System Interoperability and Management – SIM

Descrizione Attività

Il gruppo svolge attività di ricerca applicata e sviluppo tecnologico finalizzata alla progettazione e realizzazione di piattaforme tecnologiche, tecniche e servizi applicativi atti a rendere interoperabili tra loro sistemi IT eterogenei, anche su larga scala. Integrando i diversi approcci dell’Information Management, della Data Interoperability, del Machine Learning e della Cybersecurity, il gruppo fornisce soluzioni in grado di facilitare la ricerca, l’accessibilità, l’interoperabilità e il riuso di dati presenti in sistemi informativi distribuiti, conformemente ai principi FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable).

 

Le principali attività svolte dal gruppo sono:

  • Progettazione, realizzazione e verifica di modelli architetturali e piattaforme middleware, anche basate sul cloud computing.
  • Definizione di modelli informativi per la rappresentazione omogenea di dati provenienti da molteplici fonti, a supporto dell’information retrieval.
  • Modellazione di processi di business per lo sviluppo coerente di piattaforme IT interoperabili con sistemi informativi legacy.
  • Definizione e applicazione di tecniche per la sicurezza informatica e la tutela della privacy.
  • Applicazione e implementazione di tecniche basate su approcci di intelligenza artificiale e big data analytics per l’estrazione, l’analisi e la classificazione di informazioni.
  • Definizione di architetture articolate in moduli decentralizzati per la tracciatura e la certificazione di eventi mediante la tecnologia blockchain e gli smart contract.
  • Analisi e comprensione di sistemi di offerta in termini di prodotti e servizi innovativi (stato dell’arte, benchmarking, progetti nazionali e internazionali).
  • Contributo all’emanazione di standard e norme tecniche nel settore dell’informatica sanitaria attraverso la partecipazione a organismi di standardizzazione.
  • Gestione e manutenzione di infrastrutture hardware/software, sistemi informativi e servizi ICT.

 

Particolare attenzione è prestata nello sviluppo di modelli di interoperabilità per sistemi informativi sanitari su scala nazionale compatibili con quelli europei, attraverso la cooperazione con le Istituzioni competenti, con particolare riferimento al Fascicolo Sanitario Elettronico.

 Obiettivi

Il gruppo ha l’obiettivo di favorire l’adozione e lo sviluppo di nuovi prodotti, processi e servizi ICT attraverso la definizione, la gestione e la validazione di soluzioni tecnologiche interoperabili in grado di facilitare la raccolta, la gestione e la comprensione di dati digitali di diversa natura, rispettando i requisiti di sicurezza informatica e privacy.

In particolare, l’interoperabilità, la gestione, la protezione e la comprensione dei dati rappresentano una sfida cruciale per i sistemi IT moderni, in quanto complessi, distribuiti, realizzati per soddisfare normative differenti, basati su formati e protocolli di comunicazione diversi, comprendenti componenti di terze parti, continuamente in evoluzione.

Tali sfide tecnologiche sono affrontate:

  • Identificando approcci architetturali basati su standard e best practice;
  • Utilizzando basi di dati relazionali, non relazionali e data lake;
  • Applicando modalità di scambio sicuro;
  • Progettando API condivise;
  • definendo tecniche per l’estrazione e l’analisi di informazioni attraverso approcci di intelligenza artificiale e big data analytics, per il controllo degli accessi e per la tracciatura degli eventi.

 

Campi Applicativi

Salute Digitale, Urban Intelligence, Scienze Sociali Digitali, Fabbrica Intelligente.

Collaborazioni

Il gruppo collabora con numerose Pubbliche Amministrazioni, Università, Enti Pubblici di Ricerca, PMI e grandi imprese, organizzazioni sanitarie, organismi di standardizzazione in ambito nazionale ed europeo per lo svolgimento di attività atte a favorire la ricerca e l’innovazione digitale in molteplici e significativi ambiti applicativi. Tali collaborazioni si sostanziano mediante la partecipazione congiunta a progetti di ricerca e sviluppo, la stipula di accordi di collaborazione o di consulenza, la creazione di gruppi di lavoro.

Si citano in particolare:

  • Commissione Europea.
  • Agenzia per l’Italia Digitale.
  • Dipartimento per la Trasformazione Digitale della Presidenza del Consiglio dei Ministri.
  • Ministero della Salute.
  • Ministero dell’Economia e delle Finanze.
  • Regioni.
  • Sogei.
  • University of Brighton.
  • University of Essex.
  • Università degli Studi di Napoli “Federico II”.
  • Università degli Studi di Napoli “Parthenope”.
  • Università degli Studi di Salerno.
  • Università degli Studi di Macerata.
  • Università della Calabria.
  • Università degli Studi di Messina.
  • Fraunhofer Institute for Biomedical Engineering.
  • Foundation for Research and Technology – Hellas.
  • Istituto Nazionale Tumori IRCCS G. Pascale.
  • Pineta Grande.
  • Synlab SDN.
  • Institute of Communication and Computer Systems.
  • eHealthNet scarl.
  • Projecto e Desenvolvimento Manutenção Formação e Consultadoria.
  • Privanova.
  • Sphynx Technology Solutions.
  • TUV Trust IT.
  • Engineering Ingegneria Informatica.
  • Gesan.
  • CID Software Studio.
  • Kelyon.
  • Sync Lab.
  • SA Documents.
  • HL7 Italia.
  • UNI – Ente Italiano di Normazione.
  • UNINFO – Ente Federato UNI per la normazione delle “Tecnologie informatiche e loro applicazioni”.

 

Prodotti della ricerca

I prodotti della ricerca riguardano articoli scientifici, rapporti tecnici di ricerca e/o di progetto, artefatti software, risorse strumentali opportunamente configurate.

  • I numerosi articoli scientifici prodotti descrivono i risultati ottenuti mediante la sperimentazione di nuove architetture IT, tecniche e servizi di analisi innovativi: sono pubblicati in riviste prestigiose e in atti di convegno internazionali e nazionali, indicizzati dalle principali basi di dati citazionali e consultabili al link https://www.icar.cnr.it/pubblicazioni/.
  • I rapporti tecnici istituzionali sono pubblicati presso la collana del CNR ICAR, disponibile al link https://intranet.icar.cnr.it/rapportitecnici. I rapporti tecnici di progetto sono rilasciati come deliverable agli enti finanziatori, rispettando le relative regole di rendicontazione scientifica.

Tra i numerosi prodotti della ricerca relativi ad artefatti software o norme tecniche, si segnalano i seguenti contributi:

  • Informatica Medica – Modelli architetturali per lo sviluppo di applicazioni software integrate per la sanità: norma tecnica prodotta mediante il coordinamento del gruppo di lavoro, pubblicato dall’Ente Nazionale Italiano di Unificazione (UNI), numero UNI/TR 11794:2020, 30 luglio 2020. Link: https://store.uni.com/uni-tr-11794-2020.
  • Specifiche tecniche per l’interoperabilità tra i sistemi regionali di Fascicolo Sanitario Elettronico: regole tecniche di cui al DPCM 178/2015 e ss.mm.ii. per garantire l’interscambio di dati e documenti sanitari digitali tra i sistemi informativi sanitari regionali ed europei, in conformità agli standard e alle specifiche internazionali di informatica sanitaria (come HL7 CDA, HL7 FHIR, IHE XDS) e alle normative sulla privacy e sulla sicurezza informatica. Elaborate e manutenute in collaborazione con le Istituzioni competenti. Validate mediante un ambiente di test utilizzato anche per supportare le regioni e province autonome nello sviluppo di soluzioni interoperabili del Fascicolo Sanitario Elettronico regionale, oltre che per supportare l’Agenzia per l’Italia Digitale e il Ministero della Salute nel monitoraggio dello stato di avanzamento dei progetti mediante l’uso di opportuni indicatori. Versioni differenti delle specifiche prodotte dal 2017 ad oggi. Link: https://www.fascicolosanitario.gov.it/linee-guida-manuali-documenti-tecnici.
  • Componenti OpenInFSE: componenti software sviluppati conformemente alle specifiche dell’infrastruttura tecnologica sperimentale per l’interoperabilità interregionale del Fascicolo Sanitario Elettronico approvata dal Tavolo di Sanità Elettronica delle Regioni e Province Autonome e messe a disposizione di tutti gli attori interessati. Ultima versione delle componenti rilasciate nel 2012. Link: https://infse.na.icar.cnr.it/index.php/componenti-openinfse/category/10-componenti-openinfse.
  • MITO – DICOM Viewer: sistema software open source basato su Windows per l’elaborazione e la visualizzazione avanzata di immagini medicali digitali. Le sue caratteristiche principali sono la conformità allo standard DICOM, la visualizzazione 2D/3D/S3D, la segmentazione e la fusione di immagini, la selezione di regioni di interesse, una interfaccia utente 3D avanzata. Ultima versione prodotta nel 2011. Link: https://sourceforge.net/projects/mito/.

 

Infrastrutture di ricerca per l’Open Science Cloud

Nell’ambito del progetto PNRR FOSSR una infrastruttura di ricerca avanzata per l’Open Social Science Cloud è in fase di installazione in quattro data center dislocati su altrettanti Istituti di ricerca del CNR. Il data center più grande è dislocato presso il CNR ICAR di Napoli. L’obiettivo principale dell’infrastruttura è favorire l’accesso ai dati delle scienze sociali in maniera più semplice, trasparente e semplificata, attraverso il mantenimento e rafforzamento dei nodi italiani di una rete di infrastrutture di ricerca di livello europeo (quali CESSDA-ERIC, SHARE-ERIC e RISIS).

Il nodo presso il CNR ICAR di Napoli, costituito da 103 server di elaborazione (CPU-node), 24 server GPU (GPU-node) e oltre 1,5 PB di archiviazione, consentirà l’accesso a risorse hardware e software per il calcolo ad alte prestazioni e l’archiviazione di big data attraverso tecnologie di cloud computing, permettendo alla comunità di ricerca di analizzare e archiviare grafi di conoscenza per le scienze sociali mediante algoritmi avanzati di intelligenza artificiale e consentendo la condivisione dei dati, delle applicazioni e dei servizi con la comunità di ricerca, decisori politici e il pubblico in generale.

Inoltre, anche nell’ambito del progetto PNRR SoBigData.it è in fase di realizzazione un nodo di calcolo presso la sede di Napoli, oltre a un ulteriore nodo che integra un ambiente di edge/cloud computing e Internet of Things a supporto dello studio di servizi di Smart City e Industria 4.0 nel laboratorio congiunto tra CNR ICAR e l’Università degli Studi di Messina, presso il Dipartimento di Ingegneria. Il nodo di calcolo in fase di realizzazione presso la sede di Napoli del CNR ICAR è costituito da 20 server di elaborazione, 2 server di archiviazione e 5 server per l’intelligenza artificiale configurati ognuno con doppia GPU di ultima generazione, con oltre 566,4 TB di archiviazione totale, che forniranno alla comunità scientifica capacità di calcolo e di archiviazione per lo sviluppo e la condivisione di metodi e dataset. Il nodo in fase di installazione a Messina include un ulteriore server GPU, un cluster di 5 server con architettura ARM, una serie di dispositivi per la creazione di ambienti di edge/cloud computing, droni e braccia robotiche.

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