Il corso "Modellazione ed Integrazione di Digital Twin per la Ricerca Multidisciplinare" offre agli studenti una solida base teorica e pratica per comprendere e applicare il concetto di Digital Twin nella ricerca multidisciplinare, un ecosistema di ricerca applicata in cui il Politecnico di Torino sta investendo tramite varie politiche, tra cui la nascita dei centri interdipartimentali. Durante il corso, i partecipanti avranno l'opportunità di esplorare approcci innovativi per modellare sistemi provenienti da diverse discipline, utilizzando l'ingegneria dei sistemi come approccio di decomposizione dei sistemi complessi che incontreranno nella loro carriera accademica e lavorativa. Saranno presentati diversi tipi di modellazione di un sistema, come la modellazione basata su eventi e a passo temporale, insieme agli approcci ibridi di modellazione. Gli studenti impareranno le caratteristiche e le applicazioni specifiche di ciascun approccio applicato a vari contesti disciplinari. Ottenute le basi ed i fondamenti per la modellazione di un gemello digitale, si introdurranno le tecniche di co-simulazione, tecnologie fondamentali per il design e sviluppo di Digital Twin di sistemi complessi e multidisciplinari. Saranno esplorati metodi di comunicazione e sincronizzazione tra i modelli per la gestione dello scambio dei dati e delle informazioni durante la co-simulazione. I partecipanti avranno inoltre la possibilità di acquisire competenze nella connessione e combinazione di modelli per la co-simulazione, nonché nella gestione delle interazioni tra i modelli. L'importanza delle strategie di controllo nella co-simulazione sarà approfondita nel corso, con un focus sull'implementazione di algoritmi e logiche per regolare il comportamento di un gemello digitale al fine di testare nuove strategie di controllo di un sistema attraverso l'ottimizzazione dei parametri. Infine, sarà proposto un progetto di ricerca multidisciplinare in cui gli studenti avranno l'opportunità di applicare le competenze acquisite durante il corso ai loro ambiti di ricerca utilizzando il Digital Twin come strumento di modellazione e integrazione. I partecipanti saranno incoraggiati a lavorare in collaborazione con colleghi provenienti da diverse discipline per affrontare sfide complesse e ottenere risultati concreti. Attraverso lezioni teoriche, sessioni di laboratorio pratico, esercitazioni e progetti di ricerca, il corso mira ad arricchire la comprensione teorica dei partecipanti e a sviluppare le loro competenze pratiche nell'ambito della modellazione e integrazione del Digital Twin per la ricerca interdisciplinare. Il corso prevede l’applicazione di una didattica innovativa seguendo la tecnica di insegnamento del Team Based Learning, in cui gli studenti avranno l'opportunità di applicare direttamente i concetti appresi durante il corso. Saranno incoraggiati a sviluppare progetti di ricerca multidisciplinari, lavorando in gruppi e collaborando con esperti del settore. Al termine del corso, gli studenti presenteranno i loro progetti di ricerca e saranno valutati sulla base delle competenze acquisite e dei risultati ottenuti.

Programmazione in linguaggio Python (consigliato)

Programma del corso "Modellazione ed Integrazione di Digital Twin per la Ricerca Multidisciplinare": Introduzione al Corso - Presentazione del corso e degli obiettivi di apprendimento tramite il Patto d’Aula - Panoramica sul concetto di Digital Twin e la sua importanza nella ricerca interdisciplinare - Introduzione alle tecnologie ICT abilitanti il design e lo sviluppo di un Digital Twin Modulo 1: Ingegneria dei Sistemi Complessi - Concetti fondamentali dell'ingegneria dei sistemi e la sua applicazione nella modellazione interdisciplinare - Tipologie di modelli: black-box, gray-box, white-box e le loro caratteristiche distintive nel contesto del Digital Twin - Approccio dell'ingegneria dei sistemi alla decomposizione di un sistema complesso Modulo 2: Modalità di modellazione - Modellazione basata su eventi - Modellazzione a passo temporale - Approcci ibridi di modellazione e le loro applicazioni specifiche Modulo 3: Tecniche di Co-simulazione - Introduzione alle tecniche di co-simulazione e il loro ruolo nel Digital Twin - Metodi di comunicazione e sincronizzazione tra modelli all'interno della co-simulazione - Gestione dei dati e delle informazioni tra i modelli durante la co-simulazione Modulo 4: Integrazione e connessione di modelli - Metodi per l'integrazione di modelli provenienti da diverse discipline - Tecniche di connessione e combinazione dei modelli per la co-simulazione - Approcci per la gestione delle interazioni tra i modelli durante la co-simulazione Modulo 5: Strategie di controllo e ottimizzazione nella co-simulazione - Importanza delle strategie di controllo nella co-simulazione - Implementazione di algoritmi e logiche per regolare il comportamento del sistema complesso - Ottimizzazione dei risultati delle simulazioni attraverso l’ottimizzazione dei parametri Modulo 6: Applicazione pratica e progetti di ricerca interdisciplinari - Lavoro su progetti di ricerca interdisciplinari utilizzando il Digital Twin come strumento di modellazione e integrazione - Applicazione delle tecniche di co-simulazione per risolvere problemi reali nel contesto del Digital Twin - Collaborazione con colleghi provenienti da diverse discipline per affrontare sfide complesse e ottenere risultati innovativi

In presenza

Sviluppo di project work in team

P.D.2-2 - Settembre