Modeling and engineering risk and complexity (MERC)

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Volantino programma 2024-25

Mario di Bernardo

• Durata del dottorato: 4 anni, di cui il primo focalizzato sulla frequentazione di corsi ad elevata specializzazione, e i restanti tre sulla ricerca.
• Borse di studio: ogni anno la SSM mette a concorso per questo dottorato borse di studio da 19.000€ ciascuna. Ogni borsa è integrata da ulteriori fondi per attività di ricerca in Italia e all’estero.
• Corsi: Durante il I anno di corso, gli studenti seguiranno corsi erogati dall’area MERC, su vari temi della complessità e del rischio. Potranno in aggiunta scegliere di includere corsi organizzati da altre aree dottorali.
• Progetti di ricerca: Durante il I anno di corso, gli studenti potranno scegliere uno tra i tanti progetti e temi di ricerca proposti.
• SSM Scientific Colloquia: Settimanalmente sono organizzati seminari tenuti da chiarissimi esperti di rilievo internazionale, italiani ed esteri, di ampio respiro e su temi interdisciplinari. 
• Informal talks on MERC: Settimanalmente, sono organizzati riunioni di tutto il gruppo di dottorandi, assegnisti e personale MERC, dove i membri espongono le proprie attività di ricerca
• Meetings with board members: Durante il I anno, sono organizzati incontri con tutti i membri del collegio, per illustrare agli studenti le linee di ricerca attive nell’area MERC e facilitare la scelta del progetto di ricerca
• Periodo all’estero: E’ previsto che ogni studente porti a termine un periodo di studio in una istituzione esterna alla SSM per almeno 12 mesi.
• Ospiti: Il dottorato MERC ospita regolarmente esperti di chiara fama, italiani ed esteri, e organizza incontri individuali tra essi e i dottorandi.

• Marco Coraggio
  Titolo del progetto di ricerca: “Advancing complex networks theoryvia data-driven control”
  Area di studio: Analisi e controllo di sistemi complessi, metodologie di controllo basate sui dati e apprendimento automatico.
  Responsabile scientifico: Mario di Bernardo
• Alessandro Della Pia
  Titolo del progetto di ricerca: “Reduced-order-modeling in bifurcating fluid flows”.
  Area di studio: Simulazione numerica di flussi complessi. Modellistica di ordine ridotto basata sui dati mediante tecniche di machine leanring.
  Responsabile scientifico: Constantinos Siettos
• Caio César Graciani Rodrigues
  Titolo del progetto di ricerca: “A model of strategic sustainable investment”.
  Area di studio: Formulazione matematica e computazionale di un modello economico per l’analisi del rischio degli investimenti a favore della riduzione dell’inquinamento ambientale. Applicazione della teoria dei giochi e della teoria del controllo ottimale.
  Responsabile scientifico: Tiziano De Angelis
• Dimitrios Patsatzis
  Titolo del progetto di ricerca: “Physics-Informed Machine Learning for the Numerical Analysis and Control of Agent-based Models”
  Area di studio: Analisi dei sistemi complessi, metodologie di analisi numerica e machine learning, metodologie per collegare le scale microscopiche e macroscopiche.
  Responsabile scientifico: Constantinos Siettos
• Davide Salzano
  Titolo del progetto di ricerca: Control of complex biological systems in space time and composition
  Area di studio: Analisi e controllo di sistemi complessi. Progettazione di controllori in ambito biomolecolare. Metodologie di controllo spaziale.
  Responsabile scientifico: Mario di Bernardo

36° ciclo

• Ayman Bin Kamruddin
  Tutore: Michael Richardson
  Co-tutori: Mirco Musolesi, Mario di Bernardo, 
  Titolo del progetto: Collective decision making in multi-agent systems with applications to human-AI interaction

• Veronica Centorrino
  Tutore: Francesco Bullo
  Co-tutori: Giovanni Russo
  Titolo del progetto: Towards trustable neural networks bridging the gap between machine learning and control

• Gianluca Fabiani
  Tutore: Costantinos Siettos
  Co-tutori: Ioannis G. Kevrekidis
  Titolo del progetto: Machine learning based modelling and numerical analysis of the emergent dynamics of complex systems

• Domenico Giaquinto
  Tutore: Juergen Kurths
  Co-tutori: Warner Marzocchi
  Titolo del progetto: Investigating climate compound events via complex climate networks

• Gian Carlo Maffettone
  Tutore: Mario di Bernardo
  Co-tutori: Maurizio Porfiri
  Titolo del progetto: Controlling the collective dynamics of large-scale hybrid multi-agent systems

37° ciclo

• Andrea Lama
  Tutore: Mario di Bernardo
  Co-tutori: Warner Marzocchi, Francesco Bullo
  Titolo del progetto: Shepherding Field Theories

• Flavia Ferriero
  Tutore: Warner Marzocchi
  Co-tutori: Gianfranco Urciuoli
  Titolo del progetto:  A full probabilistic approach to landslide forecast

• Julio Ariel Dueñas Santana
  Tutore: Almerinda di Benedetto
  Co-tutori: Ernesto Salzano, Ruben Van Coile
  Titolo del progetto: A holistic Risk Assessment-Safety Management framework for addressing the complexity linked to the energy, chemical, and structural fire engineering sectors

• Antonio Grotta
  Tutore:  Mirco Musolesi
  Co-tutori: Marco Coraggio, Mario di Bernardo, Giovanni Russo
  Titolo del progetto: Hierarchies of thought and action: combining control theory and reinforcement learning

• Ali Tawalo
  Tutore: Gianfranco Urciuoli
  Co-tutori: Anna D’Onofrio, Marianna Pirone, Gaetano Falcone, Grigrios Tsinidis
  Titolo del progetto: Strategies for the Safeguard of Pipelines Networks Exposed to Natural Hazards

• Hector Vargas Alvarez
  Tutore: Costantinos Siettos
  Co-tutori: Maurizio Porfiri, Michael Richardson
  Titolo del progetto: Data-driven modelling, analysis and design of crowd dynamics: from agent-based modelling to the construction, numerical analysis and control of macroscopic models with physics-informed machine learning.

38° ciclo:

• Giuseppe Petrillo. Attualmente (nov 2024) Research Fellow presso Nanyang Technological University Singapore
• Shyam Joshi. Attualmente (nov 2024) Assistant Professor of Artificial Intelligence presso Woxsen University 
• Simone Mancini. Attualmente (nov 2024) Earthquake Risk Research Analyst presso Allianz Reinsurance
• Simona Guglielmi. Attualmente (nov 2024) Funzionario tecnico ingegnere presso Direzione Generale per le Dighe e le Infrastrutture Idriche presso Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti

• Piano formativo 40o ciclo (anno accademico 2024-25)
• Piano formativo 39o ciclo (anno accademico 2023-24)

È possibile consultare la lista aggiornata delle pubblicazioni del gruppo MERC (inclusi articoli in riviste peer-reviewed, preprints e atti di convegni nazionali ed internazionali) utilizzando il link sottostante.

MERC Publications List

Gli studenti del corso di dottorato MERC potranno seguire tutti i corsi di livello dottorale offerti dalla Scuola Superiore Meridionale . Ogni corso sarà organizzato da un membro del collegio ma coinvolgerà anche docenti di chiara fama interni ed esterni alla scuola. Ulteriori attività seminariali e corsi brevi saranno organizzati e comunicati attraverso questo sito web.

Anno accademico 2024-25

block 1, academic year 2024-2025 (flyer)

block 1, academic year 2024-2025 (timetable)

block 2, academic year 2024-2025 (flyer)

block 2, academic year 2024-2025 (timetable)

Anno accademico 2023-24

block 1, academic year 2023-2024 (flyer)

block 1, academic year 2023-2024 (timetable)

block 2, academic year 2023-2024 (flyer)

block 2, academic year 2023-2024 (timetable)

block 3, academic year 2023-2024 (flyer)

block 3, academic year 2023-2024 (timetable)

block 4, academic year 2023-2024

Anno accademico 2022-23

block 1, academic year 2022-2023

block 2, academic year 2022-2023

block 3, academic year 2022-2023

block 4, academic year 2022-2023 (flyer)

block 4, academic year 2022-2023 (timetable)

Anno accademico 2021-22

block 1, academic year 2021-2022

block 2, academic year 2021-2022

block 3, academic year 2021-2022

block 4, academic year 2021-2022 (flyer)

block 4, academic year 2021-2022 (timetable)

Anno accademico 2020-21

block 1, academic year 2020-2021

block 2, academic year 2020-2021

block 3, academic year 2020-2021

block 4, academic year 2020-2021 (flyer)

block 4, academic year 2020-2021 (timetable)

Di seguito viene fornita la descrizione dei corsi di dottorato offerti dal MERC per il bimestre corrente e per i bimestri rimanenti dell’anno accademico precedente:

1o Bimestre 2024-2025

Introduction to Complex Systems

Numerical Methods for Data Mining

4o Bimestre 2023-2024

Stochastic differential equations

Scientific Reasoning and Philosophy of Science

Introduction to Statistical Mechanics

3o Bimestre 2023-2024

Quantitative Risk Analysis

Fundamentals of Natural Hazard Forecasting

Landslide hazard: from local assessment to national maps

Characterization of Crustal Models for Quantitative Ground Motion Estimation

2o Bimestre 2023-2024

Probability calculus and elements of stochastic modelling

Introduction to Python programming

An Introduction to Learning and Data-Driven Methods

Nel contesto del dottorato in Modeling and Engineering Risk and Complexity (MERC), gli studenti, al termine del primo anno, avranno l’opportunità di selezionare un progetto di ricerca in linea con i propri interessi. La scelta potrà avvenire da un ampio elenco di progetti interdisciplinari proposti. Di seguito sono presentati alcuni esempi di progetti che sono stati disponibili per i dottorandi MERC del XXXIX ciclo. Si precisa che l’elenco non è esaustivo, in quanto nuovi progetti vengono aggiunti nel corso dell’anno accademico.

Uncertainty Quantification of Physics-informed machine learning for the Solution of the Inverse and Forward Problems in Complex/Stochastic Systems

Towards Trustable Biologically Plausible Neural Learning Optimization and Control 

Towards Multi-Agent Learning bridging the gap between RL control and complex systems

Towards Autonomous Agents That Learn, Control and Optimize Like People 

Tow ards a paradigm shift in probabilistic seismic hazard analysi

The Iron pipeline/ Data driven detection of illegal guns in New York City

The Human Exodus/ Predicting Human Migration due to Environmental Change

The Bot in the Group: Steering Collective Behavior in Complex Human Networks

Stochastic models for environmental investment decisions

Stochastic control of dynamical systems with constrained state – dynamics

Spatiotemporal control of complex microbial communities

Singular stochastic control models with applications/ from theory to applications and back

Robust and Resilient Complex Networks: Data-Driven Analysis and Optimal Design

Predictive maintenance models for degrading units in the presence of multiple sources of variability and covariates

Physics informed machine learning for the multiscale modelling and numerical bifurcation analysis of complex fluids and materials

Multi hazard risk analysi s of industrial facilities considering high-consequence low-probability events

Multi – risk analysis of supply chain networks

Modelling and control of complex biological systems for wastewater treatment for agricultural and industrial processes 

Machine-Learning based control of autonomous multiagent systems for search-and-rescue operations in natural disasters 

Improvement of earthquake forecasting modeling and implications in terms of seismic hazard and risk

Hydrogeological and volcanic risks. Protection from catastrophic granular flows

Grounding Learning and Control onto the Free Energy Principle from Computational Neuroscience

Functional data for ground motion modelling

Engineering of airport operations risk analysis

Emergent energetic regulation in dynamic biological networks

Economic Complexity and Fitness for Cities and Start Up Companies 

Developing Explainable Models of Human Decision – Making in Team Contexts

Data Driven Modelling, Numerical Analysis and Control of Epidemic Dynamics using Machine Learning

Data-driven Architecture for Agent-Human Interactions From EEGS and LLMs to Models and Decisions

Controlling Reinforcement Learning: Control Theoretical Strategies and Methods to Enhance Reinforcement Learning

Causal relationships within the firearm ecosystem

Automatic Detection, Classification and Prediction of Critical Transitions in Network Dynamical Systems/ Application to Psychopathology

Automatic Detection, Classification and Prediction of Collective Behaviors in Network Dynamical Systems/ Application to Epileptic Seizures

AI – aided Risk Analysis in Chemical Industry

3D/4D seismic imaging of elastic/anelastic properties of complex geological media

Programma Scientific Colloquia

Gli Informal Talks on MERC (ITMERC) sono incontri regolari di tutta la comunità di studenti e ricercatori MERC che mirano a sviluppare le competenze degli studenti, come le capacità di presentazione, di comunicazione e di lavoro di gruppo. Gli incontri ITMERC sono organizzati su base settimanale, a partire da novembre 2023 e fino a luglio 2024 dell’anno accademico. Le attività dell’ITMERC includono le seguenti: (i) presentazione degli studenti del nuovo ciclo di dottorato, (ii) relazioni di ricerca da parte dei dottorandi, (iii) seminari da parte degli assegnisti di ricerca, (iv) discussioni di Journal Club, e (v) seminari da parte di professori in visita alla Scuola.

2024-25

2023-24

2022-23

2021-22

I Meetings with board members sono incontri dove i membri del collegio docenti illustrano le loro attività di ricerca e possibili progetti di ricerca.

Program 2024-25

Program 2023-24

Program 2022-23

Program 2021-22

Program 2020-21

• Sessioni dimostrative – What your move say about (the social) you when interacting with human and artificial agents
• Sessioni dimostrative – Presence in the Presentation
• Seminari Visiting Professors a.a. 2023/2024

• MERC Activities (Apre il link in una nuova scheda)
• MERC Visitors

(For further information see the MERC Visitors Google Calendar)

• Nov 2024, Laura Sangalli, Professor of Statistics at Politecnico di Milano – Italy
• Nov 2024, Andreagiovanni Reina, Research Group Leader at Centre for the Advanced Study of Collective Behaviour – Germany
• July 2024, Ashok Krishnamurthy, Professor of Mathematics and Computing, Mount Royal University- Canada
• Jun 2024, Alessandro Tarantino, Professor of Experimental Geomechanics at University of Strathclyde – Scotland
• May 2024, Ricardo Vinuesa, Professor of Fluid Mechanics at KTH Royal Institute of Technology- Sweden
• May 2024, Peter Tankov, Professor of quantitative finance, Institute Polytechnique de Paris – France
• May 2024, Gianluigi Rozza, Professor of Numerical Analysis at SISSA, Trieste – Italia
• May 2024, Mitra Fouladirad, Professor of Statistics at Ecole Centrale de Marseille- France
• Apr 2024, Adriano Barra, Professor of Fisics Matematica at Università del Salento-Italy
• Mar 2023, Thomas Parisini,  Head of the Control and Power Research Group at Imperial College London – England
• Feb 2024, Lucia Luzi, Director of Researcher at Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – Italia
• Feb 2024, Eugenio Lippiello, Professor of Physics at Università della Campania Luigi Vanvitelli – Italy
• Feb 2024, Jean Virieux, Professor of Geosciences at Universitè Grenoble Alpes-France
• Jan 2024, Panos Pardalos, Professor Emeritus of Industrial and Systems Engineering at University of Florida – USA
• Dec 2023, Alfio Borzi, Professor of Mathematics at Universitat Wurzburg- Germany
• Nov 2023, Inmaculada Torres Castro, Professor at Departament of Mathematics at Universidad de Extremadura – Spain
• Nov 2023, Luciano Pietronero, Professor at Department of Physics, University of Rome “La Sapienza” – Italy
• Nov 2023, Stefano Boccaletti, Director of research at CNR – Institute of Complex Systems, Sesto Fiorentino – Italy
• Oct 2023, Jessica Dickey, award-winning performer and playwright & actor
• Oct 2023, Benoit Bardy, Professor at EuroMov Digital Health in Motion, Univ. Montpellier – France
• Oct 2023, William Warren, Chancellor’s Professor at Department of Cognitive, Linguistic & Psychological Sciences, Brown University – U.S.A.
• Jun 2023, Paolo Bazzurro, Professor at University School for Superior Studies (IUSS) – Italy
• Jun 2023, Michael Richardson, Professor at School of Psychological Sciences, Macquarie University – Australia
• May 2023, Athanasios Yannacopoulos, Professor of Applied Stochastic Analysis, Athens University of Economics and Business – Greece
• May 2023, Vito Latora, Professor of Applied Mathematics at Queen Mary University – U.K., and Full Professor of Theoretical Physics at University of Catania – Italy
• May 2023, Manlio De Domenico, Associate Professor of Applied Physics at Department of Physics and Astronomy, University of Padua – Italy
• May 2023, John Hogan, Senior Research Fellow at the University of Bristol – U.K.
• Mar 2023, Manuel Ruìz-Marìn, Full Professor at the department of Quantitative Methods, Law and Modern Languages in Technical University of Cartagena – Spain
• Feb 2023, Eduardo Montijano, Professor at Departament of Computer Science and Systems Engineering at Universidad de Zaragoza – Spain
• Jan 2023, Tiziano De Angelis, Professor at Department of Economic and Social Sciences and Mathematical Statistics, University of Turin – Italy
• Jan 2023, Valerio Cozzani, Professor at Department of Civil, Chemical, Environmental and Materials Engineering, University of Bologna – Italy
• Nov 2022, Francesco Bullo, Professor ad Deparment of Mechanical Engineering, University of California Santa Barbara – U.S.A.
• Sep 2022, Mirco Musolesi, Professor at Department of Computer Science, University College London – U.K.
• Sep 2022, Rachel Kallen, Professor at Department of Psychology at Macquarie University – Australia
• Sep 2022, Michael Richardson, Professor at School of Psychological Sciences, Macquarie University – Australia
• Jul 2022, Paolo Franchin, Professor at Department of Structural and Geotechnical Engineering, “Sapienza” University of Rome – Italy
• Jun 2022, Enrico Zio, Professor at Energy Department, Polytechnic of Milan – Italy
• May 2022, Tiziano De Angelis, Professor at Department of Economic and Social Sciences and Mathematical Statistics, University of Turin – Italy
• Apr 2022, Ernesto Salzano, Professor at Department of Civil, Chemical, Environmental and Materials Engineering, University of Bologna – Italy
• Apr 2022, Petri Piiroinen, Professor at Mechanics and Maritime Sciences, Division of Dynamics, Chalmers University of Technology – Sweden
• Mar 2022, Jessica Dickey, award-winning performer and playwright & actor
• Mar 2022, Benoit Bardy, Professor at EuroMov Digital Health in Motion, University of Montpellier – France
• Mar 2022, Juergen Kurths, Professor at Potsdam Institute for Climate Impact Research and Institute of Physics at Humboldt University – Germany
• Jan 2022, Lucilla Alfonsi, Researcher at Upper Atmosphere Physics and Radiopropagation Unit, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – Italy
• Dec 2021, Stefano Boccaletti, Director of research at CNR – Institute of Complex Systems – Italy
• Nov 2021, Paolo Frasca, Researcher at Researcher at Centre national de la recherche scientifique – France
• Nov 2021, Francesco Bullo, Professor ad Deparment of Mechanical Engineering, University of California Santa Barbara – U.S.A.