Bollettino del CILEA
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La genomica animale: biodiversità, qualità dei prodotti, salute umana e benessere animale
No full textLa genomica è la disciplina scientifica che studia la struttura, la funzione e l’evoluzione del genoma di una specie. Questa scienza cerca di spiegare come sono programmate le cellule di individui diversi investigando l’intero patrimonio genetico. Inoltre studia anche cellule di uno stesso individuo le quali, pur avendo lo stesso genoma, possono avere forma e funzione molto differenti, come ad esempio un neurone ed una cellula di tessuto epatico. La comprensione delle complesse relazioni tra geni ha già portato ad enormi miglioramenti nella salute umana ed ora sta investendo anche la nostra alimentazione ed il benessere degli animali da allevamento. La conoscenza delle sequenze di DNA degli animali allevati può servire sia a migliorare la produzione di latte e carne che la salute stessa degli animali e, di conseguenza, dell’uomo che se ne nutre. Attualmente le tecniche di laboratorio consentono di ottenere informazioni sulle sequenze dei geni e dei loro trascritti con grande accuratezza, velocità e quantità, ma l’organizzazione dell’enorme mole di dati generati dalle nuove tecnologie genetiche, compito della bioinformatica, rimane purtroppo ancora un collo di bottiglia dell’intero processo conoscitivo
L’ICT asset management per beni e servizi: webgepetec, il sistema proposto dal CASPUR
No full textL’efficienza dell’organizzazione e dei processi per le ICT è sempre più un fattore critico di successo nello sviluppo delle aziende. Un adeguato sistema per l’ICT Asset Management consente di ottenere le informazioni in tempo reale migliorando le capacità decisionali ed operative. WebGepetec è il sistema proposto per la gestione centralizzata, integrata e multidimensionale dei dati ICT
Test comparativi per la verifica della qualità delle large eddy simulation
No full textIl progetto nasce dalla collaborazione tra diversi gruppi di ricerca in Italia (da cui il nome LesinItaly), ai quali si sono aggiunti, in seguito, alcuni team esteri. Lo scopo è quello di valutare le prestazioni di codici e modelli per la simulazione Large Eddy Simulation (LES) di flussi turbolenti per il tramite di un test comparativo. I risultati ottenuti tramite diversi codici commerciali, Open Source e sviluppati ad hoc saranno condivisi con la comunità scientifica grazie ad un repository gestito dal CASPUR
Scorrimento di acqua su superfici idrofobe e superidrofobe
No full textQuesto progetto studia le proprietà di flussi di acqua liquida su superfici idrofobe e superidrofobe, un problema di cruciale importanza nella microfluidica e nella nanofluidica con potenziali ricadute sulla progettazione di microdispositivi per analisi biochimiche. Questa problematica necessita di simulazioni atomistiche di centinaia di migliaia di atomi
Le topoisomerasi come bersaglio di farmaci antitumorali
No full textLe DNA-topoisomerasi sono una classe di enzimi la cui funzione è quella di eliminare i “superavvolgimenti” di DNA che si formano naturalmente durante le fasi di replicazione e trascrizione cellulare. La topoisomerasi IB umana è l’unico “bersaglio” di una classe di farmaci antitumorali, le camptotecine, le quali agiscono trasformando la proteina in un veleno, causando la morte delle cellule ad elevata proliferazione come quelle tumorali. Comprendere il funzionamento delle topoisomerasi e come esso venga alterato dai suoi inibitori, è estremamente utile per produrre nuovi farmaci antitumorali derivati della camptotecina, con ridotta tossicità ed aumentata azione inibitoria. D’altra parte, studiare le topoisomerasi di altri organismi, come parassiti umani o animali, può permettere di progettare farmaci contro terribili malattie quali la malaria o la leishmaniosi
La biologia computazionale come strumento di indagine delle malattie genetiche
No full textI canali ionici sono proteine di membrana che regolano il passaggio di ioni specifici verso l’interno e l’esterno delle cellule. Tra questi, i canali del potassio rivestono un’importanza fondamentale nel contesto di molte patologie di natura genetica: le malattie metaboliche sono spesso causate, infatti, da un malfunzionamento di specifici canali ionici, la cui funzione biologica risulta alterata in seguito ad una mutazione del relativo gene che la codifica. La biologia computazionale consente di indagare e studiare, a livello molecolare, le cause che alterano la funzione dei canali ionici; fornisce a medici e biologi uno strumento di interpretazione dei loro esperimenti e permette la progettazione di nuovi farmaci volti a curare e migliorare la qualità della vita di molti pazienti. Le moderne risorse di calcolo parallelo, basate sui nuovi processori GPU ad architettura multicore, consentono di simulare il comportamento dinamico dei canali ionici su scale di tempo molto maggiori
Un plug-in per la didattica personalizzata in Moodle
No full textIl presente lavoro nasce nell’ambito del progetto Open Learning, in cui un gruppo di ricerca misto, aziendale (CASPUR e Open Informatica) ed accademico (Università Roma Tre), mira a concretizzare l’unione tra le tecnologie più usate per la didattica a distanza, i Learning Management Systems e i vantaggi dei sistemi personalizzati, al fine di proporre un modello innovativo di veicolazione dei contenuti didattici, incentrato sulla personalizzazione dell’esperienza formativa. Il plug-in proposto integra in Moodle un motore che adatta automaticamente la sequenza di materiale didattico proposta al discente, sulla base delle sue conoscenze pregresse e dei suoi stili di apprendimento
Simulazioni atomistiche: studio di eventi rari e calcolo dell’energia libera
No full textLe simulazioni di Dinamica Molecolare e Monte Carlo, classiche e quantistiche, hanno permesso di studiare fenomeni interessanti in molti campi (chimica, fisica, biologia, scienza dei materiali, etc.). Uno dei limiti dell’applicazione di queste tecniche allo studio di fenomeni nuovi e più complessi è rappresentato dal fatto che, anche con gli attuali supercomputer, è possibile raggiungere al massimo la scala dei tempi dei microsecondi (solo per le simulazioni classiche), mentre molti processi interessanti accadono su scale di tempi dei secondi, minuti, ore, giorni o più. Per affrontare questi problemi ovviamente non basta affidarsi alla sola evoluzione dell’hardware: nella scala dei tempi è necessario coprire diversi ordini di grandezza compresi tra quelli accessibili alle simulazioni di “forza bruta” e i tempi fisici dei fenomeni interessanti. In tale contesto il Gruppo di Scienza dei Materiali del CASPUR sta partecipando allo sviluppo e all’implementazione di nuovi metodi per studiare queste classi di fenomeni
Idrodinamica da principi primi
No full textLe teorie del continuo per la modellizzazione di processi idrodinamici hanno permesso di descrivere molti fenomeni di interesse per la ricerca di base e applicata. Esistono, però, fenomeni che non sono correttamente modellizzati da queste teorie (ad esempio le instabilità di Rayleigh–Taylor e di Richtmyer–Meshkov, come descritto in [1]). Un ulteriore limite di queste teorie è che richiedono la conoscenza dei parametri fenomenologici che caratterizzano le equazioni costitutive che, assieme alle equazioni di continuità, sono alla base delle teorie del continuo. Nonostante ciò, la descrizione a “campi” sembra essere ancora un linguaggio adeguato per descrivere questi fenomeni. Perciò, lo sviluppo di metodi simulativi che permettano il calcolo di tali campi sulla base delle leggi fondamentali della fisica atomistica e molecolare e le leggi della meccanica statistica di non-equilibrio sono un elemento fondamentale per lo sviluppo di questo settore
Il calcolo ad alte prestazioni in finanza quantitativa
No full textA seguito del recente credit crunch, le principali istituzioni finanziarie stanno abbandonando la prassi di aggiornare la propria posizione di rischio solo durante la notte, implementando soluzioni intra-day, che siano in grado non solo di valutare i rischi di liquidità, di mercato e di controparte per l’intera istituzione, ma anche di discriminare criticità legate a diverse classi di asset finanziari e/o associate al business di singole unità operative. Ottenere questo tipo di risultati, per di più in tempo reale, richiede la soluzione di complessi modelli numerici che elaborino grosse moli di dati di mercato; pertanto per gli operatori del settore è ormai imprescindibile il ricorso alle più sofisticate piattaforme di calcolo ad alte prestazioni oggi disponibili sul mercato, tanto che alcune importanti istituzioni finanziarie internazionali hanno installato grossi cluster per HPC, utilizzando anche la tecnologia delle GP-GPU