Ministero dell'Universita' e della Ricerca scientifica e tecnologica
Dipartimento Affari Economici
Programmi di Ricerca scientifica - richiesta di cofinanziamento
 (DM del 23 aprile 1997)
PROGETTO DI UNA UNITA' DI RICERCA - MODELLO B
Anno 1997 - prot. 9709A77351_004

1. Programma di Ricerca di tipo: interuniversitario


Area Scientifico Disciplinare: Ingegneria industriale dell'informazione
Per programmi inter-area:
 Area: Scienze matematiche (35%)

2. Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
ATZENI
(Cognome) 		PAOLO
(Nome)
(Cognome acquisito - facoltativo)
IIIa Università
(Università)		 INGEGNERIA
(Facoltà)
DIP INFORMATICA E AUTOMAZIONE
(Dipartimento/Istituto)

3. Titolo del Programma di Ricerca Metodologie e tecnologie per la gestione di dati e processi su reti Internet e Intranet

4. Responsabile Scientifico dell'Unità di Ricerca
DI FELICE
(Cognome) 		PAOLINO
(Nome)
(Cognome acquisito - facoltativo)
Professore Associato
(Qualifica)		 06/06/51
(Data di nascita)		 DFLPLN51H06F690U
(Codice di identificazione personale)
L'AQUILA
(Università)		 INGEGNERIA
(Facoltà)
Dip. Ingegneria Elettrica
(Dipartimento/Istituto)		 171494 Banca d'Italia AQ
(Codice conto Tesoreria Unica del Dip/Ist.)
0862/434418
(Prefisso e telefono)		 0862/434403
(Numero fax)		 pdifelice@axscaq.aquila.infn.it
(Indirizzo di posta elettronica)

5. Settori disciplinari interessati dal Programma di Ricerca
K05A

6. Titolo specifico del programma svolto dall'Unità di Ricerca
Trattamento dell'incertezza nei dati spaziali

7. Descrizione del Programma dell'Unità di Ricerca
A. Premessa
I dati spaziali sono una categoria di dati cui la comunita' scientifica nazionale ed internazionale sta dedicando crescente interesse da molti anni ormai. L'interesse e' motivato dalla molteplicita' di applicazioni in cui si incontrano tale categoria di dati, nonche' dalle stimolanti problematiche di ricerca sollevate allorche' si cerca di modellare e manipolare i medesimi. Tra le applicazioni e' possibile citare tutte quelle che hanno a che fare con il contesto geografico (e che portano allo sviluppo dei cosiddetti sistemi informativi geografici), il contesto delle applicazioni rivolte alla grafica, quelle rivolte allo sviluppo di applicazioni multimediali, ecc.
Per quanto riguarda le problematiche di ricerca molte di esse scaturiscono dalle peculiarita' del tutto speciali dei dati spaziali, ossia:
a) la voluminosita': basti pensare, ad esempio, all'occupazione di memoria causata da una singola immagine terrestre acquisita via satellite;
b) la complessita': si pensi ad esempio al contesto geografico, la superficie della terra e' infinitamente complessa e, consequentemente una qualunque rappresentazione della medesima non puo' che essere un'approssimazione, piu' o meno grossolana, della realta';
c) l'eterogeneita': una informazione completa deve tener conto di tre aspetti complementari ed indissolubili:
i) la parte descrittiva del dato necessaria per descrivere il tipo di entita' spaziale cui ci si sta rivolgendo;
ii) la parte geometrica del dato necessaria per descrivere i contorni dell'entita' in esame ed eventualmente la sua superficie;
iii) le relazioni spaziali tra le diverse entita' che intervengono nel frammento di realta' d'interesse.
B. Basi di Dati Spaziali e la Rete Internet
Con l'affermazione della rete Internet si e' registrata, contemporaneamente, una crescente disponibilita' di datasets spaziali su molteplici siti della medesima a cura di enti di natura diversa (alcuni esempi: FGDC National Geospatial Data Clearinghouse (http://nsdi.usgs.gov/nsdi/), the Alexandria Digital Library (http://alexandria.sdc.ucsb.edu), the Global Change Master Directory (http://gcmd.gsfc.nasa.gov/), the ERIN environmental data catalog (http://www.ern.gov.au/erin.html).
Tipicamente, i datasets si differenziano nel formato di rappresentazione dei dati e nell'accuratezza con cui la realta' viene rappresentata. E' evidente che al crescere del numero potenziale di datasets spaziali disponibili sui siti della rete diventa nevralgico per i potenziali utilizzatori poter disporre di parametri, che denominiamo metadati, sufficientemente astratti idonei ad esprimere le peculiarita' di tali datasets (quale la scala di rappresentazione, il formato dei dati, la dimensione del dataset, ecc). Evidentemente, i metadati sono essenziali per agevolare la selezione da parte dei potenziali utilizzatori del dataset piu' appropriato per condurre le operazioni di analisi spaziale di loro interesse (alcuni esempi: la pianificazione urbanistica, il monitoraggio ambientale, la dislocazione di risorse sul territorio quali, ad esempio, ospedali, centri di raccolta dei rifiuti, centri sportivi, ecc). A fianco ai metadati, e' indispensabile definire un modello dei dati spaziali. Sfortunatamente, i modelli esistenti assumono che i dati spaziali sono esenti da "incertezze" il che e', evidentemente, una grossolana semplificazione della realta'.

8. Obiettivo del programma dell'Unità di Ricerca
Oggigiorno esiste una ampia disponibilita' di datasets spaziali su siti WWW che si differenziano nel formato di rappresentazione dei dati e nell'accuratezza con cui la realta' viene rappresentata. Presso l'unita' di Ricerca dell'Aquila si investigherą il ruolo dei metadati nella descrizione di datasets spaziali e si procederą alla definizione di un modello per il trattamento dell'incertezza nei dati spaziali, onde agevolarne il trattamento integrato.
La ricerca sara' di base.
Ai fini di un proficuo avanzamento della ricerca e' necessario potersi avvalere della collaborazione di esperti internazionali da pagare sui fondi del progetto.

9. Base di partenza scientifica
9. Base di partenza scientifica
Un'attivita' simile e' condotta sia in progetti nazionali che internazionali. In particolare, l'unita' proponente ha gia' avuto finaziamenti per una ricerca strettamente connessa con la precedente nel Progetto Coordinato del CNR "Modellazione e interrogazione di basi di dati multimediali (MIDA)" (responsabile nazionale Prof. P. Ciaccia) e nel Progetto Coordinato del CNR "Modelli e sistemi per il trattamento di dati ambientali e territoriali" (responsabile nazionale Prof. M. Talamo).
In ambito internazionale si desidera menzionare il documento definito dall'UCGIS (University Consortium for Geographic Information System) [1], il quale ha riconosciuto che la problematica del trattamento dell'incertezza e' una tra le prime dieci tematiche di ricerca a massima priorita' nel futuro immediato nel contesto dell'acquisizione, interrogazione e manipolazione dei dati spaziali. Anche nell'agenda di ricerca del progetto GISDATA, sponsorizzato dalla European Science Foundation (ESF), tale problematica ha rivestito un ruolo prioritario, come testimoniato dalla produzione del libro [2].
Riferimenti
[1] University Consortium for Geographic Information Science (1996) Research priorities for geographic information science. Cartography and Geographic Information Systems 23(3)
[2] P. A. Burrough (1996) Natural Objects with Indeterminate
Boundaries. in: P. A. Burrough and A. U. Frank (Ed.), Geographic Objects with Indeterminate Boundaries. GISDATA Book Series pp. 3-28, Taylor & Francis, London.

10. Durata del Programma di Ricerca 24 (mesi)

11. Pubblicazioni scientifiche più significative del Responsabile dell'Unità di Ricerca
  1. E. Clementini and P. Di Felice. Topological invariants for lines. IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering (to appear) (1997).
  2. E. Clementini, P. Di Felice, and D. Hernandez. Qualitative representation of positional information. Artificial Intelligence (to appear) (1997).
  3. E. Clementini and P. Di Felice. Approximate Topological Relations. International Journal of Approximate Reasoning 16: 173-204 (1997).
  4. E. Clementini and P. Di Felice. A global framework for qualitative shape description. GeoInformatica 1(1): 1-17 (1997).
  5. E. Clementini and P. Di Felice. An Algebraic Model for Spatial Objects with Indeterminate Boundaries. in: P. A. Burrough and A. U. Frank (Ed.), Geographic Objects with Indeterminate Boundaries. GISDATA Series chapter 11, pp. 155-169, Taylor & Francis, Lon

12. Risultati ottenibili con fondi propri
Articoli scientifici dei soli componenti l'Unita' di ricerca senza avvalersi della collaborazione di esperti internazionali.

13. Risorse umane impegnabili nel Programma dell'Unità di Ricerca
(un docente-ricercatore può far parte di una sola Unità di Ricerca)

13.1 Personale universitario dell'Università sede dell'Unità di Ricerca


No. Cognome Nome Dipart./Istituto Qualifica Mesi uomo
1. Di Felice Paolino Dip. Ingegneria Elettrica Professore Associato 8
2. Clementini Eliseo Dip. Ingegneria Elettrica Ricercatore 12
3. D'Atri Alessandro Dip. Ingegneria Elettrica Professore Ordinario 6
4. Tarantino Laura Dip. Ingegneria Elettrica Ricercatore 12
5. Padovani Cesare Dip. Ingegneria Elettrica Ricercatore 4

13.2 Personale universitario di altre Università:

No. Cognome Nome Università Dipart./Istituto Qualifica Mesi uomo

13.3 Titolari di borse ex L. 398/89 art. 4 (post-dottorato e specializzazioni)

No. Cognome Nome Dipart./Istituto Mesi uomo

13.4 Titolari di borse per dottorato di ricerca

No. Cognome Nome Università sede amm. Dipart./Istituto Ciclo Mesi uomo
1. Cicerone Serafino Roma Dip. Informatica e Sistemistic X 4

13.5 Personale extrauniversitario - aggregabile al programma senza oneri aggiuntivi

No. Cognome Nome Ente Qualifica Mesi uomo

13.6 Personale a contratto

No. Cognome Nome Qualifica Costo previsto Mesi uomo
1. Vaida Dragos Professore straniero 15 4
2. Bruegger Bud Libero Professionista 15 4
3. X X Esperto internazionale 15 3
4. X X Esperto internazionale 15 3

14. Risorse finanziarie a sostegno del Programma già disponibili all'atto della domanda
(tutte le cifre sono espresse in milioni)

QUADRO RD

Provenienza anno di assegnazione importo disponibile nome Resp. Naz.
Universita'    
Dipartimento  1997  8,000
MURST (ex 40%)  antecedente 1995  
MURST (ex 40%)  1995    
MURST (ex 40%)  1996  14,500  Atzeni
CNR    
Unione Europea    
Altro    
TOTALE    22,500

14.1 Altro (origine e importi dettagliati):

15. Risorse finanziarie acquisibili in data successiva a quella della domanda e utilizzabili a sostegno del Programma
(tutte le cifre sono espresse in milioni)

QUADRO RA

Provenienza anno della domanda o stipula del contratto stato di approvazione disponibilità per il programma
Università  1997  disponibili in caso di accettazione della domanda  21,000
Dipartimento      
CNR      
Unione Europea      
Altro      
TOTALE      21,000

15.1 Disponibilità per il programma(articolare negli anni di durata del programma)

1 anno: 10,5 milioni 2 anno: 10,5 milioni

15.2 Altro (origine e importi dettagliati)

16. Apparecchiature o grandi attrezzature

16.1 Disponibili ed utilizzabili per la ricerca proposta
(tutte le cifre sono espresse in milioni)

descrizione anno di acquisizione valore all'acquisto finanziamenti ottenuti dal MURST % di utilizzo per la ricerca proposta
         
         
         

L'uso delle attrezzature disponibili richiede, per la ricerca proposta, interventi di adeguamento?

Quota necessaria per l'adeguamento:

16.2 Descrizione sintetica dell'adeguamento richiesto

16.3 Richiesta di grandi attrezzature (GA)
(tutte le cifre sono espresse in milioni)
  1. Descrizione:


    Valore presunto (milioni):    

  2. Descrizione:


    Valore presunto (milioni):    

  3. Descrizione:


    Valore presunto (milioni):    

17. Certifico la disponibilità e l'utilizzabilità dei fondi si



Firma ________________________________ (per la copia da depositare presso l'Ateneo)

18. Costo complessivo del Programma dell'Unità di Ricerca (in milioni di lire)

Costo complessivo

di cui: 		 108,500

Voce importo
Materiale inventariabile - (Voce A)  0,000
Spese generali - (Voce B)  108,500
Grandi attrezzature - (Voce GA)  


Risorse disponibili all'atto della domanda (RD)  22,500
Risorse acquisibili (RA)  21,000
Cofinanziamento richiesto al MURST  65,100
Costo minimo per garantire
la possibilità di verifica dei risultati 		 80,000

Occorre precisare che la quota di cofinanziamento massimo del Programma di Ricerca deve essere pari a:
(Totale RD + Totale RA) x 1.5 per progetti Interuniversitari e
(Totale RD + Totale RA) x 0.66 per progetti Intrauniversitari

(per la copia da depositare presso l'Ateneo e per l'assenso alla divulgazione via Internet delle informazioni riguardanti i programmi finanziati; legge del 31.12.96 n° 675 sulla "Tutela dei dati personali")



Firma ____________________________________ Data 22/7/97
Ora  11:50:47