Spoke 3

NEPTUNE™ è uno dei vincitori del bando a cascata dello Spoke 5 di RAISE, ed coordinato dalla startup ligure MYWAI™ Srl, leader nel settore dell’Intelligenza Artificiale (AI) applicata all’Internet delle Cose (AIoT).

Dopo la recente campagna presso il Relitto di Capistello a Lipari, svolta in collaborazione con il partner Immersea™, l’accordo siglato prevede l’avvio, entro la fine del 2024, di ulteriori campagne di sperimentazione. Queste saranno realizzate in collaborazione con il partner di progetto UBICA™ Srl lungo il fronte sud del promontorio dell’Area Marina Protetta.

Le attività esplorative previste nel Progetto NEPTUNE™ includono l’utilizzo di veicoli sottomarini ROV (Remotely Operated Vehicles) e DPV (Diver Propulsion Vehicles) a ridotto impatto ambientale, dotati di telecamere e sensori ambientali forniti dai partner di progetto.

Questi strumenti raccoglieranno dati e immagini degli ambienti sottomarini, che saranno poi elaborati attraverso la piattaforma AIoT brevettata da MYWAI™ e che permetterà di creare modelli 4D dei siti visitati.

I modelli 4D NEPTUNE™ sono rappresentazioni virtuali 3D generate automaticamente tramite reti neurali di ultima generazione, NeRF (Neural Radiance Fields). Su questi modelli, ricercatori, studiosi, manutentori e progettisti di spazi virtuali potranno aggiungere dati temporali registrati durante le missioni sottomarine, monitorando così l’evoluzione spaziale e temporale delle biocenosi marine, dei macchinari e dei siti archeologici ed eco-turistici visitati con i veicoli ROV e DPV.

Fabrizio Cardinali, Amministratore Delegato e fondatore di MYWAI™, ha dichiarato: “Per noi NEPTUNE™ rappresenta una sorta di nemesi storica. Quando abbiamo deciso, in piena crisi pandemica, di aprire i nostri laboratori di ricerca sull’Intelligenza Artificiale per il dato macchina nella Baia del Silenzio di Sestri Levante, alla base di quel promontorio da cui il premio Nobel Marconi sperimentò all’inizio del ventesimo secolo il radar, la navigazione cieca e, di fatto, la tecnologia alla base della comunicazione wireless WI-FI che oggi domina il 90% della comunicazione digitale, volevamo dimostrare che non occorre andare all’estero, come dovette fare Marconi, per innovare e competere. Lo si può fare nel nostro stupendo territorio, se l’ecosistema si adatta ed evolve di conseguenza nelle sue politiche di investimento, programmazione e sviluppo. Oggi, con NEPTUNE, grazie all’ecosistema attivato da RAISE™ stiamo facendo cose che molti si aspetterebbero in ben più paludate baie marine che hanno “il silicio” invece che “il silenzio” nel nome. Ma “silenzio” sarebbe rimasto se Marconi non avesse inventato quello che fece da queste parti.”

Il partenariato di NEPTUNE™ è composto da MYWAI SRL, UBICA SRL, IMMERSEA SRL, NEXT VISION SRL, IIS – ISTITUTO ITALIANO DELLA SALDATURA e UNIVERSITÀ DI CATANIA, con la partecipazione di REGIONE SICILIANA – Soprintendenza del Mare, MINISTERO DELL’AMBIENTE – Area Marina Protetta di Portofino e OCEANHIS.

Le attività del progetto NEPTUNE™ sono svolte nel contesto dello Spoke 3, coordinato da Marco Faimali (CNR IAS), con linee di ricerca focalizzate sull’eco-robotica per la conoscenza e la cura dell’ambiente.

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Foresta di gorgonie rosse (Paramuricea clavata) presso Punta del faro di Portofino, Area Marina Protetta Promontorio di Portofino (Genova)
Autore: UBICA
Credits: NEPTUNE e RAISE

Nei giorni 19 e 20 luglio si è svolta la prima campagna di acquisizione dati oceanografici del sito archeologico subacqueo denominato relitto di Capistello a Lipari. Il rilievo è stato supervisionato dal gruppo di ricerca di Neptune che si è avvalso del supporto della società partner Oceanhis specializzata in rilevazione dati oceanografici e ambientali subacquei. Tutte le operazioni si sono svolte in accordo con la Soprintendenza del Mare Regione Siciliana.

Il progetto Neptune prevede la generazione di metadata riferiti all’ambiente subacqueo che si vanno ad associare alle immagini acquisite del relitto, mediante l’utilizzo di DPV (Dover Propulsion Vehicle) e ROV (Remotely Operated Vehicle) subacquei muniti di speciali telecamere.

Le operazioni hanno previsto l’utilizzo di due differenti sistemi di analisi dei dati oceanografici, una Blue Box che è rimasta in superficie e che mediante l’utilizzo di speciali cavi ha permesso il campionamento dell’acqua a una profondità di circa 50 metri lungo tutta la colonna d’acqua fino alla superficie.

Il secondo sistema impiegato per la raccolta dei dati è rappresentato da una sonda autoalimentata contenente diversi sensori che è stata calata direttamente sul fondale marino (50 m) e successivamente recuperata ad intervalli regolari consentendo anche in questo caso l’analisi di tutta la colonna d’acqua.
I parametri misurati sono stati: temperatura, salinità, ossigeno, conducibilità, ph, clorofilla, alghe azzurre.

Questi fondamentali parametri costituiscono parte dei metadata di ogni modello 4D del relitto generato dall’AI di NEPTUNE, consentendo quindi per la prima volta la possibilità non solo di associare i parametri ambientali a quelli storico archeologici, ma un domani di poter elaborare modelli predittivi per la tutela del patrimonio culturale sommerso e dell’ambiente marino.

Durante questa prima campagna di campo, è stata coperta un’area di costa di oltre 300 metri e raggiunta la profondità di 50 metri. Tale attività che è stata preceduta da una serie di immersioni subacquee che hanno permesso l’acquisizione di immagini in alta definizione del relitto di Capistello.

Le ricerche del progetto NEPTUNE continueranno nei prossimi mesi in Liguria presso l’Area Marina Protetta di Portofino. Un progetto quindi tra i fondali della Sicilia e della Liguria, applicando l’approccio interdisciplinare dell’ecorobotica, alla base dello Spoke 3, coordinato da Marco Faimali (CNR-IAS).

NEPTUNE è risultato uno dei vincitori del bando a cascata per progetti di Ricerca Industriale e Sviluppo Sperimentale nei domini dell’Intelligenza Artificiale e della Robotica, dello Spoke 5 di RAISE.

Il partenariato è composto da MYWAI SRL, UBICA SRL, IMMERSEA SRL, NEXT VISION SRL, IIS – ISTITUTO ITALIANO DELLA SALDATURA e UNIVERSITÀ DI CATANIA, con la partecipazione di REGIONE SICILIANA – Soprintendenza del Mare, MINISTERO DELL’AMBIENTE – Area Marina Protetta di Portofino e OCEANHIS.

Immagini:
Autore: NEPTUNE
Credits: NEPTUNE e RAISE

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Piattaforma NEPTUNE per Underwater Equipment as a Service, realizzata da MYWAI Srl, su cui saranno generati i modelli 4d dei dati acquisiti presso il Relitto Archeologico di Capistello, Lipari

In Sicilia, prende il via NEPTUNE (Neural Rendering & Edge AI Platform for 4d synthetic Twins generation during Underwater Navigation & Exploration), con una prima raccolta di dati marini alle Eolie.

Il progetto, affiliato allo Spoke 3 di RAISE, é stato presentato proprio a Lipari, il 19 luglio, presso il Museo archeologico regionale “Bernabò Brea”, mentre il 20 luglio è stata effettuata la raccolta dati in una “colonna d’acqua”.

Questi dati serviranno a costruire modelli 4d, di relitti marini sui fondali della Sicilia . Cos’è un modello 4D? Lo ha spiegato, durante il suo intervento, Fabrizio Cardinali di MYWAI, azienda ligure capofila del progetto: “Mentre l’utente naviga il modello 4D in una piattaforma dedicata, potrà vedere ed esplorare i dati ambientali, raccolti con le sonde a fluorescenza e a luce pulsante dall’azienda Ubica e di Oceanhis, a supporto”.

Per questa seconda azienda, durante l’evento, Luigi Barcellone ha presentato il loro laboratorio mobile e la biologa marina, Alessandra Onida, ha specificato quali sono i dati marini da raccogliere, ovvero la salinità, la temperatura, la conduttività, il PH, la clorofilla, e altri dati biofisici marini fondamentali per la conoscenza del contesto in cui si trova il relitto.

NEPTUNE si focalizzerà sulla generazione di modelli 4D subacquei in alta risoluzione ottenuti da sistemi di ripresa video e fotografica combinati poi con la Generative AI e il Neural Rendering.

La metodologia di acquisizione sarà sperimentata su veicoli a guida remota subacquea (ROV-Remotely Operated Veichle). Si tratta quindi di una delle applicazioni dell’ecorobotica, un nuova disciplina che mette a dialogo biologia, chimica, scienze marine, con la robotica, informatica, l’intelligenza artificiale, ma in questo caso si arricchisce anche del contributo dell’archeologia, delle scienze della conservazione e dei beni culturali.

Ferdinando Maurici e Salvo Emma, della Soprintendenza del Mare delle Regione Siciliana, hanno messo in evidenza la ricchezza e la bellezza del patrimonio sommerso siciliano, con anche le sue potenzialità dal punto di vista del turismo subacqueo, oltre che della ricerca scientifica nelle scienze del patrimonio culturale.

Quello subacqueo è un patrimonio ancora difficile da studiare e recuperare per gli archeologi marini, soprattutto oltre i 100 metri di profondità, ma che grazie a IA e robotica, come quella proposta dal progetto NEPTUNE, potrà essere più facilmente analizzato e preservato.

Come ha infatti evidenziato Francesco Spaggiari di Immersea, l’importante relitto di Capistello sarà oggetto in luglio della prima raccolta di dati marini del progetto. Questi dati, aggiunti al modello 4D, non solo aiuteranno a raggiungere una nuova e più completa comprensione del relitto, ma anche di fare previsioni, grazia agli algoritmi della IA, sul futuro dell’oggetto, in termini di conservazione e restauro dei materiali e quindi di pianificare anche interventi volti alla cura del bene culturale.

“Il mare è un ambiente inaccessibile all’essere umano, mentre il modello digitale, che rappresenta un relitto sui fondali, può essere visto ed esplorato al millimetro. Tale modello, arricchito con i dati ambientali, è al centro di NEPTUNE”.

Questa parte sarà fondamentale anche per completare l’esperienza di visita nel museo, che già espone vari oggetti che facevano parte del carico della nave, come ha evidenziato il direttore del museo Rosario Vilardo, alcuni unici o pochi al mondo, come un dodecaedro, di cui ancora si studia il significato e l’uso.

I modelli 4D infatti non saranno fondamentali solo per la ricerca, ma anche utili per progettare nuove esperienze educative coinvolgenti nel museo. Lo studio del relitto a Lipari da parte dell’Università di Stanford, con l’impiego di un sottomarino, segnò un passaggio fondamentale nella storia dell’archeologia marina. Lo stesso relitto torna quindi al centro di studi e ricerche, grazie a NEPTUNE e allo Spoke 3 di RAISE.

Il progetto avrà poi come secondo caso il Cristo degli Abissi, nell’Area Marina Protetta di Portofino, in Liguria. Un progetto quindi tra i fondali della Sicilia e della Liguria, applicando l’approccio interdisciplinare dell’ecorobotica, alla base dello Spoke 3 di RAISE, coordinato da Marco Faimali (CNR-IAS).

NEPTUNE è risultato uno dei vincitori del bando a cascata per progetti di Ricerca Industriale e Sviluppo Sperimentale nei domini dell’Intelligenza Artificiale e della Robotica, dello Spoke 5 di RAISE.

Il partenariato è composto da MYWAI SRL, UBICA SRL, IMMERSEA SRL, NEXT VISION SRL, IIS – ISTITUTO ITALIANO DELLA SALDATURA e UNIVERSITÀ DI CATANIA, con la partecipazione di REGIONE SICILIANA – Soprintendenza del Mare, MINISTERO DELL’AMBIENTE – Area Marina Protetta di Portofino e OCEANHIS.

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Autore: NEPTUNE
Credits: NEPTUNE e RAISE

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Fabrizio Cardinali introduce il progetto NEPTUNE, Spoke 3 di RAISE