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_003

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
SACCA'
(Cognome) 		DOMENICO
(Nome)
(Cognome acquisito - facoltativo)
Professore Ordinario
(Qualifica)		 05/11/50
(Data di nascita)		 SCCDNC50S05C352X
(Codice di identificazione personale)
della CALABRIA (COSENZA)
(Università)		 INGEGNERIA
(Facoltà)
DEIS
(Dipartimento/Istituto)		 176230
(Codice conto Tesoreria Unica del Dip/Ist.)
0984/494750
(Prefisso e telefono)		 0984/494749
(Numero fax)		 sacca@si.deis.unical.it, sacca@unical.it
(Indirizzo di posta elettronica)

5. Settori disciplinari interessati dal Programma di Ricerca
K05A K05B

6. Titolo specifico del programma svolto dall'Unità di Ricerca
Linguaggi non-deterministici per l'accesso a dati su rete Internet

7. Descrizione del Programma dell'Unità di Ricerca
Il programma di ricerca prevede la definizione e la sperimentazione di un linguaggio non deterministico per l'accesso a dati disponibili sulla rete Internet.
Il programma di ricerca si svolgera` in quattro fasi distinte che avrnno la durata di sei mesi ciascuna.
FASE 1. (mesi 1-6)
Questa fase sara` dedicata all'analisi dei linguaggi di interrogazione del Web proposti in letteratura quali, ad esempio, WebSQL, W3QS ed UnQL. Inoltre, in questa fase verranno analizzati vari costrutti non-deterministici proposti in letteratura quali, ad esempio, il costrutto "Witness", proposto da Abiteboul e Vianu, ed il costrutto "Choice", implementato nel linguaggio logico LDL++.
Questa fase avra` come risultato un rapporto tecnico contenente l'analisi dei linguaggi considerati.
FASE 2. (mesi 7-12)
In questa fase verra` definito un linguaggio non-deterministico per l'interrogazione del Web. Inoltre, verra` progettato il prototipo di un sistema che implementi il linguaggio.
I risultati di questa fase saranno a) un rapporto tecnico contenente la definizione del linguaggio e b) un rapporto tecnico contenente i requisiti ed il progetto di un prototipo
del sistema.
FASE 3. (mesi 13-18)
Questa fase sara` dedicata alla sperimentazione del linguaggio ed alla integrazione nel linguaggio di costrutti di aggregazione (MIN, MAX, ecc.). In questa fase verra` altresi` implementato un prototipo del sistema per l'interrogazione del Web progettato nella fase precedente.
I risultati di questa fase saranno a) un rapporto tecnico contenente la definizione del linguaggio esteso con aggregati e b) lo sviluppo di un prototipo di un sistema che implementi il linguaggio di interrogazione del Web.
FASE 4. (mesi 19-24)
La fase finale sara` dedicata alla sperimentazione del linguaggio e del prototipo sviluppato nella fase precedente. Durante tale fase saranno sviluppate diverse applicazioni che usano il prototipo sviluppato nella fase precendente per l'accesso a dati distribuiti sulla rete Internet.
Il risultato di questa fase sara` un rapporto tecnico contenente i risultati della fase di sperimentazione nonche` alcune delle applicazioni sviluppate.

8. Obiettivo del programma dell'Unità di Ricerca
Obiettivo della ricerca e` la definizione e la sperimentazione di un linguaggio logico "non deterministico" per l'accesso a basi di dati distribuite su rete Internet. Tale linguaggio, ottenuto mediante l'integrazione di meccanismi non-deterministici in un linguaggio di interrogazione del Web di tipo SQL-like, dovra` consentire di esprimere interrogazioni non deterministiche, del tipo "trova un (qualsiasi) nodo della rete che ha un riferimento al nodo con identificatore o", ed operazioni di ricerca basate sull'uso di aggregati (MIN, MAX, etc.), del tipo "tra i nodi della rete che hanno un riferimento al nodo con identificatore o, trovane uno (qualsiasi) a distanza minima". L'uso del non-determinismo nei linguaggi di interrogazione produce vantaggi sia in termini di espressivita` (l'insieme delle interrogazioni esprimibili) sia in termini di efficienza (la ricerca nel Web viene limitata ad un sottoinsieme della rete).

9. Base di partenza scientifica
Recentemente sono stati proposti diversi linguaggi e strumenti per l'interrogazione del Web basati sui principi dei linguaggi di interrogazione di basi di dati relazionali. Il Web, infatti, puo` essere schematizzato come un'unica base di dati centralizzata, rendendo in tal modo trasparente la reale distribuzione dei dati sui nodi della rete. In particolare, come nelle basi di dati, i linguaggi logici si prestano particolarmente ad uno stile di interrogazione prettamente dichiarativo. Tra le diverse proposte, ricordiamo WebSQL, sviluppato presso l'universita` di Toronto (Mendelson et al., 1997), W3QS, sviluppato presso l'universita` di Haifa (Konopnicki, Shmueli, 1975), il linguaggio Lorel ed il sistema Lore, sviluppati presso l'universita` di Stanford (Abiteboul et al., 1997), ed il linguaggio UnQL, sviluppato presso l'universita` della Pennsylvania di Philadelphia. Tali linguaggi, nella maggior parte dei casi, sono estensioni di SQL, un linguaggio dichiarativo per basi di dati di tipo set-oriented. Cio` comporta che la valutazione di una interrogazione da` come risultato tutte le soluzioni che la soddisfano. Sebbene linguaggi di tale tipo siano, in generale, soddisfacenti nelle basi di dati di tipo tradizionale, essi non lo sono se la base di dati e` costituita dal Web, a causa della sua enorme dimensione (in alcuni casi il Web viene assunto essere infinito).
Una soluzione non del tutto soddisfacente e` quella di definire tecniche di ottimizzazione per interrogazioni del Web simili a quelle introdotte per l'ottimizzazione di interrogazioni su basi di dati relazionali. Tuttavia, alcuni risultati preliminari non sono del tutto confortanti a causa della limitata conoscenza che ciascun nodo ha della rete globale. Una seconda tecnica e` quella basata sul taglio dei rami dell'albero di ricerca (pruning). Ad esempio, in molte interrogazioni pratiche, l'utente non e` interessato a tutte le soluzioni, ma solo ad alcune di esse scelte non deterministicamente, come nel seguente caso : "trova un nodo della rete che ha un riferimento al nodo con identificatore o". Una interrogazione di questo tipo e` non-deterministica, nel senso che l'utente e` interessato a conoscere uno qualsiasi dei nodi e non tutti. Cio` implica che la valutazione puo` essere limitata ad un sotto-insieme della rete. L'uso di costrutti non-deterministici nell'ambito di linguaggi logici per basi di dati relazionali e` stato oggetto di recenti ricerche che hanno dimostrato sia la loro rilevanza teorica (Greco et al., 1995) che la loro utilita` nella soluzione di problemi di interesse pratico (Giannotti et al, 1997). L'integrazione di aggregati in linguaggi per basi di dati ricorsivi e` stata investigata in (Ganguli et al., 1995). Un sistema per l'interrogazione di basi di dati remote su rete Internet e` stato presentato in (Flesca et al.).
(Abiteboul, Vianu, 1997) Abiteboul S., V. Vianu "Queries and computation on the web", Proc. Int. Conf. on Database Theory (ICDT) 1997.
(Mendelson et al., 1997) Mendelson A. O., T. Milo "Forml Methods for Web Queries" Proc. Int. Symp. on Database Systems (PODS) 1997.
(Konopnicki, Shmueli, 1975) Konopnicki D., O. Shmueli "W3QS: A query system for the World Wide Web", Proc. Int. COnf. on Very Large Database (VLDB) 1995.
(Abiteboul et al., 1997) Abiteboul S. D. Quass, J. McHugh, J. Widom, J. L. Weiner: The lore query language for semistructured data, Journal of Digital Library, 1, 1997.
(Greco et al., 1995) Greco S., D. Sacca`, C. Zaniolo "Datalog with stratified negation and choice: from P to DP", Proc. Int. Conf. on Database Theory (ICDT) 1995.
(Giannotti et al, 1997) Giannotti F., S. Greco, D. Sacca`, C. Zaniolo "Programming with non-determinism", Annals of Mathematics and Artificial Intelligence, 1997.
(Ganguli et al., 1995) Ganguly S., S. Greco, C. Zaniolo "Extrema predicates in deductive databases", Journal of Computer and System Science, 1995.
(Sacca`, 1997) Sacca` D. "The expressive powers of stable model semantics" Journal of Computer and System Science, prossima pubblicazione.
(Flesca et al., 1997) Flesca S., L. Palopoli, D. Sacca`, D. Ursino, "A Web-based system for integrating heterogeneous databases" sottomesso a TAPOS, versione preliminare in Atti convegno AICA, 1997.

10. Durata del Programma di Ricerca 24 (mesi)

11. Pubblicazioni scientifiche più significative del Responsabile dell'Unità di Ricerca
  1. F. Giannotti, S. Greco, D. Sacca', C. Zaniolo: Programming with non-determinism in deductive databases, Annals of Mathematics and Artificial Intelligence, 1997.
  2. D. Sacca': The Expressive Powers of Stable Model Semantics, Journal of Computer and System Science, 1997.
  3. S. Greco, D. Sacca': "Possible is Certain" is desiderable and can be expressive, Annals of Mathematics and Artificial Intelligence, 1997.
  4. F. Buccafurri, S. Greco, D. Sacca': The expressive power of unique stable models, Proc. Int. Colloquium on Automata, Languages and Programming (ICALP), 1997.
  5. S. Greco, D. Sacca': NP-optimization problems in Datalog, Proc. Int. Logic Programming Symposium (ILPS), 1997.

12. Risultati ottenibili con fondi propri
I risultati ottenibili con fondi propri riguarderanno principalmente le prime due fasi del progetto, cioe` la parte di analisi dei linguaggi e dei sistemi per l'interrogazione del Web presenti in letteratura e la definizione di una estensione di un linguaggio per il Web basato su SQL che permetta di esprimere interrogazioni non deterministiche.
Inoltre, sara` possibile anche sviluppare un semplice prototipo che implementi alcune delle funzioni piu` significative del linguaggio..

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. Sacca' Domenico DEIS Professore Ordinario 4
2. Greco Sergio DEIS Ricercatore 4
3. Palopoli Luigi DEIS Ricercatore 4

13.2 Personale universitario di altre Università:

No. Cognome Nome Università Dipart./Istituto Qualifica Mesi uomo
1. Rullo Pasquale Reggio Calabria DIEMA Professore Ordinario 4
2. Buccafurri Francesco Reggio Calabria DIEMA Ricercatore 4

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. Ursino Domenico Univ. della Calabria DEIS XII 6
2. Flesca Sergio Univ. della Calabria DEIS XII 6
3. Rosaci Domenico Univ. di Reggio Calabria DIEMA XI 6

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. Tiano Cataldo Ingegnere 36000000 18
2. Pontieri Luigi Ingegnere 36000000 18

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  5,700
Dipartimento    
MURST (ex 40%)  antecedente 1995  
MURST (ex 40%)  1995  6,800  Atzeni Paolo
MURST (ex 40%)  1996  13,500  Atzeni Paolo
CNR    
Unione Europea  1992  45,000
Altro  1997  6,000
TOTALE    77,000

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      
Dipartimento      
CNR      
Unione Europea      
Altro      
TOTALE      

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

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
 N. 6 Pers. Computer  97  21  0  40
 N. 1 Server Sun  93  20  0  30
         

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

Quota necessaria per l'adeguamento: 5,000 (milioni)

16.2 Descrizione sintetica dell'adeguamento richiesto
Incremento 64 Mbyte di RAM e acquisizione disco aggiuntivo per Server Sun.

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: 		 192,000

Voce importo
Materiale inventariabile - (Voce A)  15,000
Spese generali - (Voce B)  172,000
Grandi attrezzature - (Voce GA)  5,000


Risorse disponibili all'atto della domanda (RD)  77,000
Risorse acquisibili (RA)  
Cofinanziamento richiesto al MURST  115,000
Costo minimo per garantire
la possibilità di verifica dei risultati 		 128,000

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  19:16:46