Corsi Introduttivi

Contenuti_ Nel panorama attuale dell’HPC, il calcolo eterogeneo è diventato essenziale per ottenere prestazioni ottimali. Questo corso introduce i partecipanti ai principi fondamentali del calcolo accelerato tramite OpenACC e CUDA, due framework potenti per la programmazione GPU. I partecipanti impareranno come ottimizzare e parallelizzare efficacemente il proprio codice per sfruttare al massimo le moderne GPU, migliorando le prestazioni computazionali con minime modifiche al codice esistente. Il corso include una sessione pratica pensata per principianti nella programmazione GPU, combinando approfondimenti teorici con esempi pratici.

Contenuti_ In questo corso verranno affrontati alcuni concetti chiave dell’High Performance Computing (HPC). Analizzeremo la motivazione alla base dell’HPC e del calcolo parallelo. Esamineremo le principali differenze tra un supercomputer e un normale computer. Discuteremo delle nuove architetture emergenti in ambito HPC, del loro ruolo e delle sfide che comportano. Verranno inoltre introdotti i concetti base sulla gestione dei job nei sistemi HPC, sulla compilazione delle applicazioni, sul debugging e sul profiling.

Contenuti_ Dato il grande potenziale futuro del Quantum Computing, il corso mira a offrire un’introduzione all’argomento, fornendo una panoramica sulle tecnologie attualmente disponibili e sugli algoritmi quantistici principali. Sebbene la tecnologia quantistica non sia ancora completamente matura, per sfruttarla efficacemente è necessaria una conoscenza specialistica, poiché presenta numerose differenze rispetto al calcolo classico. Il programma coprirà i concetti fondamentali della meccanica quantistica e approfondirà gli elementi teorici e pratici degli algoritmi quantistici più noti, includendo anche esperienze pratiche.

Contenuti_ Il corso è pensato per specialisti del settore con competenze di programmazione, ma senza esperienza pregressa con sistemi HPC o applicazioni parallele. Dopo una fase introduttiva, in cui verranno illustrate le potenzialità offerte dall’HPC, ci concentreremo su uno dei linguaggi di programmazione più utilizzati in questo ambito: C/C++. Successivamente, forniremo una panoramica su MPI, il sistema di comunicazione tra macchine più diffuso nell’HPC. Attraverso esempi pratici, verrà mostrato il suo utilizzo e come sfruttarlo per massimizzare le prestazioni in un’architettura distribuita.

Contenuti_ Accesso e interazione con supercomputer Paradigma di programmazione parallela OpenMP Paradigma di programmazione parallela MPI e mpi4py

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Conoscenza: principali tecnologie HPC e delle principali direttive OpenMP e istruzioni MPI Abilità: nell'implementare la programmazione parallela in codici industriali

Contenuti_ Introduzione al supercalcolo
Utilizzo del supercalcolo in azienda
Impatto su IT e OT
AI e HPC
Simulazione per la progettazione

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Conoscenza: principali tecnologie HPC e del panorama EU del supercalcolo Conoscenza di come si prepara e utilizza un software applicativo su un supercalcolatore Capacità: nell’individuazione di possibili ottimizzazioni ai processi aziendali tramite simulazione Conoscenza: delle tecniche di gestione e elaborazione di grandi moli di Big Data mediante machine learning e IA/span>

Contenuti_ Il corso fornirà inoltre una panoramica delle principali tecnologie, con esempi pratici: -linguaggi di programmazione (Python per la manipolazione e l'analisi dei dati, librerie come NumPy, Pandas e scikit-learn, ecc.) - framework di deep learning (TensorFlow, Keras, PyTorch, ecc.) - Visualizzazione dei dati (MatPlotLib) - Tecnologie per i Big Data (es. Apache Spark) I partecipanti al corso acquisiranno una comprensione completa delle metodologie essenziali per la scienza dei dati, dall'apprendimento automatico tradizionale agli ultimi progressi nel deep learning.

Prerequisiti_ comprensione di base della programmazione in Python

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Conoscenze: piena comprensione del flusso di lavoro della scienza dei dati, dell'apprendimento automatico supervisionato e non supervisionato e dei concetti di deep learning; Capacità: capacità di risolvere efficacemente i problemi e pensiero critico per prendere decisioni attraverso l'analisi dei dati; Competenze: implementazione di una serie di algoritmi di apprendimento automatico e di modelli di deep learning.

Contenuti_ Fondamenti di calcolo parallelo; confronto tra parallelismo concorrenza; modelli di programmazione parallela (a memoria condivisa, a memoria distribuita, ibridi); scalabilità e prestazioni; nozioni di base di MPI (creazione di processi, comunicazione, operazioni punto-punto e collettive, tipi di dati e corrispondenza dei tag); nozioni di base di OpenMP (regioni parallele e direttive, costrutti di sincronizzazione, condivisione dei dati); gestione dei thread; best practice della programmazione parallela.

Prerequisiti_ -

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Conoscenze: concetti principali del calcolo parallelo e dei linguaggi di programmazione più comuni. Capacità: approcci e pratiche ottimali per la parallelizzazione di un'applicazione di calcolo su un cluster HPC. Competenze:applicazione pratica dei concetti appresi allo specifico ambito di azione dell'azienda.

Contenuti_ Movimento per la scienza aperta; i principi guida FAIR; la gestione dei dati; Piani di gestione dei dati; ontologie e terminologie; il flusso di lavoro per la FAIRification dei dati; rassegna di tecnologie e strumenti operativi.

Prerequisiti_ -

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Conoscenze: concetti principali dell'Open Science e dei principi guida FAIR. Capacità: best practice generali per migliorare la FAIRness della metodologia di lavoro, verso una visione orientata ai Principi Guida FAIR. Competenze: applicazione pratica dei concetti appresi allo specifico ambito di azione dell'azienda.

Contenuti_

• Definizioni e Differenze Introduzione ai concetti di realtà aumentata e realtà virtuale.
• Tecnologie di Base
• Panoramica/dimostrazione dei dispositivi AR e VR e DG.
• Software utilizzati per lo sviluppo di applicazioni AR e VR e DG.
• Principali piattaforme e ecosistemi.

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Imparare a comprendere i concetti di base di realtà aumentata, realtà virtuale e eventualmente grafica digitale. Studio delle tecnologie fondamentali che supportano AR, VR e DG. Ciò potrebbe includere hardware, sensori, dispositivi di input e output, e altre tecnologie chiave.

Contenuti_

• Introduzione a IoT e Piattaforme
• Concetti di IoT
• Panoramica sulle piattaforme IoT e il loro ruolo nell'ecosistema IoT.
• Differenze tra dispositivi, connettività e piattaforme.
• Architettura delle Piattaforme IoT
• Componenti Chiave

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Comprendere i concetti di base di Internet delle cose e il ruolo delle piattaforme nell'ecosistema IoT. Esplorare come l'IoT si inserisce nel contesto più ampio delle tecnologie emergenti. Esplorare le sfide e le opportunità legate all'implementazione di soluzioni IoT

Contenuti_

• Panoramica delle missioni EO free e commerciali, tipo di dati
• Parametri fisici misurabili in modo diretto e indiretto dai dati EO
• Metodi di processing
• Servizi di fornitura di dati e prodotti digitali per la geoinformazione

Prerequisiti_ Background tecnologico (Laurea tecnico/scientifica) preferibile

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Conoscenza delle possibilità fornite dall'EO digitale per la Geoinformazione utile alle finalità dell'azienda

Descrizione_ Architettura HPC: struttura ad alto livello di un cluster HPC, componenti e ruoli, piattaforme hardware, caratteristiche CPU & RAM, interconnessioni, storage, protocolli di comunicazione, componenti logici e ruoli

Contenuti_ Architettura HPC: struttura ad alto livello di un cluster HPC, componenti e ruoli, piattaforme hardware, caratteristiche CPU & RAM, interconnessioni, storage, protocolli di comunicazione, componenti logici e ruoli

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Conoscenze: concetti di architettura HPC, principi di selezione delle piattaforme hardware/software. Abilità: identificare i componenti di base di un cluster HPC, definire i requisiti hardware in base alle caratteristiche del software di calcolo Competenze: definizione di un'architettura HPC, selezione delle componenti hardware e software di base

Contenuti_ Introduzione al AI, esempi di algoritmi Metodologie di supercalcolo per velocizzare algoritmi in ambito AI

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Conoscenza di algoritmi AI di base Conoscenza di metodologie di parallelizzazione di algoritmi AI su supercalcolatore

Contenuti_ Linguaggi di programmazione in ambito HPC
Tecniche di ottimizzazione del codice
Struttura di un codice HPC
Introduzione alla parallelizzazione
Benchmarking e Profiling

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Capacità di analizzare un codice seriale e riconoscere le parti da ottimizzare/parallelizzare

Contenuti_ Corso di taglio introduttivo sulle tecnologie sia hardware che software per la realizzazione di sistemi di calcolo sostenbili e a basso consumo ernegtico

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Conoscenze: metodologie sviluppo soluzioni hardware e software per sostenibilità. Abilità: capacità di applicare le conoscenze acquisite per sostenibilità delle imprese. Competenze: capacità di applicare le conoscenze nel contesto applicativo della sostenibilità

Contenuti_ Corso di taglio introduttivo sugli strumenti HPC per il training di AI e ML

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Conoscenze: infrastrutture HPC per AI/ML. Abilità: capacità di applicare soluioni HOC al training ottimo ed efficiente di algoritmi per AI e ML . Competenze: capacità di applicare le conoscenze nel contesto applicativo di interesse dell'impresa/ente

Contenuti_ Corso di taglio introduttivo sulle metodologie per la modellazione e l'analisi di dati rappresentati sotto forma di reti

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Conoscenze: metodologie di network analysis. Abilità: capacità di applicare le conoscenze acquisite per modellare i dati ottenuti dai processi o prodotti di interesse delle imprese sotto forma di reti e per la loro successiva analisi. Competenze: capacità di applicare le conoscenze sulla network analysis nel contesto applicativo di interesse dell'impresa

Contenuti_ Corso di taglio introduttivo sulle metodologie per l'analisi dei dati

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Conoscenze: metodologie di analisi dei dati. Abilità: capacità di applicare le conoscenze acquisite per analizzare i dati ottenuti dai processi o prodotti di interesse delle imprese Competenze: capacità di applicare le conoscenze sulla data scienze nel contesto applicativo di interesse dell'impresa

Contenuti_ Corso di taglio introduttivo sulle metodologie per lo sviluppo di digital twin

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Conoscenze: metodologie sviluppo modelli digital twin. Abilità: capacità di applicare le conoscenze acquisite per lo sviluppo di digital twin dei processi o prodotti di interesse delle imprese. Competenze: capacità di applicare le conoscenze su digital twin nel contesto applicativo di interesse dell'impresa

Contenuti_ Corso di taglio introduttivo sulle tecnologie sia hardware che software per la cybersecurity di propri sistemi ICT

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Conoscenze: metodologie sviluppo soluzioni hardware e software. Abilità: capacità di applicare le conoscenze acquisite per la affidabilità ed integrità dei processi o prodotti di interesse delle imprese. Competenze: capacità di applicare le conoscenze nel contesto applicativo della affidabilità

Contenuti_ Introduzione al mondo della intelligenza artificiale con lo scopo di favorire l’avvicinamento delle imprese agli approcci intelligenti di collaborazione uomo-macchina e definire contesti applicativi modellati sulle esigenze delle aziende che si rivolgeranno a DAMAS.

Contenuti_ introduction to GIS systems, web systems design, database implementation

Contenuti_

• Stato dell'arte delle tecnologie sviluppate in Europa nel contesto della sovranità; digitale: EPI, EUPEX
• Tecnologie di green computing sviluppate nei contesto del progetto REGALE
• Efficientamento energetico tramite sistemi di raffreddamento a due fasi

Contenuti_ Corso di taglio introduttivo per l'uso di foundation models

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Conoscenze: personalizzazione modelli di IA esistenti. Abilità: capacità di applicare soluzioni di prompt tuning per AI e ML . Competenze: capacità di applicare le conoscenze nel contesto applicativo di interesse dell'impresa/ente

Contenuti_ Alcune soluzioni: Data Lab As a Service: attività di supporto all'introduzione della AI in azienda tramite l'uso di laboratori hands-on ICT solutions for Industry 4.0 Industrial Informatics and Real-World Applications, Human-Computer Interaction and Human-Machine Interaction, Image Processing, Virtual and Augmented Reality. Power system analysis and control

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Tutte le aziende che vogliono implementare delle strategie di governo aziendale data driven sia sui loro processi primari (operation) che di supporto (es. Sales). Tutte le imprese che gestiscono processi di front office e back office automatizzabili. L'intervento prevede la formazione su soluzioni e tecniche di automazione dei processi di front office e backoffice che possono essere utili per automatizzare alcuni processi riducendo il costo di esecuzione del processo e riducendo l'impegno umano su task a basso valore aggiunto.

Contenuti_ Digitalizzazione nell’ambito dell’Associazione Europea degli Istituti Nazionali di Metrologia (EURAMET), con un’attenzione particolare ai Digital Calibration Certificate (DCC), e qualche esempio applicativo.

Contenuti_ Corso di taglio introduttivo sull'elaborazione di immagini attravero AI

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Conoscenze: metodi e tecniche per il processamento di immagini mediante AI - deep learning; Abilità: capacità di applicare le conoscenze acquisite per istruire una ML pipeline relativa al processamento di immagini a partire da soluzioni allo stato dell'arte; Competenze: capacità di applicare le conoscenze nel contesto applicativo di interesse dell'impresa/ente

Contenuti_ Analisi critica del potenziale impatto di Artificial Intelligence / Machine Learning (AI/ML) sulle attività metrologiche, mediante un ampio spettro di applicazioni (es. rilevamento di anomalie su orologi atomici in sistemi di navigazione satellitare, diagnostica per immagini, serie temporali di segnali sperimentali, tecnologie quantistiche, etc).

Contenuti_ Alcune soluzioni: ICT solutions for Industry 4.0 Industrial Informatics and Real-World Applications, Big Data Analysis, Semantic Web, and Soft Computing Applications Knowledge Graphs e representation. Automated reasoning, Optimization, Simulation, Modeling

Conoscenze, Abilità e Competenze in uscita_ Tutte le aziende che vogliono implementare delle strategie di calcolo ad alte prestazioni. Le competenze riguardano l'ottimizzazione del rapporto prestazioni/prezzo dei sistemi HPC, il calcolo parallelo, le tecnologie hardware e l’uso di infrastrutture hardware come cluster di server, reti ad alte prestazioni e unità di archiviazione.

Contenuti_ I Processi di produzione additivi, Classificazione, Materiali per l’aerospazio. Introduzione alla progettazione in ottica additiva. ALM: Procedura operativa Post-processing per migliorare la finitura superficiale e le proprietà del bulk. Controllo qualità per la qualifica spaziale.