Formare una nuova generazione di scienziati europei nel campo del controllo predittivo integrato
Le aziende europee e la società utilizzano la tecnologia di controllo integrata in un’ampia gamma di applicazioni, dalle gru agli aeroplani. Monitoraggio, controllo e regolazione sono effettuati per mezzo di sistemi integrati, che si basano sul mettere le capacità predittive degli esseri umani su un microprocessore per poi migliorarle. Il progetto TEMPO, finanziato dall’UE, mirava a soddisfare le crescenti esigenze del campo interdisciplinare in rapido sviluppo del controllo predittivo e dell'ottimizzazione integrati facendo da mentore a un gruppo di giovani scienziati europei. «La Commissione europea vuole rendere le carriere di ricerca più allettanti per i giovani», afferma il professor Tor Arne Johansen, coordinatore del progetto. «A questi ricercatori è stato offerto un programma di dottorato che fornisce l’opportunità di migliorare le loro capacità di ricerca, di partecipare a squadre di ricerca avviate e di migliorare le loro prospettive di carriera nel campo del controllo predittivo e dell’ottimizzazione integrati». Tecnologia preferita «La piattaforma delle conoscenze di TEMPO è stata guidata da una ricerca all'avanguardia che mira a fare in modo che il campo in rapido sviluppo del controllo predittivo basato su modello (MPC, model predictive control) e dell’ottimizzazione integrati diventino stabilmente la tecnologia preferita nei sistemi avanzati di controllo integrato nell’industria europea», egli spiega. Il progetto si è anche impegnato per dare dei significativi contributi alle tecnologie abilitanti per innovative e impegnative applicazioni industriali in settori dove il MPC non è solitamente impiegato oggi. TEMPO ha assunto 14 ricercatori nella fase iniziale della loro carriera (ESR, early-stage researcher) interessati in MPC e ottimizzazione integrati. Essi hanno partecipato a un programma congiunto accademico/industriale di formazione mediante la ricerca, supervisione di alta qualità, addestramento in abilità complementari e trasferibili, distaccamenti interni alla rete e workshop all'avanguardia. L’obiettivo era quello di creare un gruppo molto coeso di scienziati di eccellenza, che sono molto ambiti dall’industria europea. Un altro obiettivo era quello di prepararli a incorporare MPC e ottimizzazione integrati in nuovi prodotti, industrie e servizi innovativi. Questo aiuterà a creare delle solide fondamenta per un’eccellenza europea a lungo termine in questo settore, disseminando la ricerca, la formazione e le migliori pratiche nelle scuole di dottorato dei partner del progetto. In sostanza, TEMPO promuoverà partenariati a lungo termine e meccanismi di collaborazione che durano più a lungo del programma. Svolte tecniche Gli ESR hanno effettuato diverse scoperte tecniche e scientifiche fondamentali. Queste includono: maggiore affidabilità e scalabilità di veloci sistemi di controllo integrati basati sull’ottimizzazione e mirati a MPC espliciti e minore costo; riduzioni nei tempi di calcolo; riduzioni nell’impronta software per dispositivi di controllo industriali a basso costo; teorie e strumenti per prestazioni teoriche verificabili; e una piattaforma tecnologica disponibile attraverso robusti strumenti software plug and play per supportare progettazione, implementazione e convalida automatizzate. Tutti i dottorandi sono stati in grado di recarsi in scuole e università illustri in tutto il mondo per effettuare la propria formazione con importanti docenti universitari. Essi hanno creato le loro collaborazioni, come per esempio la creazione dell'Operator Splitting Quadratic Program (programma quadratico di separazione dell'operatore), un pacchetto C open source per risolvere programmi quadratici convessi in base a metodi di separazione dell’operatore. TEMPO ha aiutato a colmare il divario tra applicazioni teoriche e pratiche con aziende partner come il gruppo Renault-Nissan, presente in 118 paesi. I ricercatori sono diventati non solo specialisti nel controllo predittivo, ma anche informati su limitazioni industriali quali ad esempio costo e sicurezza. Uno dei principali benefici di TEMPO, hanno fatto notare i partecipanti in un video del progetto, è stato quello di essere in grado di ricevere guida e formazione su aspetti come le capacità di presentazione, ricevendo quindi «un pacchetto completo di conoscenze» che li aiuterà a comunicare con il mondo industriale e con quello accademico.
Parole chiave
TEMPO, controllo predittivo integrato, controllo predittivo basato su modello e ottimizzazione integrati
