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Descrizione del progetto formativo e obiettivi del corso


Descrizione del progetto formativo

Il Dottorato in Computational Intelligence implementa un piano formativo dedicato all'apprendimento delle metodologie di intelligenza computazionale e alla loro applicazione alla ricerca e allo sviluppo della futura generazione di sistemi intelligenti.
Il suddetto piano formativo prevede tre tipologie di attivita', ciascuna delle quali deve essere compresa nei piani di studio individuali:

  • - Corsi/Scuole di Dottorato;
  • - Seminari/Tutorial;
  • - Ricerca.

I corsi sono classificati in tre diverse tipologie (A, B, e C):

  • A. Corsi avanzati/interdisciplinari:
    • A.1 Corsi specifici per il dottorato;
    • A.2 Corsi condivisi con i programmi di studio delle lauree magistrali;
  • B. Corsi di lingua inglese, scrittura scientifica e informatica di base;
  • C. Corsi di dottorato ad hoc su valorizzazione e disseminazione della ricerca, e proprieta' intellettuale.

I corsi di tipo A1 devono essere frequentati da tutti i dottorandi la cui area di ricerca o i cui interessi sono correlati all'argomento del corso. I corsi di tipo A2 possono essere scelti liberamente dagli studenti, sulla base dei propri studi pregressi e dei propri interessi di studio e ricerca, previo accordo con il proprio supervisore di dottorato, con l'obiettivo di ampliare e approfondire le proprie conoscenze e competenze. Gli studenti possono scegliere di frequentare altri corsi di tipo A2 offerti nei curricula di laurea magistrale dell'Universita' Federico II o di altre universita', previa approvazione del Collegio dei Docenti del Dottorato. La partecipazione ai corsi di tipo B e C e' fortemente consigliata;
Ogni dottorando è tenuto a trascorrere un periodo di studio e ricerca presso un'istituzione accademica o di ricerca all'estero riconosciuta a livello internazionale. Le attività all'estero devono essere preventivamente approvate dal Coordinatore e/o dal Collegio dei Docenti del Dottorato.
Tutte le attività di cui sopra daranno diritto agli studenti di ottenere i crediti formativi corrispondenti.
Il numero di crediti per i corsi e le scuole di dottorato è definito dal Collegio dei Docenti del Dottorato, a seconda della durata, del livello e della valutazione finale.
Il numero di crediti per i seminari è in genere di 0,2 crediti per ora. L'organizzazione delle attività didattiche nei piani di studio individuali deve attenersi ai seguenti criteri e al numero di crediti annuali stabilito dal Collegio dei Docenti del Dottorato. Nel primo anno, o nella prima metà della durata del programma di dottorato, si prevede di privilegiare la frequenza di corsi avanzati o interdisciplinari, con l'obiettivo per lo studente di ampliare le proprie conoscenze in aree non coperte nella propria precedente carriera di studente magistrale. Nel secondo anno, il piano di attività individuale dovrebbe favorire l'approfondimento delle conoscenze nelle discipline legate agli interessi di ricerca personali; le attività di ricerca nel secondo anno iniziano a diventare prevalenti. Lo studente è inoltre invitato a frequentare - soprattutto nei primi due anni - corsi ad hoc per il potenziamento delle competenze linguistiche e informatiche utili all'attività di ricerca, nonché corsi sulla gestione della ricerca e dell'innovazione e sull'imprenditorialità; nel terzo anno, lo studente dovrà favorire attività di ricerca nell'area scientifica di interesse, che sfoceranno nella preparazione della tesi di dottorato.
Durante l'intero programma del Dottorato in Computational Intelligence, gli studenti possono anche ottenere da 0 a 4,8 crediti (entro il limite di 40 ore per anno accademico) per attività di tutoraggio o di insegnamento integrativo di studenti triennali e magistrali. I compiti di tutoraggio sono assegnati dai coordinatori dei corsi di laurea o di laurea magistrale, su autorizzazione del Collegio dei Docenti del Dottorato e con il consenso dello studente.

Obiettivi del corso


Il corso di Dottorato in Computational Intelligence si pone come principale obiettivo quello di formare i futuri protagonisti della ricerca e dell'innovazione nel campo della teoria, della progettazione e implementazione dei sistemi intelligenti, e prepararli ad affrontare importanti sfide di innovazione sia in contesti industriali che in istituzioni scientifiche e centri di ricerca. Il corso di Dottorato in Computational Intelligence si rivolge, principalmente, ad un numero selezionato di laureati magistrali nelle discipline STEM (Fisica, Quantum Science and Technology, Data Science, Informatica, Matematica, Ingegnerie dell'Informazione, e così via), in possesso di un solido background scientifico-computazionale e motivati ad approfondire le proprie capacità nell'ambito della ricerca e della innovazione in un contesto scientifico di eccellenza come quello della Università degli Studi di Napoli Federico II.
I dottorandi saranno formati utilizzando un approccio gerarchico per l'erogazione dei contenuti, organizzato come segue: al livello più basso della gerarchia sono posizionati i metodi matematici e statistici attraverso i quali vengono descritti i formalismi di base per la modellazione e validazione degli algoritmi di intelligenza computazionale; nello strato centrale della gerarchia sono posizionate le metodologie e tecniche fisiche relative alle architetture dei sistemi di calcolo classici e quantistici per l'intelligenza computazionale; nello strato più alto della gerarchia sono localizzate le teorie, metodologie e tecniche informatiche per l'implementazione di algoritmi ed infrastrutture di calcolo ad alte prestazioni, sia classiche che quantistiche, per l'intelligenza computazionale. In questo scenario, lo strato matematico e statistico consentirà al dottorando di approfondire le proprie competenze nell'ambito dei metodi e dei modelli matematici e statistici utili alla comprensione e alla progettazione di tecniche di intelligenza computazionale: algebra, geometria, ottimizzazione e algoritmi che usano approssimazione numerica per risolvere problemi matematici complessi, metodi e modelli statistici per l'apprendimento, test statistici per la validazione degli algoritmi di intelligenza computazionale. Lo strato fisico permetterà al dottorando di acquisire conoscenze relative alle tecniche di progettazione dei sistemi di calcolo automatico, sia classici che quantistici, per l'intelligenza computazionale con particolare attenzione alle seguenti aree: elettronica, fotonica e superconduttività. Lo strato informatico, infine, consentirà al dottorando di completare la propria conoscenza nell'ambito delle teorie e metodologie e tecniche informatiche necessarie alla progettazione di sistemi efficienti per l' intelligenza computazionale: algoritmi di apprendimento automatico, tecniche di ragionamento automatico, tecniche di ottimizzazione bio- inspired, tecniche di problem-solving, teoria della complessità e della computabilità, sistemi e algoritmi distribuiti, sistemi di high-performance computing, architetture per la gestione efficiente di dati. Tali tecniche potranno essere studiate usando sia strumenti di calcolo classici che quantistici. Un approccio come quello descritto consentirà ad ogni dottorando di acquisire le competenze necessarie per svolgere attività di ricerca di alto livello e di porre le basi per ottenere risultati originali e significativi in termini di pubblicazioni scientifiche (vedi Valorizzazione dei Risultati) e applicazioni industriali (vedi Sbocchi Professionali).


Sbocchi occupazionali e professionali previsti


Gli sbocchi occupazionali e professionali previsti per il Dottorato in Computational Intelligence sono relativi a posizioni dedicate alle attività di ricerca scientifica e innovazione tecnologica nei settori della teoria e della progettazione di sistemi intelligenti. Si tratta di settori ampi, in cui perdurano da molti anni opportunità di occupazione qualificata e gratificante ben superiori al numero annuale di dottori di ricerca. Le seguenti realtà sono destinate ad accogliere i dottori di ricerca che otterranno il titolo dal percorso di Dottorato in Computational Intelligence:

  • - Aziende di servizi;
  • - Neo-imprenditoria privata in settori ad elevato contenuto tecnologico;
  • - Attività professionali di consulenza attive in particolare nell'ambito informatico;
  • - Enti pubblici, inclusi Ministeri, Amministrazioni locali, Agenzie e Autorità varie;
  • - Centri di ricerca pubblici e privati;
  • - Università.
  • Le attività formative, nonché le molte relazioni tra i dipartimenti sede del dottorato e le realtà produttive e di ricerca, favoriranno l'occupazione dei dottori di ricerca in contesti sia italiani sia internazionali.


Coerenza con gli obiettivi del PNRR


Il sviluppo dei dottorati dei ricerca e l'aumento della loro offerta sono temi fondamentali del PNRR, in quanto si rileva che "il numero di dottorati conferiti in Italia è tra i più bassi tra i paesi UE, ed è in costante calo negli ultimi anni (-40 per cento tra il 2008 e il 2019): facendo riferimento alle statistiche Eurostat, ogni anno in Italia solo una persona su 1000 nella fascia di età 25-34 completa un programma di dottorato, contro una media UE di 1,5 (2,1 in Germania). Inoltre, quasi il 20% di coloro che hanno conseguito un dottorato in Italia ogni anno si trasferisce all'estero." Di conseguenza, al fine di centrare l'obiettivo di rafforzare le condizioni per lo sviluppo di una economia ad alta intensità di conoscenza, di competitività e di resilienza è un tema di fondamentale importanza per il sistema paese quello di aumentare l'offerta di alta formazione finalizzata a produrre la classe di scienziati, ricercatori, dirigenti che opereranno soprattutto nei settori ad alto valore aggiunto basati sulle innovazioni tecnico/scientifiche. Il Dottorato in Computational Intelligence rientra perfettamente negli obiettivi del PNRR in quanto forma ricercatori con solide basi scientifiche e tecnologiche che sappiano contribuire a colmare le esigenze di innovazione di imprese e enti operanti nell'ambito dell'informatica e della intelligenza artificiale. In particolare, le tematiche specifiche del Dottorato in Computational Intelligence si concentrano sullo sviluppo di metodologie intelligenti inerenti obiettivi specifici del PNRR come Transizione Digitale, Transizione Ecologica, Industria 4.0, Robotica, Big Data, Internet delle Cose, sicurezza informatica, calcolo quantistico, applicazioni industriali dell'Intelligenza Artificiale, Smart Cities, e così via. Il Dottorato in Computational Intelligence assegna ogni anno un numero di borse finanziate da aziende, PA o enti di ricerca.