Leonardo und IIT, Italienisches Technologieinstitut: gemeinsam für die Entwicklung neuer Sicherheitsanwendungen im Weltraum und in Notfällen

(Di Leonardo / IIT)
14/04/21

Die neuen gemeinsamen Forschungslabors Leonardo und IIT (Italienisches Technologieinstitut) wurden in Genua als Teil des Unternehmensforschungsprogramms von Leonardo zur Überwachung strategischer Technologien für die Sicherheit des Landes geboren.

Ziel der gemeinsamen Laboratorien ist es, drei strategische Bereiche für die zukünftige Entwicklung von Sicherheitsanwendungen im Weltraum und im Notfall zu verbessern: Hochleistungsrechnen (Supercomputing), in künstliche Intelligenz integrierte Robotersysteme für den industriellen Einsatz und die Neukonfiguration dieser Systeme in unstrukturierte Umgebungen .

Die Vereinbarung sieht die Beschäftigung von rund 30 Forschern vor, die in den drei Bereichen arbeiten werden, und eine Investition von rund 1 Million Euro pro Jahr für Leonardo und IIT.

Die Leonardo-IIT Joint Labs werden der nationale (und möglicherweise internationale) Bezugspunkt für die Entwicklung der Digitalisierung industrieller Prozesse und Technologien sein, um das Potenzial von digitalem Design und virtuellen Umgebungen besser zu erkunden. Robotik, Überwachung, Steuerung und Vorhersagbarkeit sind die fortschrittlichsten Grenzen der Digitalisierung, denen die Leonardo-IIT Joint Labs mehr Aufmerksamkeit beim Design widmen. Wer digital entwirft, spart in der Entwicklungsphase bis zu 80% der Zeit, senkt die Kosten und mit digitalem Design kann der Verbrauch um bis zu 25% gesenkt werden.

High Performance Computing (Supercomputing), ein Element der Digitalisierung, ist die Grundlage von Leonardos Konzept der integrierten Innovation. Aus dem gemeinsamen Faktor der HPC-Fähigkeiten (High Performance Computing) von IIT und Leonardo wird dank der Davinci-1-Supercomputer von Leonardo und Franklin von IIT eines der wichtigsten Forschungslabors auf internationaler Ebene geboren, das der HPC-Community Impulse verleihen wird des Landes und des nationalen Digitalisierungsprozesses.

Das gemeinsame Labor wird die technologischen Fähigkeiten im Hochleistungsrechnen verbessern, indem es mit den modernsten Technologien arbeitet und sich auch für Quantencomputer öffnet. Diese Systeme ermöglichen es, in Echtzeit eine sehr hohe Anzahl von Vorgängen zu verarbeiten, die ein herkömmlicher Computer in Tagen, Monaten oder Jahren ausführen würde. Neue numerische Modelle und neue Rechencodes werden entwickelt, um die technologische Unabhängigkeit zu erhöhen und Ad-hoc-proprietäre Anwendungen zu implementieren. Tatsächlich ist für die Modellierung sehr komplexer physikalischer Phänomene, beispielsweise des Turbulenzflusses der Tragflächen, eine enorme Rechenleistung erforderlich, die es jedoch ermöglicht, die Entwurfs- und Testprozesse erheblich zu beschleunigen.

Mittelfristig werden auch neue Algorithmen für Green Computing entwickelt, wobei ein ökologisch nachhaltiger Ansatz verfolgt wird, der darauf abzielt, den Energieverbrauch und die Auswirkungen auf die Umwelt des gesamten Sektors zu senken - das europäische Ziel ist es, bis 2030 das zu erreichen gesamte Cloud- und Rechenzentrumsbranche klimaneutral (heute werden 5% der weltweit produzierten Energie von Rechenzentren verbraucht. Dieser Prozentsatz steigt ständig). Dieses Ziel kann auch durch die Optimierung von Berechnungscodes erreicht werden.

In diesem Zusammenhang untersucht das HPC gewidmete Joint-Lab weitere umweltfreundliche Systeme für Supercomputing-Maschinen. Dazu gehören die automatische Abschaltung nicht genutzter Stromkreise, die Energieversorgung aus alternativen Quellen und hocheffiziente Kühlsysteme aus natürlichen Ressourcen - beispielsweise durch die Verwendung von Wasser aus Flüssen, Grundwasserleitern oder die Verwendung von Wasserverdunstung. Werkzeuge, die eine Energieeinsparung von 30% ermöglichen.

Ein weiterer Bereich der Zusammenarbeit ist die Entwicklung von Robotersystemen, die in künstliche Intelligenz integriert sind, für industrielle Anwendungen. Mit hybriden Interaktionslösungen zwischen Menschen und Robotersystemen wird es möglich sein, industrielle Produktionsbereiche mit einer Erhöhung des Sicherheitsniveaus, dem programmierten und vorausschauenden Management der Logistik, der besten Qualität von Produktion und Produkten, der Verbesserung des Kundendienstes, zu digitalisieren. Dank der Integration fortschrittlicher Überwachungssysteme für geplante Wartungs- und Warnanzeigen.

Es werden auch Multi-Roboter-Teams untersucht, die unabhängig voneinander Hebe-, Navigations- und Lagerungsaufgaben von Waren und Technologien ausführen, um Roboterelemente fernzusteuern und Menschen die Möglichkeit zu geben, ferngesteuert zu arbeiten.

Die Forschung und Entwicklung von Robotertechnologien für den Einsatz außerhalb industrieller Kontexte in unstrukturierten Umgebungen ist ein weiterer Explorationssektor des Joint Lab. Diese Umgebungen ermöglichen die Anpassungsfähigkeit von Robotersystemen an unvorhergesehene Situationen unter kritischen Umgebungsbedingungen und die Fähigkeit, unabhängig zu handeln. Die Anwendungen betreffen hauptsächlich den Weltraum - mit dem Einsatz von Robotersystemen, beispielsweise auf Planeten und Satelliten, auf denen Instrumente Strahlung, deutlichen Temperaturschwankungen und besonders schwierigen Mobilitätsbedingungen ausgesetzt sind - und Notfallsituationen bei Naturkatastrophen.