Sono un algoritmista, specializzato principalmente nella compressione dati lossless. Da luglio 2024, lavoro all'ottimizzazione della compressione e dell'indicizzazione efficiente di archivi di codice di grandi dimensioni in collaborazione col team di Software Heritage, che include Roberto di Cosmo, David Douard, Martin Kirchgessner e Stefano Zacchiroli. Nella mia tesi di dottorato ho indagato formati compressi per matrici e strutture trie. Ho poi esplorato varî formati di matrici sparse che supportano moltiplicazioni matrice-vettore (SpMV) nel dominio compresso, con particolare attenzione all'efficienza energetica.
Per chi ha familiarità coll'IPA, il mio nome si pronuncia: [fraŋ'ʧesko to'zoːni].
Formazione
Ho conseguito un Dottorato di ricerca in Informatica 
presso l'Università di Pisa, sotto la supervisione dei proff. P. Ferragina e G. Manzini. La mia tesi di dottorato, intitolata Computation-friendly Compression of Matrices and Tries, si è focalizzata sulle tecniche di compressione dati efficienti. Dal 2019 sono membro dell'Acube Laboratory (A³, algoritmi avanzati e applicazioni), diretto dal professor P. Ferragina.
I miei interessi di ricerca includono la compressione dati lossless, l'indicizzazione di stringhe e la stringologia in genere, e l'analisi dei megadati.
Ho conseguito una Laurea in Ingegneria Informatica ed Elettronica presso l'Università di Perugia. Ho poi proseguito gli studi all'Università di Pisa, conseguendo nel 2020 una Laurea Magistrale in Informatica e Networking nell'àmbito di un programma congiunto con la Scuola Superiore Sant’Anna. La mia tesi di Laurea magistrale, Algorithms and Data Structures for Efficient Ride-Sharing Platforms, ha vinto il premio Con.Scienze 2020 come migliore tesi.
Nel 2020, ho vinto una borsa di studio e di ricerca su «Algoritmi e strutture dati per piattaforme di mobilità urbana» presso l'Università di Pisa. Nello stesso anno, ho ottenuto l'abilitazione per l'iscrizione all'albo degl'ingegneri (sezione A, Ingegneria dell'Informazione).
Dall'8 settembre al 20 dicembre 2022, sono stato un ricercatore in visita presso il laboratorio del professor Gonzalo Navarro all'Università del Cile a Santiago. A luglio 2025, sono stato un in visita di ricerca presso la sede di Software Heritage (Inria, Parigi), co-fondata da Roberto di Cosmo.
Artefatti di Codice
Nota: Per ogni artefatto di codice, sono riportate le pubblicazioni associate (
c1,
j1,
j2,
j3, and
j4) in cui il codice è stato utilizzato per le valutazioni sperimentali.
Strumento ppc-swh-rocksdb
Legge in modo efficiente grandi set di dati di codice sorgente in formato Parquet utilizzando una soluzione PPC su RocksDB. Ha raggiunto un throughput d'inserimento di oltre 100 MiB/s e una compressione fino al 10% con zstd.
j4 green-lossless-spmv
Implementazione di Green Lossless Sparse Matrix-Vector Multiplication (SpMV). Si concentra sulle tecniche di compressione lossless che ottimizzano spazio, tempo ed energia per le moltiplicazioni tra formati di matrici binarie o ternarie e vettori a valori reali.
j4 zuckerli
Riadattato il formato di matrice compressa Zuckerli di Google per eseguire kernel di moltiplicazione matrice-vettore e calcoli PageRank ottimizzati per il calcolo.
c1, j3 CoCo-trie
Una struttura dati a trie «data-aware» per l'indicizzazione e la compressione d'insiemi di stringhe, sviluppata dal laboratorio A³. Implementa il collassamento di sotto-alberi basato su principi e la selezione di uno schema di codifica ottimale per minimizzare lo spazio.
j2 mm-repair
Implementazione di moltiplicazione di matrici per matrici compresse con RePair. Metodi di calcolo efficienti per matrici compresse utilizzando tecniche di compressione basate su grammatica.
Strumento Watermark
Implementa una versione C++ multi-thread e data-parallel basata su thread POSIX (pthreads) e meccanismi fork-join, e una versione migliorata con FastFlow di un'applicazione che applica una filigrana digitale a un'immagine. Include strumenti per la valutazione delle prestazioni e la visualizzazione delle statistiche temporali. Il repository ha ricevuto il badge «Arctic Code Vault Contributor» di GitHub nell'àmbito del Programma di Archiviazione di GitHub del 2020.
Strumento Laboratorio PCAP
Contiene esercizi in C/C++ che dimostrano l'uso della libreria libpcap per la cattura del traffico di rete. Le funzionalità includono la stampa dei metadati dei pacchetti, l'implementazione di un RPC stateful per il conteggio dei pacchetti e l'identificazione dei pacchetti IP e TCP con i loro indirizzi sorgente/destinazione.
Strumento BeepBeep
Un'applicazione basata su microservizi per la gestione di sfide basate sui dati di Strava. Consente agli utenti di creare, controllare, completare ed eliminare sfide, con regole specifiche per la vittoria (es. distanza maggiore, velocità superiore).
Componenti correlati:
- BeepBeep-dataservice gestisce le operazioni sui dati principali. (GitHub)
- BeepBeep-challenges gestisce la logica e le funzionalità relative alle sfide degli utenti. (GitHub)
- BeepBeep-statistics elabora e fornisce statistiche sugli utenti. (GitHub)
- BeepBeep-training-objectives gestisce gli obiettivi di allenamento. (GitHub)
- BeepBeep-API-gateway funge da punto d'ingresso per le richieste esterne ai microservizi. (GitHub)
- BeepBeep-emailer gestisce le notifiche via email. (GitHub)
- BeepBeep-data-pump responsabile dell'ingestione o del trasferimento dei dati. (GitHub)
Strumento We Against Virus — PharmaQ
Un prototipo per la coda in farmacia che ha ottenuto il 3° posto nell'hackathon #WeAgainstVirus. Questo portale web basato su Flask ha permesso agli utenti di caricare immagini dai loro telefoni, che venivano poi automaticamente elaborate per rilevare e visualizzare il numero di clienti in coda in una farmacia, utilizzando l'API di Nanonetes per il rilevamento delle persone. Integra un database locale e un'interfaccia Google Maps.
Evento Wikimedia Hackathon 2025
- Palermo, Italy | 14 —16 Mar 2025
- Ha contribuito ai miglioramenti tecnici per Wikipedia e i progetti correlati:
Contributi:
- Rilevamento automatico dell'ortografia per il Template F: Ottimizzato un template di Wikipedia in lingua lombarda per rilevare automaticamente l'ortografia degli articoli, eliminando la configurazione manuale. (Ha permesso il rendering dinamico per le varianti linguistiche regionali)
- Ridimensionamento intelligente delle immagini: Script Python che sfrutta le API REST per standardizzare le dimensioni delle immagini negli articoli, migliorando l'estetica della pagina. (Ha ridotto le incoerenze visive tramite il ridimensionamento proporzionale automatico)
Strumento Wikimedia per i Tag di Traduzione
Ha contribuito con un'applicazione web, originariamente sviluppata da Gopa Vasanth (Indic Wikimedia Technical Committee), per i progetti Wikimedia per automatizzare l'inserimento dei tag di traduzione tramite il parsing del wikicode. (La pull request è attualmente in fase di revisione e si prevede che venga unita a breve.)
Borse di Studio e Assegni di Ricerca
Nota: Per ogni borsa o assegno, sono riportate le pubblicazioni associate (
c1,
j1,
j2,
j3, and
j4) prodotte come risultato.
Assegno di Ricerca Post-Dottorato
- Progetto in collaborazione con Software Heritage
- Luglio 2024 — Giugno 2025
- Università di Pisa, Italia
Ricerca condotta presso l'Università di Pisa, su tecniche di compressione e indicizzazione parallele e I/O-efficienti per grandi archivi di codice sorgente. Ho collaborato con i fondatori Roberto di Cosmo e Stefano Zacchiroli e altri membri del team Software Heritage.
Borsa di Dottorato
- Dottorato di Ricerca in Informatica, 36° ciclo
- Novembre 2020 — Ottobre 2023
- Università di Pisa
Beneficiario di una borsa di ricerca triennale per il Dottorato di ricerca dall'Università di Pisa (Dipartimento di Informatica). (c1, j1, j2, j3)
Assegno di Ricerca
- Citypost S.p.A.
- Giugno — Ottobre 2020
- Università di Pisa
Titolo: Algorithms and Data Structures for Urban Mobility Platforms. Durata: cinque mesi. Finanziamento: Citypost S.p.A. Ricerca su soluzioni algoritmiche basate su grafi per problemi di routing dei veicoli e mobilità, nell'àmbito della collaborazione di ricerca 2018-2020 del laboratorio Acube.
Partecipazione a progetti [inter]nazionali
Nota: Per ogni progetto, sono riportate le pubblicazioni associate (
c1,
j1,
j2,
j3, and
j4) prodotte come risultato.
NextGenerationEU—Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR)
- SoBigData.it-Strengthening the Italian RI for Social Mining and Big Data Analytics — Bando (3264 del 28/12/2021)
- 2022 —in corso
- Finanziamento
IR0000013
Finanziamento per il progetto «SoBigData.it-Strengthening the Italian RI for Social Mining and Big Data Analytics».
Pubblicazioni associate: (j3, j4)
Unione Europea-NextGenerationEU-PNRR
- ICSC-Centro Nazionale di Ricerca in High-Performance Computing, Big Data and Quantum Computing
- 2022 —in corso
- Spoke «Future HPC and BigData»
Finanziamento per lo Spoke «Future HPC and BigData».
Pubblicazioni associate: (j3, j4)
Programma Unione Europea-Horizon 2020
- SoBigData++: Infrastruttura Integrata Europea per il Social Mining e l'Analisi dei Big Data
- 2020 —in corso
- Finanziamento 871042
Finanziato attraverso il Programma «INFRAIA-01-2018-2019—Integrating Activities for Advanced Communities».
Pubblicazioni associate: (j1, j3, j4)
Programma Unione Europea-Horizon 2020
- HumanE AI Network
- 2020 —in corso
- Finanziamento
952026
Finanziamento tramite il progetto «HumanE AI Network».
Pubblicazioni associate: (j1)
NextGenerationEU – PNRR / Progetto PRIN MUR
- Strutture Dati e Algoritmi Multicriterio: Dagli Indici Compattati a quelli Appresi e Oltre
- 2019–2023
- Finanziamento n.
2017WR7SHH
Finanziamento dal Ministero dell'Università e della Ricerca (MUR) nell'àmbito del programma «Progetti di Rilevante Interesse Nazionale» (PRIN) per il progetto «Strutture Dati e Algoritmi Multicriterio». Ricerca estesa che include indici compattati e appresi e aree correlate.
Pubblicazioni associate: (j1, j3)
Finanziamento MIT-UniPI
- Utilizzo della Compressione dei Grafi per il Calcolo del Percorso Più Breve nella Mobilità Urbana On-Demand
- 2019–2021
Finanziamento per «Utilizzo della Compressione dei Grafi per il Calcolo del Percorso Più Breve nella Mobilità Urbana On-Demand».
Pubblicazioni associate: (j2)
Tirocini e stage
Ricerca e sviluppo software (Software Heritage)
- Inria — Software Heritage
- Luglio 2025
- Parigi, Francia
Collaborazione di ricerca focalizzata sulla compressione efficiente del codice e sui sistemi scalabili di recupero dati per Software Heritage, un archivio globale di codice sorgente di primo piano. Ho sviluppato e ottimizzato soluzioni per sistemi di caching su scala Terabyte e per l'ottimizzazione del formato shard, affrontando direttamente le sfide nella gestione di vasti archivi di codice sorgente. Questo lavoro, condotto all'interno del progetto CodeCommons, aveva l'obiettivo di aumentare le prestazioni e ridurre i costi della conservazione e dell'accessibilità del software su larga scala. Focalizzato sull'applicazione di algoritmi di compressione avanzati a dati reali su scala industriale, promuovendo l'innovazione nella gestione dei dati per il patrimonio digitale.
Partecipante su invito
- Bending Spoons
- Settembre 2018
- Copenaghen, Danimarca
Selezionato tra i 20 migliori studenti di tecnologia italiani da un gruppo di oltre 400 candidati per partecipare a questo evento di sfide di codice. Ho interagito direttamente con i membri del team e i fondatori di Bending Spoons, ottenendo una visione approfondita del settore.
tirocinante
- EPLASS GmbH
- Agosto 2014
- Würzburg, Germania
Ho lavorato con C# presso un'azienda di software basata su internet specializzata in collaborazioni internazionali.
tirocinante
- Flyeralarm GmbH
- Agosto 2014
- Würzburg, Germania
Ho supportato le operazioni inter-dipartimentali presso un'azienda di stampa online paneuropea.
Partecipazione a conferenze
Seminario Da Software Heritage a Code Commons: una visione per un'IA trasparente e responsabile nella formazione di modelli basati su codice
- Scuola Superiore Sant'Anna
- 12 Dicembre 2024
- Scuola Sant'Anna
Ho partecipato a un seminario presentato da Roberto Di Cosmo (Università di Paris Cité, fondatore di SWH), tenutosi al Palazzo Pilo Boyl, Scuola Superiore Sant'Anna, Pisa. Ho ottenuto una visione approfondita delle sfide etiche e tecniche legate all'uso di codebase aperte per l'addestramento di modelli di IA, sottolineando l'importanza della trasparenza, della responsabilità e del ruolo di SWH nel promuovere gli obiettivi di CodeCommons per uno sviluppo responsabile dell'IA.
Conferenza Articolo a conferenza: «Compressed String Dictionaries via Data-Aware Subtrie Compaction»
- SPIRE '22: 29° Simposio Internazionale sull'Elaborazione delle Stringhe e il Recupero delle Informazioni
- 8 —10 Nov 2022
- Concepción, Cile
Ho partecipato in presenza a SPIRE '22, dove il mio gruppo di ricerca ha contribuito coll'articolo della conferenza (c1).
Dottorando in visita