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Paola Mello

Professoressa ordinaria

Dipartimento di Informatica - Scienza e Ingegneria

Settore scientifico disciplinare: ING-INF/05 SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI

Temi di ricerca

L'attività di ricerca si concentra sull'area dell'intelligenza artificiale e riguarda tematiche distinte, ma correlate: Sistemi Basati sulla Conoscenza, Linguaggi Logici, Tecniche di data minig, Sistemi ad agenti, Specifica e Verifica di Servizi Web. Per ciascuna tematica, la ricerca affronta problematiche sia metodologiche e progettuali (applicazione di tecniche innovative di Intelligenza Artificiale per la realizzazione di sistemi complessi, definizione di nuovi linguaggi, modelli per agenti e servizi Web), sia realizzative (architetture ad agenti, dimostratori, sistemi esperti), sia infine aspetti più teorici (semantica formale dei linguaggi logici, rappresentazione della conoscenza, linguaggi di specifica per protocolli, verifica di proprieta`). Il risultato pratico sono sistemi basati sulla conoscenza, applicati in ambito medico a problemi di diagnosi validazione dati e monitoraggio, e ambienti per la specifica e verifica delle interazioni in sistemi di agenti e servizi Web.

1. Sistemi Basati sulla Conoscenza L'attività di ricerca si può suddividere in due parti correlate. La prima affronta temi metodologici, portando allo studio e alla definizione di modalità di rappresentazione della conoscenza che consentono di trattare basi di conoscenza multiple, ragionamento ipotetico e incompleto attraverso abduzione, vincoli. La seconda parte, più applicativa, riguarda la progettazione e realizzazione di sistemi basati sulla conoscenza per diagnosi, monitoraggio e validazione dati nel campo medico. 2. Linguaggi di Programmazione Logica e loro estensione Lo studio delle estensioni alla programmazione logica per la realizzazione di sistemi software complessi porta alla definizione di diversi linguaggi adatti per lo sviluppo di applicazioni sia tradizionali sia basate sulla conoscenza. Tali estensioni si sono concentrate sulla definizione di meccanismi di ragionamento basati su abduzione, negazione, soddisfacimento di vincoli. Particolare interesse e' legato alla definizione di sistemi di dimostrazione per tali linguaggi estesi. 3. Tecniche induttive e di data minino. In questo ambito, si sono possono individuare due attività, una relativa all'estensione della Programmazione Logica Induttiva, per trattare classi di programmi più ampie, la seconda relativa all'applicazione di tecniche di data mining (DM) per lo sviluppo automatico di parte della base di conoscenza di sistemi esperti in campo medico. Tra le tecniche di DM ci si focalizza sulla scoperta automatica di regole associative e patterns. Recentemente l'interesse e' anche legato allo studio di Process Mining. In questo contesto verranno investigate tecniche di data mining per analizzare l'informazione collezionata a tempo di esecuzione (tracce) di un processo in esame, allo scopo di derivare modelli di spiegazione del suo comportamento. 4. Sistemi ad agenti Questa attivita` di ricerca si occupa dello studio di modelli, architetture e linguaggi per sistemi ad agenti intelligenti basati sulla logica. Parte dell'attività scientifica è rivolta all'introduzione e all'estensione di tecniche di ragionamento in sistemi ad agenti multipli, con particolare attenzione al ragionamento abduttivo. Nell'ambito del Progetto UE IST-2001-32530 SOCS dal titolo: “A computational logic model for the description, analysis and verification of global and open societies of heterogeneous computees” si sono studiate tecniche basate su logiche computazionali per la specifica e verifica di sistemi ad agenti. Nell'ipotesi di societa` aperte ed eterogenee, e` stato definito un modello logico per la descrizione delle interazioni all'interno di ogni società nel quale ogni protocollo di interazione puo` essere descritto da un insieme di vincoli logici abduttivi. A questo formalismo e` stata associata una controparte operazionale, chiamata SCIFF, che consente la verifica delle interazioni tra gli agenti all'interno della societa`, e la rilevazione statica o dinamica delle violazioni ai protocolli sociali. Attualmente l'attivita` di ricerca e' volta alla verifica ed al testing di tale sistema e allo studio dell' applicabilita` dei formalismi definiti nel progetto SOCS all'ambito della specifica e combinazione di Servizi Web e della definizione di linee guida in campo medico. 5. Specifica e Verifica di Servizi Web Obiettivo di questa linea di ricerca e' studiare la possibilita` di utilizzare un approccio basato sulla logica computazionale (come quello definito nel progetto SOCS) per modellare orchestrazioni e coreografie di Web Services relativamente agli aspetti che riguardano l'interazione. L'utilizzo della logica computazionale garantisce, grazie alla sua controparte operazionale, la possibilita` di definire opportuni sistemi di dimostrazione per la verifica dei servizi Web e la loro composizione. Sempre in questo contesto e' interessante utilizzare specifiche grafiche per la formalizzazione di organizzazioni, processi di business e servizi Web e poi traslare tali specifiche in un opportuno linguaggio formale basato sulla logica.

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