1 Ingegneria dellInformazione Ingegneria dellInformazione Perche parlare di

1 Ingegneria dell’Informazione

Ingegneria dell’Informazione Perche’ parlare di Ing. dell’Informazione? § Le altre aree dell’Ingegneria (industriale, edile/civile, elettrica) sono “storiche” e fortemente distinte le une dalle altre § L’Ingegneria dell’Informazione è più “nuova” nascendo nell’era dell’informazione! § Si occupa degli aspetti tecnologici e scientifici più vari che hanno a che fare con l’informazione… 2

Informazione… ma cos’è? Le tracce di un cd Ingegneria dell’Informazione Le iscrizioni sulla “stele di Rosetta” La radiazione elettromagnetica emessa da un cellulare L’immagine biologica rilevata in una tomografia La partitura di una fuga di J. S. Bach I dati elaborati da un computer che controlla l’assetto di una di F 1 3

Dov`è l’ingegneria dell’informazione? § L’ingegneria dell’Informazione è ovunque!!! § Per esempio? Ingegneria dell’Informazione § Comunicazione: § Internet: § Intrattenimento: § Non basta? § Elettromedicale: TAC, PET, diagnostica digitale, arti bionici… § Automotive: ABS, EPS, Autobreaking systems, … § Domotica: case intelligenti, risparmio energetico, … § E non è tutto… § Cultura: musei virtuali/interattivi, cultural heritage, e-learning § Automotive: ABS, EPS, Autobreaking systems, … § Ambiente: reti di sensori, reti cognitive per protezione civile, … 4

Perche’ scegliere Ing. Informazione? Ingegneria dell’Informazione § Carattere fortemente interdisciplinare § Collaborazione tra esperti in settori distinti con un ampio background comune § Profilo professionale a largo spettro § molteplici ambiti lavorativi § Assetto formativo dei Corsi di Laurea del settore § Conoscenze di base in ogni settore, approfondimento nelle lauree magistrali 5

Aree tematiche Ingegneria dell’Informazione Le aree tematiche nell’area dell’Ingegneria dell’informazione si differenziano per lo “scopo” con cui si tratta l’informazione ING. INFORMAZIONE Elettronica Telecomunicazioni ELET TLC Informatica INF Automatica AUT Bioingegneria BIOING 6

Aree tematiche Ingegneria dell’Informazione La progettazione dell’hardware per i sistemi che trattano l’informazione Elettronica La trasmissione dell’informazione Telecomunicazioni L’elaborazione dell’informazione Informatica L’utilizzazione dell’informazione nel controllo Automazione L’informazione in campo biologico e medico Biomedica 7

Ingegneria dell’Informazione ELETTRONICA Contributo fondamentale al progresso tecnologico e alla diffusione e all’utilizzo di moltissimi dispositivi § Elettronica di consumo (telefonia, multimedia, internet, display, ecc. ) § Elettronica per impieghi civili (elettrodomestici, auto/moto, trasporti, illuminazione, ecc. ) § Elettronica biomedicale (strumenti diagnostici, protesi, Bio. Chip e DNA chip, ecc. ) § Sviluppo sostenibile (risparmio energetico, celle solari, nuove tecnologie, compatibilità elettromagnetica) § Elettronica aerospaziale (immunità a radiazioni) 8

Ingegneria dell’Informazione Esempio: telefono cellulare (i. Phone 3 G) www. rapidrepair. com 9

Bio Chip Celle solari Ingegneria dell’Informazione MEMS Alimentatori di potenza Display flessibili 10

Ingegneria dell’Informazione Un sistema di ottica adattativa per applicazioni in astronomia terrestre 11

Ingegneria dell’Informazione TELECOMUNICAZIONI § L’Ing. delle TLC si occupa dello sviluppo e dell’analisi di sistemi che consentano di soddisfare un bisogno primario dell’uomo… § Ovvero trasferire informazione da una sorgente a una destinazione… § Musica, Immagini, Video, Testo, Dati… 12

L’Ing. delle TLC si occupa di Ingegneria dell’Informazione § Trasformare le sorgenti in bit § Codifica e elaborazione del segnale • JPEG, MP 3, AVI, WAV, . . . § Trasmettere i bit su mezzi trasmissivi § Modulazione del segnale • ADSL, GSM, Wi. Fi, DVBT 2… § Connettere sorgente e destinazione § Progettazione di reti • Internet, LAN, reti mobili, reti di sensori, … 13

Ingegneria dell’Informazione Un sistema di virtualizzazione 14

Ingegneria dell’Informazione INFORMATICA Disciplina alla base della Società dell‘Informazione Progetta soluzioni efficienti per archiviare, elaborare dati e recuperare informazione CAVEAT: • informatica programmazione • scienza tecnologia 15

Ingegneria dell’Informazione Ampio spettro di tematiche • • Teoria del calcolo (fondamenti logico-matematici) Hw/sw di sistemi di calcolo Reti e sicurezza Robotica e intelligenza artificiale Algoritmi Basi di dati e business intelligence Ricerca operativa Interazione stretta con le tutte le discipline nello sviluppo di applicazioni 16

Ingegneria dell’Informazione 30. 000 $ Brin e Page, studenti di Informatica a Stanford, concepiscono Google a 23 anni Il successo di Google non è basato sulla tecnologia ma sull’algoritmo rivoluzionario (Page. Rank™) che cattura matematicamente il concetto di popolarità di una pagina

Genoma Umano Ingegneria dell’Informazione ne completò il sequenziamento nel 2001 L’informatica gioca un ruolo essenziale nell’analisi di sequenze genomiche richedono elevata potenza di calcolo e metodi sofisticati di ricerca ed estrazione di informazione Ad es. : annotazione di geni e loro funzioni, allineamento di sequenze (DNA, RNA, proteine), studio di mutazioni geniche, struttura e folding di proteine 18

Ingegneria dell’Informazione Robotica 19

Ingegneria dell’Informazione AUTOMAZIONE § Le tecniche, i metodi ed i dispositivi destinati al controllo automatico dei processi, delle macchine e dei sistemi. § È una tecnologia abilitante § Forte interdisciplinarietà § Basi metodologiche fortemente formalizzate 20

Un esempio illustrativo Controllo integrato di componenti Automazione nella produzione industriale Controllo interazione veicolo/guidatore/ambiente Ingegneria dell’Informazione Controllo di singoli veicolo componenti Rete di comunicazione 21

Ingegneria dell’Informazione Il progetto di piloti virtuali 22

Ingegneria dell’Informazione Il progetto di piloti virtuali

Ingegneria dell’Informazione BIOINGEGNERIA La Bioingegneria è una disciplina che, mediante l’ integrazione delle scienze ingegneristiche (es. elettronica, informatica, meccanica, chimica, …) con le scienze biomediche, ha come fine quello di: • sviluppare nuove conoscenze in biologia, medicina, e nella stessa ingegneria • migliorare la salute e i processi di cura 24

Pancreas Artificiale = Sensore + Controllore (basato su Modello) + Attuatore Ingegneria dell’Informazione Monitoraggio continuo della glicemia in realtime Somministrazione “ottima” dell’insulina mediante pompa automatica minimamente invasiva + Modello di o Algoritm o Controll Informazioni su pasti, esercizio fisico, … 25

300 Con terapia standard 250 Con Pancreas Artificiale GLICEMIA soglia iperglicemia 2 150 100 1 50 Unità Insulina Ingegneria dell’Informazione 200 soglia ipoglicemia 0 16 18 20 22 24 02 notte 04 06 08 10 0 12 mattino COLAZIONE (identica nei due giorni) 26

Ingegneria dell’Informazione Il modello 27

Ingegneria dell’Informazione L’orecchio bionico: sviluppato da Lorenzo Turicchia (laureato DEI, cervello in fuga al MIT) 28

Ingegneria dell’Informazione

Interdisciplinarietà Ingegneria dell’Informazione • Le discipline dell’Ingegneria dell’Informazione hanno una comune identità • Base comune: • tecniche di acquisizione ed elaborazione di dati e di segnali • trasformazione dei segnali per renderli adatti ad essere utilizzati per diverse finalità • costruzione di modelli di sistemi e studio delle loro proprietà 30

Ingegnere dell’Informazione • E` un professionista con capacità di Ingegneria dell’Informazione • problem solving • applica le conoscenze scientifiche per risolvere problemi tecnici e sviluppare prodotti e servizi • valutare ed applicare tecnologie emergenti • Innovazione • gestire e sfruttare il lavoro multidisciplinare e in team • Cooperazione, organizzazione, gestione • indipendenza decisionale per coprire ruoli dirigenziali • Leadership, management 31

Ingegneria dell’Informazione Strumenti dell’ingegnere dell’informazione § Preparazione fisico/logico/matematica per essere in grado di costruire e utilizzare i modelli della realtà § Conoscenze – e non solo nozioni – di informatica § Conoscenza di metodi e tecniche per la progettazione e l’analisi di sistemi complessi § Formazione su Materie di base + Fondamenti delle diverse discipline 32

Struttura dei corsi di laurea nel settore Primo anno comune Ingegneria dell’Informazione 1° 2° INGEGNERIA DELL’ Lauree Triennali IFprof INFORMAZIONE 3° 4 °* AUT 5 °* ELET IF TLC BIO ELETprof BIOprof Attenzione!!! Circa un anno di studio in più! Lauree Magistrali * Il 4° e 5° anno formalmente sono il primo e secondo anno delle lauree magistrali 33

Percorso quinquennale • Laurea triennale in Ingegneria dell’Informazione • E` un corso ad ampio spettro Ingegneria dell’Informazione ü per apprendere criticamente, disponendo di strumenti adeguati ü per interagire con specialisti di settori diversi ü per inserirsi con facilità in settori affini ü per una professionalità non soggetta ad obsolescenza • Materie di base: matematica, fisica, probabilità, informatica • Fondamenti di elettronica, telecomunicazioni, informatica, automazione • Laurea Magistrale 34

Percorso triennale Ingegneria dell’Informazione • Lauree triennali in Ingegneria Informatica, Elettronica, Biomedica • Meno spazio alle discipline di base • Percorso di tipo “professionalizzante” • competenze più focalizzate, adeguate per alcune attività professionali a contenuto ingegneristico • Richiedono integrazioni per l’accesso alle magistrali 35

Quali obiettivi professionali ? Ingegneria dell’Informazione § LAUREE TRIENNALI : problemi progettuali ben definiti: § “regole di progetto” codificate § normative § organizzazione e pianificazione § LAUREE MAGISTRALI: problemi progettuali innovativi: § soluzioni ingegneristiche applicate a problemi “nuovi” § capacità di sviluppare ed applicare autonomamente le proprie conoscenze adattandole al problema 36

La realtà che supporta tutto questo …. Il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DEI) Ingegneria dell’Informazione Comunità scientifica internazionale Mondo imprenditoriale DEI Formazione avanzata 37

Ingegneria dell’Informazione Studiare al DEI. . . Visione Computazionale e Navigazione Autonoma Elaborazione di Segnali Biologici Robotica Autonoma Compatibilità Elettromagnetica Bioingegneria del Movimento Programmazione Hardware CAD - Microelettronica Progettazione Elettronica CAD - Telecomunicazioni Sistemi di Controllo Antenne Misure Elettroniche 17 laboratori Laser didattici Metrologia HW Fotonica Automazione Industriale Reti di Telecomunicazioni 4 aule informatiche 150 postazioni 38

Ingegneria dell’Informazione Può anche essere divertente … Esplorazione di ambienti con flotte di robot 39

Esperienze all’estero. . . Ingegneria dell’Informazione Erasmus Life Long Programme: • • Europa; corsi, esami, tesi (3 -12 mesi) T. I. M. E. : • • Europa; laurea Magistrale (doppio titolo) Vulcanus: • • Programmi di scambio per Ingegneria (circa 500 posti l’anno) Giappone; tirocinio di 8 mesi in un’industria Giapponese Accordi Bilaterali: • • Germania, USA, Brasile, Australia, Giappone, Russia, Croazia, Serbia Soggiorni di studio Maggiori Informazioni: http: //www. unipd. it/programmi/index. html 40

Alcune storie di successo Ingegneria dell’Informazione Roberto Padovani Executive Vice President/Chief Tech. Officer, IEEE Fellow Qualcomm, Inc. San Diego (USA) http: //www. qualcomm. com/ Stefano Soatto Full Professor, Computer Science Department UCLA (USA) http: //www. cs. ucla. edu/~soatto/ Giuliano Barbaro Direttore Generale Center. Vue, Padova http: //www. centervue. com 41

Ingegneria dell’Informazione § Spin-off/incubatori di impresa nati al DEI Ø Patavina technologies: www. patavinatech. com Ø 3 DEverywhere: www. 3 deverywhere. com Ø GHT Photonics: www. ghtphotonics. com Ø e. Motions (ora in BTS): www. bts. it Ø L-PRO: www. lpro. it Ø Think-Laser S. r. l: www. lpro. it Ø M 31: www. m 31. com § Finalisti e vincitori in diverse edizioni del premio Start Cup 42

Ingegneria dell’Informazione Per maggiori informazioni: http: //www. dei. unipd. it/orientamento