Ambiti e metodologie di ricerca

L’Unità di Ricerca di Sistemi di Elaborazione e Bioinformatica (CoSBi Lab) dell’Università Campus Bio-Medico di Roma ha iniziato nel 2004 le sue attività di ricerca che hanno riguardato fin da subito l’impiego di tecniche di Intelligenza Artificiale con particolare attenzione ad applicazioni in ambito biomedico.
Attualmente l’attività di ricerca riguarda diversi aspetti metodologici dell’informatica.
Le aree di principale interesse sono: l’apprendimento (profondo) multimodale, gli approcci generativi, l’eXplainable AI, la resilienza degli algoritmi di IA, l’apprendimento federato, l’apprendimento (profondo) per rinforzo, e la computer vision. Queste tematiche trovano applicazione in settori industriali, civili e biomedici. Tra di essi gli ambiti di maggior impatto sono la connected health, lo sviluppo di strumenti di medicina 5P in oncologia, con particolare attenzione al tumore del polmone, della mammella, e della prostata, ma anche nel settore delle infezioni virali, l’applicazione di modelli generativi per il virtual scanning e per applicazioni assicurative, tecniche di NLP per l’analisi delle cartelle cliniche, l’analisi di serie temporali di segnali biomedici e industriali, l’applicazione dell’apprendimento federato in medicina, la predizione della produzione di energia nelle comunità energetiche, l’agricoltura di precisione, l’analisi dei social media, lo sviluppo di modelli intrinsecamente spiegabili e trasparenti per favorirne l’adozione nella vita quotidiana, gli strumenti di digital twin per il path planning in chirurgia robotica, e l’analisi di immagini 3D di grandi dimensioni.

L’unità si distingue anche nello sviluppo di sistemi di elaborazione dati ottimizzati per il processamento a bassa latenza su dispositivi embedded ed FPGA, impiegati a nodo singolo o collegati in rete nella realizzazione, mediante tecniche di fusione dati, di sistemi integrati e intelligenti nei campi applicativi della salute, del monitoraggio industriale e ambientale. Le reti, l’IoT e i sistemi distribuiti, incluse le DLT, rappresentano un campo applicativo presidiato dall’unità con sviluppi industriali e di ricerca, collegati ad attività con partner esterni e la partecipazione a start-up. Inoltre,

Nell’Unità di Ricerca sono anche presenti competenze sulla teoria del controllo e della stima per sistemi stocastici, distribuiti, multi-agente e con ritardo. Le applicazioni riguardano reti di sensori, la gestione ottima delle risorse nelle comunità energetiche e la modellistica in ambito biomedico (pancreas artificiale e studio della dinamica dell'assorbimento dei farmaci).

Attualmente il gruppo di ricerca è costituito da 8 membri che alcuni hanno contribuito all’organizzazione di eventi internazionali quali: IEEE CBMS 2012, 2014, 2016, 2018, 2019, 2023, IEEE IDT 2022, IEEE ICCI*CC 2019, 2020, EMBC dal 2012 a oggi, 2021 Special Track di IEEE CBMS 2008, 2009, 2010, 2011, 2013, 2018, 2019, contest internazionale @ ICPR 2012, COMPSAC SIS-SS 2017, 2018, 2019, 2023, METROIND 2019-2022 Special Session di MEMEA 2023. I membri dell’Unità sono anche attivi come guest editor di prestigiose riviste internazionali del settore (Pattern Recognition, Artificial Intelligence in Medicine, etc).

Membri del Laboratorio hanno anche vinto nel 2021 la competizione internazionale “All against COVID-19: Screening X-ray Images for COVID-19 Infection”, organizzata da IEEE, e nel 2022 la competizione internazionale "Covid CXR International Hackathon", organizzata da ELLIS al Dubai Expo 2022.

Collaborazioni con altri centri di ricerca

  • Philips Research, Eindhoven, Olanda.
  • Department of Academic Respiratory Medicine, Centre for Cardiovascular and Metabolic Research, Hull York Medical School, Castle Hill Hospital, UK.
  • Henan University, Cina
  • Eindhoven University of Technology, Department of Computer Science
  • Umeå University
  • Università Cattolica del Sacro Cuore, Istituto di Fisica
  • Università degli Studi di Napoli Federico II, Dip. di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione
  • Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione (ISTC-CNR)
  • Computational Linguistics (ILC-CNR)
  • Istituto per le Applicazioni del Calcolo – CNR, Roma;
  • Centro Diagnostico Italiano - Bracco Corporate
  • Bracco Imaging SpA
  • INAIL
  • Generali Italia
  • Generali Business Solutions S.C.P.A
  • Zespri Group Limited
  • ELIS Innovation Hub srl
  • OpenFiber
  • Hewlett Packard Enterprise (HPE)
  • Università dell'Aquila, Dip. di Ingegneria e Scienze dell’Informazione e Matematica.
  • Università di Roma La Sapienza
  • Istituto di Analisi dei Sistemi ed Informatica "Antonio Ruberti", CNR
  • Dipartimento Scientifico del Policlinico Militare di Roma
  • Zilina University, Slovacchia
  • Leeds Beckett University, UK
  • Rey Juan Carlos University, Spagna
  • Universidad Politécnica de Madrid, Spagna
  • Shenzhen University, Cina
  • Fondazione Bruno Kessler
  • Istituto Italiano di Tecnologia (IIT)
  • Università Vita-Salute San Raffaele
  • Humanitas University
  • C.O.T. Cure Ortopediche Traumatologiche Spa
  • ENAV SpA
  • FS Technology SpA
  • Teleconsys SpA
  • Eustema SpA
  • Università degli studi di Cassino e del Lazio Meridionale, Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell’Informazione “Maurizio Scarano”
  • Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco
  • Procter & Gamble
  • Elettronica Group
  • Engineering SpA
  • Oulu University
  • Accenture SpA
  • Fondazione Policlinico Campus Bio-Medico
  • Università dell'Aquila.
  • Istituto di Analisi dei Sistemi ed Informatica "Antonio Ruberti", CNR
  • Dipartimento Scientifico del Policlinico Militare di Roma
  • Università di Padova,
  • Fondazione Rome Technopole
  • Thales Alenia Space
  • Università di Tor Vergata
  • Università di Roma Tre
  • Luiss Guido Carlo
  • Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione, CNR
  • Istituto di Linguistica Computazionale (ILC) “Antonio Zampolli" del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), ItalianNLP Lab
  • CLCG, University of Groningen

Brevetti

  • "Dispositivo per somministrazione sottocutanea", WO2023062596A1, Autori: E. Cordelli; S. Manfrini; V. Piemonte; R. Sicilia; P. Soda; D.Tuccinardi
  • "Sistema per la rilevazione e la segnalazione precoce dell’insorgenza di eventi acuti in pazienti affetti da broncopneumopatia cronica ostruttiva", PCT/IT2015/000146. Il brevetto è depositato in United States of America (US20180153480A1), Europa (EP3304365A1), Cina (CN107690687A), Brasile (BR112017026004A2), Giappone (JP2018519983A). Autori: Antonelli Incalzi R, Barbara FM, Bussu AM, Capasso G, Iannello G, Merone M, Onofri L, Pedone C, Soda P

Laboratori

Laboratorio di Sistemi di Elaborazione e Bioinformatica

Il Laboratorio di Sistemi di Elaborazione e Bioinformatica copre un’area di circa 90 m2 al piano -1 del PRABB. Dispone di macchine per il calcolo computazionale per lo sviluppo di algoritmi e applicazioni di machine e deep learning. Il Laboratorio si sta dotando di una workstation per la ricerca nel campo AI con prestazioni nell’ordine dei PetaFLOPSgrazie a 4 GPU NVIDIA A100 Tensor Core 80 GB e 4 GPU NVIDIA A40 48GB. È inoltre in dotazione una workstation Intel Xeon E5-2697 v2 2.70Ghz 12Core, 192 GB RAM, NVIDIA TESLA K20c 5GB e NVIDIA Quadro K5000 4G, e una workstation INTEL XEON 5450 3.00 12M/1333 Q, 32 GB RAM, Nvidia GeForce GTX TITAN 6GB.