برنامج دعوة PRIN - المرسوم الإداري رقم 104 الصادر في 2 فبراير 2022 (PRIN 2022)

TITOLO DEL PROGETTO: جهاز قائم على المواد الخارقة لتخفيف أمواج الجاذبية السطحية (META)

القطاع PE3_14 - الرمز 2022WKRYNL_002 - التدبير M4C2 – الاستثمار 1.1 «مشاريع البحث ذات الأهمية الوطنية (PRIN)»

رمز CUP: D53D23002420006

الميزانية: € 84.894

الباحث الرئيسي أو مسؤول وحدة البحث

وحدات البحث الأخرى أو الوحدات الفرعية المحتملة

الأستاذ ميغيل أونوراتو، جامعة تورينو (الباحث الرئيسي)

الأستاذ ميكيلي موسّا، بوليتكنيكو دي باري، نائب الباحث الرئيسي ومسؤول وحدة بوليبا

الدكتور باولو بيتسوتو، المجلس الوطني للبحوث، مسؤول وحدة المجلس الوطني للبحوث

وصف موجز للمشروع

يهدف مشروع PRIN 2022 «جهاز قائم على المواد الخارقة لتخفيف أمواج الجاذبية السطحية» إلى تطوير أجهزة مبتكرة للتحكم في حركة الأمواج وتخفيفها، استنادًا إلى مفاهيم المواد الخارقة المطبقة في الديناميكا المائية. وتقوم الفكرة على استخدام مصفوفات من عناصر عائمة مغمورة، تتألف من كرات مجوفة مثبتة في القاع بواسطة كابلات، وتتصرف كنظم متذبذبة. وتتفاعل هذه العناصر مع الأمواج الواردة، فتغيّر انتشارها عبر الانعكاس والنفاذ وتبديد الطاقة، بآليات مماثلة لتلك التي تعمل بها المواد الخارقة القائمة على الرنين الموضعي. وقد نُفّذ المشروع باتباع نهج تجريبي-عددي متكامل. وأُجريت الاختبارات في قناة أمواج طولها 45,20 m باستخدام كرات قطرها 7,2 cm، مع اختبار تشكيلات مختلفة للكثافة. وبالتوازي، نُفّذ نموذج عددي ثلاثي الأبعاد باستخدام طريقة SPH (DualSPHysics)، قادر على محاكاة الأسطح الحرة وتفاعلات الموائع والهياكل، مع تضمين الاضطراب (SPS) وأنظمة توليد الأمواج وامتصاصها (AWAS).

الغرض

يتمثل الهدف الرئيسي في إثبات إمكانية التحكم في انتشار الأمواج باستخدام أجهزة مستوحاة من المواد الخارقة، بما يحقق تخفيفًا فعالًا لطاقة الأمواج في تطبيقات الحماية الساحلية. ويتمثل أحد الجوانب المحورية في فهم الآليات الفيزيائية للتفاعل بين الأمواج والأنظمة المتذبذبة، ولا سيما الرنين والاقتران الديناميكي، وهما أساسيان لتعزيز الانعكاس والتبديد. كما يهدف المشروع إلى تحديد التشكيلات المثلى (الهندسة والكثافة وظروف الأمواج) وتطوير نماذج عددية موثوقة تدعمها مجموعات بيانات تجريبية عالية الدقة.

النتائج المتوقعة

كان من بين النتائج المتوقعة إثبات فعالية تشكيلات المواد الميتامتية في تعديل انتشار الأمواج والحد من طاقتها. وكان من المقرر تحديد ظروف التشغيل المثلى وإبراز ظواهر الرنين، وما يترتب عليها من زيادة الانعكاس. كما استهدف المشروع قياس معاملات الانعكاس والنفاذ وجمع مجموعات بيانات تجريبية مفصلة. أما من الناحية العددية، فكان الهدف التحقق من صلاحية نموذج ثلاثي الأبعاد قائم على طريقة SPH، قادر على محاكاة الأمواج وتفاعلات المائع مع البنية، وتوفير أدوات مفيدة لأغراض التصميم.

النتائج المحققة

نُفذت حملة تجريبية موسعة شملت تشكيلات مختلفة من المصفوفات وأمواجًا منتظمة (بارتفاعات 2–4 cm وترددات 0,6–2,0 Hz). وأظهرت النتائج أن التوهين يعتمد بدرجة كبيرة على التردد والتشكيلة، مع تسجيل ذروات للانعكاس قرب 1,1 Hz و1,6 Hz، مرتبطة بظواهر الرنين. وقد أتاحت القياسات (باستخدام مجسات مقاومة وأجهزة ADV) إعداد مجموعات بيانات عالية الدقة، تضمنت مقاطع رأسية للسرعة، وهي مفيدة للتحليل المفصل لمجالات الحركة. كما نجح نموذج SPH (بما يصل إلى نحو 22 مليون جسيم) في محاكاة السطح الحر والسرعة بدرجة جيدة من التوافق، مؤكدًا قدرته على محاكاة الظواهر المرصودة. وبوجه عام، أُثبت أن مصفوفات الكرات تعمل كمواد ميتامتية هيدروديناميكية فعالة، قادرة على الحد بدرجة كبيرة من طاقة الأمواج، وأن الرنين هو الآلية الأساسية في ذلك. وقد ثبتت متانة النهج المتكامل التجريبي–العددي وواعديته للتطبيقات المستقبلية في مجال الحماية الساحلية.

بعض الأوراق البحثية المنشورة بالفعل (وأخرى قيد النشر)

• De Padova, Diana, Barbato, Giuliana, Lapietra, Isabella, Lisco, Stefania Nunzia, Mastronuzzi, Giuseppe, Mercogliano, Paola, Mossa, Michele, Rizzo, Angela (قيد الطباعة). ما تحت السطح: كيف يؤدي تغير المناخ إلى تفاقم التعرية وأحمال الرواسب العالقة. EARTH SYSTEMS AND ENVIRONMENT, ISSN: 2509-9426, doi: 10.1007/s41748-025-00871-0

• Calvo, L., De Padova, D., Onorato, M. et al. نمذجة SPH لتوهين الأمواج بواسطة مصفوفة من الرنانات المغمورة وآلية توليد الدواماتEnviron Fluid Mech 25, 21 (2025). https://doi.org/10.1007/s10652-025-10034-4

• De Serio, Francesca، De Padova, Diana، Ben Meftah, Mouldi، Mossa, Michele (2025). إطار لتحليل البيانات الناتجة عن الرصد طويل الأمد في المناطق الساحلية المتأثرة بالأنشطة البشرية. JOURNAL OF ECOHYDRAULICS, vol. 10, p. 366-388, ISSN: 2470-5357, doi: 10.1080/24705357.2024.2428959

• Mossa, Michele، De Padova, Diana، Onorato, Miguel (2025). توهين الموجات الانفرادية بفعل النباتات الساحلية. JOURNAL OF FLUID MECHANICS, vol. 1002, A45, ISSN: 0022-1120, doi: 10.1017/jfm.2024.1185

• Mossa, Michele، De Padova, Diana (2025). التفاعل بين الأمواج والنباتات. SCIENTIFIC REPORTS, vol. 15, 6157, ISSN: 2045-2322, doi: 10.1038/s41598-025-89627-4

• De Padova, Diana، Ben Meftah, Mouldi، Mossa, Michele (2025). دراسة نظرية وعددية لتوهين الأمواج فوق قيعان بحرية مكسوة بالنباتات. EARTH SURFACE PROCESSES AND LANDFORMS, vol. 50, e70054, ISSN: 0197-9337, doi: 10.1002/esp.70054

• Mossa, Michele; Pezzutto, Paolo; Onorato, Miguel. اختبار الاستجابة ثنائية الأبعاد لجهاز قائم على مادة ميتامتية لتوهين أمواج الجاذبية السطحية - (2024). المؤتمر الدولي الثامن والثلاثون للهندسة الساحلية، روما، 8-14 سبتمبر 2024).

• de serio، mossa، de padova، ben meftah (2024). الأمواج المنكسرة في المنطقة الداخلية لتكسر الأمواج والاضطراب الشبيه باضطراب بورغرز. في: وقائع المؤتمر الدولي الثامن والثلاثين للهندسة الساحلية. روما، إيطاليا، 8– 14 سبتمبر 2024

• De Padova, Diana، Mossa, Michele (2020). الهيدروديناميكا للأمواج المنتظمة المتكسرة. In: Geophysics and Ocean Waves Studies. doi: 10.5772/intechopen.94449

برنامج PRIN 2022 - دعوة PRIN2022، المرسوم الإداري رقم 104 المؤرخ في 2 فبراير 2022

TITOLO DEL PROGETTO: التصوير الكمي لاضطراب تنظيم الأوعية الدموية بوصفه أساسًا وظيفيًا لاضطرابات المناعة الذاتية والأورام (AI-VASCUES)

رمز CUP: D53D23003480006

الميزانية: € 55.045

P.I. أو مسؤول U.R.: Vitoantonio Bevilacqua

وحدات البحث الأخرى أو الوحدات الفرعية المحتملة
جامعة بوليتكنيك تورينو
جامعة تورينو
جامعة باري

وصف موجز للمشروع

بحث مشروع AI-VASCUES في اختلال التنظيم الوعائي بوصفه مؤشراً حيوياً وظيفياً مشتركاً بين حالات المناعة الذاتية/الالتهابية والأورام، مستفيداً من التصوير الكمي بالموجات فوق الصوتية الضوئية (PA) لتصوير الشبكات الوعائية وتحليلها بصورة غير باضعة. وتمثل التوجه التقني الرئيسي للمشروع في إتاحة التصوير الحجمي والوظيفي بالموجات فوق الصوتية الضوئية باستخدام مسبار خطي تقليدي للتصوير بالموجات فوق الصوتية وإضاءة متعددة الزوايا، بدعم من أساليب الذكاء الاصطناعي لإعادة البناء والحد من التشويشات وإجراء التحليل الآلي.

الغرض

تمثل هدف المشروع في تطوير مسار عمل للتصوير والتحليل قادر على استخراج معايير وعائية كمية (واستقلابية، حيثما أمكن) يمكن ربطها بنتائج سريرية ذات صلة. وفي الخطة الأصلية، ركز التطبيق السريري على حالتين مرجعيتين للاستخدام: التهاب وتر أخيل وسرطان الخلايا الحرشفية الجلدي، مع استخدام المعلومات الوعائية المستمدة من التصوير بالموجات فوق الصوتية الضوئية مؤشراً رئيسياً، بهدف دعم تطوير مؤشرات حيوية قابلة للاستخدام السريري على المدى البعيد لقياس اختلال التنظيم.

النتائج المتوقعة

شملت النتائج المتوقعة: (i) نظامًا متينًا لالتقاط صور PA/US، بإضاءة متعددة الزوايا محسّنة ومتوافقة مع المجسّات الخطية؛ (ii) أساليب لإعادة بناء صور PA وتحسينها/تحليلها، قائمة على الذكاء الاصطناعي (بما في ذلك استراتيجيات خاصة بالهندسات ذات مجال الرؤية المحدود)؛ و(iii) تحققًا تدريجيًا، بدءًا من المحاكاة والدراسات على النماذج الوهمية وصولًا إلى الدراسات ما قبل السريرية/السريرية، بهدف إتاحة التقييم الكمي للبصمات الوعائية المرتبطة بالعمليات الالتهابية والورمية.

النتائج المحققة

قدّم مشروع AI-VASCUES نتائج تمكينية لدعم الترجمة السريرية اللاحقة: نظامًا تجريبيًا للتصوير ثلاثي الأبعاد PA/US قائمًا على مجسّ خطي؛ وأنشطة واسعة في مجال هندسة السلامة وتوصيف النظام؛ وموافقتين أخلاقيتين؛ ودراسات أولية للجدوى داخل الجسم على متطوعين أصحاء؛ وأساليب قائمة على الذكاء الاصطناعي لتحسين الصور وتحليلها آليًا؛ فضلًا عن أنشطة قياس مرجعي، مدعومة بالمحاكاة والنماذج الوهمية، لاستراتيجيات إعادة البناء الحجمي لعمليات الالتقاط ذات مجال الرؤية المحدود. وبالتوازي، استمر التقدم السريري من خلال تطورات مكمّلة في تحليل الأوتار (التصوير ثلاثي الأبعاد/التصوير بالموجات فوق الصوتية الكمي) ودراسات في مجال الأمراض الجلدية باستخدام تقنيات التصوير البصري الطبي الحيوي، مثل LC-OCT.

PROGRAMMA PRIN 2022 - Bأندو PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 فبراير 2022

TITOLO DEL PROGETTO: LOREN - التحكم في الازدحام بزمن تأخير منخفض للتطبيقات الآنية عبر الإنترنت

CODICE CUP D53D23000960006

الميزانية: € 135.200

P.I. أو مسؤول U.R.: Prof. Ing. Saverio Mascolo

وحدات بحث أخرى أو وحدات فرعية محتملة: لا سابينزا، روما

وصف موجز للمشروع

صُمم التحكم في الازدحام في شبكات تبديل الرزم تاريخياً لتجنب التحميل الزائد مع ضمان الاستخدام المرتفع للشبكة في الوقت نفسه، ونُفذ من خلال التحكم في الازدحام في بروتوكول TCP. 

يتطلب الانتشار المتزايد اليوم للتطبيقات الآنية، مثل مؤتمرات الفيديو والواقع الافتراضي والتحكم عن بُعد، بما في ذلك عبر الأقمار الصناعية في مدار أرضي منخفض (LEO)، التحكم في زمن الاستجابة أيضاً. وفي هذا السياق، يهدف المشروع إلى تطوير خوارزمية قادرة على التحكم في كل من الازدحام وتأخيرات الإرسال.

يعتمد النهج المقترح على نظرية التحكم لتصميم حلول يمكن إثبات خصائص استقرارها وكفاءتها رسمياً. ويمكن تطبيق الخوارزمية على الشبكات السلكية وعلى سيناريوهات الجيل الخامس (5G) التي تتسم بدرجة عالية من التباين والاتصال المتقطع، حيث تكون بروتوكولات TCP التقليدية أقل فعالية. ومع الالتزام بمبدأ الطرف إلى الطرف، تؤخذ أيضاً في الاعتبار وظائف الشبكة المتقدمة مثل الشبكات المعرفة بالبرمجيات (SDN)، والتحسينات عبر الطبقات، والقياس عن بُعد داخل النطاق.  

الغرض

يهدف المشروع إلى تجاوز قيود بروتوكول TCP التقليدي، بالاستفادة من نظرية التحكم لتطوير بروتوكول جديد بزمن تأخير منخفض. كما يسعى إلى دمج التحكم على مستويات مختلفة من مكدس الشبكة، من طبقة النقل وصولاً إلى طبقة التطبيقات، ومعالجة مسائل مثل التزامن في الأنظمة الموزعة، والتكيف الديناميكي للموارد، والتحكم في الازدحام في الاتصالات بين المركبات.

النتائج المتوقعة

تشمل النتائج المتوقعة تطوير إطار نظري متين لنمذجة أنظمة التحكم في الازدحام وزمن الاستجابة وتحليلها، وذلك لحركة البيانات في الزمن الحقيقي. وينبغي أن تُظهر عمليات المحاكاة المتقدمة والاختبارات على شبكات حقيقية، بما في ذلك شبكات الإنتاج ومنصات اختبار 5G، أداءً أفضل من حيث الازدحام واستخدام القناة وزمن الاستجابة.

من الناحية التطبيقية، يهدف المشروع إلى تحسين جودة الاتصالات وموثوقيتها بدرجة كبيرة للتطبيقات الحساسة للوقت، مع آثار علمية وتكنولوجية واجتماعية واقتصادية مهمة.

النتائج المحققة  

تم تصميم خوارزمية QUIC-DC (التحكم في التأخير في QUIC) وتنفيذها، وهي قادرة على الاستفادة من تغيّر التأخير أحادي الاتجاه لاستباق حدوث الازدحام، بما يتيح التحكم في تأخير الاصطفاف. وتُظهر التقييمات التجريبية، في بيئات خاضعة للتحكم وبيئات واقعية (بما فيها شبكات الأقمار الصناعية ذات المدار الأرضي المنخفض LEO)، انخفاضًا ملحوظًا في زمن الاستجابة وفقدان البيانات، مع الحفاظ على الكفاءة والإنصاف.

كما تحققت نتائج مهمة في مجال البث التدفقي: استراتيجية لمزامنة التشغيل موزعة، تستند إلى الإجماع والتحكم المُفعّل بالأحداث، مع خفض عبء الاتصالات؛ وخوارزمية لمعدل البت التكيفي تستند إلى التحكم التنبؤي بالنموذج، وذات تعقيد منخفض، حققت تحسينات في جودة التجربة. وفي سياق 5G NR-V2X، طُوّرت نماذج وخوارزميات للتحكم في الازدحام موجّهة نحو عمر المعلومات، مما يحسّن حداثة البيانات وموثوقيتها. 

برنامج PRIN 2022 - إعلان PRIN 2022، المرسوم الإداري D.D. 104 الصادر في 2 فبراير 2022

TITOLO DEL PROGETTO: RE3WORK – التحديث التحديثي وإعادة الاستخدام المرنان للتراث المائي و البيئات المبنية: التحسين متعدد الأهداف للتخفيف من المخاطر وتعزيز القيمة الثقافية

رمز CUP: D53D23015460006

الميزانية: € 114.972

P.I.: Prof. Fabio Fatiguso

وحدات بحثية أخرى أو وحدات فرعية محتملة مشاركة في المشروع: 
جامعة روما «لا سابينزا»
جامعة بولونيا «ألما ماتر»

1. وصف موجز للمشروع

يتناول المشروع موضوعات ترميم وإعادة استخدام التراث العمراني المرتبط بالمياه، مع إيلاء اهتمام خاص للعمارات والبنى التحتية والأنظمة الصناعية الواقعة في الموانئ والترسانات والمنشآت النهرية. وتمثل هذه السياقات، التي تتسم غالبًا بالتقادم المادي والوظيفي وبالتعرض للمخاطر الطبيعية والبشرية، تراثًا معقدًا تتعين فيه دراسة القيم الملموسة (المواد وتقنيات البناء والأشكال والعلاقات البيئية) وغير الملموسة (تاريخ الإنتاج والنماذج التنظيمية وذاكرة العمل والعمليات الإدارية) بصورة متكاملة. وفي هذا الإطار، يستكشف البحث إمكانات المناهج المنهجية متعددة التخصصات والتقنيات الرقمية التمكينية، لأغراض الفهرسة المنظَّمة والتثمين الثقافي والتخفيف من المخاطر على نحو مرن، ضمن إطار من التجديد وإعادة الإدماج في السياقات الاجتماعية والاقتصادية المعنية. 

2. الأهداف

تشمل الأهداف: تحديد وتصنيف الأنماط التمثيلية للبيئات العمرانية المرتبطة بالمياه؛ وتقييم القدرة على الصمود إزاء سيناريوهات المخاطر الطبيعية والبشرية؛ وتحليل إمكانات إعادة الاستخدام والتحويل المستدام؛ واختيار استراتيجيات التصميم التوجيهي للاسترداد وإعادة الاستخدام والتثمين؛ والتحقق من صحة الحلول التقنية والإدارية والاقتصادية والمؤسسية؛ وإنشاء بيئات رقمية للتشاور التعاوني وتدريب المستخدمين وإطلاعهم.

3. النتائج المتوقعة

تتمثل النتائج المتوقعة في تطوير منظومة متكاملة للمعرفة والتقييم ودعم اتخاذ القرار، بغية التثمين الثقافي والتخفيف المرن من المخاطر في البيئات العمرانية المرتبطة بالمياه. وتحقيقًا لهذا الغرض، يُعتزم إعداد فهارس منهجية لدراسات الحالة، ونماذج GIS/BIM للتحليل متعدد المقاييس، ومقاييس متعددة المعايير لتقييم مواطن الضعف وإمكانات إعادة الاستخدام، وأطالس لاستراتيجيات التصميم المبدئي، وأطر لدراسة الجدوى الفنية والاقتصادية والإدارية، وعروض توضيحية بتقنيات VR/AR، وحزمة أدوات تشغيلية للرصد والتدخل. 

4. النتائج المحققة 

• تطوير فهرس رقمي بتقنية WebGIS لتنظيم بيانات فهرسة التراث العمراني المرتبط بالمياه، متعددة المستويات، والاطلاع عليها ونشرها، مع دمج المعلومات المكانية والوصفية في قاعدة بيانات مرجعية جغرافية قابلة للتشغيل البيني ومتاحة للاستخدام 

• تنفيذ منصة WebGIS لتحليل المخاطر ومواطن الضعف في المواقع، من خلال دمج البيانات المتعلقة بالمخاطر الطبيعية والضغوط البشرية والبنى التحتية وخصائص الأصول، بما في ذلك عبر الخدمات الجغرافية المكانية المؤسسية.

• إعداد أطلس رقمي لاستراتيجيات التخفيف الموجّهة حسب المخاطر، ومهيكل لدعم تحديد التدابير الإنشائية وغير الإنشائية واختيارها ومقارنتها، بما يتناسب مع سيناريوهات خطر محددة وتكوينات نمطية.

• تطوير أداة نمذجة GIS للتقييم السريع والمكاني لمخاطر الانفجار في البيئات المينائية وعلى المباني الحرجة، مع إنشاء مناطق غير آمنة داخل المباني وخارجها وحساب مؤشرات أداء رئيسية موجزة KPI لدعم تخطيط السلامة وإدارتها

• تعريف مجموعة أدوات رقمية لإعادة الاستخدام والاسترداد وإدارة المخاطر في مواقع وممتلكات التراث المائي، من خلال دمج نظم المعلومات، وقوائم جرد استراتيجيات التصميم التمهيدي، وأطالس حلول التخفيف، والبيئات الافتراضية للاستشارة التقنية ونشر المعلومات وتدريب المستخدمين.

PROGRAMMA PRIN 2022 - Bأندو PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 فبراير 2022

TITOLO DEL PROGETTO الأسطح الفوقية الرنانة العازلة بالكامل لتعزيز ظواهر انبعاث الفوتونات (ALPHA)

رمز CUP D53D23001060006

الميزانية: € 150.400

P.I. أو مسؤول U.R.: الأستاذ فرانشيسكو ديل أوليو، جامعة بوليتكنيكو دي باري

وحدات بحث أخرى أو وحدات فرعية محتملة: المجلس الوطني للبحوث (CNR) - معهد الإلكترونيات الدقيقة والأنظمة الدقيقة (CNR-IMM)، روما - مسؤول الوحدة البحثية: الدكتور ديميتريوس سي. زوغرافوبولوس؛ الوحدة الفرعية: المعهد الإيطالي للتكنولوجيا (IIT)، جنوة.

وصف موجز للمشروع

تناول مشروع PRIN 2022 ALPHA (رمز MUR 202288M84C)، الذي نسقته جامعة بوليتكنيكو دي باري بمشاركة المجلس الوطني للبحوث (CNR) - معهد الإلكترونيات الدقيقة والأنظمة الدقيقة (CNR-IMM)، تصميم الأسطح الفوقية العازلة الرنانة وتصنيعها النانوي وتوصيفها، استنادًا إلى الحالات المقيدة في المتصل (BIC) والحالات شبه المقيدة في المتصل (quasi-BIC)، بهدف تعزيز ظواهر انبعاث الفوتونات. وقد تلقى المشروع دعمًا ماليًا من وزارة الجامعات والبحوث في إطار دعوة PRIN 2022 (القرار رقم 104 بتاريخ 02/02/2022)، ضمن المهمة 4 «التعليم والبحث»، والمكوّن 2، والاستثمار 1.1، بتمويل من الاتحاد الأوروبي - الجيل القادم من الاتحاد الأوروبي. ونُفذت الأنشطة خلال الفترة من 28/09/2023 إلى 28/02/2026.

الغرض

تطوير منصات للأسطح الفوقية العازلة بالكامل ذات عامل جودة مرتفع وحصر قوي للمجال، ومُحسّنة للتفاعل بين الضوء والمادة ولمسارين تطبيقيين: الفحص المجهري بالتألّق/مطيافية ارتباط التألّق (FCS)، وتوليد الفوتونات بتحفيز حزمة إلكترونية. كما هدف المشروع إلى دمج النمذجة والتحقق التجريبي وأدوات الدعم المادية والبرمجية للتحليل.

النتائج المتوقعة

تحديد مواصفات المشروع والتصميم الكهرومغناطيسي؛ وإنتاج عينات محسّنة؛ والتوصيف البصري مع التحقق من الأنماط الرنانة؛ وتحديد سطح فوقي محسّن لكلا المسارين التطبيقيين؛ وإجراء دراسات الجدوى مع شركاء خارجيين؛ ونشر النتائج من خلال التقارير المرحلية والمنشورات العلمية.

النتائج المحققة

طوّر المشروع أسطحًا فوقية ذات عامل جودة عالٍ وتحقق من صلاحيتها، ولا سيما منصات من فوسفيد الغاليوم (GaP) تدعم رنينات qBIC في النطاق المرئي، وأس surfaces فوقية من السيليكون ذات فتحات مربعة، جرى التحقق تجريبيًا من حالات BIC/qBIC متعددة فيها. واكتملت دراسات الجدوى المتعلقة بالفحص المجهري بالتألّق وتوليد الفوتونات بتحفيز الإلكترونات، أيضًا بالتعاون مع المعهد الإيطالي للتكنولوجيا (IIT) في جنوة، كما أُعد سير عمل برمجي لإعادة بناء الصور. وسُلّمت جميع المحطات المرحلية والمخرجات المحددة، بما فيها المكونات المادية والبرمجية؛ ونُشرت النتائج من خلال التقارير النهائية والمنشورات في مجلات دولية محكّمة.

PROGRAMMA PRIN 2022 - Bأندو PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 فبراير 2022

TITOLO DEL PROGETTO مجتمعات ذكية من أجل انتقال مرن للطاقة – SCORET 

رمز CUP D53D23001600006 

الميزانية: €  88.876

الباحث الرئيسي أو مسؤول وحدة البحث  الأستاذ ماسّيمو لا سكالا (المحقق الرئيسي) 

وحدات البحث الأخرى أو الوحدات الفرعية المحتملة

الوحدة البحثية: بوليتكنيك باري – مسؤول الوحدة البحثية: ماسّيمو لا سكالا

الوحدة البحثية: جامعة كالياري – مسؤول الوحدة البحثية: إميليو غياني

الوحدة البحثية: جامعة روما «لا سابينزا» – مسؤول الوحدة البحثية: لويجي مارتيرانو

الوحدة البحثية: جامعة ساليرنو – مسؤول الوحدة البحثية: فينتشنزو غالدي

الوحدة البحثية: بوليتكنيك ميلانو – مسؤولة الوحدة البحثية: ماريا أغوستينا كابيدو

وصف موجز للمشروع

طُوّر مشروع «المجتمعات الذكية من أجل التحول المرن للطاقة - SCORET» بهدف دعم التحول الطاقي من خلال تصميم وإنشاء مجتمعات طاقة قائمة على نماذج لامركزية ومرنة ومستدامة. واقترح المشروع حلولاً متقدمة لإدارة الطاقة، تجمع بين تقنيات الشبكات المصغرة وأنظمة التخزين والتقنيات الرقمية والمنصات القائمة على سلسلة الكتل، كما اقترح بنية شبكية مبتكرة تُسمى «مجتمع الشبكات المصغرة المتصلة بالشبكة».

الغرض

تمثّل الهدف الرئيسي للمشروع في تطوير نماذج وأدوات ومنهجيات لتصميم مجتمعات الطاقة والتحكم فيها وإدارتها على النحو الأمثل، مع تحسين دمج مصادر الطاقة المتجددة وكفاءة الطاقة ومرونة شبكات التوزيع. وسعى المشروع أيضاً إلى تشجيع المشاركة الفاعلة للمستخدمين، وتوفير خدمات المرونة، واعتماد نماذج جديدة لأسواق الطاقة اللامركزية. 

النتائج المتوقعة

شملت النتائج المتوقعة ما يلي:

• تطوير أدوات متقدمة لتخطيط مجتمعات الطاقة وتحسينها؛ 

• تحديد بنى مبتكرة للشبكات المصغرة المترابطة والتعاونية؛ 

• تنفيذ استراتيجيات للتحكم في الوقت الفعلي من أجل السلامة والمرونة؛ 

• دمج التقنيات الرقمية (مثل سلسلة الكتل) لتمكين تبادل الطاقة بين المستهلكين المنتجين وفقاً لنموذج الطاقة التبادلية؛ بما يتيح للمنتجين والمستهلكين («المستهلكين المنتجين») تبادل الطاقة مباشرةً في الوقت الفعلي، بما في ذلك عبر أنظمة الند للند (P2P)، مما يحسّن الكفاءة ويعزز دمج مصادر الطاقة المتجددة

• تحليل الجوانب التنظيمية والاقتصادية والاجتماعية لتعزيز اعتماد مجتمعات الطاقة على نطاق واسع.

النتائج المحققة 

حقق المشروع الأهداف المحددة بالكامل، وأنتج نتائج مهمة على المستويين العلمي والتكنولوجي.

طُوّرت نماذج متقدمة لإدارة مجتمعات الطاقة والتحكم فيها، وتم التحقق من صلاحيتها من خلال دراسات حالة وتجارب واقعية، بما في ذلك باستخدام تقنيات العتاد الكهربائي ضمن الحلقة (PHIL).

اقتُرحت حلول لتحسين مرونة الشبكات، بما في ذلك خدمات إعادة التشغيل من حالة الإظلام الكامل (black-start) واستراتيجيات الإدارة المنسقة للشبكات الكهربائية الصغيرة. وتبدو هذه النتائج واعدة بوجه خاص، ليس فقط لإدارة حالات الطوارئ في شبكات التوزيع التابعة للأنظمة الكهربائية الحديثة، بل أيضًا في ما يتعلق بالشبكات المعزولة أو ضعيفة الاتصال، كما هو الحال في المناطق الواقعة في بلدان نامية أو في المناطق التي تعرضت لأحداث طبيعية أو حربية حرجة. 

إضافةً إلى ذلك، تم تطوير أدوات للتحسين الاقتصادي والطاقي، ومنصات رقمية لتداول الطاقة، وتحليلات تنظيمية لدعم تنفيذها في السياق الفعلي، مع تحديد العوائق والفرص.

أثبت المشروع جدوى مجتمعات الطاقة وفعاليتها بوصفها عناصر أساسية لإنشاء أنظمة طاقة أكثر استدامة ومرونة ولا مركزية، مع آثار إيجابية على المستويين الاجتماعي والاقتصادي أيضًا. 

جميع المنشورات العلمية الصادرة في إطار المشروع، فضلًا عن التقارير والإرشادات الموجهة إلى الجهات التنظيمية والمستخدمين، متاحة على الموقع الإلكتروني المخصص للمشروع، ويمكن الوصول إليها عبر الرابط التالي: https://portale-prin.vercel.app/

PROGRAMMA PRIN 2022 - Bأندو PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 فبراير 2022

TITOLO DEL PROGETTO METAWAVE - نافذة جديدة من المواد الخارقة METAmaterial لتحقيق الأداء الصوتي والتهوية والطاقة في آنٍ واحد

CODICE CUP D53D23003950006

الميزانية: € 97,380.00 (بما في ذلك الموظفون)، التمويل الصافي € 66,152.00

مسؤول الوحدة البحثية U.R. Francesco MARTELLOTTA

وحدات البحث الأخرى أو الوحدات الفرعية المحتملة 
جامعة بولونيا (PI) 
CNR-ITC (UR)

الغرض

يهدف المشروع إلى تطوير نوافذ مبتكرة قادرة على التوفيق بين كفاءة الطاقة والراحة الصوتية والإضاءة الطبيعية والتهوية والتحكم في فرط التسخين. ويقترح البحث نافذة تعتمد على مواد خارقة صوتية مدمجة في هيكل النافذة، وقادرة على التحكم في الضوضاء ضمن نطاق واسع بما يكفي، مع ضمان تهوية طبيعية جيدة والحفاظ على أداء جيد في مجال الطاقة. 

النتائج المتوقعة

ينقسم المشروع إلى عدة حزم عمل، تهدف إلى التعمق في جوانب محددة:

يهدف WP2 إلى بناء قاعدة معرفية مشتركة حول أحدث ما توصلت إليه الأبحاث بشأن المواد الخارقة الصوتية والنوافذ المبتكرة والتهوية والجوانب الحرارية المائعة. والمخرج المتوقع هو مراجعة للأدبيات تُنشر في مجلة علمية.

يتضمن WP3 وضع تصور للنظام وتصميمه الأولي، مع دمج المتطلبات الصوتية ومتطلبات الطاقة والتهوية. ومن المتوقع إعداد تقارير ومنشورات علمية حول التصميم العام والأداء المتوقع، بالجمع بين النتائج التجريبية والنماذج العددية. 

يتضمن WP4 تصنيع وحدات المواد الخارقة والتحقق منها تجريبيًا على نطاق المختبر. وتشمل النتائج المتوقعة وضع بروتوكول للقياس المخبري على عينات صغيرة لتوصيف الخصائص الصوتية ونفاذية الهواء، ثم جمع القياسات التجريبية اللازمة لتوصيف النظام. 

تتضمن حزمة العمل WP5 إنشاء النموذج الأولي AMW بالحجم الكامل والتحقق منه. وتشمل النتائج المتوقعة تقييم الأداء الصوتي ونفاذية الهواء، سواء في المختبر أو في الموقع. 

تتضمن حزمة العمل WP1 وحزمة العمل WP6، على التوالي، أنشطة الإدارة ونشر النتائج.

النتائج المحققة 

نسّقت وحدة جامعة بوليتكنيك باري، في إطار حزمة العمل WP2، المسح الببليوغرافي حول استخدام المواد فائقة البنية في النوافذ، والذي أسفر عن مقالة المراجعة المنشورة في البناء والبيئة في عام 2025. وفيما يتعلق بحزمة العمل WP3، طوّرت وحدة POLIBA تحليل ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD) لأداء التهوية في الوحدات، وقدّمت إرشادات أساسية لتقييم سلوك النظام من ناحية ديناميكيات الموائع وتحسينه. وفي إطار حزمة العمل WP4، اضطلعت وحدة POLIBA بدور محوري في تطوير الاختبارات التجريبية للوحدات فائقة البنية، فعزّزت تجهيزات المختبر لقياس فقدان الانتقال الصوتي، ووضعت منهجية تستند إلى ISO 9053-1 لتوصيف تهوية الوحدات وفق إجراءات موحّدة، ونُشرت في البناء والبيئة. وأُجريت أخيرًا قياسات على نموذج بمقياس 1:10 لتوفير استكمال للقياسات المنفّذة في الموقع، في إطار حزمة العمل WP5، من قبل الوحدات الأخرى المشاركة في المشروع.

المنشورات:

C. Rubino, S. Liuzzi, G. Fusaro, F. Martellotta, C. Scrosati, M. Garai. Balancing ventilation and sound insulation in windows by means of metamaterials: A review of the state of the art. Building and Environment 275 (2025) 112780. DOI: 10.1016/j.buildenv.2025.112780

C. Rubino, S. Liuzzi, F. Martellotta. تقييم أداء تدفق الهواء في المواد الصوتية فائقة البنية ذات التهوية: منهجية لتعزيز قابلية مقارنة النتائج. Building and Environment 288 (2026) 114001. DOI: 10.1016/j.buildenv.2025.114001

PROGRAMMA PRIN 2022 - Bأندو PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 فبراير 2022

TITOLO DEL PROGETTO: تحسين السياسات المراعية للطبيعة من خلال تقييمات مبتكرة ومرنة (INSPIRE)

CODICE CUP: D53D23011200006

ميزانية الوحدة المحلية: المجموع € 75.042 يورو 

مسؤول الوحدة البحثية U.R. Pierluigi Morano

وحدات بحثية أخرى: 

Roma Sapienza
جامعة بازيليكاتا
جامعة نابولي فيديريكو الثاني

وصف موجز للمشروع

يهدف مشروع INSPIRE – تحسين السياسات المراعية للطبيعة من خلال تقييمات مبتكرة ومرنة، المموّل في إطار برنامج PRIN 2022، إلى تعزيز النماذج التحليلية والأدوات التشغيلية الداعمة لاتخاذ القرارات، من أجل تقييم السياسات الإقليمية الموجّهة نحو استدامة الأنظمة الحضرية وقدرتها على الصمود.

يندرج المشروع ضمن سياق علمي يتسم بتزايد تعقيد التحولات الحضرية والإقليمية، التي تشمل عوامل بيئية واقتصادية واجتماعية ومؤسسية. وفي هذا الإطار، تتيح تخصصات التقييم دمج المعلومات الكمية ومؤشرات الاستدامة والنماذج التحليلية المفيدة لمقارنة السيناريوهات البديلة والحد من عدم اليقين المرتبط بخيارات التخطيط والاستثمار.

الغرض

يتمثل الهدف العام في تطوير منهجيات متكاملة لتحسين عمليات صنع القرار في القطاعين العام والخاص، وتعزيز نماذج التنمية الحضرية المستدامة والمرنة والقابلة للاستمرار ماليًا. وعلى وجه الخصوص، يهدف المشروع إلى: دمج الأبعاد الاقتصادية والبيئية والاجتماعية في التقييمات؛ وتطوير أدوات للسياسات المراعية للطبيعة والتجديد الحضري؛ وإدراج تقييم المخاطر البيئية في عمليات صنع القرار؛ وتحليل دور مؤشرات ESG في الحوكمة الإقليمية والاستثمارات؛ وإنشاء منصات رقمية لإدارة البيانات الإقليمية وتحليلها.

النتائج المتوقعة

تشمل النتائج المتوقعة وضع إطار منهجي متعدد التخصصات يدمج الاقتصاد الحضري والتخطيط والتقييم العقاري والعلوم البيئية. ومن بين المخرجات الرئيسية نماذج تقييمية للسياسات الحضرية، ونظم مؤشرات للاستدامة والقدرة على الصمود، وتطبيقات لأساليب MCDA، ونماذج قياسية اقتصادية وأدوات GIS، فضلًا عن منصة رقمية متكاملة (INSPIRE) للرصد والتحليل الإقليمي.

النتائج المحققة

أسفرت الأنشطة المنفذة عن نتائج مهمة على الصعيدين العلمي والتطبيقي. فقد طُوّرت نماذج لتحليل المخاطر البيئية والتدهور الحضري وديناميات العقارات، وأظهرت الصلة بين الظروف البيئية والهشاشة الاجتماعية والاقتصادية. كما طُبّقت أدوات نظم المعلومات الجغرافية (GIS) وأساليب متعددة المعايير لدعم التخطيط الحضري وقرارات الاستثمار.

ويتعلق إسهام مهم أيضاً بإدماج مؤشرات ESG في عمليات صنع القرار وتطوير نماذج لتقييم الأثر، مع التركيز على الحلول القائمة على الطبيعة من أجل تعزيز المرونة الحضرية. ومن أبرز النتائج التطبيقية منصة INSPIRE، المصممة بوصفها بيئة معلوماتية متكاملة لجمع البيانات الإقليمية وتحليلها.

وأخيرًا، نُشرت النتائج في منشورات علمية وعُرضت في مؤتمرات دولية، من بينها ICCSA وNew Metropolitan Perspectives، فضلًا عن تنظيم مؤتمر INSPIRE (2025)، مما أسهم في النقاش العلمي حول الاستدامة الحضرية والإقليمية.

PROGRAMMA PRIN 2022 - Bأندو PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 فبراير 2022

TITOLO DEL PROGETTO: المحاكاة الدقيقة للسبّاحين الليّنين الهجناء الحيويون (ABYSS)

CODICE CUP: D53D23003410006

الميزانية: € 106.888

P.I.: Marco Donato de Tullio (جامعة بوليتكنيكو دي باري)

وحدات بحثية أخرى: 
المدرسة العليا للدراسات الجامعية والتخصص Sant'Anna (الباحث الرئيسي: Antonio De Simone)
جامعة كالابريا (الباحث الرئيسي: Leonardo Leonetti)

يُعنى مشروع ABYSS البحثي بالمحاكاة العددية لسبّاحين ليّنين هجناء حيويين مستوحين من قناديل البحر. وينطلق المشروع من افتراض أن التمثيل الرقمي الشامل لحركة الروبوتات الليّنة لا يمكن تحقيقه عبر عزل الظواهر الفيزيائية المفردة. فعلى العكس من ذلك، ينشأ سلوك السباحة من التفاعل المعقد بين موجات الاستثارة التي تنتشر في النسيج النشط، وتشوه البنى اللينة، وديناميات المائع المحيط. وبناءً عليه، استهدف المشروع دمج هذه الآليات المتفاعلة تدريجياً ضمن إطار حاسوبي موحد. 

تتمثل النتيجة الرئيسية المتوقعة لهذا البحث في أداة حاسوبية مرنة ودقيقة تتيح دراسة التفاعل بين المائع والبنية والفيزيولوجيا الكهربائية، وتكون قادرة على تقديم تنبؤات عالية الدقة بشأن الاقتران بين التشغيل والحركة في نماذج السباحين النابضين. وعلى وجه الخصوص، ينبغي للأداة، من خلال التركيز على دراسة الدفع المستوحى من قناديل البحر، أن تتيح فهماً متعمقاً للعلاقة بين ديناميات التنشيط وأداء السباحة. كما ينبغي أن تتيح الاستكشاف المنهجي لمعايير تصميم الكائنات الشبيهة بقناديل البحر الهجينة حيوياً، بما يدعم تحديد التكوينات الفعالة ويحد من الاعتماد على حملات تجريبية موسعة.

تم تحقيق الأهداف الإجمالية للمشروع. وقد طُوّرت منصة حاسوبية فعّالة لإجراء محاكاة متعددة الفيزياء عالية الدقة للسبّاحين النشطين اللينين، وذلك من خلال الجمع بين أساليب متقدمة للتفاعل بين الموائع والبنى والفيزيولوجيا الكهربائية. أتاح هذا الإطار إجراء محاكاة عالية الدقة لحركة قناديل البحر، مما مكّن من توصيف السلسلة العصبية-الميكانيكية بأكملها، بدءًا من التنشيط الفيزيولوجي الكهربائي، مرورًا بانقباض العضلات، وصولًا إلى التفاعل بين الموائع والبنى، كما ألقى الضوء على دور البنى العصبية العضلية المختلفة. واستُخدمت الأداة العددية لمحاكاة سلوك السباحة في ظروف مختلفة، مع الحفاظ في الوقت نفسه على مستوى من التجريد يضمن إمكانية تطبيقها بشكل عام، بما يتجاوز الكائن البيولوجي الواحد. وأُجري تحليل منهجي لتقييم تأثير أهم المعلمات الفيزيولوجية ومعلمات التحكم. كما أتاحت تحليلات متعمقة للتفاعل بين الجسم والدوامات توضيح الآليات الكامنة وراء توليد الدفع، بما في ذلك حالة التشغيل غير المتماثل، وهي سمة مميزة لاستراتيجيات الالتفاف والمناورة التي تتيح التحكم في الحركة. وأسفرت حملات المحاكاة أيضًا عن تحديد قوانين قياس تربط معلمات التشغيل الفيزيولوجي الكهربائي بأداء الحركة، موفرةً إرشادات كمية لتصميم الأنظمة الاصطناعية والتحكم فيها. وأخيرًا، وُسّعت الدراسة لتشمل محاكاة وتصميم أنظمة روبوتية لينة مستوحاة من الأحياء، مع تقييم مقاييس الأداء الأساسية، مثل كفاءة الدفع وكلفة النقل. واستنادًا إلى المعارف المكتسبة من تحليل حركة قناديل البحر الطبيعية، أتاحت عمليات المحاكاة تحديد حلول تصميمية مثلى في مجال الروبوتات الحيوية الهجينة.

ختامًا، أثبت مشروع ABYSS أن المحاكاة متعددة الفيزياء عالية الدقة يمكن أن توفر معارف عملية وأن توجه التصميم المنهجي للسبّاحين اللينين المستوحين من الأحياء. ومن خلال الجمع بين الخبرات في ديناميكا الموائع، وميكانيكا البنى الرقيقة، والفيزيولوجيا الكهربائية، والتحليل العددي، أنشأ الائتلاف إطارًا حاسوبيًا يسهل توسيعه ليشمل فئات أوسع من السبّاحين النشطين والروبوتات المائية القابلة للتشوه، مما يبرر مواصلة الأنشطة البحثية على المسارات التي أتاحها المشروع.

PROGRAMMA PRIN 2022 - Bأندو PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 فبراير 2022

TITOLO DEL PROGETTO 

تجاوز إعادة التدوير: إعادة تشكيل مكونات نهاية العمر الافتراضي من خلال عمليات متقدمة لتشكيل الصفائح المعدنية (RELIFE)

رمز CUP D53C24004610001

الميزانية: € 64000

مسؤول الوحدة البحثية U.R. 

Antonio Piccininni

وحدات البحث الأخرى أو الوحدات الفرعية المحتملة

1. جامعة باليرمو

2. جامعة ماركي متعددة التقنيات

وصف المشروع

يهدف مشروع RELIFE («ما وراء إعادة التدوير: إعادة تشكيل المكوّنات المنتهية الصلاحية من خلال عمليات متقدمة لتشكيل الصفائح المعدنية») إلى تطوير نهج مبتكر للاقتصاد الدائري للمكوّنات المعدنية المنتهية الصلاحية (End-of-Life, EoL, components)، يستند إلى إعادة استخدامها مباشرةً من خلال عمليات متقدمة لتشكيل الصفائح المعدنية. وعلى وجه الخصوص، يحلل المشروع إمكانات بعض عمليات التشكيل المرنة للصفائح المعدنية (Flexible Sheet Metal Forming, FSMF)، مثل: أ) التشكيل الهيدروستاتيكي (HF، على الساخن والبارد)، حيث تُشكَّل المكوّنة الصفائحية بفعل سائل مضغوط؛ ب) التشكيل التدريجي أحادي النقطة (SPIF)، حيث تُشكَّل المكوّنة الصفائحية موضعيًا وتدريجيًا بفعل مثقب دوّار يتبع مسارًا محددًا بدقة؛ ج) التشكيل المعدني بالغاز الساخن (HGMF)، حيث تُسخَّن المكوّنة الصفائحية إلى درجة حرارة تزيد على نصف درجة انصهار السبيكة، ثم تُشكَّل بفعل غاز مضغوط. والهدف، بصرف النظر عن اختيار الحل التقني المحدد، هو تحويل المكوّنات المستغنى عنها إلى منتجات جديدة من دون اللجوء إلى إعادة التدوير التقليدية القائمة على إعادة الصهر. ويجمع هذا النهج بين النمذجة العددية، وتوصيف السبائك محل الدراسة، والتحليل البيئي (LCA)، وتطوير أدوات دعم القرار (أدوات صنع القرار) لتصميم عمليات إعادة التشكيل بكفاءة

الغرض

يتمثل الهدف الرئيسي للمشروع في تجاوز حدود إعادة التدوير التقليدية، من خلال تقليل استهلاك الطاقة وانبعاثات CO₂ المرتبطة بإنتاج المعادن، وذلك عبر استراتيجيات إعادة الاستخدام المباشر للمكوّنات عند نهاية عمرها الافتراضي. ويهدف مشروع RELIFE إلى إثبات الجدوى التقنية والبيئية لإعادة التشكيل بوصفها بديلاً مستداماً، من خلال تطوير منهجيات وأدوات تصميم تتيح اختيار عمليات التشكيل الأنسب وتحسينها وفقاً لخصائص المكوّن الأصلي والمنتج النهائي المنشود. وبهذه الطريقة، يسهم المشروع في التحول نحو نماذج إنتاج أكثر استدامة، بما يتماشى مع مبادئ الاقتصاد الدائري. 

النتائج المتوقعة

يتضمن المشروع عدة نتائج رئيسية: (i) تحديد منهجيات لفحص المكوّنات المنتهية الصلاحية وتقييم قابليتها لإعادة التشكيل؛ (ii) تطوير نماذج عددية متقدمة لمحاكاة عمليات إعادة التشكيل والتحقق من صحتها؛ (iii) تحديد نوافذ التشغيل والمعايير المثلى لمختلف عمليات FSMF؛ (iv) قياس الفوائد البيئية مقارنةً بإعادة التدوير التقليدية من خلال تحليل LCA؛ و(v) إعداد إرشادات وأدوات لدعم اتخاذ القرار بغرض تطبيق إعادة التشكيل صناعيًا. وبوجه عام، يهدف RELIFE إلى توفير أسس علمية وأدوات عملية لتشجيع اعتماد استراتيجيات متقدمة لإعادة استخدام المكوّنات المعدنية المنتهية الصلاحية (EoL) في القطاع الصناعي.

PROGRAMMA PRIN 2022 - Bأندو PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 فبراير 2022

TITOLO DEL PROGETTO مسائل التطور التي تتضمن مقاييس متفاعلة

CODICE CUP D53D23005880006

الميزانية: € 141.712

P.I. Giuseppe Maria Coclite

وحدات البحث الأخرى أو الوحدات الفرعية المحتملة

جامعة باليرمو (Maria Carmela Lombardo)

من المعروف على نطاق واسع اليوم أن سلوك أي نظام فيزيائي عند مقياس مكاني-زماني معين تحكمه بعمق قوانين تشمل مقاييس أخرى، غالباً ما تكون مختلفة، وأن هذه القوانين لا تزال مجهولة إلى حد كبير. وتمثل مسألة الاضطراب في الموائع المثال الأبرز على هذه الحقيقة؛ غير أن العديد من الظواهر الأخرى التي لم تُفسَّر بالكامل بعد تبدو معتمدة على تفاعل القوانين التي تحكمها عبر المقاييس. وتتعلق هذه المسائل بالمواد البيولوجية والجيوفيزيائية على حد سواء. ويتطلب فهم هذه الظواهر جهداً جماعياً من مجالات علمية عديدة، فيما تؤدي الرياضيات دوراً أساسياً في تحديد الإطار المفاهيمي الملائم لدفع المعرفة قدماً.

نُظّمت الأنشطة البحثية ضمن حزم العمل التالية:

• حزمة العمل: انتقال الطاقة في معادلات التطور غير المحلية
• حزمة العمل: نشوء التفردات في معادلات التطور غير المحلية
• حزمة العمل: الحد المحلي لنظريات البيريديناميك
• حزمة العمل: الأساليب الحاسوبية للبيريديناميك
• حزمة العمل: عيوب التراص والانخلاعات الجزئية في الشبكة البلورية السداسية المتراصة HCP
• حزمة العمل: نموذج XY المضاد للمغناطيسية على الشبكة المثلثية
• حزمة العمل: أنظمة اللف المغزلي المحبطة ثلاثية الأبعاد
• حزمة العمل: طبقات الانتقال لأنظمة الانتشار والتفاعل غير الخطية
• حزمة العمل: حلول موضعية لنماذج الانجذاب الكيميائي
• حزمة العمل: استقرار الطبقات الدوامية
• حزمة العمل: الاستقرار والحمل الحراري في الطبقات المائعة والمسامية

طُوّرت الأدوات الرئيسية المستخدمة لتحقيق الأهداف البحثية انطلاقاً من أساليب كلاسيكية في التحليل التوافقي، ونظرية الكمون، وديناميكا الموائع التحليلية، وديناميكا الموائع الحاسوبية.

نظّمت وحدتا البحث 11 ورشة عمل دولية و31 ندوة قدّمها خبراء مرموقون على الصعيد الدولي، وأُقيمت 20 ندوة في مؤسسات وطنية ودولية، وقُدّمت 54 مداخلة في ورش عمل دولية، ونُشر 61 مقالاً في مجلات دولية و6 مسودات بحثية.

نظّمت وحدة البحث في باليرمو المؤتمر الدولي الوسيط «Multiscale and Nonlocal Problems in PDEs»، الذي عُقد يومي 20 و21 يونيو 2024، بهدف إتاحة الفرصة لمجموعة البحث لعرض النتائج المرحلية التي توصلت إليها ومناقشة التطورات اللاحقة للمشروع. ونظّمت وحدة البحث في جامعة بوليتكنيك باري المؤتمر الدولي الختامي «Second Workshop on Multiscale and Nonlocal Problems in PDEs»، الذي عُقد يومي 19 و20 يونيو 2025، بهدف عرض النتائج المتحققة على باحثين من خارج المشروع.

أبرمت وحدة البحث في باليرمو اتفاقًا قانونيًا بشأن منح زمالة بحثية من النوع B لمدة 12 شهرًا، مُدّدت لاحقًا لمدة 4 أشهر إضافية، للدكتورة أليساندرا ريتسو، وذلك للاضطلاع بأنشطة بحثية في إطار المشروع المعنون «البُنى المتماسكة والحدود التقاربية الهيدروديناميكية والقطع المكافئ»، تحت الإشراف العلمي للأستاذة ماريا كارميلا لومباردو.

PROGRAMMA PRIN 2022 - Bأندو PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 فبراير 2022

TITOLO DEL PROGETTO TARAS – الآثار والعمارة القديمة في تارانتو: الترميم والاستدامة. من الدراسة المورفولوجية لتراث معماري إلى مقترح مستدام باستخدام أساليب مبتكرة لترميمه وتعزيزه، الرمز 202238L4HZ ; 

CUP D53D23014740006

الميزانية: € 152.328

P.I. prof.ssa Roberta Belli

وحدات بحث أخرى أو وحدات فرعية محتملة: UR2 المجلس الوطني للبحوث – معهد علوم التراث الثقافي؛ الوحدة الفرعية: الإشراف الوطني على التراث الثقافي المغمور بالمياه، تارانتو؛ الإشراف على الآثار والفنون الجميلة والمناظر الطبيعية لمقاطعات برينديزي وليتشي وتارانتو.

وصف موجز للمشروع

طُوّر بالتعاون مع الإشراف الوطني في تارانتو ومعهد علوم التراث الثقافي التابع للمجلس الوطني للبحوث في ليتشي يدرس المشروع العمارة الجنائزية في تارانتو القديمة ويُعزّزها، من خلال نهج متعدد التخصصات يجمع بين تحليل المواد والبحث التاريخي والمعماري والتقنيات الرقمية. ويركّز على وجه الخصوص على المعالم الجنائزية، مثل النايسكوي، ويطوّر منهجيات ترميم مستدامة وإعادات إنشاء ثلاثية الأبعاد لتحسين فهم التراث وإمكانية الوصول إليه. كما يتضمن حلولًا مبتكرة، مثل استخدام ما يُسمّى بالمواد الذكية، أي السبائك غير الحديدية ذات الذاكرة الشكلية (SMA)، بهدف نهائي يتمثل في إنشاء أنظمة حفظ قابلة للعكس والتكرار، ومتوافقة مع معالم تارانتو، وقابلة للتطبيق المحتمل في سياقات مماثلة للحفظ والتعزيز.

الأهداف:

• دراسة العمارة الجنائزية في تارانتو وسياقها وتعزيزها: النايسكوي والجبّانات.
• دمج علم الآثار والعمارة وعلوم المواد والتقنيات الرقمية.
• تطوير منهجيات ترميم مستدامة وقابلة للعكس ومتوافقة.
• تعزيز المعرفة التاريخية والإنشائية بالمعالم الجنائزية.
• تعزيز إمكانية الوصول إلى التراث والاستمتاع به متعدد الحواس.  
• إنشاء أدوات رقمية للبحث والحماية والإدارة.

النتائج المتوقعة: 

• فهرسة البيانات الأثرية والمعمارية وتحليلها.
• إنشاء نظام متكامل للمعرفة: قاعدة بيانات ونظام معلومات جغرافي (GIS).
• إعادة البناء ثلاثي الأبعاد وإعادة التركيب الرقمي.
• نماذج أولية مادية ونماذج يسهل الوصول إليها (بما فيها النماذج اللمسية).
• منهجيات ترميم مستدامة وقابلة للعكس.
• أنظمة مبتكرة تستخدم مواد ذكية (SMA).
• التحليل العلمي للمواد الحجرية والتشطيبات.  
• نشر النتائج علمياً وتوعوياً.

النتائج المحققة: 

• تحقيق الأهداف العلمية والتطبيقية للمشروع.  
• فهرسة عدد كبير من العناصر المعمارية المحفوظة في مستودعات هيئة الإشراف على الآثار.
• توسيع المعارف المتعلقة بالعمارة الجنائزية في تارانتو وتنظيمها منهجياً.
• إنشاء قاعدة بيانات متكاملة ومنصة GIS.
• تطوير نماذج ثلاثية الأبعاد وتوائم رقمية وبروتوكولات لإعادة التركيب.
• إنجاز نماذج مادية (بما فيها اللمسية) ونماذج أولية بالحجم الطبيعي.
• اختبار أنظمة ترميم مبتكرة باستخدام سبائك SMA.
• تحديد المواد والأصباغ وعمليات التدهور.
• تحسين إمكانية الوصول إلى التراث.
• إطلاق أنشطة للنشر والتوعية، وإصدارات، وتعاونات على المستوى المحلي. 

PROGRAMMA PRIN 2022 - Bأندو PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 فبراير 2022

TITOLO DEL PROGETTO: PRIN_SOFTNESS

CODICE CUP _CUP D53D2300101000

الميزانية: € 73.477

الباحث الرئيسي أو مسؤول وحدة البحث 
Prof. Gianluca Percoco

وحدات البحث الأخرى أو الوحدات الفرعية المحتملة 
مدرسة سانتانا العليا، جامعة جنوة

وصف موجز للمشروع

الحس العميق هو الحاسة التي تتيح لنا إدراك موضع أجزاء الجسم وحركتها وأفعالها. وبفضل الحس العميق، يمكننا مثلاً شرب كوب من الماء بأعين مغمضة. أما أي مؤثر يأتي من خارج الجسم، فيُستشعر بفضل الحس الخارجي، بما في ذلك، من بين أمور أخرى، اللمس والضغط. وقد يعدّ البشر هذه الحواس أمراً مسلّماً به، لكن الأمر ليس كذلك بالنسبة إلى الروبوتات، ولا سيما الروبوتات «اللينة» المصممة لضمان تفاعل آمن بين الإنسان والروبوت.  

تكتسب الأبحاث في مجال الروبوتات اللينة أهمية متزايدة في جميع أنحاء العالم، لكن كيفية استشعار الروبوتات اللينة لأجسامها وتفاعلها مع البيئة الخارجية لا تزال مسألة مفتوحة وتحدياً قائماً، وذلك بسبب بنيتها القابلة للتشوه باستمرار، الأمر الذي يفرض استخدام مستشعرات مرنة وخفيفة.  

تُعد مستشعرات الانفعال القابلة للتمدد، القائمة على المنسوجات الذكية أو البوليمرات الموصلة كهربائياً، خيارات مناسبة، إذ إنها غير جراحية ومرنة وسهلة الاستخدام ومنخفضة التكلفة. ومن الأجهزة الشائعة مستشعرات الانفعال المقاومة للضغط، التي تتغير مقاومتها الكهربائية استجابةً للشدّ الميكانيكي المسلط عليها. وتتمثل أبرز أوجه القصور في هذه المواد اللينة في الهسترة الكهروميكانيكية الملحوظة وديناميكيات الاسترخاء غير الخطية، اللتين يجب تعويضهما بدقة للاستفادة منها على النحو الأمثل بوصفها مستشعرات. 

بالإضافة إلى ذلك، لا يزال تصنيع الروبوتات اللينة عمومًا يتطلب قدرًا كبيرًا من العمل اليدوي؛ فكلما زاد تعقيد الروبوت، ارتفعت المهارات المطلوبة من المشغّلين البشريين، إلى جانب زيادة الوقت والتكاليف اللازمة لتصنيعه وتجميعه. ونتيجة لذلك، يتمثل أحد التحديات البحثية الإضافية في أتمتة إنتاج هذه الروبوتات وتوحيده. وفي هذا السياق، تُعد الطباعة ثلاثية الأبعاد واعدة للغاية، إذ تتيح إمكانية تصنيع هياكل لينة مزودة بمشغّلات ومستشعرات مدمجة. وسيمهّد ذلك الطريق للتصنيع المؤتمت بالكامل لروبوتات لينة مزودة بمستشعرات ومصممة حسب الطلب. 

يهدف SOFTNESS إلى تصميم ذراع روبوتية لينة مطبوعة ثلاثيًّا ومزودة بمستشعرات، قادرة على استشعار تكوينها المكاني (الإحساس الذاتي) واكتشاف التلامس مع الأجسام الخارجية (الإحساس الخارجي). وسيُستخدم كل من المستشعرات المطاطية المتاحة بالفعل (مثل تلك المصنوعة من المنسوجات الموصلة) والمستشعرات المصممة خصيصًا والمطبوعة ثلاثيًّا، والمصنوعة من مواد مركّبة موصلة قائمة على مصفوفة بوليمرية. وستُستخدم أساليب قائمة على النماذج وأخرى قائمة على البيانات للتعويض عن اللاخطية المتأصلة في مواد الاستشعار هذه، بما يتيح الاستفادة منها على النحو الأمثل كمستشعرات للإجهاد والتلامس. وستُعالج الإشارات التي توفرها عدة مستشعرات مثبتة على الذراع بواسطة جهاز مدمج، لإعادة بناء التكوين المكاني للذراع وموقع التلامس مع المؤثرات الخارجية في الوقت الفعلي. 

سيتيح SOFTNESS بعد ذلك ذراعًا روبوتية لينة مطبوعة ثلاثيًّا حسب الطلب، تتمتع بقدرتي الإحساس الذاتي والإحساس الخارجي، بما يتيح التحكم الدقيق بها، وهو أمر لا يمكن تحقيقه حاليًا إلا بالاستعانة بمستشعرات بصرية خارجية غازية وضخمة قد تحد من حركة الذراع. 

الغرض

يهدف SOFTNESS إلى تطوير جيل جديد من الأذرع الروبوتية اللينة، يعتمد على أحدث التطورات في تقنيات التصنيع وأساليب النمذجة لتطوير مستشعرات ومشغّلات متكاملة. وتتوفر بالفعل في الأدبيات أمثلة على أساليب تشغيل مناسبة، وهي تشكل رصيدًا معرفيًا متينًا يمكن الاستفادة منه بالكامل من خلال تقنيات التصنيع المتقدمة. أما الاستشعار، فلا يزال يتطلب جهودًا أساسية نظرًا لغياب الحلول التكنولوجية المناسبة التي تضمن مستوى الموثوقية اللازم من دون التأثير في أداء الذراع.

النتائج المتوقعة

خلال تنفيذ المشروع، سيكتسب جميع الشركاء معارف وبيانات جديدة، وسيتيحونها للمجتمعات العلمية الدولية من خلال منشورات مفتوحة الوصول والمشاركة في مؤتمرات دولية. ويتركز الأثر أساسًا على الباحثين العاملين في مجالات الروبوتات والذكاء الاصطناعي والنمذجة اللاخطية والتعلم الآلي وبيئة العمل والتحكم والمواد. 

يدرك الشركاء أن اعتماد استراتيجية متكاملة ومنسقة لنشر النتائج والمخرجات والاستفادة منها سيكون عنصرًا أساسيًا في النجاح العام للمشروع. ولذلك، ستشكّل أنشطة النشر والاستغلال والتواصل القوة الدافعة لتحقيق الآثار المتوقعة. 

سيضمن توفير المعلومات لمجموعات أصحاب المصلحة المحددة أن تكون SOFTNESS معروفة لدى أصحاب المصلحة المعنيين والمستخدمين النهائيين والأوساط العلمية وصانعي السياسات. كما سيعزز ذلك روابط التعاون ويساعد على إنشاء نشاط تشبيك أوسع نطاقًا وتعزيزه. 

النتائج المحققة (لن يُستكمل هذا القسم بالنسبة إلى مشاريع PRIN 2022 المشمولة بالتمويل الإضافي، لأنها لا تزال قيد التنفيذ)

PROGRAMMA PRIN 2022 - Bأندو PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 فبراير 2022

TITOLO DEL PROGETTO: RUSH_Residenze_universitarie_responsive: حلول مبتكرة للتجديد الاجتماعي والاقتصادي والحضري لأحياء جنوب إيطاليا. 

CODICE CUP D53D23004210006. 

الميزانية: € 121.035

الباحث الرئيسي أو مسؤول وحدة البحث 

الأستاذ نيكولا مارتينيلي، بوليتكنيكو دي باري 

وحدات البحث الأخرى أو الوحدات الفرعية المحتملة 

الأستاذ كلاوديو بيفيري، جامعة فلورنسا 

الأستاذ أوسكار أوجينيو بيلّيني، بوليتكنيكو دي ميلانو 

وصف موجز للمشروع 

يدرس مشروع RUSH المساكن الجامعية من منظور ابتكاري، بوصفها محفزات لعمليات التجديد الحضري والاجتماعي والاقتصادي في المناطق المتدهورة، مع تحديد مدينة تارانتو حالةً دراسية تمثيلية لجنوب إيطاليا. وانطلاقًا من النقص الهيكلي في مساكن الطلاب في إيطاليا والتحديات التي تطرحها الخطة الوطنية للتعافي والقدرة على الصمود (PNRR)، يقترح البحث إعادة تصوّر سكن الطلاب باعتباره منظومة حضرية تجمع بين الاستضافة المؤقتة وتجديد المدينة. 

يتمثل الهدف في تطوير نموذج «مسكن جامعي مستجيب» قابل للتكرار في سياقات أخرى من جنوب إيطاليا، من خلال نهج متعدد المقاييس يدمج الأبعاد الحضرية وأبعاد الأحياء والمباني. 

الغرض

يهدف البحث إلى وضع نموذج استجابة لدعم اتخاذ القرار، قادر على إطلاق عمليات التجديد الحضري والاجتماعي والاقتصادي في جنوب إيطاليا. 

وانطلاقًا من حالة تارانتو، المدينة ما بعد الصناعية التي تجسد التحديات التي تواجه جنوب إيطاليا، يستقصي النموذج الإمكانات والقيود التي يمكن أن يفضي إليها المسكن الجامعي من حيث التجديد الحضري، ويهدف إلى دعم مختلف أصحاب المصلحة في اتخاذ الخيارات الاستراتيجية لزيادة المعروض من مساكن الطلاب وتفعيل حلقات فاعلة تعزز القدرة على الصمود اقتصاديًا واجتماعيًا وبيئيًا. 

وعلى وجه التحديد، يسعى المشروع إلى تحقيق الأهداف التالية: 

• توفير إطار منهجي ينطلق من استعادة رصيد المباني القائمة، ويرتقي بالسكن المؤقت ليصبح محركًا للتجديد الحضري؛
• تحديد الظروف المثلى التي تتيح لجامعات جنوب إيطاليا تأهيل رأس مال بشري جديد والاحتفاظ به، وتعزيز القدرة التنافسية للمدن الجامعية الخمس في إقليم بوليا؛ 

• تشجيع الطلاب المحليين على البقاء، ومكافحة ظواهر الهجرة الفكرية، وتعزيز الاستفادة من تدفقات الطلاب الأجانب. 

   

النتائج المتوقعة 

ترتبط النتائج المتوقعة للبحث ارتباطًا وثيقًا بـ حزم العمل (WP) التي تشكّل بنيته المنهجية. وتُطوّر المخرجات وفق منطق تكاملي وتدريجي: 

• ترسيخ قاعدة معرفية منهجية على المستويات الدولية والوطنية والإقليمية بشأن موضوع المساكن الجامعية (WP1)؛
• وضع إطار تحليلي مفصّل للسياق الإقليمي في بوليا، من خلال استطلاع موجّه إلى طلبة الجامعات وتحليل SWOT. وتفضي هذه المرحلة إلى تحديد نماذج للإيواء استنادًا إلى الاحتياجات الفعلية التي جرى رصدها (WP2)؛
• تحليل ديناميات ونماذج إيواء الطلبة التي جرى تحديدها، واختبارها في سياق حضري معقّد مثل تارانتو (WP3)؛
• تعريف نموذج RUSH بوصفه مخرجًا موجزًا وعمليًا لمسار البحث بأكمله؛ أي أداة لدعم اتخاذ القرار، تستجيب لمختلف المقاييس والتخصصات، وتُعين على تحويل الإقامة المؤقتة إلى محرّك للتجديد الحضري والاجتماعي (WP4)؛ 

• نشر نتائج البحث (WP5). 

   

النتائج المحققة 

أسفر النشاط البحثي عن نتائج منظّمة وفق التسلسل المنطقي لحزم العمل (WP) المحددة، بما عزّز التقدّم المعرفي والتطبيقي في موضوع الإسكان الجامعي في جنوب إيطاليا. وفيما يلي وصف لهذه النتائج: 

• أفضى البحث إلى تنظيم إطار معرفي شامل متعدد المقاييس (وطني، وعلى مستوى الأقاليم الكبرى، ومحلي)، يجمع بين أحدث الأدبيات العلمية وتطور الإطار التنظيمي الساري. وتتمثل النتيجة الرئيسية في وضع قاعدة نظرية متينة تُبرز خصوصيات إسكان الطلبة وأوجه القصور فيه في جنوب إيطاليا (WP1).
• أسفر النشاط عن تشخيص إقليمي شامل لمنطقة بوليا، ركّز على مدنها الجامعية الخمس: باري وتارانتو وبرينديزي وليتشي وفوجيا. وتشمل النتائج: رسم خرائط الاتجاهات العشرية لأعداد الطلاب وتدفقاتهم ذات الصلة؛
• المعالجة الإحصائية لاستطلاع رقمي شمل أنحاء الإقليم؛
• تحليل SWOT متعدد المقاييس يحدد مواطن القصور والإمكانات في العرض التعليمي والسكني والخدمات المقدمة لطلبة الجامعات في بوليا؛
• تحديد احتياجات المستخدمين ونماذج الإيواء الأجدر بتلبية الاحتياجات الفعلية لمستخدمي المدينة من طلبة الجامعات (WP2).
• تضمّن البحث تحليل مدينة تارانتو. وتشمل النتائج المحققة: تحديد المدينة القديمة بوصفها منطقة ذات أولوية للتدخل؛
• تنظيم مختبرات للتصميم المشترك (المدرسة الصيفية، ومجموعات النقاش المركزة، وورش العمل)، إلى جانب حوار منظّم مع أصحاب المصلحة والقائمين على الإدارة (WP3).
• تتمثل النتيجة العلمية الرئيسية للبحث في الصياغة الرسمية لنموذج RUSH الاستجابي، المرتبط ارتباطًا وثيقًا بالنتائج السابقة. ويتميّز هذا المخرج العملي بترجمة الاحتياجات التي جرى رصدها إلى فئات احتياج ومتطلبات تقنية ومستويات أداء، مصاغة على المستويات الحضرية ومستوى الأحياء والمباني، وفق منهج قائم على الاحتياجات والأداء؛
• إنشاء نموذج مفتوح وقابل للتكرار، قادر على دعم الإدارات العامة والجهات القائمة على الإدارة في تخطيط تدخلات الإسكان الطلابي بوصفها محرّكات للتجديد الاجتماعي والاقتصادي (WP4).
• حوّل نشاط نشر النتائج مخرجات البحث إلى معرفة مشتركة وشبكة علمية. وتشمل الإنجازات المحققة: النشر المستمر للنتائج عبر الندوات والمؤتمرات الدولية والمنشورات العلمية المتخصصة؛
• إطلاق قنوات للتواصل الرقمي (الموقع الإلكتروني ووسائل التواصل الاجتماعي)؛
• ترسيخ شبكة دائمة بين الجامعات، تؤدي دور جهة مرجعية في النقاش حول الإسكان الجامعي، وتعظّم أثر المقترحات التصميمية لدى أصحاب المصلحة في الإقليم (WP5). 

PROGRAMMA PRIN 2022 - Bأندو PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 فبراير 2022

TITOLO DEL PROGETTO: التحكم والتعاون والمرونة في مجتمعات الطاقة الريفية (CORRECT)

رمز CUP: D53D23000970006

الميزانية: € 172.016

الباحث الرئيسي ومسؤول الوحدة البحثية في جامعة البوليتكنيك في باري: Prof.ssa Mariagrazia Dotoli

وحدة بحثية أخرى: جامعة جنوة (المسؤول: الأستاذ روبرتو ساسيلي)

وصف موجز للمشروع

يندرج مشروع CORRECT في سياق التحول في مجالَي الطاقة والرقمنة، مع تركيز خاص على المناطق الريفية التي تتميز بخصائص محددة من حيث توافر الموارد والبنية التحتية والطلب على الطاقة. وفي هذه المناطق، يؤدي دمج مصادر الطاقة المتجددة وأنظمة التخزين والأحمال الكهربائية الزراعية والتقنيات الرقمية إلى نشوء أنظمة معقدة وموزعة، تتطلب إدارتها اتباع مناهج متقدمة في النمذجة والتحكم والتحسين.

واجه المشروع هذه التحديات من خلال اقتراح نهج منظومي لدراسة مجتمعات الطاقة الريفية (Rural Energy Communities, RECs)، بوصفها أنظمة متعددة الأطراف ومتعددة حوامل الطاقة، حيث ترتبط عمليات الإنتاج والاستهلاك والتخزين ارتباطًا وثيقًا. وفي هذا الإطار، طُوّرت منهجيات مبتكرة لنمذجة هذه الأنظمة والتحكم فيها وإدارتها على النحو الأمثل، مع إيلاء اهتمام خاص للتكامل بين الطاقة والزراعة (مثل الزراعة الكهروضوئية، والدفيئات الذكية، والزراعة الدقيقة).

أهداف المشروع

تمثل الهدف الرئيسي للمشروع في تصميم هياكل للتحكم وأدوات متقدمة لدعم اتخاذ القرار، بما يضمن تشغيل مجتمعات الطاقة الريفية بكفاءة واستدامة ومرونة.

وعلى وجه الخصوص، سعى المشروع إلى تحقيق الأهداف التالية:

• تطوير نماذج متقدمة لوصف السلوك الديناميكي لأنظمة الطاقة الريفية والبنى التحتية الزراعية؛

• تصميم استراتيجيات للتحكم الموزع والقائم على البيانات من أجل الإدارة المنسقة لموارد الطاقة؛

• إتاحة آليات للتعاون بين الجهات الفاعلة في النظام، بما في ذلك من خلال مناهج التحسين الموزع ونظرية الألعاب؛

• تحسين الاستهلاك الذاتي وكفاءة الطاقة، والحد من الاعتماد على شبكة الكهرباء التقليدية؛

• زيادة مرونة الأنظمة في مواجهة التغيرات في الطلب والظروف البيئية وديناميات السوق؛

• التحقق من صحة الحلول المقترحة باستخدام بيئات محاكاة متقدمة وتقنيات التوأم الرقمي.

النتائج المتوقعة للمشروع

تعلقت النتائج المتوقعة للمشروع بالجوانب المنهجية والتطبيقية على حد سواء. وعلى وجه الخصوص، كان من المتوقع ما يلي:

• تطوير نماذج متعددة المستويات لتمثيل أنظمة الطاقة الريفية والأحمال الزراعية؛

• تحديد هياكل متقدمة للتحكم من أجل الإدارة المتكاملة للإنتاج والاستهلاك والتخزين؛

• استحداث أدوات للتحسين بهدف تحقيق التوازن بين إنتاج الطاقة والأنشطة الزراعية؛

• تصميم استراتيجيات لزيادة مرونة الأنظمة واستهلاكها الذاتي وقدرتها على الصمود؛

• إنشاء بيئات للتحقق من صحة الحلول تستند إلى التوأم الرقمي ودراسات حالة واقعية؛

• إنتاج نتائج علمية عالية التأثير ونشرها في أوساط المجتمع العلمي الدولي.

النتائج التي حققها المشروع

تتوافق النتائج المحققة توافقًا تامًا مع أهداف المشروع، بل وتتجاوز التوقعات الأولية في حالات عدة. فقد أسفر المشروع عن تطوير إسهامات منهجية وتطبيقية بارزة في المجالات التالية، كما يتضح من المنشورات الصادرة:

• نمذجة أنظمة الطاقة والأنظمة الزراعية والتحكم فيها، مع التركيز بوجه خاص على البيوت المحمية الذكية والأنظمة الزراعية الكهروضوئية، من خلال دمج النماذج الفيزيائية والأساليب القائمة على البيانات؛

• تطوير خوارزميات للتحكم التنبؤي والمتين، قادرة على التعامل مع عدم اليقين وضمان أداء عالٍ في ظروف تشغيل متغيرة؛

• وضع أطر موزعة وقائمة على نظرية الألعاب لإدارة موارد الطاقة في سياقات متعددة الأطراف؛

• تصميم حلول لتعزيز القدرة على الصمود وكهربة المناطق الريفية، بما في ذلك البنى التحتية للتخزين وأنظمة الطاقة الموزعة؛

• التحقق من صحة المنهجيات المقترحة باستخدام بيئات محاكاة متقدمة ومنصات التوأم الرقمي، استنادًا إلى بيانات حقيقية.

من الناحية العلمية، نُشرت نتائج المشروع في دوريات دولية مرموقة وعُرضت في مؤتمرات علمية بارزة. ونورد أدناه، اختصارًا، المنشورات في الدوريات فقط.

أبرز المنشورات في الدوريات الدولية الناتجة عن المشروع

فيما يلي بعض أبرز المنشورات في الدوريات الناتجة عن المشروع:

1. Mignoni, N.; Zero, E.; Scarabaggio, P.; Carli, R.; Sacile, R.; Dotoli, M. (2026) “A Robust Data-driven MPC for Greenhouses Temperature Control”, Control Engineering Practice, 173, 106983. doi: 10.1016/j.conengprac.2026.106983. In press.

2. Mignoni, N.; Scarabaggio, P.; Carli, R.; Dotoli M. (2026) “Controlling PV Panels Tilt Orientation for Optimal Crop Shading and Power Generation in Agrivoltaics,” IEEE Transactions on Control Systems Technology. doi: 10.1109/TCST.2026.3675731. In press.

3. Soussi, A.; Zero, E.; Herrera, C. D. C.; Zahmoun, S.; Bozzi, A.; Sacile, R. (2026) “Integrating Digital Twins and MPC for Sustainable Greenhouse Management in Smart Agriculture,” in IEEE Transactions on AgriFood Electronics, vol. 4, no. 1, pp. 39-55. doi: 10.1109/TAFE.2025.3572808.

4. Zhukovskii, K.; Scarabaggio, P.; Ovsiannikova, P.; Jhunjhunwala, P.; Carli, R.; Dotoli, M.; and Vyatkin, V. (2025) “Decentralized Control of Crop Growth Conditions in Vertical Farms under Dynamic Energy Markets” IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, vol. 22, pp. 21498-21511. doi: 10.1109/TASE.2025.3609694.

5. Soussi, A., Zero, E., Bozzi, A., Sacile, R. (2024). Enhancing energy systems and rural communities through a system of systems approach: A comprehensive review. Energies, 17(19), 4988. doi: 10.3390/en17194988.

6. Soussi, A., Zero, E., Sacile, R., Trinchero, D., Fossa, M. (2024). Smart sensors and smart data for precision agriculture: a review. Sensors, 24(8), 2647. doi: 10.3390/s24082647.

Fig. 1 - تظليل النباتات في الأنظمة الزراعية الكهروضوئية
 

Fig. 2 – نموذج أولي لوحدة مزودة بصوانٍ للزراعة العمودية

Fig. 3 - دفيئة صغيرة مستخدمة في أنشطة التحقق