MICROELETTRONICA e MICROSISTEMI

Il centro opera nel campo dei processori numerici di segnale, dei microcontrollori, dei dispositivi logici programmabili, della sintesi VHDL, dei filtri analogici e digitali e degli algoritmi di riconoscimento, della loro implementazione su piattaforme hardware, della realizzazione di schede PCB, di interfacce fra calcolatori e dispositivi esterni, dei driver per dispositivi "application-specific" e di soluzioni "embedded".

I progetti attuali coprono una vasta area, ma uno degli obiettivi più innovativi è il disegno e la realizzazione di un sistema automatico di riconoscimento della voce operante in ambiente rumoroso (per esempio in ufficio, automobile in movimento, spazio aperto). Questo sistema è indipendente dal parlatore e può riconoscere un vocabolario composto di cifre e di varie parole. A questo fine il Centro sta raccogliendo un database in lingua italiana.
I ricercatori sono stati organizzati in tre gruppi strettamente interagenti fra loro che lavorano rispettivamente allo sviluppo di algoritmi, all'implementazione su processori numerici di segnale (DSP) e allo sviluppo di "DSP-core".

I ricercatori stanno analizzando i metodi per l'estrazione dei parametri, la quantizzazione vettoriale e i cosiddetti Hidden Markov Models (HMM). Questi algoritmi vengono dapprima provati su stazioni di lavoro SUN e PC. Gli algoritmi sviluppati vengono poi portati su DSP per realizzare sistemi autonomi funzionanti in tempo reale, per studiare le loro prestazioni e per offrire le risposte utili a raffinare gli algoritmi e a migliorarne l'efficienza.
Altre applicazioni in via di sviluppo riguardano i dispositivi neurali per il riconoscimento del manoscritto corsivo, tecnologia d'avanguardia per i sistemi di lettura automatica. In questo caso l'obiettivo è lo sviluppo di un sottosistema per la lettura del manoscritto corsivo, che integra il procedimento della segmentazione e quello del riconoscimento del carattere, usando la conoscenza a priori eventualmente disponibile per il campo che dovrà essere letto. Il sottosistema sarà usato per le applicazioni della lettura di documenti postali.

Il Centro opera altresì nell'ambito dell'elettronica molecolare con due obiettivi: l'utilizzo di materiali organici (polimeri conduttori e proteine) per la realizazione di dispositivi elettronici molecolari, e la progettazione, realizzazione e impiego di microscopi a sonda di scansione per l'analisi delle superfici. I polimeri conduttori trovano applicazione in elettronica molecolare nella realizzazione di batterie ricaricabili, di biosensori, di rivelatori di gas, di cellule fotovoltaiche e di altri dispositivi molecolari.
Una funzione fondamentale consiste nella caratterizzazione di questi materiali, diretta alla comprensione dei parametri che determinano le loro propietà elettriche, elettrochimiche ed ottiche.
Le attività del Centro sono inoltre dedicate allo sviluppo di display elettrocromici basati su elettroliti polimerici e polimeri conduttori, e di altri dispositivi elettroluminescenti.

Sono stati pianificati e sono attualmente in corso di sviluppo studi e progetti di ricerca relativi alla microscopia a sonda di scansione, sia nel campo della microscopia a forza atomica (Atomic Force Microscopy, AFM) che nel campo della microscopia a scansione a effetto tunnel (Scanning Tunneling Microscopy, STM). Queste attività vengono condotte da personale dedicato, in forza presso il Centro, esperto sia nella progettazione e nella realizzazione di tali dispositivi, sia nel loro utilizzo come strumenti scientifici. Attualmente si stano sviluppando due strumenti distinti: un sistema "low-end", progettato espressamente per l'analisi di campioni biologici, la cui principale caratteristica consiste nella regolazione automatica dei parametri di controllo di acquisizione/scansione per mezzo di un software integrato basato su reti neurali, e un sistema "high-end", dedicato all'analisi strutturale dei campioni di interesse nella scienza dei materiali, la cui principale caratteristica è l'integrazione della testa di misura AFM/STM in una camera per l'utilizzo in alto vuoto.
La realizzazione di questi progetti è resa possibile anche grazie alla collaborazione con alcune piccole aziende high-tech socie, AsseZ (Padova) e High Vacuum Process (Parma).