Informatica

Componenti: Santa Agreste, Salvatore Distefano, Maria FazioGiacomo Fiumara, Massimo Villari.

Descrizione della ricerca

Affective computing. L’attività di ricerca nell’ambito dell’affective computing si focalizza prevalentemente nello studio della rappresentazione di paradigmi computazioni attraverso emozioni (emotion-based). Gli studi hanno portato alla definizione di alcune architetture cognitive bio-inspired (bio-inspired cognitive architecture) basate su neuromodulatori (serotonina, noradrenalina, dopamina) che adattano ed estendono il modello Cube of Emotion di Lovheim al contesto computazionale. Nella stessa attività si inquadra il lavoro relativo il modello P3 (Physiology-Psychology-Philosophy), che propone una architettura computazionale modulare a livelli strutturando meccanismi e politiche in maniera gerarchica.
In tale contesto si inquadrano anche applicazioni nell’ambito della robotica nel contesto del progetto RobotDreams, con la finalità di implementare un sistema robotico che possa essere controllato dalle emozioni.

Internet of Things. L’attivita’ nell’ambito dell’Internet of Things si è focalizzata in un nuovo paradigma che implementa una visione utilitaristica dell’IoT. L’idea è di gestire le things, raccolte, aggregate, uniformate e virtualizzate, col paradigma as a service utilizzando il modello Cloud Computing. Questa visione la si sta implementando in Stack4Things, estendendo OpenStack per la gestione di dispositivi mobili e schede che costituiscono gli elementi base dell’infrastruttura IoT.
In tale contesto si è anche lavorato a nuovi paradigmi che spostino intelligenza verso i dispositivi, nell’ottica dell’Edge e Fog Computing, identificando il nuovo paradigma Extreme Edge Computing

Cloud computing. In ambito Cloud si è prevalentemente lavorato al progetto Cloud@Home, che propone un paradigma di calcolo innovativo per estendere il Cloud con la contribuzione volontaria caratteristica di altre forme di computazione quali Volunteer, Peer to Peer e Global computing. In particolare l’attività di ricerca si è focalizzata verso l’implementazione di tale paradigma utilizzando ed estendendo soluzioni preesistenti quali OpenStack e WAMP.

BigData e Stream Processing. Soluzioni ed applicazioni dei paradigmi succitati, nel contesto IoT, Cloud ed extreme edge computing sono state progettate e realizzate per la gestione di grandi moli dati, seguendo approcci stream processing e BigData.
In particolare soluzioni gerarchiche che coinvolgessero cluster di dispositivi intelligenti, insieme a server locali e remoti, per l’elaborazioni di stream di dati sono state sviluppate.

Network science. Analisi di reti sociali. Analisi della robustezza di reti criminali ad attacchi interni ed esterni.

Computer simulations. Analisi delle prestazioni e relativa ottimizzazione di codici per la simulazione di sistemi modello di interesse fisico.

Parallel computing. Analisi, sviluppo e implementazione di algoritmi paralleli per la risoluzione di sistemi lineari. Analisi, sviluppo e implementazione di algoritmi paralleli per lo studio della propagazione di un’onda sismica in un dominio eterogeneo in 3D.

Sviluppo di applicazioni per controllo di strumentazione scientifica ed elaborazione di dati sperimentali con software libero di calcolo scientific. In collaborazione con i proff. A. Mandanici e G. Mandaglio sono state progettate e sviluppate applicazioni per il controllo di strumentazione scientifica utilizzando software libero Python, prevalentemente su piattaforma Linux. Sono state anche messe a punto applicazioni basate su hardware Raspberry Pi, con sistema operativo Raspbian, per la gestione di misure dielettriche in funzione della temperatura e in funzione della frequenza, sia nel range 20Hz-1MHz, sia nella regione delle microonde. Per l’elaborazione, l’analisi e la rappresentazione grafica dei dati sono stati sviluppati codici in linguaggio Python e sono stati utilizzati gli strumenti messi a disposizione dal framework libero ROOT (root.cern.ch).
Collaboratori : Alessandro Biondo, Giuseppe De Franco, Giuseppe Mastrovito, Valerio Nania.

Simulazione della risposta di sistemi sperimentali con software per calcolo scientifico. Utilizzando il software Mathcad, e risorse open source quali il software ROOT ed il linguaggio Python, in collaborazione con i proff. A. Mandanici e G. Mandaglio, sono stati sviluppati codici per simulare la risposta di sistemi sperimentali: una linea di trasmissione costituita da guide d’onda rettangolari per misure delle proprietà dielettriche dei materiali nella regione delle microonde (collaboratore: Elia Ardino); una matrice di trasduttori ultrasonici per l’intrappolamento acustico.
Collaboratore: Dario Siracusa.

Pubblicazioni ISI/SCOPUS

  1. J. Vallverdu, M. Talanov, S. Distefano, M. Mazzara, A. Tchitchigin, I. Nurgaliev, "A Cognitive Architecture for the Implementation of Emotions in Computing Systems, Biologically Inspired Cognitive Architectures", 2016, Elsevier Publisher.
  2. D. Cerotti, S. Distefano, G. Merlino, A. Puliafito, ”A Crowd-Cooperative Approach for Intelligent Transportation System in IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems" , vol.PP, no.99, pp.1-11.
    doi: http://dx.doi.org/10.1109/TITS.2016.2609606
  3. S. Distefano, D. Bruneo, F. Longo, G. Merlino, A. Puliafito, “Hospitalized Patient Monitoring and Early Treatment Using IoT and Cloud”, BioNanoScience, 2016, 1–2.
  4. S. Distefano, D. Bruneo, F. Longo, G. Merlino, A. Puliafito, “Personalized health tracking with Fog computing technologies”, BioNanoScience, 2016, 1–4.
  5. G. Merlino, D. Bruneo, S. Distefano, F. Longo, A. Puliafito, “Stack4Things: a sensing-and-actuation-as-a-service framework for IoT and cloud integration” Annals of Telecommunications, 2016, Springer.
    doi: http://dx.doi.org/10.1007/s12243-016-0528-5
  6. Salvatore Catanese, Pasquale De Meo, Giacomo Fiumara, Atti dell'Accademia Peloritana dei Pericolanti - Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali,"Resilience in criminal networks"
  7. Santa Agreste, Salvatore Catanese, Pasquale De Meo, Emilio Ferrara, Giacomo Fiumara, Information Sciences, 351, 30-47, "Network structure and resilience of mafia syndicates"

 Pubblicazioni (da altra fonte)

  1. Santa Agreste, Pasquale De Meo, Giacomo Fiumara, Giuseppe Piccione, Sebastiano Piccolo, Domenico Rosaci, Giuseppe ML Sarne, Athanasios Vasilakos, "IEEE Transactions on Big Data An empirical comparison of algorithms to find communities in directed graphs and their application in Web Data Analytics"
  2. J. Vallverdu, M. Talanov, S. Distefano, M. Mazzara, A. Tchitchigin, M. Manca, NEUCOGAR: "A Neuromodulating Cognitive Architecture for Biomimetic Emotional AI, International Journal of Artificial Intelligence", 2016, Vol. 4, No. 1, Ceser Publisher.
  3. Salvatore Distefano, Dario Bruneo, Francesco Longo, Giovanni Merlino, Antonio Puliafito, “Citta’ 'Software Defined': un nuovo modello per far funzionare le smart city”, Agenda Digitale.
    https://www.agendadigitale.eu/infrastrutture/citta-software-defined...
  4. Salvatore Distefano, “Crowdsourcing, approcci e soluzioni per una Italia digitale” Agenda Digitale.
    https://www.agendadigitale.eu/cultura-digitale/crowdsourcing...

Comunicazioni a Congressi e Scuole

  1. D. Cerotti, S. Distefano, G. Merlino, A. Puliafito, “Opportunistic Crowdsensing for Intelligent Transportation Systems”, 4th International Scientific and Training Conference (ISTC 2016) - Modern Problems of Life Safety: Intelligent Trans- port Systems, Kazan, Russia, February 2016
  2. S. Distefano, S. Rodi, “Volunteering, Crowdsourcing and Citizen Science: an Overview from the IT/Computing Perspetive”, 18th Conference of Open Innovations Association FRUCT and Seminar on Information Security and Protection of Information Technology, St. Petersburg, Russia 18-22 April 2016.
  3. D. Bruneo, S. Distefano, F. Longo, G. Merlino, A. Puliafito, V. DAmico, M. Sapienza, and G. Torrisi, “Stack4Things as a fog computing platform for Smart City applications”, Computer Communications Workshops (INFOCOM WKSHPS), 2016 IEEE Conference" on, April, 2016.
  4. D. Bruneo, S. Distefano, F. Longo, G. Merlino, “An IoT testbed for the Software Defined City vision: the #SmartME project” Second International Workshop on Sensors and Smart Cities, IEEE", St Louis, Missouri, USA, May 2016.
  5. D. Bruneo, S. Distefano, F. Longo, G. Merlino, A. Puliafito, “Turning Messina into a smart city: the #SmartMe experience”, 1st Euro-Mediterranean conference and exhibition Smart and Blue City - SBC16, Limassol, Cyprus, 14-16 April 2016.
  6. Alex Toschev, Salvatore Distefano, Max Talanov “Evolution of thinking models in automatic incident processing sys- tems”, The 10th International KES Conference on Agents and Multi-agent System: Technologies and Applications, Tenerife, Spain, June 17-19, 2016.
  7. D. Bruneo, F. Longo, G. Merlino, A. Puliafito, S. Distefano, “Deploying advanced services in the #SmartME infrastructure”, 2016 IEEE 2nd International Forum on Research and Technologies for Society and Industry Leveraging a better tomorrow (RTSI), Bologna, 2016, pp. 1-5
  8. R. Pinciroli, S. Distefano, "Extending Queuing Networks to Assess Mobile CrowdSensing Application Performance", 6th Workshop on New Frontiers in Quantitative Methods in Informatics, InfQ 2016, OCTOBER 2528, 2016, TAORMINA, ITALY
  9. D. Bruneo, F. Longo, G. Merlino, A. Puliafito, S. Distefano, “Quantitative evaluation of Cloud-based network virtualization mechanisms for IoT”, 10th EAI International Conference on Performance Evaluation Methodologies and Tools, Valuetools 2016,   OCTOBER 2528, 2016, TAORMINA, ITALY
  10. S. Distefano, M. Scarpa, “Quantitative assessment of workflow performance through PH reduction”, 10th EAI Inter- national Conference on Performance Evaluation Methodologies and Tools, Valuetools 2016, OCTOBER 2528, 2016, TAORMINA, ITALY
  11. S. Distefano, A. Puliafito, G. Merlino, F. Longo and D. Bruneo, “A Stack4Things-based platform for mobile crowdsens- ing services”, 2016 ITU Kaleidoscope: ICTs for a Sustainable World (ITU WT), Bangkok, 2016, pp. 1-8.
  12. D. Bruneo, S. Distefano, F. Longo, G. Merlino and A. Puliafito, “IoT-cloud authorization and delegation mechanisms for ubiquitous sensing and actuation”, 2016 IEEE 3rd World Forum on Internet of Things (WF-IoT), Reston, VA, 2016, pp. 222-227.

Collaborazioni

C. Papagianni, S. Arkoulis, S. Papavassiliou, NTUA Athens, Greece
Jordi Vallverdu, Universitat Autonoma de Barcelona, Catalonia, Spain
Max Talanov, Manuel Mazzara, Kazan Federal University, Russia
Samuele Rodi, Riccardo Pinciroli, Politecnico di Milano
Davide Cerotti, Università del Piemonte Orientale
Salvatore Catanese, Dottorato di Ricerca in Matematica e Informatica, XXIX ciclo, Università degli Studi di Catania
Pasquale De Meo, Dipartimento di Civiltà Antiche e Moderne, Università degli Studi di Messina
Emilio Ferrara, University of South California
Sebastiano Piccolo, Technical University of Denmark
Domenico Rosaci, Giuseppe Sarnè, Università degli Studi di Reggio Calabria
Athanasios Vasilakos, Lulea University of Technology, Sweden
Mariano Lopez de Haro, Instituto de Energias Renovables, Universidad Nacional Autonoma de Mexico
Santos Bravo Yuste, Andres Santos, Departamento de Fısica and Instituto de Computacion Cientıfica Avanzad, Universidad de Extremadura
Carlos F Tejero, Facultad de Ciencias Fısicas, Universidad Complutense de Madrid
Franz Saija, CNR-IPCF, Messina
Giuseppe Pellicane, School of Chemistry and Physics, University of Kwazulu-Natal, Pietermaritzburg, South Africa
Angela Ricciardello, Università Kore di Enna
Arrigo Caserta, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Roma

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