Dottorato in Ingegneria Biomedica, Elettrica e dei Sistemi

Anno accademico 2018-2019
Area tematica Scienze Ingegneristiche
Ciclo 34
Coordinatore Prof. Daniele Vigo
Lingua Inglese, Italiano
Durata 3 anni
Posti e borse di studio 16 posti, di cui 12 con borsa di studio, 2 con contratto di apprendistato per il dottorato di ricerca e 2 con assegno di ricerca
Scadenza bando 14/05/2018 ore 13:00 (Scaduto)
Graduatoria Consulta la graduatoria su Studenti Online
Periodo di immatricolazione Dal 24/08/2018 al 03/09/2018
Data inizio corso 01/11/2018
Struttura proponente
Dipartimento di Ingegneria dell'Energia Elettrica e dell'Informazione "Guglielmo Marconi"
Periodo all'estero
Sì (3 mesi)
Curricula e tematiche di ricerca

Curriculim 1: Automatica e Ricerca Operativa
 I settori disciplinari di riferimento per questo Curriculum sono l''Automatica (ING-INF/04) e la Ricerca Operativa (MAT/09). Si tratta di discipline cardine dei Corsi di Laurea del settore dell''Ingegneria dell''Informazione (Elettronica, Informatica, Telecomunicazioni, Biomedica, Automazione) e dell'Ingegneria Gestionale e sono presenti, in modo trasversale, nella maggior parte dei curricula di Ingegneria e (per quanto riguarda MAT/09) anche delle facoltà di Economia e di Scienze. Elemento metodologico unificante è l'impostazione sistemistica (Systems Approach), che fornisce una metodologia molto potente per affrontare numerosi problemi della moderna ingegneria e di molti altri settori applicativi. Le discipline di base (teoria dei sistemi, teoria del controllo, ottimizzazione matematica, stima, filtraggio ed identificazione, simulazione) forniscono strumenti molto validi per trattare e risolvere in modo formale e generalizzato complessi problemi che spesso sono affrontati e risolti con procedure specifiche, talora di tipo empirico. Le principali tematiche di ricerca sono:
- Teoria dei Sistemi e del Controllo
- Controllo non lineare
- Approccio geometrico al controllo
- Robotica
- Controllo del moto
- Diagnostica di sistemi dinamici
- Identificazione di sistemi dinamici
- Controllo di traffico aereo
- Azionamenti elettrici
- Ottimizzazione combinatoria
- Teoria dei grafi
- Problemi di trasporto e distribuzione (logistici)
- Problemi di ottimizzazione su rete
- Problemi di caricamento e taglio
- Integrazione tra predictive e prescriptive analytics.
Le metodologie proprie di molte di queste tematiche sono di interesse anche per studenti degli altri curricula del dottorato. Per questo motivo, si organizzeranno eventi ed attività comuni ai tre curricula per favorire l’interazione tra gli allievi e favorire la condivisione delle metodologie, l’interscambio culturale e la formazione multidisciplinare.

Curriculum 2: Bioingegneria
Il curriculum in Bioingegneria promuove negli allievi l’acquisizione di competenze avanzate di carattere fortemente interdisciplinare (dalla ingegneria alle scienze medico-biologiche, dalla matematica e fisica all’informatica) per affrontare, in modo innovativo, problemi complessi nell’ambito delle scienze della vita. Il curriculum offre una pluralità di tematiche di ricerca, sia nel settore della bioingegneria elettronica e informatica che della bioingegneria industriale:
- Bioimmagini ed Elaborazione di Dati e Segnali Biomedici
- Biomeccanica e Controllo della Funzione Motoria
- Bioingegneria della Riabilitazione
- Strumentazione Biomedica e Organi Artificiali
- Modelli di Sistemi Fisiologici e Biologici
- Neuroscienze Computazionali
- Ingegneria Molecolare, Cellulare e Tissutale.
Esistono forti connessioni tra le varie tematiche, e l’attività di formazione e ricerca è spesso a cavallo tra più di esse. Ogni progetto si pone un obiettivo specifico: avanzamento delle conoscenze fisiopatologiche, miglioramento delle tecniche diagnostiche/terapeutiche, incremento delle tecnologie per la riabilitazione e l’assistenza, ottimizzazione della gestione sanitaria.
L’interazione con gli altri curricula, grazie anche a corsi e seminari comuni, contribuisce a favorire la condivisione delle metodologie, l’interscambio culturale e la formazione multidisciplinare necessari per un approccio efficace ai problemi bioingegneristici.

Curriculum 3: Ingegneria Elettrica
Il Curriculum in Ingegneria Elettrica fornisce una vasta preparazione scientifica e tecnico-professionale nell'ambito elettrico con ottime conoscenze ingegneristiche di base, capacità di innovazione tecnologica e progettuale e specifiche conoscenze elettriche. Il Dottorando dovrà essere in grado di applicare gli strumenti analitici e le conoscenze relative alle tecnologie avanzate tipiche del settore elettrico/elettromeccanico anche ad altri comparti di punta dell'ingegneria. I settori scientifico-disciplinari coinvolti sono:  Elettrotecnica (ING-IND/31), Convertitori, Macchine e Azionamenti Elettrici (ING-IND/32), Sistemi Elettrici per l'Energia (ING-IND/33) e Misure Elettriche ed Elettroniche (ING-INF/07). In particolare, il curriculum in Ingegneria Elettrica si focalizza sulle moderne tematiche di carattere elettrico quali ad esempio:
- elettronica di potenza, azionamenti per l'automazione, per la robotica e per la trazione
- macchine elettriche non convenzionali
- metodi di analisi, gestione e progettazione di sistemi elettrici
- mercato dell'energia elettrica
- architetture innovative per la distribuzione elettrica
- progettazione assistita da calcolatore di componenti e sistemi elettrici; uso razionale dell'energia e fonti rinnovabili
- compatibilità elettromagnetica
- interazione di campi elettromagnetici con sistemi biologici
- caratterizzazione elettromagnetica dei materiali
- superconduttività applicata
- magnetofluidodinamica applicata
- ingegneria dei plasmi; ingegneria dei sistemi magnetici.
Le attività formative del Corso sono personalizzate per ciascun studente.

Sbocchi professionali e potenziali settori di impiego del dottorato di ricerca
Al termine del Corso, gli allievi avranno sviluppato la capacità di affrontare e risolvere problemi di elevata complessità concettuale e tecnologica con un approccio rigoroso e fortemente multidisciplinare, saranno in grado di gestire progetti innovativi lavorando sia individualmente che all’interno di un gruppo, saranno in grado di valutare l’impatto di nuove soluzioni tecnologiche e metodologiche nello sviluppo di dispositivi, sistemi e servizi nonché nella gestione di impianti e processi. Pertanto, le abilità conseguite nel Dottorato sono spendibili con profitto:
- per posizioni di ricercatore in ambito accademico a livello nazionale e internazionale
- per posizioni di ricercatore in enti privati o pubblici di ricerca
- in progetti di innovazione e trasferimento tecnologico, oggi particolarmente incentivati a livello regionale e nazionale
- in posizioni di responsabilità all’interno di reparti R&D di aziende dei settori coinvolti nel Dottorato. Grazie alla vasta rete di collaborazione tra i docenti del Collegio ed enti esterni molti allievi, già durante il corso di dottorato, hanno la possibilità di prendere contatto con aziende e centri di ricerca e di avvicinarsi alle problematiche del mondo produttivo e dei servizi.
Commissione esaminatrice

Cognome Nome Istituzione Componente e-mail
Grandi Gabriele Università   di Bologna effettivo gabriele.grandi@unibo.it
Macchelli Alessandro Università   di Bologna effettivo alessandro.macchelli@unibo.it
Severi Stefano Università   di Bologna effettivo stefano.severi@unibo.it
Tani Angelo Università   di Bologna supplente angelo.tani@unibo.it
Ursino Mauro Università   di Bologna supplente mauro.ursino@unibo.it
Vigo Daniele Università   di Bologna supplente daniele.vigo@unibo.it
Obiettivi formativi del dottorato
Formare ricercatori di elevata qualificazione, in grado di sviluppare attività di ricerca e professionali. Il corso si pone i seguenti obiettivi formativi per gli studenti:
- uso degli strumenti e dei metodi generali della ricerca scientifica
- metodologie e tecnologie proprie di ogni specifico curriculum
- confronto internazionale
- preparazione all’inserimento autonomo nella ricerca con gestione di progetti e di gruppi di lavoro.
I due primi obiettivi sono conseguiti nel 1° anno di corso, mentre il terzo e quarto obiettivo nei due anni successivi. Tali obiettivi sono raggiunti attraverso studio, documentazione, ricerca e diffusione dei risultati ottenuti. I Curricula, con percorsi personalizzati, organizzano tali attività coerentemente con lo sviluppo di un progetto di ricerca con l’accordo di un supervisore. Le abilità acquisite saranno spendibili professionalmente, in Italia o all’estero, in istituzioni accademiche, centri di ricerca pubblici o privati ed industrie.
Tipologia dell'attività svolta dai dottorandi
L’attività consiste nello svolgimento di un progetto di ricerca, spesso svolto in collaborazione con importanti aziende o centri di ricerca, scientificamente rilevante ed innovativo in uno dei settori di interesse per il Dottorato. L’attività, sotto la costante supervisione di un docente o ricercatore, si sviluppa su 3 anni. Il primo è prevalentemente dedicato allo studio e agli approfondimenti teorici. Il dottorando segue insegnamenti organizzati specificamente per il Corso di Dottorato ed eventuali altri mutuati da corsi di laurea magistrale nonché partecipa a scuole e seminari specialistici, approfondendo così la preparazione sulle metodologie e tecnologie necessarie per lo sviluppo del proprio progetto di ricerca. Il secondo e il terzo anno sono dedicati principalmente ad attività di ricerca, anche con sviluppi sperimentali. A tal fine, il DEI dispone di laboratori dotati di strumentazione e attrezzatura all’avanguardia in tutti i settori disciplinari rilevanti per il Dottorato. Durante il Dottorato, il dottorando partecipa a conferenze scientifiche e workshop, ove può entrare in contatto con i principali ricercatori del proprio campo di attività a livello internazionale; è inoltre previsto un periodo di ricerca da svolgersi presso qualificati enti di ricerca all’estero. La parte finale del terzo anno è dedicata alla stesura della tesi e alla selezione dei risultati più rilevanti ed originali. Data la natura fortemente interdisciplinare delle discipline del Dottorato, l’allievo trae vantaggio dagli eventi e seminari organizzati nell’ambito dei tre curricula del Dottorato stesso e dall'Ateneo (ad esempio dall'Istituto di Studi Avanzati), che favoriscono un interscambio di competenze e occasioni culturali trasversali organizzate dal Dottorato.
Attività di formazione alla ricerca previste per i dottorandi in coerenza con gli obiettivi formativi del dottorato
Il Dottorando che frequenta il Dottorato di Ricerca in Ingegneria Biomedica, Elettrica e dei Sistemi deve:
- Iniziare con una formazione propedeutica di base (comprensiva di ricerca bibliografica), anche frequentando (prevalentemente al 1° anno) corsi e cicli di seminari ad hoc e/o mutuati dai CdS dell’Università di Bologna e partecipando a scuole nazionali ed internazionali specifiche
- Integrarsi in uno o più settori di ricerca attivi nel Dipartimento DEI. Tale attività include anche la partecipazione alle Scuole annuali nazionali ed internazionali specifiche (prevalentemente al 1° e 2° anno)
- Proporre e sviluppare autonomamente un progetto di ricerca, utilizzando anche le indicazioni provenienti dal tutor e dal Collegio dei Docenti. Tale attività di formazione specialistica include la partecipazione a convegni e corsi specialistici, nonché un periodo di formazione all’estero
- Impegnarsi a diffondere i risultati della ricerca tramite la pubblicazione di articoli su riviste internazionali e tramite la stesura, la revisione e la pubblicazione della tesi di dottorato, nonché la sua discussione finale (prevalentemente al 2° e 3° anno).
Nei tre anni di corso il dottorando deve svolgere un’attività formativa equivalente ad almeno 180 ore. Al termine di ciascun anno di corso, il Collegio dei Docenti valuta il percorso formativo proposto per verificare il raggiungimento degli obiettivi formativi previsti, anche in termini di crediti formativi conseguiti.
Elementi di internazionalizzazione del dottorato
Gli elementi di internazionalizzazione comprendono:
- intensi contatti di collaborazione dei docenti del Collegio con centri di ricerca di alto livello scientifico e prestigiose Università Europee, Americane ed Asiatiche
- un periodo di formazione all’estero obbligatorio per gli studenti di Dottorato della durata tipica di 6 mesi (minima 3).
La mobilità dei dottorandi è favorita anche da programmi specifici dell’Ateneo (come il Programma Marco Polo) che contribuiscono a sostenere finanziariamente la formazione all’estero dei dottorandi e iniziative specifiche per attrarre e favorire la partecipazione di studenti stranieri attraverso:
- apertura del corso di Dottorato a studenti provenienti da Paesi esteri e finanziati da specifici programmi di mobilità e formazione internazionale (es. Erasmus Mundus, Ciencias sem Fronteiras, China Scholarship Council)
- pubblicizzazione del corso sui più importanti network scientifici
- contatti personali dei docenti del collegio con colleghi di istituti di ricerca stranieri.
Prodotti e risultati attesi dalle attività di ricerca dei dottorandi
L’attività di ricerca, corredata di formazione specialistica e interdisciplinare, deve produrre risultati con importanti ricadute per le conoscenze di base e/o l’innovazione tecnologica-metodologica e/o applicazioni nei settori clinico-sanitario, elettrico-energetico, industriale, dell’automazione, della robotica, dei trasporti. A tali risultati dovranno corrispondere i seguenti prodotti: presentazioni a congressi (inter)nazionali e pubblicazioni su riviste, che diffondano le metodologie e i risultati della ricerca svolta - auspicabili sono lavori in sinergia con i gruppi internazionali presso cui il dottorando svolge il periodo all’estero; partecipazione all’elaborazione e presentazione di proposte progettuali in bandi competitivi nazionali ed europei; contributi allo sviluppo di brevetti e al trasferimento tecnologico, grazie alla forte connotazione applicativa di molte tematiche di ricerca affrontate dai dottorandi. Affinché tali risultati e prodotti vengano effettivamente conseguiti, le esperienze formative e di ricerca sono monitorate durante tutto il triennio. Oltre alla supervisione costante da parte del tutor, con cadenza stabilita il Collegio docenti verificherà la congruità delle attività formative seguite (corsi, seminari, scuole, congressi), i progressi nell’attività di ricerca e i prodotti ottenuti (articoli, progetti, brevetti) dagli allievi. L’ammissione all’anno successivo o all’esame finale è condizionata dal soddisfacimento di requisiti minimi.
Collegio dei docenti
Cognome Nome Ateneo/Ente Qualifica
BELLINI ALBERTO Università di Bologna Professore Associato
BORGHETTI ALBERTO Università di Bologna Professore Associato
CAPPELLO ANGELO Università di Bologna Professore Ordinario
CASADEI DOMENICO Università di Bologna Professore Ordinario
FANTOZZI SILVIA Università di Bologna Ricercatore
GRANDI GABRIELE Università di Bologna Professore Ordinario
MACCHELLI ALESSANDRO Università di Bologna Ricercatore
MALAGUTI ENRICO Università di Bologna Professore Associato
MARCONI LORENZO Università di Bologna Professore Ordinario
MELCHIORRI CLAUDIO Università di Bologna Professore Ordinario
MONACI MICHELE Università di Bologna Professore Associato
MONTANARI GIAN CARLO Università di Bologna Professore Ordinario
NERETTI GABRIELE Università di Bologna Ricercatore
NUCCI CARLO ALBERTO Università di Bologna Professore Ordinario
PALLI GIANLUCA Università di Bologna Ricercatore a tempo determinato
SERRA GIOVANNI Università di Bologna Professore Ordinario
SEVERI STEFANO Università di Bologna Ricercatore
TANI ANGELO Università di Bologna Professore Ordinario
URSINO MAURO Università di Bologna Professore Ordinario
VIGO DANIELE Università di Bologna Professore Ordinario
ZARRI LUCA Università di Bologna Professore Associato