Secondo lo Studio sull’impatto socioeconomico della matematica in Francia, realizzato nel 2015 da CMI, società indipendente di consulenza strategica fondata nel 1986, la matematica contribuisce per il 15% al prodotto interno lordo (PIL) francese. È infatti presente nel mondo industriale, in modo più o meno esplicito, sotto molte forme: modelli, statistica, algoritmi, ottimizzazione, simulazione numerica… Lo studio dimostra inoltre quanto sia necessario che le diverse parti interessate (imprese, laboratori di ricerca in matematica, raggruppamenti di ricerca) interagiscano per sviluppare e mettere in opera strumenti matematici che favoriscano l’innovazione nelle imprese.
Tutti i settori coinvolti ---------------------------
L’Agenzia per la matematica in interazione con le imprese e la società (AMIES, **www.agence-maths-entreprises.fr**) è un laboratorio d’eccellenza creato nel 2011 nell’ambito del Piano di investimenti per il futuro, in collaborazione con il CNRS, Inria e l’Università Grenoble-Alpes. Mira a sviluppare e rendere più visibili le interazioni matematiche fra il mondo accademico e quello industriale, per superare ostacoli tecnologici e «dare impulso» all’innovazione nelle imprese. I principali destinatari di AMIES sono le piccole e medie imprese, per le quali è più difficile accedere a competenze matematiche di alto livello.
Poiché la matematica è onnipresente, AMIES collabora con imprese di ogni settore: ambiente, salute, trasporti, energia, finanza… Interviene in progetti che richiedono competenze matematiche diverse, dall’intelligenza artificiale alla crittografia, passando per l’apprendimento statistico, l’ottimizzazione, l’elaborazione delle immagini, la ricerca operativa, la modellizzazione, il calcolo ad alte prestazioni… A questo scopo, AMIES si avvale di una rete di esperti ed esperte, ricercatori e ricercatrici in matematica, attivi nei laboratori di ricerca. Le collaborazioni con il mondo industriale possono assumere varie forme. I «progetti esplorativi di primo sostegno» (PEPS) sono strumenti che cofinanziano in modo semplice e flessibile l’avvio di progetti di collaborazione fra un’impresa e un laboratorio di matematica in Francia. L’obiettivo principale è rendere accessibili competenze matematiche a un’impresa, piccola o media, che desideri innovare, creare o migliorare un prodotto o un servizio, e così rimanere all’avanguardia nel proprio mercato. Il finanziamento concesso da AMIES varia da cinquemila a cinquantamila euro, secondo le necessità; l’impresa contribuisce al progetto con almeno lo stesso importo. Dal 2012 AMIES ha finanziato centotrentacinque contratti di questo tipo, per oltre due milioni di euro. Queste collaborazioni si accompagnano spesso ad assunzioni di tirocinanti, ingegneri e post-doc. Più del 95% delle persone assunte in questo quadro ha trovato lavoro al termine del contratto.
Le «settimane di studio matematica-impresa» (SEME) offrono alle imprese l’opportunità di sperimentare i benefici della matematica per affrontare un proprio problema, affidato per una settimana a dottorandi. Dalla nascita di AMIES sono state organizzate quasi trenta SEME, che hanno riunito circa seicentocinquanta dottorande e dottorandi, con profili che vanno dalla matematica fondamentale a quella applicata e all’informatica teorica.
Infine, il «forum del lavoro in matematica» (FEM) è una fiera annuale che mette in contatto imprese, studenti e percorsi formativi in matematica. È organizzato da AMIES, dalla Société de mathématiques appliquées et industrielles (SMAI) e dalla Société française de statistique (SFdS).
Come funziona -----------------
Il PEPS può consentire di sviluppare o far evolvere un’offerta, un prodotto… È quanto avvenne con il progetto «AIS affidabile», condotto nel 2018 dall’Institut de mathématiques de Marseille (CNRS e Università Aix-Marseille, nelle Bocche del Rodano), dall’École des mines de Saint-Étienne (a Gardanne, nello stesso dipartimento) e dalla società SAS Athanor Engineering, con sede a Parigi. Le strutture furono messe in contatto dal polo di competitività Mer Toulon Provence Méditerranée.
La società SAS Athanor Engineering mira a innovare al servizio della sicurezza marittima, in particolare sfruttando il notevole potenziale del sistema di identificazione automatica (AIS), che permette lo scambio automatizzato via radio di messaggi fra navi. I sistemi di controllo del traffico possono così accedere in ogni istante all’identità, allo stato, alla posizione e alla rotta delle navi che si trovano in una determinata zona di navigazione.
Dal lato accademico, l’Istituto di matematica desidera sviluppare nella propria équipe il tema della «crittografia applicata»; l’École des mines apporta le proprie competenze in materia di crittografia leggera e aritmetica. Il PEPS riguardò quindi il miglioramento della sicurezza dell’AIS mediante l’aggiunta di dispositivi di sicurezza, così da garantire l’autenticazione dei mittenti, l’integrità dei messaggi, la veridicità e il non ripudio dei loro contenuti. Si trattava in particolare di implementare meccanismi crittografici tramite un canale di comunicazione radioelettrico a bassa velocità di trasmissione. Il PEPS finanziò un tirocinante del secondo anno di laurea magistrale. L’impresa mise a disposizione il proprio responsabile di progetto, un esperto e un trasponditore. Una sinergia fra competenze professionali e contributi matematici contribuì al successo del progetto. Si prevede di proseguire la collaborazione in forma più ambiziosa e per un periodo più lungo.
Il forum del lavoro in matematica persegue un obiettivo molto diverso. Il FEM 2019, svoltosi al centro congressi della Villette, a Parigi, permise a quasi duemila studentesse e studenti, dal terzo anno di laurea al dottorato, di incontrare quasi quaranta imprese, dalla start-up ai grandi gruppi, interessate ai loro profili. Il programma della giornata prevedeva tavole rotonde, laboratori e visite agli stand per informarsi sulla formazione iniziale e sui possibili proseguimenti degli studi; erano presenti quaranta università. Uno spazio dedicato a «formazione e professioni della matematica» aveva lo scopo di presentare i diversi sbocchi dopo gli studi di matematica. Una «banca dati dei CV» facilitò inoltre gli incontri tra studenti e imprese.
Le SEME, rivolte invece principalmente a dottorandi e post-doc, consentono di esplorare approcci matematici innovativi, qualunque sia il campo di ricerca, che corrisponda o meno ai problemi proposti dalle imprese. Vengono così selezionati da quattro a sei temi, presentati e affrontati nell’arco di una settimana da gruppi di quattro-sei giovani ricercatori provenienti da tutta la Francia. Ogni gruppo può orientare il proprio lavoro come preferisce. I progressi sono presentati oralmente l’ultimo giorno, alla presenza delle imprese. La SEME di Orsay del gennaio 2019 permise, per esempio, di riflettere sul riconoscimento del rumore di un aereo durante il sorvolo (Paris Aéroport e Groupe ADP), sul rilevamento precoce di malattie nelle mucche dotate di sensori (Seenergi), oppure sulla modellizzazione e previsione dei tempi di interscambio in stazione (SNCF).
Una missione dai risultati promettenti -------------------------------------
Dal 2011 AMIES svolge la propria missione di sviluppare e rendere più visibili i rapporti tra imprese e laboratori di matematica. Oltre ad AMIES, è coinvolta l’intera comunità matematica francese: molte collaborazioni con le imprese avvengono direttamente nei laboratori o attraverso i membri della rete MSO. Del resto, i corsi di laurea magistrale in matematica sono da tempo legati alle imprese, attraverso tirocini aziendali, lo sviluppo della formazione in alternanza e l’intervento delle imprese nella didattica. Al termine di una formazione quinquennale in matematica collegata alle imprese, tre quarti dei laureati trovano lavoro poco dopo il conseguimento del titolo di studio. Il tasso di occupazione dei dottori di ricerca in matematica del 2017 era del 91% nella primavera 2018, da confrontare con l’86% dei dottori di ricerca di tutte le discipline, a un anno dalla discussione della tesi. Fra questi, il 25% lavora nel settore privato.
Dal lato delle imprese, la matematica è molto presente nell’innovazione, per esempio attraverso l’intelligenza artificiale, ma più in generale mediante l’economia digitale e l’industria 4.0, che comportano l’interconnessione dell’intera catena produttiva, dei modelli numerici e persino dei prodotti finali. I vantaggi attesi sono considerevoli per la manutenzione predittiva, il controllo in tempo reale della produzione, il rilevamento precoce delle anomalie, ma anche per la riduzione dei consumi energetici. Le sfide scientifiche associate sono numerose: sicurezza delle comunicazioni; legami fra modellizzazione e simulazione; gestione e sfruttamento; interoperabilità dei sistemi e dei formati…
Per rispondere a queste sfide, il fabbisogno di persone formate in matematica è elevato!