IL DIPARTIMENTO DI INFORMATICA ATTIVITÀ DAL 2001 AL Indice. 1. Introduzione pag Breve cronologia pag. 4 STRUTTURA E PERSONALE

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1 IL DIPARTIMENTO DI INFORMATICA ATTIVITÀ DAL 2001 AL 2007 Indice 1. Introduzione pag Breve cronologia pag. 4 STRUTTURA E PERSONALE 3. Aree di ricerca pag Personale docente pag Personale tecnico amministrativo pag Grandi attrezzature scientifiche pag Laboratori pag Biblioteca pag. 80 ATTIVITÀ 9. Convegni e scuole pag Seminari dipartimentali pag Trend finanziamenti pag Dottorato di ricerca pag Scuola di Dottorato pag ECDL pag Acceleratore di Ricerca Informatica Applicata (ARIA) pag Spin off pag Conclusione pag

2 1. Introduzione Il Dipartimento di Informatica (DI) è stato costituito il 1 Luglio 2001, con 21 docenti e 3 persone come supporto tecnico-amministrativo, quindi con un numero di afferenze di poco superiore al minimo consentito per costituire un dipartimento. Nel 1999 era stato istituito anche il corso di Dottorato di Ricerca in Informatica e quindi il Dipartimento poteva già contare sulla presenza di ulteriori dieci studenti di dottorato; inoltre era presente un certo numero di personale a contratto che svolgeva ricerca nell ambito di progetti di ricerca. La maggior parte dei docenti afferivano in precedenza al Dipartimento Scientifico e Tecnologico, che era l unico dipartimento esistente e nel quale convergevano oltre agli informatici, anche i colleghi matematici, fisici e tutto il personale competente nelle discipline di carattere biotecnologico. La componente informatica pura era composta nella maggior parte da ricercatori i quali conducevano l attività di ricerca sia all interno della sede sia in collaborazione con varie altre sedi sparse per il territorio nazionale ed europeo. Nel 1998, quando arrivai a Verona, la struttura era praticamente quella appena descritta, in pratica un dipartimento nel quale afferivano docenti di diversa estrazione e background culturale e che di fatto rifletteva l intera facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali. Era chiaro che da lì a breve il gruppo di docenti informatici, di concerto coi colleghi matematici e fisici ai quali si sentivano culturalmente più vicini, sentì l esigenza di creare una propria area di discussione, una struttura più omogenea nella quale poter trattare e sviluppare le proprie attività in un contesto culturale più affine ed un luogo fisico comune. Al sottoscritto è stata data la fiducia per guidare il neonato dipartimento e l incarico ha richiesto un certo sforzo per portarlo a livelli tali da potersi confrontare con gli altri dipartimenti dello stesso settore. Nei 6 anni relativi ai 2 mandati in cui sono stato direttore, con il supporto, l aiuto e la pazienza di tutti i colleghi, il dipartimento è cresciuto ed ha elaborato e sviluppato alcune iniziative e procedure di buona governance che lo hanno fatto conoscere a livello nazionale ed internazionale. Nel prosieguo di questo documento saranno dettagliate le diverse principali iniziative del dipartimento, ma val la pena citare fin dall inizio quelli che sono stati e sono gli aspetti più caratterizzanti e degni di nota. Fin dai suoi albori, il dipartimento si è segnalato come particolarmente attivo a livello progettuale. Sia a livello nazionale che a livello europeo, sono stati acquisiti diversi progetti PRIN e FIRB, e soprattutto progetti di ricerca in ambito comunitario di tipo STREP, su svariate aree di ricerca specifiche (sistemi cognitivi e multimediali, sistemi embedded, robotica, etc.). Anche il livello scientifico il dipartimento ha evidenziato una ricerca di qualità su tutte le aree di ricerca coinvolte, incluse quelle matematica e fisica. Tra queste, si segnalano in particolare quelle relative all informatica teorica (metodi formali, analisi e verifica di programmi, linguaggi, etc.), all elaborazione di immagini, visione e pattern recognition, ai sistemi hardware, all elaborazione del suono ed interazione uomo-macchina, alle basi di dati e sistemi informativi, all intelligenza artificiale. 2

3 Come già detto il programma di dottorato di ricerca era già partito nei 2 anni precedenti l istituzione del dipartimento. A supporto di questo, sono stati istituiti 2 progetti di internazionalizzazione (bando nazionale Interlink): uno relativo all informatica teorica e uno relativo alla visione computazionale e riconoscimento. È stato istituito un appuntamento seminariale settimanale che ha visto la gradita presenza di numerosi colleghi italiani e stranieri; inoltre, sono stati organizzate numerose scuole a livello di dottorato su temi specifici, oltre all organizzazione di alcuni convegni in cui i docenti del dipartimento erano coinvolti in posizioni di rilievo. È stata organizzata e finanziata l iniziativa denominata Lectio Magistralis mediante l invito di scienziati di livello mondiale a svolgere attività seminariali all interno del dipartimento ed a trascorrere alcuni giorni con i ricercatori. Tra i primi invitati abbiamo avuto il privilegio di accogliere il prof. Tomaso Poggio del MIT di Boston, e il prof. Anil K. Jain della Michigan State University. Dal punto di vista didattico, il dipartimento ha dato supporto a 2 corsi di laurea di I livello e 2 di II livello (magistrale) con percorsi differenziati: uno relativo all informatica classica e l altro su tematiche di tipo multimediale e sistemi intelligenti. Oltre a ciò, è stato istituito un master di I livello sulla progettazione di infrastrutture di rete. A livello locale è interessante segnalare che, benché le aree informatiche, matematiche e fisiche fossero presenti a Verona sia a livello didattico che scientifico fin dal 1992, ancora all alba del nuovo secolo la percezione della presenza di queste discipline nel territorio era abbastanza scarna, ed era molto probabile trovare rappresentanti del modo imprenditoriale ed istituzionale che non fossero a conoscenza di tali competenze sotto casa. Oggi possiamo dire che il dipartimento di informatica in tutte le sue diverse sfaccettature è conosciuto e radicato nel territorio ed è coinvolto in diverse iniziative a carattere cittadino, provinciale e regionale (associazioni industriali, distretti tecnologici, parco scientifico, etc.). Sono state organizzate iniziative per coinvolgere le aziende su progetti di ricerca sia mediante attività progettuale classica ( conto terzi ), sia mediante iniziative di carattere innovativo. Il dipartimento ha ospitato e gestito il Centro di Competenza per Sistemi Dedicati, il primo centro di competenza dell Università di Verona in collaborazione col Parco Scientifico e Tecnologico di Verona. Inoltre, ha progettato e gestito il cosiddetto Acceleratore di Ricerca Informatica Applicata, avente lo scopo di favorire la presenza delle aziende all interno del dipartimento mediante il coinvolgimento di ricercatori universitari e delle aziende in spazi fisici messi a disposizione dal dipartimento. In pochi anni, il dipartimento di informatica è così diventato uno dei dipartimenti con un livello qualitativo tra i più elevati all interno dell ateneo scaligero, qualità che è stata valutata sulla base di misure di tipo scientifico, didattico e progettuale, anche rapportata con un numero di docenti minore rispetto ad altri e sicuramente con una storia più breve. Nel corso degli anni, le diverse aree di ricerca sono cresciute e si sono popolate grazie ad una ponderata politica di acquisizione che ha altresì accresciuto il numero di competenze presenti originariamente nel dipartimento. Tutte le iniziative e discussioni di carattere gestionale e di sviluppo del dipartimento sono state improntate su una politica meritocratica che ha cercato di sostenere le aree più attive, anche mediante meccanismi di co-finanziamento delle risorse, senza peraltro dimenticare quelle aree che per ragioni intrinseche erano meno dinamiche. 3

4 Chiaramente, può sempre essere obiettato che molto di più o di diverso poteva essere sviluppato, ovvero le iniziative intraprese potevano essere trattate in maniera diversa, tuttavia molto è stato fatto data la varietà di situazioni in cui il dipartimento si è trovato negli anni. In conclusione, vorrei evidenziare come in circa 6 anni il dipartimento abbia raggiunto un livello qualitativo confrontabile con i maggiori dipartimenti nazionali, e possa quindi confrontarsi con tutti i dipartimenti al mondo sulla base di parametri riconosciuti in ambito scientifico del settore internazionale. Non sarà sicuramente l unico caso in Italia né tantomeno in Europa e nel mondo, ma mi preme segnalare come questo risultato sia stato raggiungibile in un Paese la cui considerazione verso l Accademia appare oggi essere ai minimi storici sia dal punto di vista mediatico che di effettive risorse concesse, nel pieno di una riforma universitaria di cui raccoglieremo i risultati solo fra diversi anni e che solo a quel tempo potremmo valutare con vera cognizione. Forse, con tutti problemi che l Università italiana manifesta e che non possiamo far finta di non vedere, non tutto quello costruito finora è da scartare. Colgo infine l occasione di ringraziare pubblicamente tutti i colleghi del dipartimento e dell ateneo veronese che hanno permesso questo sviluppo, i quali non hanno lesinato energie per accrescere il prestigio dell istituzione che ho avuto il privilegio e l onore di rappresentare per 2 mandati. A tutti va il mio sincero e non retorico grazie, nella speranza si possa mantenere e continuare il percorso di qualità sotto la guida dei miei successori a cui vanno i miei migliori auguri di buon lavoro. Vittorio Murino Direttore del Dipartimento di Informatica dal 2001 al Aprile

5 2. Breve cronologia Il Dipartimento di Informatica (DI) è stato istituito con Decreto Rettorale n dell 8 maggio 2001, e attivato ufficialmente l 1 luglio 2001, dopo aver ottenuto i pareri del Consiglio del Corso di Laurea in Informatica nella seduta del 16 gennaio 2001, del Consiglio de Dipartimento Scientifico e Tecnologico nella seduta del 22 febbraio 2001, della Commissione Permanente per la Ricerca dell Ateneo di Verona, del Senato Accademico in composizione allargata nella seduta del 19 aprile 2001, e infine del Consiglio di Amministrazione nella seduta del 27 aprile Il DI è attualmente (Maggio 2009) formato da circa 60 persone tra docenti e personale tecnico-amministrativo, nonché da circa 60 persone tra dottorandi, assegnisti di ricerca e personale a contratto. La maggior parte dei docenti afferivano in precedenza al Dipartimento Scientifico e Tecnologico insieme al personale competente nelle discipline a carattere biotecnologico. Il DI gestisce direttamente gli edifici ubicati in Borgo Roma presso la Strada le Grazie n. 15 e denominati Ca Vignal 2 e Piramide. 5

6 3. Aree di ricerca In questa sezione si descrivono le varie aree di ricerca nelle quali i docenti e ricercatori del Dipartimento di Informatica sono impegnati nello svolgimento delle proprie attività di ricerca 3.1 Architetture e sistemi: Gli odierni dispositivi embedded si basano su una stretta relazione tra la progettazione di parti hardware e software. Nel caso, sempre più diffuso, di dispositivi che interagiscono tra loro mediante una rete trasmissiva, anche la progettazione dei protocolli di comunicazione deve essere effettuata tenendo conto dei sistemi hardware e software coinvolti. La progettazione combinata hardware/software/network risulta possibile solamente mediante sofisticati strumenti di progetto il cui sviluppo rappresenta il cuore di questa area di ricerca. I principali filoni di ricerca seguiti sono: - modellazione e progetto di sistemi embedded di rete - verifica di sistemi embedded, - gestione dell energia nei sistemi embedded. (A. Acquaviva, F. Fummi, G. Pravadelli, D. Quaglia, T. Villa) 6

7 3.2 Basi di dati e sistemi informativi L'area delle basi di dati e dei sistemi informativi considera tutti gli aspetti teorici, tecnologici e metodologici relativi alla gestione delle informazioni all'interno di organizzazioni complesse. In particolare, l'attività di ricerca si concentra sui seguenti argomenti: - Sistemi informativi su web: sono studiati sia aspetti teorici, quali quelli legati alla modellazione ed interrogazione di dati semistrutturati temporali e multimediali, sia aspetti tecnologici, quali quelli inerenti l'uso di XML per la rappresentazione di informazioni semistrutturate. Sono in generale studiati sistemi per l'accesso via web a siti caratterizzati da grosse moli di dati. - Sistemi informativi temporali: sono considerate le basi di dati temporali, siano esse relazionali, orientate agli oggetti o per dati semistrutturati. Argomento specifico di ricerca è la modellazione di granularità e indeterminatezza con logiche a più valori e logiche temporali. I sistemi di workflow temporali sono un ulteriore campo di indagine, con riferimento sia alla modellazione concettuale che alla definizione di architetture per sistemi di workflow. - Sistemi informativi sanitari: sono oggetto di studio i sistemi per la gestione di cartelle cliniche, con particolare attenzione ai dati multimediali (ECG, TAC, MR, angiografie), e i sistemi per la visualizzazione di dati clinici. - Sistemi informativi geografici: sono di specifico interesse i modelli per la rappresentazione incompleta di informazioni geografiche a diversi gradi di risoluzione e dettaglio, i sistemi per l aggiornamento di basi di dati geografiche guidato dai vincoli di integrità, l'ottimizzazione di interrogazioni spaziali, le metodologie di progettazione della base di dati spaziali di un sistema informativo territoriale. (A. Belussi, C. Combi, B. Oliboni, R. Posenato) 7

8 3.3 Fisica sperimentale di base e applicata con Luce di Sincrotrone e con tecniche dispettroscopia vibrazionale IR e Raman I Fisici del Dipartimento hanno svolto la loro attività di ricerca presso laboratori di Luce di Sincrotrone (LdS) nazionali (INFN-Frascati) ed internazionali (ESRF-Grenoble) nel campo della spettroscopia EXAFS, delle applicazioni biomediche della LdS e dello sviluppo di linee e sistemi ottici per LdS, e presso il laboratorio di microspettroscopia e imaging vibrazionale recentemente avviato presso il Dipartimento. Le attività di ricerca con Luce di Sincrotrone hanno riguardato in particolare: studi di struttura e dinamica locale in AgI, in vetri borati binari e ternari drogati con AgI, e in vetri borati e gel di silice drogati con terre rare, in collaborazione con l'università e con il Centro CNR-ITC di Trento, e con il gruppo del Prof. M. Bettinelli dell'università di Verona; studi degli effetti biologici della banda B dell Ultravioletto, in collaborazione con il Dipartimento di Fisica dell'università di Milano, lo sviluppo presso il laboratorio DAF NE-Luce dei Laboratori INFN di Frascati delle tre linee di LdS nella regione dei raggi X molli, dell UV e dell IR, in collaborazione con il gruppo DAF NE-Luce. Per quanto riguarda il laboratorio di microspettroscopia e imaging vibrazionale, esso comprende una linea dedicata alla spettroscopia FTIR e una linea di spettroscopia Raman. Le principali linee di ricerca riguardano: 1) l'ambito biotecnologico; 2) l'ambito biologico e medico; 3) l'ambito della scienza e tecnologia dei materiali nanostrutturati. 4) l'ambito della diagnostica fisica per i beni artistici e culturali Parte dell'attività di ricerca comprende anche l 'implementazione e lo sviluppo di tecniche di analisi statitistica multivariata non supervisionate (PCA, HCA) e supervisionate. 1) Le attività di ricerca avviate in ambito biotecnologico, svolte in collaborazione con il Dipartimento di Scienze Tecnologie e Mercati della Vite e del Vino e con il Dipartimento Scientifico e Tecnologico riguardano l'applicazione della microspettroscopia FTIR a: - studi del processo autolitico in lieviti per la produzione enologica - studi del metabolismo di parete in piante e in cellule vegetali. 2) Le attività di ricerca in ambito biomedico, in collaborazione con il Dipartimento di Patologia e con il Dipartimento di Scienze Morfologiche e Biomediche, riguardano l'applicazione della microspettroscopia FTIR e Raman a: - studi di tessuti tumorali da biopsie umane e da modelli animali - studi di tessuti adiposi. 3) Le attività di ricerca nell'ambito della scienza e tecnologia dei materiali compositi nanostrutturati in collaborazione il Dipartimento Scientifico e Tecnologico riguardano lo studio di leghe binarie in strutture a doppio strato per applicazioni nel settore delle celle solari, e di ossidi di metalli di transizione e terre rare drogati con ioni lantanidi impiegati nello sviluppo di una nuova classe di scintillatori per la rivelazione di radiazione elettromagnetica. 4) Per quanto riguarda le applicazioni ai beni artistici e culturali, è stata avviata una collaborazione con il Dipartimento di Discipline Storiche Artistiche, Archeologiche e Geografiche con particolare riguardo a studi di degrado della carta e analisi di opere su carta. (G. Mariotto, F. Monti) 8

9 3.4 Intelligenza artificiale e Robotica L'intelligenza artificiale studia l'automazione delle facoltà che si associano all'idea di intelligenza, includendo il ragionamento, la rappresentazione della conoscenza, l'apprendimento e la percezione.l'automazione del ragionamento lavora alla definizione, progetto e implementazione di forme di ragionamento meccanico, principalmente ma non esclusivamente deduttive, quali la dimostrazione automatica di teoremi e la costruzione automatica di modelli. I metodi del ragionamento automatico contribuiscono ai fondamenti della computazione simbolica (programmazione dichiarativa, risoluzione di vincoli, basi di dati deduttive, sistemi di calcolo simbolico) ed hanno applicazioni nella verifica e sintesi di software e hardware e in matematica La robotica studia il collegamento intelligente tra percezione ed azione e sviluppa metodi per l'interazione di un robot dotato di attuatori e sensori con l'ambiente che lo circonda, per eseguire delle operazioni specifiche. La robotica è una scienza interdisciplinare che richiede competenze in numerose discipline. Quelle affrontate nel laboratorio di robotica sono: i controlli automatici per comandare il movimento del robot lungo traiettorie prestabilite; la pianificazione per calcolare la sequenza delle azioni del robot e le traiettorie nell'ambiente che lo circonda; e la teleoperazione per permettere ad un operatore di interagire tramite il robot con un ambiente remoto. Le applicazioni della robotica e delle sue tecnologie vanno dalla chirurgia assistita alla logistica, dalla ispezione degli ambienti alla protezione civile, dall'esplorazione dello spazio a quella degli oceani. Le aree specifiche di ricerca del laboratorio di robotica sono la teleoperazione chirurgica, la manipolazione mobile e la domotica. La prima area applica i principi di teleoperazione, realtà virtuale, interfacce aptiche di operatore,e algoritmi di controllo alla realizzazione di sistemi robotici per la chirurgia. La seconda area invece, si occupa della pianificazione e del controllo dei robot mobili che possono essere attrezzati con un manipolatore antropomorfo. La domotica si occupa dello studio di dispositivi per il supporto di persone disabili e/o anziani in un ambiente domestico. Trasversale alle aree è lo sviluppo di algoritmi per la fusione sensoriale e la comprensione della situazione ambientale, per fare in modo che il robot possa reagire in modo adeguato agli stimoli esterni. (M.P. Bonacina, M. Cristani, P. Fiorini) 9

10 3.5 LINGUAGGI LOGICA E METODI FORMALI Studio e sviluppo di metodologie formali (basate su modelli matematici precisi) per l'analisi, l'ottimizzazione, la certificazione, la robustezza e la sicurezza di sistemi software complessi. Scopo della ricerca è di ottenere strumenti automatici di analisi e verifica di programmi basati su una formalizzazione precisa (matematica) dei modelli e della semantica dei linguaggi di programmazione e dei sistemi di calcolo. (A. Di Pierro, R. Giacobazzi, A. Masini, I. Mastroeni, M. Merro, R. Segala, U. Solitro, F. Spoto, L. Viganò) 10

11 3.6 Matematica Logica, Fondamenti della Matematica, Didattica della Matematica: logica lineare; logica pragmatica (G. Bellin, R. Ferro). Problemi fondazionali legati ad aspetti didattici (R. Ferro, E. Gregorio). Algebra: equivalenze e dualità indotte da moduli tilting e cotilting; estensione delle teorie tilting e cotilting a categorie abeliane; rappresentazione di algebre finito e infinito dimensionali (E. Gregorio, F. Mantese). Moduli di lunghezza infinita, congetture omologiche, localizzazioni in categorie derivate (L. Angeleri). Geometria: estensioni della teoria dell'indice a spazi di lacci; geometria differenziale in dimensione infinita e topologia di varietà che emergono nella teoria quantistica dei campi (spazi di lacci e di applicazioni, Grassmanniane). Metodi geometrici e topologici in idrodinamica e invarianti di allacciamenti (links). Meccanica quantistica geometrica, quantizzazione geometrica e stati coerenti; monodromia classica e quantistica. Tecniche della geometria differenziale non commutativa (M. Spera). Analisi Matematica: analisi qualitativa di soluzioni di equazioni differenziali alle derivate parziali (per esempio, equazione di Ginzburg Landau, equazione e sistemi di equazioni di Schrödinger non lineari, equazione e sistemi di equazioni di Gross Pitaevskii) che emergono dalla fisica delle particelle e dalla fisica dei condensati (modelli di transizione di fase nella superconduttività, superfluidità, condensazione di Bose Einstein), e i loro legami con problemi geometrici, quali evoluzione di curve e superfici secondo la curvatura, e con tecniche numeriche, quali l'approssimazione di soluzioni ground state (S. Baldo, G. Orlandi, M. Squassina). Risultati di esistenza, non esistenza, molteplicità e concentrazione per problemi ellittici quasi lineari; sistemi parabolici di competizione-diffusione; sistemi di phase-fields con memoria; piatti termo-elastici (M. Squassina). Inversione globale di funzioni differenziabili. Congettura Jacobiana di Keller. Stabilità alla Liapunov per equazioni differenziali ordinarie (G. Zampieri). Probabilità: omogeneizzazione stocastica di sistemi fuori dell'equilibrio; diffusioni singolari; dinamiche derivanti da principi variazionali stocastici; algoritmi stocastici di apprendimento e modelli stocastici in biologia e finanza (L. M. Morato, P. Siri). Fisica Matematica: dinamica anolonoma. Moti di crociera. Stabilità alla Liapunov di sistemi meccanici. Integrabilità di sistemi Hamiltoniani (G. Zampieri). Analisi Numerica: interpolazione e iperinterpolazione multivariata: studio di punti di interpolazione quasi ottimali sia per l'interpolazione polinomiale classica che con funzioni radiali; software numerico efficiente; applicazione all'interpolazione di dati scattered, compressione di superfici, analisi di immagini (M. Caliari, S. De Marchi). Elementi finiti con enfasi all'adattività; software didattico per i metodi numerici (A. Pica). Approssimazione di funzioni di matrici per la soluzione di grandi sistemi di equazioni alle derivate ordinarie; soluzione di equazioni di Schrödinger non lineari con metodi spettrali (M. Caliari). 11

12 3.7 Modelli di calcolo Il gruppo "Modelli di Calcolo Naturale" (MNC), è nato nel 2002 presso il Dipartimento di Informatica dell'università di Verona, e svolge ricerca su temi di "Natural Computing", rivolgendosi ad entrambi gli aspetti di computazione biologica e di biologia computazionale. Infatti, da un lato si studiano tipi di calcoli in cui i sistemi biologici fungono da sostrato per elaborazioni di dati, secondo criteri non convenzionali, dall'altro si studiano modelli algoritmici di fenomeni naturali. In particolare, le ricerche attuali sono incentrate sui processi biomolecolari del "DNA Computing" e sull'applicazione del "Membrane Computing" allo studio di dinamiche cellulari. Nel campo del "DNA Computing" sono stati definiti metodi algoritmici di estrazione e ricombinazione del DNA, che estendono noti protocolli biotecnologici, ma in una prospettiva computazionale basata su doppie stringhe. Tali metodi sono stati validati con esperimenti in laboratori biotecnologici dell'ateneo veronese, ma con una supervisione ed analisi dei dati condotta all'interno del gruppo. Nel campo del "Membrane Computing" è stata introdotta una classe di sistemi (MP sistemi, ovvero P sistemi Metabolici) basata sui P sistemi, a loro volta introdotti alla fine degli anni novanta nell'area dei linguaggi formali e ispirati alla struttura della cellula. La specializzazione metabolica dei P sistemi si è rivelata molto utile nell'analisi di svariate dinamiche biologiche (cicli mitotici, oscillatori biochimici, dinamiche di popolazioni). Per questi sistemi è stata elaborata una teoria in cui concetti tipici della teoria dei linguaggi formali sono stati integrati con concetti di teoria dei sistemi. Quindi, sono stati elaborati vari metodi di ricostruzione dei meccanismi di regolazione dinamica, a partire da opportune serie temporali di dati osservati. In entrambi i filoni di ricerca (del DNA e Membrane Computing) si innestano problematiche piùspecifiche di Bioinformatica, ed in particolare di Biologia sintetica, una disciplina emergente in cui la sintesi computazionale e biotecnologica di meccanismi vitali assume un ruolo cruciale nell'indagine scientifica delle logiche sottostanti ai pricipi di organizzazione biologica. Negli ambiti di ricerca delineati il gruppo ha prodotto, negli ultimi anni, circa cinquanta pubblicazioni su riviste internazionali, serie scientifiche internazionali e atti di convegni internazionali. Inoltre, sono stati sviluppati vari pacchetti software per MP sistemi (Psim, Mpsim, MetaPlab, tutti "public domain") che consentono di analizzare e sperimentare, in silico, un'ampia classe di dinamiche biomolecolari (il software e i relativi riferimenti bibliografici sono reperibili nei siti: mplab.sci.univr.it, amarena.sci.univr.it/centro-biomedico-computazionale). Il gruppo è diretto dal Prof. Vincenzo Manca (anche presidente del CL in Bioinformatica, presso la Facoltà di Scienze) e, oltre a lui, include un ricercatore universitario (Dott.ssa Giuditta Franco), un post-doc (attualmente in UK), quattro dottorandi e tre studenti di tesi in Informatica e Bioinformatica. Il gruppo collabora intensamente con ricercatori della Facoltà di Scienze Naturali e della Facoltà di Medicina, ed afferisce al Centro interdipartimentale di ateneo di Biomedicina Computazionale (CBMC). Fa parte del consorzio accademico "European Molecular Computing Consortium" (EMCC), mantenendo stretti contatti con diverse istituzioni scientifiche nazionali ed internazionali. Negli ultimi quattro anni ha partecipato ad un progetto Firb ed ad un progetto Prin (curando la coordinazione nazionale di tali progetti). (G. Franco, V. Manca, F. Fontana) 12

13 3.8 Visione artificiale, elaborazione di immagini e suoni Il gruppo di Visione, Elaborazione delle Immagini e Suoni (VIPS) del Dipartimento di Informatica dell Università degli Studi di Verona è attivo nella ricerca di base e applicata per le discipline di Visione Computazionale e Riconoscimento, Elaborazione di Immagini, Interazione Uomo-Macchina, Modellazione del Suono e Interfacce Uditive e multimodali. Attualmente, il gruppo è composto da più di 20 persone, di cui 7 docenti, 9 studenti di dottorato e vari collaboratori, sia postdoc che junior. L esperienza e le competenze acquisite vengono impiegate per lo sviluppo di applicazioni all interno di una consolidata collaborazione con la Commissione Europea, agenzie di ricerca nazionali e internazionali, industrie ed istituzioni. La ricerca in VIPS è condotta da gruppi di lavoro che interagiscono costantemente e si confrontano in incontri periodici volti alla diffusione delle competenze acquisite e alla discussione delle problematiche comuni, in un processo di continua crescita professionale. Infine, i prodotti della ricerca sono pubblicati in riviste di spicco e diffusi nelle più prestigiose conferenze internazionali, contribuendo allo stato dell arte e dando luogo a fruttuose collaborazioni di ricerca. La ricerca La ricerca svolta nel gruppo VIPS copre un ampia gamma di tematiche: Analisi di immagini: filtraggio e segmentazione, estrazione di caratteristiche, riconoscimento di oggetti, ricostruzione di scene, analisi e fusione di dati multisensoriali, modellazione della percezione visiva finalizzata alla rappresentazione e interpretazione di immagini Visione Computazionale: stereopsi, mosaici di immagini, sintesi di immagini, autocalibrazione, modellazione tridimensionale, acquisizione di modelli. Pattern Recognition: classificazione e clustering di immagini, videosequenze e di pattern in generale (con enfasi su dati bio-informatici/bio-medici, come ad esempio frammenti di DNA o SNP-sequenze e immagini MRI aumentate da parametri fisiologici), uso di metodi come reti neurali, modelli grafici generativi (ad esempio catene di Markov a stati nascosti, abbondantemente sfruttati in applicazioni di sorveglianza automatizzata) e Support Vector Machine, tracking e segmentazione di oggetti in moto. Modellazione del Suono e Interfacce Uditive: tecniche di sintesi di suoni ecologici e musicali basate su modelli fisici; design e analisi di ambienti acustici virtuali; presentazione in modalità audio (sonificazione) di dati. Le applicazioni Le competenze del personale del gruppo VIPS sono applicabili a numerosi settori industriali e utilizzabili in diversi contesti. Alcuni esempi: Ispezione automatica di prodotti e processi industriali per il controllo di qualità. Sistemi di visione in robotica, navigazione e guida di veicoli autonomi. Realtà aumentata/virtuale di ausilio al telecontrollo di veicoli in ambienti ostili (sottomarino o spaziale). Interazione uomo-macchina attraverso riconoscimento di gesti. 13

14 Sistemi di sorveglianza automatizzata multimodale per il monitoraggio di aree interne ed esterne, riconoscimento di comportamenti anomali, rilevamento di situazioni caratteristiche (per es. incendi, incidenti, ecc.). Sistemi di social signalling, atti ad individuare automaticamente classi di comportamenti (p.e., estroverso/introverso) all interno di interazioni sociali. Controlli biometrici di sicurezza, quali il riconoscimento di volti, impronte, timbro vocale. Sistemi di ricerca basati sul contenuto (multimodale) di database di immagini/videosequenze. Applicazioni biomedicali: ricostruzione 3D di organi di ecografia: MRI, raggi X, etc., segmentazione di immagini MRI. Integrazione di modelli percettivi nel contesto dell analisi di immagini mediche, investigazione e modellizzazione della categorizzazione del colore. Bioinformatica: analisi e modellazione di proteine e di stringhe di DNA, studi di associazione. Ricostruzione di immagini: formulazione di metodi di regolarizzazione per la deconvoluzione di immagini e applicazioni in problemi biomedici e astronomici. (M. Bicego, U. Castellani, M. Cristani, F. Fontana, M.Piana, A. Fusiello, A. Giachetti, G. Menegaz, V. Murino) 14

15 4. PERSONALE DOCENTE Al momento dell attivazione del dipartimento di Informatica hanno richiesto opzione di afferenza ventidue Docenti tra Professori Ordinari, Professori Associati e Ricercatori già afferenti al Dipartimento Scientifico e Tecnologico (DST). Successivamente l organico si è arricchito di nuovi docenti appartenenti ad aree di ricerca attinenti all informatica. 15

16 DOTT. ANDREA ACQUAVIVA Andrea Acquaviva diventa dottore di ricerca in ingegneria elettronica ed informatica presso l Università di Bologna nel 2003 e sempre lo stesso anno riceve la carica di ricercatore presso il dipartimento di informatica all Università di Urbino. Afferisce al Dipartimento di informatica dell Università di Verona da dicembre 2006 a ottobre Dal novembre 2008 afferisce al Dipartimento di Automatica ed Informatica del Politecnico di Torino. Dal 2005 è anche ricercatore visitatore presso Ecole Politechnique Federale de Lausanne (EPFL). È stato coinvolto in diversi progetti di ricerca industriale con Hewlett Packard e Freescale Semiconductor (UK) ed è coinvolto in diversi progetti europei riguardanti software e architetture per piattaforme multicore e sistemi distribuiti a basso consumo di potenza. L area di ricerca del Prof. Acquaviva si concentra principalmente su: calcolo parallelo per sistemi distribuiti embedded quali piattaforme multicore e reti di sensori; simulazione ed analisi di dati biologici su architetture parallele. Le ricerche di Andrea Acquaviva (tra il 2001 e il 2008) hanno portato alla pubblicazione di più di 50 articoli in riviste e conferenze internazionali e 6 capitoli di libro. Non presente da novembre Area di ricerca: Architetture e sistemi Insegnamenti: Teoria dell informazione Pubblicazioni: S. Carta, A. Alimonda, A. Acquaviva, A. Pisano, L. Benini (2007). A Control Theoretic Approach to Energy Efficient Pipelined Computation in MPSoCs. ACM Transactons on embedded computing systems, pp Vol.6. E. Lattanzi, E. Regini, A. Bogliolo, A. Acquaviva (2007). Energetic Sustainability of Routing Algorithms for Energy-Harvesting Wireless Sensor Networks Computer communications, pp Vol.30. A. Acquaviva, E. Lattanzi, A. Bogliolo (2006). Power Aware Network Swapping for Wireless Palmtop PCs. IEEE Transactions on mobile computing, pp Vol.4. A. Acquaviva, L. Benini, B. Riccò (2001). Software-controlled processor speed setting for low-power streaming multimedia. IEEE Transactions on Computer-Aided design of integrated circuits and systems, pp Vol

17 PROF. ALBERTO BELUSSI Nato a Brescia il 10 Aprile 1965, Alberto Belussi consegue nel febbraio 1992 la laurea in Ingegneria Elettronica presso il Politecnico di Milano. Nel 1993 inizia il Dottorato di Ricerca in Ingegneria Informatica e Automatica presso lo stesso ateneo e nel 1994/95 svolge un periodo di ricerca all estero presso il Dipartimento di Computer Science (Univeristy of Maryland - USA). Nel novembre 1996 consegue il titolo di dottore di ricerca in Ingegneria Informatica e Automatica. Nel marzo 1998 prende servizio come ricercatore presso la Facoltà di Scienze MM. FF. e NN. dell'università di Verona. Afferisce al nascente Dipartimento di Informatica nel Nel gennaio 2004 diventa professore associato presso il medesimo dipartimento. Dal 1992 Alberto Belussi svolge la propria attività di ricerca nell'area delle Basi di Dati spaziali e dei Sistemi Informativi Territoriali, e in particolare si occupa di metodologie di progettazione di basi di dati spaziali, di modelli per la rappresentazione dell informazione geografica multi-accuratezza, di metodologie per l integrazione di basi di dati spaziali eterogenee e di strumenti per il supporto all interoperabilità tra sistemi che gestiscono dati spaziali. Area di ricerca: Basi di dati e sistemi informativi Insegnamenti: Basi di dati e web Sistemi informativi geografici Pubblicazioni: A. BELUSSI, B. CATANIA AND P. PODESTÀ, Towards Topological Consistency and Similarity of Multiresolution Geographical Maps, Atti di "Proceedings of the 13th annual ACM international workshop on Geographic information systems", Bremen, Germany, November 04-05, 2005, A. BELUSSI, M. NEGRI AND G. PELAGATTI, Modelling Spatial Whole-Part Relationships using an ISO-TC211 conformant approach, «Information and Software Technology», vol. 48, 2006, pp FEDERICO AVANZINI, DAVIDE ROCCHESSO, ALBERTO BELUSSI, ALESSANDRO DAL PALÙ, AND AGOSTINO DOVIER, Designing an Urban-Scale Auditory Alert System, «IEEE Computer», vol. 37, n. 9, 2004, pp A. BELUSSI, E. BERTINO, B. CATANIA, Using Spatial Data Access Structures for Filtering Nearest Neighbor Queries, «Data & Knowledge Engineering», vol. 40, 2002, pp

18 DOTT. GIANLUIGI BELLIN Consegue la laurea in filosofia nel 1976 presso l università degli Studi di Padova e nel 1990 riceve il titolo di Dottore di ricerca in filosofia presso la Stanford University, USA. È stato studente visitatore iscritto in un programma di PhD in Filosofia all Università di Stockholm, Svezia, Nel 1968 consegue il Diploma in Piano presso il Conservatorio di Musica C. Pollini, Padova. Dall Aprile 1998 è ricercatore in Logica Matematica MAT01 presso Università degli Studi di Verona, Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali, afferisce al Dipartimento di informatica dall attivazione Area di ricerca: Modelli di calcolo Insegnamenti: Deduzione Automatica Pubblicazioni: G. BELLIN, C. BIASI (2004). Towards a logic for pragmatics. Assertions and conjectures. Journal of Logic and Computation, pp Vol. 14 G.BELLIN, M. HYLAND, E. ROBINSON, C. URBAN (2006). Categorical Proof Theory of Classical Propositional Calculus. Theoretical Computer Science, pp Vol. 364 G. BELLIN (2003). Chùs Construction: A Proof-theoretic Approach. Logic for Concurrency and Synchronisation. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht: pp G. BELLIN, K. RANALTER (2003). A Kripke-style semantics for the intuitionistic logic of pragmatics ILP. Journal of Logic and Computation, pp Vol

19 MARIA PAOLA BONACINA Maria Paola Bonacina ha una laurea in Scienze dell'informazione e un Dottorato di Ricerca in Informatica dall'universita` degli Studi di Milano e un PhD in Computer Science dalla State University of New York at Stony Brook. Dopo essere stata prima Assistant Professor e poi Associate Professor presso il Department of Computer Science della University of Iowa, dove ricevette tra l'altro un "Dean Scholar Award", è Professoressa Ordinaria di Informatica presso il Dipartimento di Informatica dell'universita` degli Studi di Verona dall'ottobre La sua area di ricerca è il ragionamento automatico con più di 60 pubblicazioni. Le sue ricerche sono state finanziate dalla National Science Foundation, incluso il prestigioso "CAREER award", e dal Ministero per la Ricerca e l'università. Tra i numerosi impegni internazionali, e` stata eletta due volte "Trustee" della International Conference on Automated Deduction. È stata Presidente del Corso di Laurea in Informatica ed e` Direttrice della Scuola di Dottorato di Scienze Ingegneria Medicina. Area di ricerca: Intelligenza artificiale e robotica Insegnamenti: Deduzione automatica Linguaggi di programmazione Intelligenza artificiale Pubblicazioni: MARIA PAOLA BONACINA. Towards a unified model of search in theorem proving: subgoal reduction strategies. Journal of Symbolic Computation, 39(2): , February MARIA PAOLA BONACINA AND NACHUM DERSHOWITZ. Abstract canonical inference. ACM Transactions on Computational Logic, 8(1): , January ALESSANDRO ARMANDO, MARIA PAOLA BONACINA, SILVIO RANISE AND STEPHAN SCHULZ. New results on rewrite-based satisfiability procedures.acm Transactions on Computational Logic, to appear, 49 pages. MARIA PAOLA BONACINA AND MNACHO ECHENIM. On variable-inactivity and polynomial satisfiability procedures. Journal of Logic and Computation, in press, 20 pages, published electronically as advance access on August 21, 2007 (doi: /logcom/exm055). 19

20 PROF EMILIO BURATTINI Assistente presso l Università dell Aquila fino al 1971 è, poi, diventato ricercatore del Consiglio Nazionale delle Ricerche presso i Laboratori Nazionali di Frascati dove ha iniziato ricerche pionieristiche nel campo della Luce di Sincrotrone applicata alla Scienza dei Materiali e alla Biomedicina. Particolare menzione meritano i lavori nel campo della Mammografia ad alta risoluzione ed elevato contrasto con luce di sincrotrone monocromatica condotti a Frascati, presso Laboratori dell Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. L attività didattica, svolta dal 1972 al 1979 presso la Facoltà di Scienze dell Università Federico II di Napoli, quale incaricato stabilizzato, è proseguita nel 1991, come Professore Ordinario di Fisica Medica presso la Facoltà di Medicina e Chirurgia dell Università di Verona. Chiamato nel 1993 a far parte del Comitato Tecnico Ordinatore, della nuova Facoltà di Scienze, allora in corso di istituzione, ne divenne Presidente nel 1994 ed in tale veste, il primo novembre dello stesso anno, dichiarò conclusi i lavori del Comitato e diede inizio all attività didattica. Ha ricoperto la carica di Preside della Facoltà, ormai ben consolidata, dal 2003 al Dal 1996 in poi ha fatto parte di vari Comitati tecnici Scientifici presiedendo, dal 2000 al 2006, quello della Veneto Innovazione. Le sue ricerche, testimoniate da una produzione scientifica di oltre 200 lavori, sono proseguite, fino alla fine degli anni 90, nel campo delle applicazioni della luce di sincrotrone, conducendo ricerche non solo a Frascati, ma anche in Europa, negli Stati Uniti ed in Russia. Negli ultimi anni si è occupato di Microspettroscopia IR applicata alla Biologia e alla Medicina ed ha collaborato alla nascita di un Laboratorio di Interferometria IR presso il Dipartimento. di Informatica. Non presente da novembre 2007 Area di Ricerca: Fisica di base e applicata con Luce di Sincrotrone Insegnamenti: Fisica Pubblicazioni: M. CESTELLI GUIDI, M. PICCININI, A. MARCELLI, A NUCARA, P. CALVANI, E. BURATTINI (2005). Performance of SINBAD, the IR source at DAFNE. Journal of the Optical Society of America A, pp Vol.22. G. CINQUE, G. BELLISOLA, M. COLOMBATTI, E. BURATTINI. (2006). X-ray Absorption Near Edge Spectroscopy of sulfur in biomolecules: two examples from Glutathione and Insulin. Acta Physica Polonica, pp Vol E.BURATTINI, F. MALVEZZI CAMPEGGI, M. CHILOSI, C. CONTI, P. FERRARIS, F. MONTI, S. SABBATINI, G. TOSI, A. ZAM (2007). FPA micro spectral imaging of non-hodgkin lymphomas. Journal of molecular spectroscopy, pp Vol M. PICCININI, M. CESTELLI GUIDI, A. MARCELLI, P. CALVANI, E. BURATTINI, A. NUCARA, P. POSTORINO, A. SACCHETTI, E. ARCANGELETTI, E. SHEREGII, J. POLIT, A. KISIEL (2005). Far-infrared synchrotron radiation spectroscopy of solids in normal and extreme conditions. Physica Status Solidi C, pp.236- Vol.2. 20

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