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    Istituto di Biorobotica

    MATHEMATICAL AND COMPUTATIONAL MODELING

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MATHEMATICAL AND COMPUTATIONAL MODELING

Le attività sulla modellazione matematica e computazionale forniscono la spina dorsale per un approccio scientifico a un'ampia gamma di problemi in biorobotica e bioingegneria (dalla progettazione e controllo dei sistemi biorobotici alla comprensione del funzionamento interno dei sistemi nervosi) e coprono un’ampia gamma di discipline (dalla meccanica alla scienza dei materiali, dai sistemi dinamici non lineari all'informatica scientifica).

La ricerca sulla modellazione dei materiali attivi per attuatori e strutture di morphing si concentra sui metodi geometrici e sui nuovi sviluppi nella teoria dell'elasticità e nell'analisi degli elementi finiti. Questi strumenti sono applicati anche per comprendere la motilità degli organismi unicellulari, con l'idea che gli organismi biologici possono ispirare nuove soluzioni per la progettazione di robot migliori. Le attività di modellazione sono anche indirizzate a riprodurre la condizione sana e patologica della dinamica biologica come il movimento umano e animale, oltre che le fibre neurali e i circuiti.

Gli argomenti attuali di ricerca sono la modellazione del sistema nervoso periferico per emulare la percezione sensoriale (anche nella corteccia della neuroprotesi), la modellazione della rete cortico-basale-talamica per il processo decisionale, lo sviluppo di terapie per i disturbi motori e la modellazione del segnale extracellulare per ricostruire la dinamica neurale microscopica da registrazioni non invasive. Gli algoritmi di apprendimento automatico sono inoltre sviluppati e costituiscono il pilastro di diverse implementazioni software, verso la creazione di macchine abilitate all'intelligenza artificiale.