Contributo di Ingegneria “Tor Vergata” alla sostenibilità dell’architettura software vince il Best Paper Award di ECSA 2020

di Sabina Simeone

Ha ricevuto il “Best Paper Award” alla conferenza scientifica internazionale ECSA 2020 l’articolo scientifico dal titolo “Decentralized Architecture for Energy-aware Service Assembly” scritto dal prof. Vincenzo Grassi ordinario del DICII- Dipartimento di Ingegneria Civile e Ingegneria Informatica e docente di Fondamenti di Informatica nel corso di laurea in Ingegneria Informatica, con la collaborazione dei colleghi Mauro Caporuscio (Linnaeus University), Mirko D’Angelo (Linnaeus University) e Raffaela Mirandola (Politecnico di Milano).

Il lavoro presenta una metodologia per realizzare applicazioni software in grado di ridurre i consumi energetici legati alla loro esecuzione: come è noto, i consumi di energia causati dall’esecuzione di applicazioni informatiche stanno assumendo un peso sempre più rilevante nel bilancio energetico globale.

Abbiamo chiesto al prof. Grassi di commentare questo premio e il lavoro che ha portato alla pubblicazione.

D.: Applicazioni informatiche: la prima cosa che viene in mente sono le app che tutti scarichiamo sul cell, ma non sono solo queste…

R.: È difficile trovare oggi una qualche attività umana che non faccia uso di servizi e funzioni realizzate tramite strumenti informatici. Quando parlo di applicazioni informatiche intendo in generale tutto questo insieme di servizi. Includono certamente anche le app che usiamo sui nostri smartphone, ma spesso anche queste sono solo la parte terminale di funzioni realizzate da sistemi molto più complessi e distribuiti. Si pensi ad esempio al navigatore che usiamo per orientarci…

 

Consumi di energia per applicazioni informatiche/bilancio energetico globale: qual è il rapporto? di che grandezze si parla?

Qualunque applicazione informatica ha, alla fine, bisogno di energia (elettrica) per poter essere eseguita. Proprio per la pervasività di queste applicazioni, di cui parlavo sopra, i consumi diretti di energia causati dalla loro esecuzione rappresentano ormai una quota significativa dei consumi energetici globali. Si stima che attualmente questa quota sia tra il 3% e il 4% dei consumi globali, e che possa arrivare fino al 15% nei prossimi venti anni. In termini assoluti – confronta in proposito ScienceDirect -parliamo per il 2020 di circa 2000 Mt-CO2-eq (mega-tonnellate di CO2 equivalente). Contribuire a ridurre questi consumi può quindi avere un impatto importante nel raggiungimento degli obiettivi di risparmio energetico e sostenibilità.

 

Parlando del vostro lavoro che è stato premiato: di che si tratta? qual è il vostro contributo, la vostra metodologia?

Nel nostro lavoro ci siamo concentrati sulla definizione dell’architettura software di una particolare categoria di applicazioni, quelle che si collocano in ambiti come la cosiddetta Internet of Things (IoT) o gli Smart Environments, e che sfruttano l’esistenza di infrastrutture pervasive di comunicazione e calcolo, come quelle 5G. Sono applicazioni tipicamente costituite tramite l’assemblaggio di molteplici componenti: sensori in grado di catturare vari tipi di parametri ambientali, moduli di raccolta e analisi di queste informazioni, moduli di pianificazione e decisione, e così via. Nel nostro lavoro definiamo una metodologia per assemblare automaticamente questo tipo di applicazioni, facendo uso dei componenti che risultano essere disponibili in un certo ambiente; il nostro procedimento di assemblaggio riesce, tra varie possibili alternative esistenti, a selezionare quella che consente di ottimizzare i consumi energetici. Inoltre, tramite esperimenti, per ora solo di tipo simulativo, abbiamo verificato che questo risparmio energetico non sembra comportare penalizzazioni eccessive di altri parametri di qualità, per esempio la tempestività nel completare le funzioni richieste. Ma questo è un aspetto che stiamo ancora approfondendo nella prosecuzione della nostra ricerca.

 

ECSA 2020: che cos’è?

ECSA 2020 sta per “European Conference on Software Architecture” (ECSA), la cui 14ma edizione si è tenuta a L’Aquila, dal 14 al 18 settembre 2020. Si tratta di una delle principali conferenze europee sull’architettura del software, il cui scopo è fornire a ricercatori, professionisti ed educatori un contesto dove presentare e discutere i risultati e le esperienze più recenti, innovative e significative nel campo della ricerca e della pratica dell’architettura del software.

Il concetto di “architettura” nell’ingegneria del software ha una valenza analoga a quella che ha per esempio nell’ingegneria civile. Quando diciamo che un edificio è stato realizzato in accordo a un certo stile architetturale, vuol dire che riconosciamo la presenza di regole generali che sono state seguite per determinare i suoi volumi, l’organizzazione dei suoi spazi interni, la sua collocazione nello spazio esterno, e così via. È il disegno a grandi linee dell’edificio. Analogamente, nell’ingegneria del software, l’architettura software si occupa della definizione di regole e linee guida da seguire per determinare ad esempio come le funzionalità offerte vengono distribuite tra vari componenti, come questi interagiscono tra loro. Anche in questo caso, l’attenzione è sul disegno complessivo, più che su singoli dettagli realizzativi.

 

Gli autori del paper sono tutti italiani, ma alcuni in università straniere…

Dei quattro autori, due lavorano in Università italiane (a parte me, Raffaela Mirandola è prof. associato al Politecnico di Milano), gli altri due, Mauro Caporuscio e Mirko D’Angelo, in Svezia, presso la Linnaeus University. Come tanti altri validissimi ricercatori italiani, non hanno trovato in Italia lo spazio che meritavano. Per il nostro paese, è sicuramente una perdita, anche pensando all’investimento che è stato fatto nella loro formazione (che è evidentemente apprezzata all’estero). A voler pensare anche in positivo, rappresentano comunque un ponte verso altre culture accademiche. C’è da dire che c’è molto di Tor Vergata in questo gruppo di cui ho il piacere di fare parte: Raffaela Mirandola, prima di trasferirsi a Milano è stata per vari anni ricercatrice a Tor Vergata nel mio stesso dipartimento, e Mirko D’Angelo è un nostro laureato magistrale in Ingegneria Informatica.

Federica Cantelmi vince la borsa “Amazon Women in Innovation” 2020 per Ingegneria Tor Vergata

di Sabina Simeone

 

Federica Cantelmi

Federica Cantelmi, matricola del corso di laurea in Ingegneria Informatica, raggiunta oggi al telefono dopo due giorni di esami, racconta la sua bellissima storia da vincitrice “Tor Vergata” della borsa di studio “Amazon Women in Innovation

 

La sua storia è stata raccontata in primis da Amazon News, da cui veniamo a sapere anche che una delle tre mentor Amazon (ovviamente non quella di Federica), che seguiranno le vincitrici della borsa nel loro percorso, si è laureata da noi in Ingegneria delle Telecomunicazioni.

 

Buongiorno Federica, innanzi tutto complimenti! Come è venuta a sapere di questo bando?
Il prof. Grassi in classe, nel corso di Fondamenti di Informatica, ci ha informato di questa opportunità, invitandoci a partecipare. Il prof ci ha sempre parlato del fatto che anche se sono poche, le ragazze devono spingere! Ci ha raccontato di quando ha cominciato lui e c’erano pochissime ragazze…

Secondo i dati della XXII Indagine 2020 – AlmaLaurea, gli studenti di Ingegneria “Tor Vergata” che si sono laureati alla triennale nel 2019 sono per il 68,9% ragazzi e per il 31,1% ragazze, con un buon incremento di queste ultime negli ultimi anni. Solo 4 anni fa, nel 2016, infatti, le ragazze al termine della triennale erano il 25,8%.

È stata solo lei ad applicare al bando?
Quando ho consegnato la documentazione, dall’università mi hanno detto che ero la prima.

Che cosa le hanno detto invece da Amazon
Sono stati loro a chiamarmi e mi hanno detto che avevo vinto. Quando ci siamo sentiti, mi hanno spiegato come è strutturata Amazon. Mi hanno poi spiegato perché hanno pensato a questa iniziativa nata lo scorso anno.

Amazon le ha detto: un premio per le donne. Perché?
Il loro è un progetto indirizzato soprattutto alle donne: cercare di incentivare le ragazze a scegliere questo tipo di percorsi scientifici e quindi permettere di poter scegliere in futuro una donna che abbia avuto successo in queste discipline. Probabilmente è dovuto al voler dimostrare che anche le donne possono arrivare in alto ed essere da traino per l’innovazione.

Mi hanno detto che guardano a un futuro con più donne nelle imprese.

Come la guiderà la mentor di Amazon?
Farà con me un percorso in cui mi fornirà alcune skills in ambito lavorativo e in futuro inizieremo anche a preparare il curriculum e faremo anche alcune simulazioni di colloqui

Ha incontrato professoresse o ricercatrici in questi pochi mesi in ateneo?
Ho incontrato la professoressa Tarantello per Analisi Matematica 1

Lei è stata davvero brava anche perché per poter partecipare al bando ha dovuto sostenere alcuni esami con la media almeno del 27, secondo quanto era richiesto.
Ho dato solamente due esami: Geometria e Fondamenti di Informatica. E il bando è rinnovabile, sì, ma entro il 30 settembre dovrò aver maturato almeno 40 crediti

Significa che rimanere in regola per poter continuare a godere della borsa di studio nei prossimi anni non sarà banale
Non la vedo banale, perché lunedì e ieri ho fatto due esami e mi sto ancora riprendendo, ma mi manca ancora Analisi Matematica che è un esame da 12 crediti, fondamentale per arrivare ai 40 crediti… certo la borsa di studio non mi sta forzando a dover dare gli esami: già ero intenzionata a dare gli esami dell’anno in tempo. Ma diciamo che è un po’ da stimolo!

Ok, parliamo del futuro: siamo davvero all’inizio del percorso universitario, però citando nuovamente AlmaLaurea oltre il 90% dei laureati alla triennale prosegue con la magistrale. Lei che vorrà fare?
Ho scelto Ingegneria Informatica per poter proseguire con una magistrale in Cyber Security e immagino in futuro di lavorare in quel campo.

Una passione sin da ragazzina che si mette in gioco né si fa intimorire dalla tecnologia, affiancando a volte il babbo con i circuiti, secondo quanto possiamo leggere in AmazonNews…
Sì mi sono interessata sin da piccola. Poi ho scelto Ingegneria Informatica perché a scuola, il liceo scientifico all’Istituto Croce-Aleramo di Roma, ho avuto un primo approccio alla programmazione con un progetto di robotica: ci guidavano quelli del quinto che partecipavano alle gare di robotica di Rome Cup

Ah, e il circuito del trenino non l’ho fatto io da sola, ma sempre con mio padre!

Torniamo ad Amazon e al premio…
Mi hanno chiamato loro e così ho saputo di aver vinto. Credevo la notizia sarebbe rimasta tra noi, invece con i primi articoli mi sono un po’ imbarazzata perché a me piace vivere un po’ “nel mio”. Vincere così all’inizio del primo semestre all’università e la successiva visibilità è stato un pochino scioccante per me. Con la borsa di studio pagherò le tasse universitarie e comprerò libri e sicuramente metterò qualcosa da parte.

Magari per un’esperienza Erasmus?
No, attualmente l’Erasmus non è tra i miei progetti…

Ha pensato ad Amazon come futura sede di lavoro?
Magari sarebbe interessante farci un tirocinio…

Le va di fare un appello alle ragazze interessate alle discipline STEM?
Non vedo perché una ragazza si debba sentire intimorita in queste discipline: abbiamo le stesse capacità dei ragazzi… di più, a volte! (aggiunge sorridendo)