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_017

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
PANTI
(Cognome) 		MAURIZIO
(Nome)
(Cognome acquisito - facoltativo)
Professore Associato
(Qualifica)		 24/03/47
(Data di nascita)		 PNTMRZ47C24C615I
(Codice di identificazione personale)
ANCONA
(Università)		 INGEGNERIA
(Facoltà)
ISTITUTO DI INFORMATICA
(Dipartimento/Istituto)		 103/97
(Codice conto Tesoreria Unica del Dip/Ist.)
071 /2204832
(Prefisso e telefono)		 071/2204474
(Numero fax)		 panti@inform.unian.it
(Indirizzo di posta elettronica)

5. Settori disciplinari interessati dal Programma di Ricerca
K05A

6. Titolo specifico del programma svolto dall'Unità di Ricerca
SISTEMI MULTIAGENTE PER IL RICONOSCIMENTO DI SOMIGLIANZE SEMANTICHE DI SCHEMI CONCETTUALI DI BASI DI DATI FEDERATE

7. Descrizione del Programma dell'Unità di Ricerca
L'obiettivo della Unitā Operativa di Ancona consiste nell'adattamento di una variante a collaborazione "spontanea" (Panti 96) (Chang 94) del modello di sistema ad agenti a conoscenza distribuita (Davis 83) al fine di svolgere, in modo automatico e collaborativo, i task relativi alla individuazione delle somiglianze semantiche tra schemi di DB eterogenei usando anche elementi di conoscenza rapresentanti il dominio applicativo in termini di attivitā ed oggetti (Panti 94 ) e tecniche di analisi semantica proprie dell1elaborazione del linguaggio naturale (NLP).
1°Semestre Studio e rappresentazione della conoscenza rilevante in uno specifico dominio applicativo (al momento ipotizzato un singolo sottosistema informativo in due o tre enti pubblici - ad esempio, magazzino economale). La finalitā č di verificare, ed eventualmente adattare, i metodi di elicitazione e le strutture di rappresentazione necessarie al modello negoziale ad agenti.
Identificazione delle informazioni per l'individuazione di somiglianze semantiche fra attributi attraverso l'utilizzo di metodi formali e derivati dall'ambito del NLP.
Deliverable: Report + estrattore e valutatore dell'informazione ricavabile dal data dictionary.
2° Semestre
Estrazione di informazioni per l'individuazione di somiglianze semantiche fra attributi mediante l'analisi delle transazioni e del contesto di utilizzo.
Adattamento del paradigma collaborativo del modello ad agenti alla esecuzione di transazioni distribuite in una rete di data base eterogenei.
Deliverable: Report + Tools per la rappresentazione della conoscenza di dominio.
3° Semestre
Realizzazione di un primo prototipo funzionante del gestore del protocollo negoziale sul quale testare l'integrazione delle informazioni ricavate dal Data Dictionary e dall'analisi delle transazioni.
Deliverable: Report + prototipo del gestore del protocollo negoziale.
4° Semestre
Definizione del pianificatore e sperimentazione, in un ambiente "di produzione", del modello ad agenti per l'esecuzione di transazioni distribuite su una rete di data base eterogenei.
Deliverable: Report + prototipo software.

8. Obiettivo del programma dell'Unità di Ricerca
Costruzione di un prototipo di sistema multiagente per la riduzione delle eterogeneitā semantiche di schemi di basi si dati federate, con particolare riferimento al problema della determinazione di somiglianze semantiche fra attributi a partire da informazioni contenute sia nella struttura della relazione che nel contesto d'uso degli attributi stessi (transazioni).

9. Base di partenza scientifica
Nella realizzazione di Sistemi Informativi cooperativi ed autonomi (Muller 94) č di fondamentale importanza che l'aggiunta o la eliminazione dalla rete di un sistema cooperante, avvenga in modo "poco costoso", in termini di intervento esterno umano e di assoggettamento a standardizzazioni (soprattutto degli schemi delle bdd) che l'miterebbero l'autonomia dei singoli, tipica di tali modelli. Alcuni approcci alla somiglianze semantiche fra schemi concettuali di bdd e che utilizzano metodi basati su euristiche soggettive, tipicamente fornite off-line da analisti (Shet 88)(Larson 89), risultano "costosi" per innestare una nuova base di dati in una federazione esistente, altri, che mirano ad estrarre la semantica in modo automatico dalle informazioni contenute nelle basi di dati stesse, e che utilizzano informazioni presenti nel dizionario dei dati o nella base di dati stessa (Ellmer 95)(Li 94)(Diamantini 96),non risultano soddisfacenti dal momento che si confrontano con il limite della poca espressivitā semantica delle informazioni strutturali. L'unitā di Ancona, a partire dal 1989, ha curato la ricerca nell'area dei Sistemi Informativi, nell'Ingegneria del Software e delle Basi di Dati.
I particolare il lavoro č stato indirizzato sulla specifica e sulla realizzazione di modelli di Sistemi Informativi cooperativi ed autonomi (Muller 94) definendo un modello di sistema ad agenti a conoscenza distribuita, come variante al modello negoziale di Davis-Smith (Davis 83), in grado di aggregare dinamicamente agenti/gruppi di agenti, secondo un protocollo di collaborazione "spontanea" (Cucchiarelli Panti 96) (Chang 94) per l'esecuzione di task. Nell'attivitā di definizione, estrazione e rappresentazione della conoscenza di dominio applicativo, č stata approfondita la ricerca e la progettazione di tools di supporto alla prima fase del ciclo di vita del software, in particolare per l'individuazione e la verifica dei Requisiti Funzionali (Panti 95) e per la generazione di basi di conoscenza rapresentanti il dominio applicativo in termini di attivitā ed oggetti (Mylopoulos 90 ).
(Chang 94) M.K. Chang, C.C. Woo, A Speech Act Based Negotiation Protocol: Design Implementation and Test Use - ACM Trans. on Information Systems, Vol. 12, N. 4, 360-377, 1994.
(Davis 83) Davis R., Smith R. - Negotiation as a metaphor for distributed problem solving - Artificial Intelligence, Vol. 20, pp. 63-109, 1983.
(Diamantini 96): S. Castano, C. Diamantini, Classificazione di schemi di E-R basata su tecniche neurali, SEBD 96, S. Miniato, pp 365-383
(Ellmer 95) E. Ellmer et alii: 3Neural Network Technology to Support View Integration2, Proc. OO-ER195, Gold Coast 1995, Springer-Verlag
(Larson 89): J. Larson et alii: 3A theory of attribute equivalence in databases with application to schema integration2, IEEE Trans. Software Engineering, 15, 4, 449-463, 1989
(Li 94): W.S. Li et alii: 3Semantic Integration in Heterogeneous Databases using Neural Networks2, Proc. VLDB194, Santiago del Cile]
(Muller 94) J.P. Muller, Pischekl M. - An Architecture for Dinamically Interacting Agents - International Journal of Intelligent and Cooperative Information Systems, 3, 1, 25-45, 1994.
(Panti 96) A. Cucchiarelli, M. Panti, S. Valenti, Voluntary Collaboration and Coordination in Multi-Agent Environment, Intl Conf. "Artificial Intelligence, Expert Systems and Neural Networks", H. Adeli ed, 321-326, 1996.
(Panti 94) M. Panti, A. Cucchiarelli, S. Valenti, Supporting User-Analyst Interaction in Functional Requirements Elicitation, Proceedings of APSEC'94, IEEE Computer Society Press, 114-123, 1994.
(Shet 88): A. Shet et alii: 3A tool for integrating conceptual schemas and user views2, Proc. 4th Int. Conf. on Data Engineering, Los Angeles, Feb. 1988, IEEE
(Spalazzi 96) P. Traverso and L. Spalazzi and F. Giunchiglia, "Reasoning About Acting, Sensing, and Failure Handling: A Logic for Agents Embedded in the Real World", in M. Wooldridge and J. P. Muller and M. Tambe (eds), Lecture Notes in Artificial Intelligence,Springer-Verlag, 1996
(Valenti 97) S. Valenti, M. Panti, A. Cucchiarelli, The application of planning by abstraction to Workflow Management Systems based on agents, AISC 97, Acta Press 1997.

10. Durata del Programma di Ricerca 24 (mesi)

11. Pubblicazioni scientifiche più significative del Responsabile dell'Unità di Ricerca
  1. A. Cucchiarelli, M. Panti, S. Valenti, Supporting User-Analyst Interaction in Functional Requirements Elicitation, Proceedings of APSEC'94, IEEE Computer Society Press, 114-123, 1994.
  2. A. Cucchiarelli, M. Panti, S. Valenti, A Communication Paradigm to Support Multi-party Specification, in "International Conference on Information Technology Management and Organisational Innovations", M. Khosrowpour ed., Idea Group, 1996
  3. S. Valenti, A.Cucchiarelli, M.Panti, The Application of Planning by Abstaction to Workflow Management Systems Based on Agents, "Artificial Intelligence and Soft Computing", ACTA Press, 1997.
  4. S. Valenti, A.Cucchiarelli, M.Panti, Overcoming communication obstacles in user-analyst interaction for functional requirements elicitation, ACM-Software Engineering Notes, 1997.
  5. C. Diamantini, M.Panti, Riduzione della eterogeneitā degli schemi concettuali: un approccio non invasivo, internal report, to be submitted to Data Knowledge and Engineering.

12. Risultati ottenibili con fondi propri
Risultati raggiungibili con fondi propri:
1° Deliverable: Report (adattamento del paradigma collaborativo )
2° Deliverable: Report (metodi di elicitazione e strutture di rappresentazione) + base di conoscenza del dominio

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. PANTI MAURIZIO INFORMATICA Professore Associato 8
2. VALENTI SALVATORE INFORMATICA Altro 12
3. CIOFFI COSTANTINO INFORMATICA Altro 8

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
1. DIAMANTINI CLAUDIA INFORMATICA 10
2. COMPATANGELO ERNESTO INFORMATICA 10

13.4 Titolari di borse per dottorato di ricerca

No. Cognome Nome Università sede amm. Dipart./Istituto Ciclo Mesi uomo

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. SPALAZZI LUCA DOTT. RIC. 10 6

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'  1997  8,000
Dipartimento    
MURST (ex 40%)  antecedente 1995  
MURST (ex 40%)  1995    
MURST (ex 40%)  1996    
CNR    
Unione Europea    
Altro    
TOTALE    8,000

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  11,000
Dipartimento      
CNR      
Unione Europea      
Altro      
TOTALE      11,000

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

1997: 11 , 1998: 8

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
 WS SUN 20  1996  23  0  20
 3 * McINTOSH  94/96  30  0  80
         

L'uso delle attrezzature disponibili richiede, per la ricerca proposta, interventi di adeguamento? no

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: 		 48,000

Voce importo
Materiale inventariabile - (Voce A)  0,000
Spese generali - (Voce B)  48,000
Grandi attrezzature - (Voce GA)  


Risorse disponibili all'atto della domanda (RD)  8,000
Risorse acquisibili (RA)  11,000
Cofinanziamento richiesto al MURST  28,000
Costo minimo per garantire
la possibilità di verifica dei risultati 		 37,000

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 23/7/97
Ora  13:53:49