MAP - Magazine Alumni Politecnico di Milano #13

RICERCA 49
« La nostra ambizione è, allora, di sviluppare metodi
migliori, più precisi ed efficienti, di quelli già esistenti,
per poter elaborare approssimazioni di fenomeni
complessi e implementarle su computer dotati
di una potenza di calcolo estremamente elevata »
traverso equazioni, è fondamentale.
Perché le stesse equazioni matematiche
possono essere sfruttate per
studiare sia come il sangue circola
nel cervello, sia come un inquinante
si diffonde nell’acqua; sono solo i
valori dei parametri fisici e geometrici
a cambiare e questo ci consente
di compiere simulazioni virtuali
per ottenere risposte dettagliate e
quantitative a problematiche di vario
genere. Per esempio, potremmo
voler valutare gli effetti di un terremoto
potenziale, predire il rischio di
problemi cardiaci dopo un’aritmia,
ottimizzare la forma e la resistenza
degli pneumatici, personalizzare i
trattamenti di radioterapia per pazienti
con tumori ».
È quanto fanno i ricercatori di
MOX, le cui simulazioni virtuali e
analisi dei dati fungono da « laboratori
digitali che permettono di
esplorare e quantificare una vasta
gamma di fenomeni », per dirla con
Antonietti, ispirata in questo dal
professore di fama mondiale Alfio
Quarteroni, il matematico padre
fondatore del MOX, alla guida dello
stesso dal 2002 al 2022. « Gli devo
molto, è grazie alla sua innovativa
visione che ho assimilato un modo
di fare matematica al servizio delle
sfide concrete e realizzato quanto
conti, in tutto ciò, confrontarsi costantemente
con i colleghi di altre
discipline, dagli ingegneri ai designer,
dagli architetti agli scienziati
applicati. All’inizio non è stato tutto
rose e fiori, avevo alle spalle un percorso
diverso, per cui i primi anni
al Politecnico non sono stati facili.
Ma all’Università di Pavia avevo avuto
maestri eccezionali: penso alle
mie direttrici di tesi di dottorato, le
professoresse Annalisa Buffa, ora
all’École Polytechnique Fédérale di
Losanna (EPFL), e Ilaria Perugia, attualmente
all’Università di Vienna,
così come a Franco Brezzi e a Donatella
Marini. Questo mi ha aiutata
e oggi sono fiera di essere parte di
una realtà così prestigiosa: secondo
l’ultimo QS World University Rankings
(inserire link news rankings),
il Dipartimento di Matematica del
Politecnico di Milano si classifica
primo in Italia, 11o in Europa e 34o
nel mondo, tra i competitor nella
stessa materia ».
Nel frattempo, anche il MOX è
cresciuto: nell’anno della sua fondazione
contava una decina di ricercatori,
oggi siamo a circa un centinaio.
Il fulcro è la ricerca problem driven
di carattere transdisciplinare e interdisciplinare,
finalizzata all’applicazione
negli ambiti più disparati,
dalle neuroscienze all’ecologia, dai
processi manifatturieri alla mobilità
sostenibile e alla digitalizzazione.
« Sulla stessa linea, in NEMESIS l’aspirazione
è di sviluppare una nuova
generazione di metodi numerici
superando le barriere attuali, anche
attraverso il perfezionamento delle
capacità predittive con tecniche
di intelligenza artificiale. Il cuore
di questa ricerca sono i metodi politopali
di cui sopra, che supportando
griglie di calcolo composte
da elementi di qualunque forma e
superando così il paradigma classico,
rendono possibile sia un’eccezionale
capacità di approssimazione
dei dati e del dominio o campo
di applicazione, sia l’integrazione
diretta di leggi fisiche specifiche
nell’ambito numerico – integrazione
che permette di rispecchiare la
reale struttura del problema fisico
in esame –, sia una massimizzazione
dell’elaborazione computazionale ».
L’obiettivo primario è di congegnare
un quadro matematico rigoroso
e algoritmi efficienti per abilitare
e agevolare questo nuovo modo di
fare simulazioni che, in ultimo, an-
dranno a determinare le strategie
politiche nei vari settori. « In particolare,
come team NEMESIS ci occuperemo
di mitigazione degli effetti
delle attività antropiche nel sottosuolo,
per esempio costruendo scenari
virtuali per prevedere gli effetti
delle attività di stoccaggio della CO₂
o della produzione di energia geotermica.
E ancora, di equazioni della
magnetoidrodinamica o MHD, cioè
delle istruzioni matematiche che ci
raccontano come si comportano i
liquidi conduttori di elettricità in
presenza di un campo magnetico,
utilizzate per studiare i complessi
meccanismi della fusione nucleare,
la meteorologia spaziale e molto altro.
Le equazioni MHD rivestono un
ruolo chiave nella modellazione al
calcolatore dei processi di produzione
dell’alluminio, che sono ad alta
intensità energetica e che necessitano,
perciò, di essere ottimizzati nel
rispetto dell’ambiente ».
All’epoca della sua laurea si parlava
ancora poco di gender gap nelle
discipline STEM (Scienze, Tecnologia,
Ingegneria e Matematica), argomento
oggi al centro del dibattito
pubblico e da tempo una priorità
per il Politecnico, dove le donne
sono meno del 30% dei 47.000 studenti
e dei 1400 ricercatori. « C’è
ancora molta strada da fare, ma le
cose stanno cambiando – commenta
Antonietti – Sono state introdotte
azioni concrete in tal senso: tra le
tante, attività di orientamento rivolte
alle studentesse delle scuole
superiori verso le materie STEM,
borse di studio per studentesse che
scelgono di immatricolarsi ai corsi
di Ingegneria con minore presenza
femminile, asili nido e centri estivi
per la comunità universitaria…
Come mamma di due figlie femmine
di 6 e 11 anni posso testimoniare
che sono iniziative che possono fare