Il Dottorato di INTELLIGENZA ARTIFICIALE, INGEGNERIA BIOMEDICA E INFORMATICA mira a sviluppare alti profili scientifici multidisciplinari che integrano competenze in ingegneria dell'informazione, ingegneria industriale, elettronica, fisica, con conoscenze nelle scienze della vita, biologia e medicina, capaci di progettare nuovi algoritmi, metodi e sistemi per la modellazione e l'analisi di dati biomedici, nonché per la modellazione e simulazione di sistemi complessi in biologia e medicina, basati su metodi di intelligenza artificiale, ingegneria informatica, bioingegneria, elettronica, fisica e nanotecnologie.

Il Dottorato combina l'approccio metodologico e sistemico tipico dell'ingegneria, con le sfide legate alla complessità dei modelli e dati nelle scienze della vita, inclusi dati molecolari, biosegnali, bioimmagini, dati clinici, da sensori e strumentazione biomedica. I ricercatori che il dottorato intende formare saranno capaci di realizzare le diverse fasi dell'interfacciamento tra l'ingegneria e le scienze della vita, dalla collezione, modellazione ed analisi dati, alla simulazione, progettazione e prototipazione di sistemi, evidenziando i problemi etici posti dall'applicazione dell'intelligenza artificiale alle scienze della vita.

Il corso di Dottorato fornisce competenze avanzate in settori in rapida evoluzione quali l'intelligenza artificiale, la bioingegneria, la bioinformatica, le nanotecnologie, ed in settori più consolidati quali automatica, elettronica e robotica, proponendosi di trovare soluzioni innovative a problemi centrali nelle scienze della vita, in biologia e medicina. 

Il dottorato si rivolge a studenti laureati sia nelle discipline STEM (ingegneria dell'informazione, ingegneria industriale, informatica, matematica, fisica), che in quelle biologiche, mediche e sanitarie. Gli studenti provenienti da un background di ingegneria, informatica, matematica, fisica, saranno introdotti ad aspetti rilevanti delle scienze della vita; mentre gli studenti con un background legato alle scienze della vita saranno introdotti alla codifica, alla modellazione e simulazione, all'analisi dei dati, alla bioingegneria, alle nanotecnologie e all'intelligenza artificiale. 

Il programma di studio è organizzato in modo da fornire ai dottorandi gli strumenti ottimali per l’apprendimento delle più moderne metodologie e tecnologie informatiche, fisiche e bioingegneristiche (intelligenza artificiale, network science, bioinformatica, bioingegneria, elettronica, automatica, nanotecnologie, biomateriali, modellazione di organi), utili per supportare la risoluzione di problemi nelle scienze della vita, in biologia e in medicina. Esso comprende un intenso piano formativo che comprende corsi di base e specialistici, progettati per colmare le lacune disciplinari e formare ricercatori innovativi capaci di operare all'interfaccia tra le scienze della vita e l'ingegneria. 

I dottorandi svolgeranno un progetto di ricerca in una delle suddette discipline, in un periodo di 3 anni, e saranno supervisionati da un team interdisciplinare formato dal Collegio dei Docenti in maniera rigorosa e continua, che darà loro la possibilità di raggiungere qualificati livelli di professionalità che potranno essere sfruttati per il prosieguo della propria carriera in ambito accademico, nel sistema della ricerca pubblico-privata, nell’industria informatica, biomedica e biotecnologica. I dottorandi potranno inoltre collaborare con i diversi Dottorati dell'Ateneo afferenti alla Scuola di Dottorato in Scienze e Tecnologie della Vita.

L'attività scientifica e di ricerca dei dottorandi avrà luogo nei Laboratori di ricerca dell’Ateneo ed in collaborazione con i seguenti 3 Centri di Ricerca di Ateneo: Data Analytics, Nanotecnologie, Neuroscienze. La formazione dei candidati prevede un periodo di stage in prestigiosi istituti di ricerca in Italia e all'estero.

Il Corso di Dottorato è gestito da un Coordinatore e da un Collegio dei Docenti composto da docenti e ricercatori appartenenti a tutti i Dipartimenti dell’Ateneo. 

OBIETTIVI FORMATIVI:

Il Dottorato ha come fine l’alta formazione di ingegneri informatici, bioingegneri, data scientists, bioinformatici, biologi, medici, fisici, matematici e biostatistici, in grado di applicare il proprio know-how metodologico e tecnologico nella modellazione di sistemi in biologia e medicina e nell'analisi di dati originati nelle scienze della vita, ponendosi all'interfaccia tra le scienze della vita e l'ingegneria.

Un approccio emergente nella scoperta di conoscenza in biologia e medicina prevede la collezione di dati spesso eterogenei e l'uso di varie tecniche di apprendimento ed analisi, che richiede competenze specialistiche in tutta la filiera di gestione ed analisi dei dati. Tali approcci informatici sono integrati dai metodi della bioingegneria, delle nanotecnologie, dell'automatica e dell'elettronica, che consentono tra gli altri, la modellazione e simulazione di sistemi complessi in biologia e medicina, fino alla loro analisi dalle dimensioni macro fino a quelle micro e nano.

Uno degli obiettivi del Dottorato è quello di formare ricercatori capaci di cogliere tali sfide proponendo soluzioni innovative e avvalendosi di un Collegio dei Docenti multidisciplinare. A tal proposito, il Dottorato prevede di formare ricercatori capaci di modellare la complessità dei dati e dei sistemi in biologia e medicina, e di mettere a punto metodologie e sistemi per la loro simulazione ed analisi, avendo come focus le applicazioni nella ricerca biomedica e nella pratica clinica.

Un altro obiettivo del Dottorato è quello di consentire ai dottorandi la rapida integrazione in gruppi di ricerca multidisciplinari nei quali l'integrazione e l'analisi dei dati biomedici, nonché la modellazione e analisi di sistemi complessi, rivestono un ruolo centrale. 

Un ulteriore obiettivo del Dottorato è quello di preparare i dottorandi allo sviluppo di progetti di ricerca scientifica capaci di affrontare problemi complessi a differenti livelli di dettaglio, dal livello nanotecnologico, molecolare e cellulare negli organismi viventi, ai sistemi informatici di supporto alla diagnosi e terapia, fino ai sistemi bioingegneristici, biomedici e di sensoristica. 

Al termine del Dottorato, i candidati saranno in grado di ideare e realizzare progetti innovativi di ricerca nel campo dell'intelligenza artificiale, della bioingegneria e delle nanotecnologie applicati alle scienze della vita, proponendo nuove soluzioni metodologiche e tecniche e valutando opportunamente il loro impatto in ambito sanitario, delle scienze della vita e dell'industria biomedica. 

Il Dottorato si propone, quindi, la formazione post-laurea di nuove figure professionali altamente specializzate che, per loro competenze interdisciplinari, possano avere nuove e più qualificate opportunità lavorative nelle Università, nei Centri di Ricerca, nelle Aziende Informatiche e Biomediche, nelle Aziende di Servizi, nelle Aziende Ospedaliere o nell’Industria Biomedicale. 

Su questa base, il Dottorato di INTELLIGENZA ARTIFICIALE, INGEGNERIA BIOMEDICA E INFORMATICA affronta attività teoriche e sperimentali nelle seguenti aree di ricerca e nelle loro applicazioni alla biologia, medicina e scienze della vita:

• intelligenza artificiale: metodi, tecniche e aspetti etici;
• ingegneria informatica, intelligenza artificiale, bioinformatica, informatica medica, sistemi informativi sanitari;
• bioingegneria elettronica e informatica, biologia dei sistemi, biosegnali e bioimmagini;
• bioingegneria industriale, modellazione di organi, fluidodinamica e biomateriali
• automatica, robotica e meccatronica
• elettronica e sensoristica avanzata
• nanotecnologie applicate alla biologia e medicina