L’obiettivo principale del laboratorio di Scienze Computazionali e dei Dati è lo sviluppo di modelli, algoritmi, strumenti software e soluzioni tecnologiche per scoprire, comprendere e modellare fenomeni scientifici attraverso l’analisi di dati prodotti in esperimenti e test e/o attraverso la simulazione dei processi che li generano. Ciò consente di affrontare nuove sfide scientifiche e tecnologiche multidisciplinari nell’ambito dell’ICT.
L’attività del laboratorio si concentra sulla risoluzione di problemi reali con metodologie che vanno dalla simulazione computazionale, alla modellizzazione scientifica, all’analisi, elaborazione e gestione di insiemi di dati complessi, eterogenei e di grandi dimensioni. Ciò richiede l’integrazione di conoscenze in diversi domini applicativi (knowledge domain) e di competenze proprie della Computer Science, della Matematica Applicata e della Statistica.
Segmentazione e l’inseguimento di forme variabili nel tempo
Il laboratorio attualmente vede impegnati 7 ricercatori strutturati e altre unità di personale con diverse forme di contratto. Esso si avvale, inoltre, della collaborazione di docenti e ricercatori universitari ed esperti nell’ambito dei domini applicativi di interesse.
I campi di applicazione spaziano dalla biologia computazionale alla bioinformatica e alle biotecnologie, così come dalla elaborazione di video e immagini alla grafica computazionale.
Nell’ambito della biologia computazionale, vengono studiate metodologie per la caratterizzazione e predizione di fenomeni biologici, tramite algoritmi di ottimizzazione e machine learning.
L’analisi dei dati provenienti da esperimenti high throughput si avvale di metodologie bioinformatiche per l’integrazione della conoscenza a priori, proveniente da ontologie, e database secondari, contenenti informazioni sull’interazione tra molecole biologiche.
Nell’ambito delle biotecnologie, la determinazione di nuovi target prognostici e terapeutici si basa su tecniche di selezione delle caratteristiche ottenute dai dati sperimentali.
Metodi di elaborazione di immagini e video, come la segmentazione e l’inseguimento di forme variabili nel tempo, vengono sviluppati ed applicati nello studio e nella caratterizzazione di fenomeni transienti nel tempo, quali la differenziazione delle cellule staminali e la vitalità delle cellule soggette a trattamento, descritti da video di microscopia elettronica.
Infine, tecniche della grafica computazionale, come il rendering fotorealistico, vengono sviluppate per l’analisi di modelli tridimensionali di strutture secondarie e terziarie di molecole d’interesse biologico, così come per la resa fotorealistica di scene e ambienti.
