This presentation contains an introductory overview of the current activities of the ICON Foundation

1. FONDAZIONE
International Center of Computational
Neurophotonics
Maria Chiara Pettenati, Program Manager
Firenze 31 Maggio 2012

2. Fondazione per la Laboratorio Fondazione IBM
Ricerca e Europeo di Italia (FIMB)
Innovazione Spettroscopie non
dell’Università di Lineari
Firenze (FRI)
Soci fondatori

3. Mission di
ICON • Sviluppo di tecnologie ottiche di
immagine per la “connettomica”
Fondazione
senza fini di
lucro nata • Diffusione della conoscenza
per operare derivante dal connettoma a:
nel campo
• Informatica
della ricerca
scientifica di • Reti complesse
particolare • Sistemi distribuiti
interesse
sociale

4. Cos’è il connettoma?
Il connettoma è la mappatura completa di tutte le
connessioni cerebrali

5. La grande sfida per la “connettomica”
• Costruire modelli per simulare e comprendere il cervello umano in
termini di tre elementi fondamentali
• Collegamenti
Struttura
• Tipi di elementi
Funzionalità • Come si propagano i
segnali
• Capacità di reagire ad una
Plasticità perturbazione esterna

6. Connettoma
1011 Neuroni
1015 Connessioni

7. Un connettoma con 302 neuroni
Sino ad ora il connettoma è stato ricostruito solo per il verme
C. Elegans
www.wormatlas.org

8. • Reti di servizi sanitari e sociali
• Power-grid per la distribuzione di
energia
• Reti informatiche
• Network finanziari
• Infomobilità
Dalla rete • Condition monitoring di motori e
del strutture a rischio (avionica,
costruzioni di potenza, treni.
cervello Automitive, spaziale)
agli altri • Comunicazione e telefonia
network • Social network

9. FONDAZIONE
Dalle rete del cervello alle reti nel mondo
Alcune attività in corso

10. 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

11. 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.

12. 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 Cagliari
Azienda ospedaliera universitaria di Firenze

13. 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)

14. ICON e l’infomobilità

15. Sistema di
accumulo statico
Pensiline flow batteries + Cogeneratore
fotovoltaiche Idrogeno multifuel (olio
vegetale +
idrogeno)
Smart
Move
Il calore prodotto dal
cogeneratore viene
utilizzato per il
Inverter riscaldamento
invernale o il
AC bus
Virtual
Sistema di ricarica
veloce/lenta – accumulo Power
energia in eccesso della
Interfaccia di rete
(comprensivo di
rete Plant
Rete di
trasformatore)
distribuzione
Sistema di Sistema di Sistema evoluto di
tracking gps supervisione e prenotazione
controllo

16. ICON e l’Infomobilità
• Iniettare in architetture net-centriche la
“intelligenza” degli algoritmi biologically
inspired:
• 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
• …

17. ICON e l’Infomobilità
• Addestrare algoritmi biologically
inspired grazie a grossi volumi di dati
provenienti in real-time da potenti
middleware industriali:
• Sensori di attreversamento varchi
• Flussi video
• Flussi dati geolocalizzati
• …

18. LA RETE DI

19. CONTESTO INTERNAZIONALE
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

20. • Negentis
Aziende • Novartis
• …
• CINECA
• ISTITUTO BESTA
• Regione Toscana
Enti /
• Regione Abruzzo
Centri • Ospedale Santa Maria
Nuova
• Ospedale Careggi
• Neurobio@UNIFI
• DET@UNIFI
• DSI@UNIFI
Università • UCBM
• UniFe
• UniMORE
• ICT
• Life Science
Poli • Energia
• Polis

21. Le attività in ICON
• Valorizzazione
Trasferimento risultati della
tecnologico ricerca
• Reti complesse:
Ricerca applicazione
applicata risultati ricerca di
base
Ricerca di • La connettomica
base

22. 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.)

23. International Center of Computational
Neurophotonics
Maria Chiara Pettenati, Program Manager
mc.pettenati@iconfoundation.net
Firenze 31 Maggio 2012