Geospatial Artificial Intelligence and Information Sharing

Geospatial Artificial Intelligence and Information Sharing (GAINS)

Referente: Dott. Mattia Santoro

Competenze di Area

L’area tematica “Geospatial Artificial Intelligence and Information Sharing” (GAINS) riunisce le attività di ricerca dell’Istituto relative allo sviluppo e utilizzo di metodologie digitali per la condivisione ed elaborazione di risorse geospaziali (es. dati di Osservazione della Terra satellitari e in-situ) per applicazioni di Scienze della Terra e ambientali. Rispetto alle priorità strategiche individuate dalla Commissione Europea per il periodo 2019-20241, l’area tematica GAINS si colloca nella direzione di contribuire allo sviluppo della European Digital Strategy2 – con particolare riferimento ai settori rilevanti per l’Istituto individuati nello European Green Deal3. Fra le componenti principali della European Digital Strategy si devono notare le azioni sulla European Data Strategy e la Excellence and Trust in Artificial Intelligence.

A livello internazionale, un framework rilevante per l’area tematica è il Gruppo sull’Osservazione della Terra (GEO, Group on Earth Observation), un’organizzazione inter-governativa a cui aderiscono oltre 100 Stati Membri e oltre 100 PO (Participating Organizations). Una delle principali finalità di GEO è lo sviluppo di GEOSS (Global Earth Observation System of Systems), un’infrastruttura globale di condivisione di dati geospaziali forniti dai membri di GEO. In ambito GEO sono state attivate le componenti regionali dette Regional GEO; per l’Europa la componente di riferimento regionale è EuroGEO5 . EuroGEO consente all’Europa di posizionarsi come forza globale nell’osservazione della Terra grazie alla vasta conoscenza acquisita attraverso l’esecuzione del programma Copernicus e altre iniziative. Infine, ancora a livello internazionale sono di particolare interesse le attività del programma delle Nazioni Unite “Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile” [2] riguardanti lo sviluppo di soluzioni per il monitoraggio dei Sustainable Development Goals6 (SDG).

La condivisione dei dati e della conoscenza, soprattutto a livello interdisciplinare, è oggi riconosciuta come una delle chiavi per il progresso scientifico e l’innovazione tecnologica.

Le principali attività svolte nell’ambito dell’area tematica sono:

Progettazione, sviluppo ed operatività di infrastrutture avanzate per la condivisione di dati geospaziali:  l’Istituto sviluppa e mantiene il GEO Discovery and Access Broker (GEO DAB). Il GEO DAB è uno dei componenti principali della GEOSS Platform, l’insieme di componenti che implementano GEOSS; GEO DAB è un framework di brokeraggio che consente l’interoperabilità con gli oltre 190 sistemi che contribuiscono a GEOSS; o l’Istituto implementa e mantiene il framework WHOS-broker, che realizza l’interoperabilità fra i differenti sistemi idrologici rendendo possibile ricerca ed accesso a dati idrologici su scala globale, garantendo allo stesso tempo una elevata qualità del servizio. WHOS-broker è un componente dell’infrastruttura WHOS realizzata dalla commissione idrologica (CHy) del World Meteorological Organization (WMO).

Progettazione e sviluppo di soluzioni per l’interoperabilità di modelli computazionali ambientali e loro esecuzione su diverse piattaforme cloud: o Il framework Virtual Earth Laboratory (VLab), sviluppato nell’ambito di progetti H2020, ha il compito di facilitare la pubblicazione di modelli esistenti per la loro esecuzione in un ambiente multi-cloud. In ambito GEO/EuroGEO, il VLab è stato sperimentato all’interno della GEOSS Platform ed utilizzato per sviluppare la demo mostrata dalla Commissione Europea alla GEO XVI Plenary come contributo della componente regionale EuroGEO a GEO.

Inoltre, VLab è utilizzato nel progetto H2020 ERA-PLANET per l’implementazione e l’esecuzione di modelli utili al monitoraggio di alcuni degli indicatori definiti nell’ambito degli UN SDG

  • Sperimentazione di soluzioni basate sull’utilizzo di tecniche di Artificial Intelligence per l’implementazione di Digital Twin nell’ambito delle Scienze della Terra e ambientali;
  • Progettazione e sviluppo di soluzione per la formalizzazione e la condivisione della conoscenza (Knowledge Base);

Capacità dell’Area

Attualmente quest’area presenta 12 risorse presenti nella sede di Rende (Cosenza) che cooperano con assegnisti e borsisti.

LABORATORI E STRUMENTAZIONI

GEO DAB

GEO DAB

Il GEO DAB è il componente centrale del Global Earth Observation System of Systems (GEOSS). Permette di connettere quasi 200 infrastrutture e scoprire oltre 400 milioni di dataset. Il GEO DAB è operativo su infrastruttura cloud (Amazon Web Service).   Referente...