Giuseppe FENZA | Projects

COMPUTATIONAL INTELLIGENCE FOR AWARE-BASED SERVICES

Il progetto intende definire un framework che ha l’obiettivo di percepire e intervenire su un ecosistema composto principalmente da sensori e individui dislocati in un particolare ambiente. La percezione dell’ambiente è realizzata attraverso i sensori, i cui dati sono rappresentati in maniera omogenea attraverso l’utilizzo di un middleware semantico per le sensor networks, basato sulle tecnologie W3C relative al Semantic Web. Grazie alla formalizzazione esplicita e condivisa dei dati raccolti dai sensori, sarà possibile, nella fase di Situation Recognition e Representation, interpretare e individuare la situazione corrente, attraverso l’utilizzo di tecniche di situation identification (sia specifiation-based,che learning based). Anche la situazione identificata è rappresentata utilizzando tecnologie semantiche; questo abilita la possibilità di effettuare reasoning ed eseguire operazioni di inferenza sulla situazione identificata per ottenere informazioni implicite di più alto livello, che abilitano risultati più accurati relativi alle operazioni di projection della situazione corrente al fine di supportare meglio i processi di decision-making.Tali processi saranno eventualmente implementati da Decision Support Systems (DSS), i quali possono essere applicati in domini differenti (safety, sustainability, mobility, logistic, etc.), laddove la capacità di conoscere e utilizzare proficuamente la situazione rappresenta un fattore critico per il successo dell’applicazione stessa.Il progetto prevede approfondimenti scientifici in due macro-aree:•Situation Awareness – Il successo nel realizzare un sistema adattivo dipende molto dalla capacità di “leggere” le situazioni, di comprenderle/interpretarle e, in molti casi, di prevederle per anticipare i cambiamenti del sistema e adeguarsi a specifiche esigenze che evolvono dinamicamente. Il modello di Endsley, rappresenta il punto di riferimento in letteratura per i sistemi situation-aware, esso individua le fasi principali in un processo di situation assessment. Sarà necessario nell'attività progettuale studiare tre fasi principali:oPerception: la percezione degli elementi dall’ambiente attraverso i sensori;oComprehension: la comprensione del significato degli elementi percepiti;oProjection: la proiezione del loro stato nel prossimo futuro, al fine di operare una scelta o effettuare un’azione in accordo ad essi.•Semantic/Social Sensor Networks - le reti di sensori sono caratterizzate da un certo numero, anche molto elevato, di nodi di rilevamento che comunicano in un ambiente wireless. Il numero elevato di sensori è legato a un duplice scopo: di monitorare ambienti estesi in modo tale da avere il maggior numero di informazioni possibili e di ridurre la distanza fisica tra essi, per consentire una comunicazione efficiente. Le reti di sensori sono ampiamente utilizzate in diversi domini applicativi e per i più disparati fini. Ad esempio sono impiegate in applicazioni energetiche per ottimizzare i consumi, in ambienti militari a scopo di sorveglianza e raccolta di informazioni strategiche, in ambito sociale per rilevare informazioni di interesse come il traffico in una città o l’innalzamento dei livelli d’attenzione per situazioni climatiche rischiose. I sensori sono, di solito, oggetti molto piccoli e poco costosi, che lavorano in modo autonomo e hanno una ridotta autonomia energetica. Le reti di sensori sono un aspetto chiave per la realizzazione di un sistema distribuito e automaticamente adattivo. Il nuovo paradigma dell’Internet of Things (IoT) ha fatto emergere una serie di nuovi scenari e nuove applicazioni reali, realizzabili grazie alle teorie sensoristiche, che verranno studiati durante il progetto.