FONDAZIONE

International Center of Computational Neurophotonics

Maria Chiara Pettenati, Program Manager

Firenze 31 Maggio 2012

Soci fondatori

Fondazione per la Ricerca e

Innovazione dell’Università di

Firenze (FRI)

Fondazione per la Ricerca e

Innovazione dell’Università di

Firenze (FRI)

Laboratorio Europeo di

Spettroscopie non Lineari

Laboratorio Europeo di

Spettroscopie non Lineari

Fondazione IBM Italia (FIMB)

Fondazione IBM Italia (FIMB)

Mission di

ICON • Sviluppo di tecnologie ottiche di immagine per la “connettomica”

• Diffusione della conoscenza derivante dal connettoma a:

• Informatica

• Reti complesse

• Sistemi distribuiti

Fondazione senza fini di lucro nata per operare nel campo della ricerca scientifica di particolare interesse sociale

Cos’è il connettoma?

Il connettoma è la mappatura completa di tutte le connessioni cerebrali

La grande sfida per la “connettomica”

• Costruire modelli per simulare e comprendere il cervello umano in termini di tre elementi fondamentali

• Collegamenti

• Tipi di elementiStruttura

• Come si propagano i segnali

Funzionalità

• Capacità di reagire ad una perturbazione esterna

Plasticità

Connettoma

1011Neuroni

1015Connessioni

Un connettoma con 302 neuroniSino ad ora il connettoma è stato ricostruito solo per il verme C. Elegans

www.wormatlas.org

Dalla rete

del

cervello

agli altri

network

• Reti di servizi sanitari e sociali

• Power-grid per la distribuzione di energia

• Reti informatiche

• Network finanziari

• Infomobilità

• Condition monitoring di motori e strutture a rischio (avionica, costruzioni di potenza, treni. Automitive, spaziale)

• Comunicazione e telefonia

• Social network

Dalle rete del cervello alle reti nel mondo

Alcune attività in corso

FONDAZIONE

SISTEMA ESPERTO

PER L’ANALISI E LA GESTIONE DELLO

SCOMPENSO CARDIACO

In collaborazione con il

DET (Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni della Facoltà di

Ingegneria, Università di Firenze

&

Reparto di Cardiologia, Ospedale Santa Maria Nuova, Firenze

Un paziente ricoverato per scompenso

viene dimesso e arruolato nel progetto

di monitoraggio.

I parametri vitali del paziente vengono rilevati

periodicamente da un’infermiere o dal MMG

presso il domicilio o in un point of care.

Il motore intelligente del sistema valuta l’attuale

gravità dello scompenso rilevando miglioramenti,

peggioramenti o stabilità rispetto ai precedenti

controlli. Inoltre effettua una previsione di future

acutizzazioni.

In caso di peggioramento, previsione di

acutizzazione o persistenza di scompenso

grave, i dati del paziente vengono inviati sul

cruscotto del cardiologo per approfondimenti.

APIA

ANATOMIC PATHOLOGIST INTELLIGENT

ASSISTANT

Un sistema computer-aided di supporto all'anatomo patologo per l'analisi di vetrini di citologia urinaria

Progetto finanziato dell’Ente Cassa di Risparmio presentato sul progetto RISE centro di competenza

In collaborazione con Sardegna Ricerche e IBM competence center CagliariAzienda ospedaliera universitaria di Firenze

BIG

DATA ANALYTICS

Data processing, data mining, knowledge extraction/acceleration, stream computing, DeepQA (Watson)

Connectome Project (consorzio connettoma)

Cardiology (Heart Failure Prediction)

Neuro-omics (Besta)

Human Brain Project

Pharmaceutical data (Novartis)

ICON e l’infomobilità

Inverter

Rete di

distribuzione

AC bus

Pensiline fotovoltaiche

Sistema di accumulo statico flow batteries + Idrogeno

Cogeneratore multifuel (olio vegetale +

idrogeno)

Il calore prodotto dal cogeneratore viene utilizzato per il

riscaldamento invernale o il

Sistema di ricarica veloce/lenta – accumulo energia in eccesso della rete

Interfaccia di rete (comprensivo di trasformatore)

Sistema evoluto di

prenotazione

Sistema di supervisione e controllo

Sistema di tracking gps

Smart

Move

Virtual

Power

Plant

ICON e l’Infomobilità

• Iniettare in architetture net-centriche la “intelligenza” degli algoritmi biologicallyinspired:

• simulazione dei comportamenti di scelta degli utenti del sistema di trasporto

• analisi e simulazione di comportamenti di spostamento

• simulazione dei percorsi

• assisted driving

• Dinamic Limited-traffic zones managing

• …

ICON e l’Infomobilità

•Addestrare algoritmi biologicallyinspired grazie a grossi volumi di dati provenienti in real-time da potenti middleware industriali:

• Sensori di attreversamento varchi

• Flussi video

• Flussi dati geolocalizzati

• …

LA RETE DI

ICON coordina un consorzio sulla ricostruzione del

Connettoma

LENS è Co-direttore del pillar neuroscience e WP Leader delle

Imaging technologies nello Human Brain Project (HBP)

LENS è una facility Europea di EurobioImaging

LENS è una facility di Laserlab Europe e coordina la rete

europea delle facility di bio-imaging

CONTESTO INTERNAZIONALE

AziendeAziende• Negentis

• Novartis

• …

Enti / CentriEnti / Centri

• CINECA

• ISTITUTO BESTA

• Regione Toscana

• Regione Abruzzo

• Ospedale Santa Maria Nuova

• Ospedale Careggi

UniversitàUniversità

• Neurobio@UNIFI

• DET@UNIFI

• DSI@UNIFI

• UCBM

• UniFe

• UniMORE

PoliPoli

• ICT

• Life Science

• Energia

• Polis

Trasferimento tecnologico

Trasferimento tecnologico

Ricerca applicataRicerca

applicata

Ricerca di base

Ricerca di base

• Valorizzazione risultati della ricerca

• Valorizzazione risultati della ricerca

• Reti complesse: applicazione risultati ricerca di base

• Reti complesse: applicazione risultati ricerca di base

• La connettomica• La connettomica

Le attività in ICON

Modello Operativo di

• Svolge ricerca di base sul connetoma

• Sviluppa soluzioni per la gestione di sistemi complessi e data analytics

• Licensing out con player che producono e commercializzano

• Emette bandi per realizzazione di spin-off sugli applicativi sviluppati

• Reinveste in ricerca i proventi (royalties, donazioni, etc.)

International Center of Computational Neurophotonics

Maria Chiara Pettenati, Program Manager

mc.pettenati@iconfoundation.net

Firenze 31 Maggio 2012