Ricerca: due docenti dell'Università di Pisa entrano nella storia dell'informatica

Primi italiani e quarti europei, i professori Paolo Ferragina e Giovanni Manzini dell’Università di Pisa hanno ricevuto il “Paris Kanellakis Theory and Practice Award”, il premio internazionale istituito nel 1996 che è considerato per rilievo nel campo dell’informatica secondo solo al Premio Turing, di fatto il Nobel della disciplina.

Il prestigioso riconoscimento, assegnato ogni anno dall’Association for Computing Machinery (Acm), viene attribuito per “specifici risultati teorici che hanno avuto un impatto significativo e dimostrabile sulla pratica dell’informatica”. Tra i passati vincitori ci sono gli inventori della crittografia a chiave pubblica, dei codici a correzione di errore usati per le trasmissioni video, e degli algoritmi per il sequenziamento del Dna. I professori Ferragina e Manzini sono stati premiati per l’invenzione dell’FM-index, con risultati scientifici che hanno rivoluzionato la compressione dati e le applicazioni dell’informatica alla genomica.

Oltre ai due docenti del Dipartimento di Informatica, il premio è stato assegnato anche a Michael Burrows, ricercatore inglese che lavora a Google. 

Nel 1994 Michael Burrows e David Wheeler (scomparso nel 2004) hanno pubblicato un articolo che descriveva un rivoluzionario algoritmo di compressione dati basato su una trasformata reversibile dell’input. Questa trasformata, in seguito chiamata “Burrows-Wheeler Transform”, è stata utilizzata, per esempio, come elemento fondante del compressore bzip2, oggi parte di tutte le distribuzioni Linux. Nel 2000 Paolo Ferragina e Giovanni Manzini hanno esteso il risultato di Burrows e Wheeler con nuove tecniche algoritmiche, mostrando come costruire un ”indice compresso”, in seguito chiamato FM-index dalle iniziali dei due ricercatori, che supportava ricerche veloci nel testo usando uno spazio asintoticamente uguale a quello dei migliori compressori noti.

Fino ad allora si riteneva impossibile non incorrere in una significativa penalità in spazio per ottenere ricerche veloci: l’FM-index ha smentito questa congettura aprendo la nuova area di ricerca nota con il nome di Strutture Dati Compresse. Oltre alla sua importanza teorica, la semplicità e l’efficacia dell’FM-index lo hanno reso una scelta molto diffusa per la realizzazione di strumenti software che lavorano su Big Data, con rivoluzionarie applicazioni nella genomica, come i tool BowTie e BWA che sono oggi gli strumenti più usati per l’allineamento di sequenze di Dna. 

”Faccio i complimenti miei e dell’Università di Pisa ai professori Ferragina e Manzini – ha commentato il rettore Riccardo Zucchi – che con le loro ricerche contribuiscono al progresso della scienza, con un impatto diretto e concreto sulla crescita della società. Questo premio ha radici profonde, che derivano dalla grande tradizione e dai primati che l’Ateneo e Pisa vantano nell’informatica, a partire dalla Calcolatrice Elettronica Pisana (la Cep) di metà anni Cinquanta del secolo scorso, dal primo corso di laurea italiano in Informatica e dal primo collegamento alla rete Internet in Italia. Anche oggi il settore informatico pisano conferma di saper raccogliere e rilanciare le sfide del futuro, con un un prestigio che ci viene riconosciuto in tutto il mondo, grazie alla capacità di abbinare una ricerca di avanguardia con una didattica di qualità ai vari livelli della formazione, dalla laurea triennale al dottorato di ricerca”.

”Il premio – ha detto il professor Giovanni Manzini – è un riconoscimento agli studi nei settori della compressione dati e dei motori di ricerca, sui quali la comunità italiana è sempre stata all’avanguardia e ha espresso negli anni risultati scientifici molto apprezzati a livello internazionale. Questa tradizione ha ispirato e nutrito le nostre ricerche di inizio anni 2000 e tutta la nostra attività di ricerca successiva”.

”Il premio – ha aggiunto il professor Paolo Ferragina – è frutto di una ricerca che è nata ed è stata condotta in Italia, in un ambiente fertile di iniziative e collaborazioni, quale il nostro Dipartimento di Informatica. Speriamo che questo riconoscimento sia di stimolo per i giovani ricercatori e per le future generazioni di studenti che sceglieranno Pisa per i loro studi informatici”. 

Sui social Antonio Mazzeo, presidente del Consiglio regionale della Toscana, ha scritto: “Questa è davvero una bellissima notizia: i professori Paolo Ferragina e Giovanni Manzini dell’ Università di Pisa a sono i primi italiani della storia (e quarti europei in assoluto) a ricevere il Paris Kanellakis Theory and Practice Award, il premio internazionale istituito nel 1996 che è considerato il secondo più importante al mondo nel campo dell’informatica! Il riconoscimento gli è stato attribuito per ‘l’invenzione dell’FM-index con risultati scientifici che hanno rivoluzionato la compressione dati e le applicazioni dell’informatica alla genomica’. A entrambi vanno le mie congratulazioni, sono davvero orgoglioso e felice che le nostre università possano contare su professionalità di livello così alto e che Pisa si confermi ancora una volta punto di riferimento dell’informatica in Italia. Paolo è un caro amico, sono davvero orgoglioso di questo suo risultato”.

Il professor Ferragina ha conseguito la laurea in Scienze dell’Informazione nel 1992 e il dottorato di ricerca in Informatica nel 1996 nell’Ateneo pisano. Nel biennio 1997-98 è stato post-doc al Max Planck Institut fur Informatik in Germania. Dal 2007 è professore ordinario all’Università di Pisa, ricoprendo anche vari ruoli istituzionali: prorettore per la Ricerca applicata e l’Innovazione, direttore del dottorato regionale di ricerca in Informatica, prorettore per l’Informatica. Nel 2019 è stato insignito dell’Ordine del Cherubino dall’Ateneo pisano.

Il professor Manzini ha conseguito la laurea in Matematica all’Ateneo pisano e il diploma della Scuola Normale Superiore di Pisa nel 1988. Nel 1995 ha ottenuto il diploma di perfezionamento in Matematica alla Scuola Normale Superiore. Successivamente ha insegnato all’Università di Torino e all’Università del Piemonte Orientale. È professore ordinario dal 2006, e docente dell’Università di Pisa dal 2021.