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Research activity in 1995

La ricerca svolta nel 1995 dal gruppo di apprendimento automatico, continuando le linee di ricerca dell'anno precedente, si e' concentrata su due tematiche: da un lato, l'implementazione di un nuovo sistema di apprendimento per la robotica e, dall'altro, sugli algoritmi genetici, come strumento per effettuare la ricerca nello spazio delle ipotesi al posto dei meccanismi tradizionali di ricerca nello spazio degli stati.

Nel primo settore, ci si e' concentrati su una nuova tematica di ricerca, finalizzata all'apprendimento di funzioni di controllo continue. In particolare si stanno investigando delle metodologie integrate simboliche/numeriche per la sintesi automatica di "fuzzy controllori". Questo approccio fa uso di sistemi di apprendimento simbolici e di reti neurali. Queste ricerche su citate sono state svolte nell'ambito sia di progetti nazionali che internazionali di ricerca finanziati da enti statali e dalla Comunita' Economica Europea. In particolare, all'interno del progetto denominato B-LEARN-II, finanziato dalla CEE, sono state applicate le tecniche di apprendimento automatico sviluppate a problemi di robotica avanzata, ottenendo risultati molto interessanti.

Per quanto riguarda gli algoritmi genetici, ci si e' focalizzati su due aspetti: il primo e' un modello parallelo di distribuzione del sistema REGAL su una macchina multi-processore (la "connection machine" CM5 di Parigi). Questo modello distribuito ha dimostrato di essere utile per ridurre sia i tempi di elaborazione sia la dimensione della popolazione, a parita' di bonta' dei risultati. Questo effetto si ottiene facendo emergere delle "specie" nella popolazione globale. Il secondo aspetto investigato e' quello dello studio teorico dell'operatore di selezione, sia per algoritmi genetici semplici che per quelli con specie e nicchie. Si e' messa a punto una tecnica, detta della Popolazione Media Virtuale, che permette di studiare in modo semplice ed efficace l'evoluzione media temporale della popolazione.

A seguito di questa intensa attivita', i risultati ottenuti sono stati pubblicati su riviste internazionali e presentati a conferenze sia nazionali che internazionali.

Un altro gruppo di lavoro, in collaborazione con il prof. Francesco Bergadano (Universita' di Catania e Universita' di Messina), si e' occupato dello studio dei metodi per l'induzione di programmi logici a partire da esempi. In particolare, si e' sviluppato il sistema TRACY, che richiede sofisticate informazioni a priori, ma puo' lavorare con un numero estremamente limitato di esempi, senza richiedere l'inserimento di esempi nuovi.
L'attivita' svolta nel 1994 e' stata estesa nel 1995 al caso di programmi logici con negazione. E' stato sviluppato un metodo di induzione di programmi logici da esempi, chiamato TRACYnot, che utilizza una descrizione di tipodichiarativo dell'insieme di programmi possibili, e puo'produrre programmi che contengono letterali negati.
Il programma ottenuto, come e' stato dimostrato, e' sempre consistente e completo rispetto agli esempi dati.
Il metodo e' stato realizzato su SUN Sparc 20, con una interfaccia grafica che lo rende adeguato come valido supporto allo sviluppo di programmi e come strumento di ingeneria del software.

Piu' recentemente, sono stati studiati metodi per la ricerca di informazioni e per la navigazione in basi di dati distribuite con tecniche di apprendimento automatico.
Un insieme di informazioni sempre piu' grande e' disponibile su calcolatori collegati in rete e accessibili in modo pubblico.
Ricercare l'informazione rilevante e utile in un certo momento e' diventato un problema di primaria importanza, ma, al tempo stesso, di grande complessita' e difficolta'. Tecniche di apprendimento automatico (Machine Learning) sono state proposte per affrontare questo problema. Per esempio, e' possibile utilizzare come esempi sessioni di navigazione su di un ipertesto, per apprendere il concetto di "iper-link interessante". Tale concetto puo' poi essere utilizzato per guidare l'utente in sessioni successive.

1995 Publications

L. Ardissono and R. Cohen, "On the value of user modeling for improving plan recognition," in IJCAI workshop The Next Generation of Plan Recognition Systems, Montreal, 1995, pp. 8-12.

L. Ardissono, G. Boella, and L. Lesmo, "A Computational Approach to Speech Acts Recognition," in 17th Cognitive Science Conference, Pittsburgh, 1995, pp. 316-321.

L. Ardissono, G. Boella, and D. Sestero, "Recognition of Preliminary Sentences in Dialogue Interpretation," in Lecture Notes in Artificial Intelligence n. 992: Topics in Artificial Intelligence. Berlin: Springer Verlag, 1995, pp. 139-144.

L. Ardissono and D. Sestero, "Using Dynamic User Models in the Recognition of the Plans of the User," User Modeling and User-Adapted Interaction, vol. To appear, .

C. Barbero and V. Lombardo, "Dependency graphs in Natural Language Processing," in Lecture Notes on Artificial Intelligence n. 992: Topics in Artificial Intelligence, M. Gori and G. Soda, Eds. Berlin: Springer-Verlag, 1995, pp. 115-125.

C. Barbero, L. Lesmo, and V. Lombardo, "Un approccio cognitivo all'analisi di testi reali," in AI*IA Notizie, Anno VII, N. 2, June '95, L.C. Aiello, Ed. Milano: Associazione Italiana per l'Intelligenza Artificiale, 1995, pp. 17-20.

C. Baroglio and M. Botta, "Multiple Predicate Learning with RTL," in Italian Conference on Artificial Intelligence - LNAI 992, Firenze, Italy, 1995, pp. 44-55.

C. Baroglio and M. Botta: "Multiple Predicate Learning with RTL" in M. Gori and G. Soda ed. Topics in Artificial Intelligence vol.LNAI 992, October 1995.

C. Baroglio, A. Giordana, R. Piola: "Learning Controllers from Examples" in Proceedings of the second International Workshop on Artificial Intelligence Techniques, Brno, Czech Republic, Sep 1995.

C. Baroglio: "Teaching by Shaping" in Second European Workshop on Reinforcement Learning, Milano, Italy, Sep 1995.

C. Baroglio: "Teaching by shaping" in Proc. of ICML-95 Workshop on Learning by Induction vs. Learning by Demonstration, Tahoe City, CA, USA, 1995.

F. Bergadano, S. Varricchio "Learning Behaviours of Automata from Shortest Counterexamples" in European Conference on Computational Learning Theory, Lecture Notes in Computer Science, Springer Verlag, 1995, pp.380-391.

F. Bergadano, V. Cutello "PAC-learning of fuzzy systems" IEEE Trans. on Fuzzy Systems, to appear.

F. Bergadano, D. Gunetti, M. Nicosia, G. Ruffo."Learning Logic Programs with Negation as Failure", Proc. 5th Int. Workshop on Inductive Logic Programming, Leuven, Belgium, 1995.

E. Blanzieri and A. Giordana: "Mapping Symbolic Knowledge into Locally Receptive Field Networks" in M. Gori and G. Soda ed. Topics in Artificial Intelligence vol.LNAI 992, October 1995.

E. Blanzieri, A. Giordana and P. Katenkamp: "Growing Radial Basis Function Networks" in Proc. of the 4th Workshop on Learning Robots, Karlsruhe, Germany, December 1995.

M. Botta, G. Lo Bello and R. Piola: "Monitoring machine behaviors using fuzzy controllers" in Proc. of the 4th Workshop on Learning Robots, Karlsruhe, Germany, December 1995.

V. Brusoni, L. Console, and P. Terenziani, "On the computational complexity of querying bounds on differences constraints," Artificial Intelligence, vol. 74, no. 2, 367-379, 1995.

V. Brusoni, L. Console, B. Pernici, and P. Terenziani, "Dealing with time in knowledge based systems: a loosely coupled approach," in FLAIRS '95, Melbourne, FL, 1995.

V. Brusoni, L. Console, B. Pernici, and P. Terenziani, "Extending Temporal Relational Databases to Deal with Imprecise and Qualitative Temporal Information," in Int. Workshop on Temporal databases '95, Springer Verlag, 1995.

V. Brusoni, L. Console, and P. Terenziani, "Efficient Query Answering in LaTeR," in TIME-95 International Workshop on Temporal Representation and Reasoning, 1995, pp. 121-128.

V. Brusoni, L. Console, P. Terenziani, and D. Theseider Dupre`, "Characterizing Temporal Abductive Diagnosis," in DX 95, Sixth Int. Workshop on Principles of Diagnosis, Goslar, 1995.

V. Brusoni, L. Console, P. Terenziani, and D.T. Dupre`, "An efficient algorithm for computing temporal abductive diagnoses," in DX 95, Sixth Int. Workshop on Principles of Diagnosis, Goslar, 1995.

M. Gazza and P. Torasso, "Temporal Prediction: Dealing with Change and Interactions within a Causal Framework," in Lecture Notes in Computer Science 992. Springer Verlag, 1995, pp. 79-91.

A. Giordana and F. Neri: "Search-Intensive Concept Induction". 1995. Evolutionary Computation Journal. In press.

A. Goy, Semantica degli aggettivi: una rassegna della letteratura, To appear in Lingua e stile, 1995, .

V. Lombardo, "Parsing and Recovery," in Proc. of the 17th Annual Meeting of the Cognitive Science Society, Pittsburgh, July '95, 1995, pp. 648-653.

V. Lombardo and L. Lesmo, "A Practical Dependency Parser," in Proc. of the 4th International Workshop on Parsing Technologies, Prague, September '95, 1995, pp. 150-151.

F. Neri and A. Giordana: "REGAL: Learning Disjunctive concepts with Distributed Genetic algorithms" in Proc. of Summer Computer Simulation Conference, Ottawa (Canada), 1995, pp 346-351.

F. Neri and L. Giordana: "A Parallel Genetic Algorithm for Concept Learning" in Proc. of International Conference on Genetic Algorithms, Pittsburgh (USA), 1995, pp 436-443. Keywords: GAs, SELECTED.

F. Neri and L. Giordana: "Distributing the Search of Hypothesis Spaces" in Proc. of European Connection Machine Users Meeting, Parma (Italia), October 1995.

F. Neri and L. Saitta: "Analysis of Genetic Algorithms Evolution under Pure Selection" in G. Tascini \and F. Esposito \and V. Roberto ed. Atti del Workshop congiunto su Apprendimento Automatico e Percezione, Italia, 1995.

F. Neri and L. Saitta: "Analysis of Genetic Algorithms Evolution under pure Selection" in Proc. of International Conference on Genetic Algorithms, Pittsburgh (USA), 1995, pp 32-41.

L. Portinale and P. Torasso, "ADAPtER: an Integrated diagnostic system combining case-based and abductive reasoning," in LNAI 1010. Springer Verlag, 1995, pp. 277-288.

L. Portinale, "Petri net reachability analysis meets model-based diagnostic problem solving," in IEEE Intern. Conference on Systems, Man and Cybernetics, Vancouver, BC, 1995, pp. 2712-2717.

L. Saitta and F. Neri.: "Knowledge Representation Changes in Humans and Machines" in P. Reimann \and H. Spada ed. Learning in Humans and Machines: Towards an Interdisciplinary Learning Science, Oxford, UK, 1995.

L. Saitta, A. Giordana and F. Neri: "What is the "Real World"?" in D. Aha and P. J. Riddle ed. Proc. of Workshop on Applying Machine Learning in Practice, Lake Tahoe (CA), 1995, pp 34-40.

D. Theseider Dupre` and M. Rossotto, "The Different Roles of Abstraction in Abductive Reasoning," in Lecture Notes in Computer Science 992. Springer Verlag, 1995, pp. 211-216.

P. Terenziani and P. Torasso, "Time, action-types and causation: an integrated analysis," Computational Intelligence, vol. 11, no. 3, 529-552, 1995.

P. Terenziani, "Reasoning about Periodic Events," in Proc. TIME-95 International Workshop on Temporal Representation and Reasoning, 1995, pp. 137-144.