|
Riepilogo:
Cliccare su Fine per spedire la domanda.
ATTENZIONE, LA DOMANDA NON POTRA' ESSERE ULTERIORMENTE MODIFICATA.
|
Le informazioni in elenco si riferiscono alle candidature sia di prima annualita' (nuova domanda) che
di proroga (domanda di rinnovo).
Domanda :576-2005 Domanda di rinnovo
Presentata da :
| |
Cognome Nome :Sperduti Alessandro | |
Indirizzo : Dipartimento di Matematica Pura ed Applicata | |
Citta' : Padova | |
Telefono : 049 8275982 | |
Email : sperduti@math.unipd.it | |
Fax : 049 8275843 |
Responsabile del progetto per la parte italiana:|
Cognome Nome :Sperduti Alessandro | |
Ruolo : prof. ordinario | |
Dipartimento : Matematica Pura ed Applicata | |
Universita' : Università degli Studi di Padova | |
Indirizzo : Via Belzoni 7
35131 PADOVA | |
Tel: 049 8275982 | |
Fax: 049 8275843 | |
e-mail: sperduti@math.unipd.it |
Responsabile del progetto per la parte tedesca:|
Cognome Nome :Steil Jochen J. | |
Ruolo : Akad. Rat | |
Dipartimento : Arbeitsgruppe Neuroinformatic, Technische Fakultat | |
Universita' : Universitat Bielefeld | |
Indirizzo : Postfach 100131
33501
Bielefeld | |
Tel: +49-521-1066066 | |
Fax: +49-521-1066061 | |
e-mail: jsteil@techfak.uni-bielefeld.de |
Titolo del progetto(in lingua italiana):
Classificazione di oggetti tramite reti neurali ricorsive nella presa antropomorfica |
Disciplina a cui il progetto afferisce:
Matematica/Informatica |
Finanziamento richiesto per il 2006:
3000,00 Euro
|
Numero totale dei viaggi:
4 |
| Durata del soggiorno: | |
N. Viaggi fino a 5 giorni : 2 | |
N. Viaggi fino a 1 settimana : 1 | |
N. Viaggi fino a 2 settimane : 1 | |
N. Viaggi fino a 3 settimane : 0 | |
N. Viaggi fino a 1 mese : 0 |
Ulteriori istituzioni scientifiche coinvolte:
Dipartimento di Informatica
Universita' di Pisa |
Composizione dei gruppi:
Alessandro Sperduti (prof. ordinario, Universita' di Padova), Fabio Aiolli (assegnista, Universita' di Padova), Alessio Micheli (assegnista, Universita' di Pisa) |
Elenco pubblicazioni significative in relazione al Progetto:
[1] B.Hammer, A. Micheli, A. Sperduti, ``Universal Approximation
Capability of Cascade Correlation for Structures'', Neural
Computation, VOL. 17, ISSUE 5 - MAY 2005, pp. 1109 - 1159.
[2] B.Hammer, A. Micheli, A. Sperduti, M.Strickert, ``Recursive
self-organizing network models'', Special issue on ``New Developments
in Self-Organizing Systems'', Neural Networks, Volume 17, Issues 8-9,
October-November 2004, pp. 1061-1085.
[3] A. Micheli, D. Sona, A. Sperduti, ``Contextual Processing of
Structured Data by Recursive Cascade Correlation.'', IEEE Transactions
on Neural Networks, Vol. 15, n.6, pp. 1396-1410, 2004.
[4] M. Hagenbuchner, A. Sperduti, A.C. Tsoi, ``A Self-Organizing Map
for Adaptive Processing of Structured Data'',IEEE Transactions on
Neural Networks, Volume: 14 Issue: 3, May 2003, pp. 491 -505.
[5] A. M. Bianucci, A. Micheli, A. Sperduti, A. Starita, ``Analysis of
the Internal Representations Developed by Neural Networks for
Structures Applied to QSAR Studies of Benzodiazepines'', Journal of
Chemical Information and Computer Sciences, Vol. 41, no. 1,
pp. 202-218, 2001. |
| Partecipazione alle passate edizioni del programma:
SI
|
| Autorizza l' inserimento del nominativo e del titolo del progetto sul sito della CRUI |
Descrizione del Progetto e mezzi necessari alla sua attuazione:
La tematica della proposta di progetto e' la classificazione di
oggetti tramite la elaborazione di dati tattili di presa ottenuti per
mezzo di una mano artificiale antropomorfica dislocata presso
l'Universita' di Bielefeld. Tale elaborazione sara' eseguita da
modelli ricorsivi di reti neurali artificiali, sviluppati in anni
recenti dal gruppo proponente italiano.
Stato dell'arte
La mano artificiale antropomorfica dell'Universita' di Bielefeld
possiede ben 40 gradi di liberta'. Essa e' operata tramite muscoli
artificiali pneumatici, e possiede sensori tattili ad alta
risoluzione. In aggiunta, essa raccoglie informazioni propriocettive
relative ai giunti, e informazioni di forza relative alla pressione
dei muscoli e della punta delle dita. Questi dati sono naturalmente
organizzati e distribuiti lungo la catena cinematica del braccio e
l'albero cinematico formato dal carpo e delle dita. Durante la presa
di abilita' o di forza degli oggetti, i dati tattili ad essi riferiti
sono raccolti dall'albero cinematico ed organizzati temporalmente.
Al fine di riconoscere automaticamente gli oggetti in presa e'
necessario elaborare in modo appropriato le informazioni tattili,
propriocettive, e di forza raccolte durante l' evento di presa. Tali
dati hanno una doppia natura, in quanto ogni singolo sensore
restituisce un valore numerico, tuttavia i vari sensori sono
organizzati in relazione gerarchica (l'albero cinematico) e temporale
(gli eventi di contatto che si susseguono durante la manipolazione) e
pertanto di difficile interpretazione.
Le reti neurali ricorsive sono state sviluppate (il prof. Sperduti e'
uno degli originatori di tali modelli) proprio per elaborare in modo
adattivo, tramite tecniche di apprendimento automatico, dati che si
presentano sotto tale duplice natura.
Competenze dei gruppi di ricerca
Il gruppo tedesco ha una esperienza pluriennale nell'ambito della
robotica ed in particolare nel controllo di manipolatori
antropomorfici. Il gruppo ha anche notevoli competenze nell'ambito dei
modelli tradizionali di reti neurali.
Il gruppo italiano e' uno dei primi gruppi al mondo nell'ambito della
elaborazione neurale di dati strutturati, come anche dimostrato dalle
pubblicazioni riportate nella proposta, ed ha gia' applicato con
successo i modelli proposti in ambito chimico.
Obiettivo del progetto
L'obiettivo del progetto e' quello di sperimentare l'utilizzo di reti
neurali ricorsive nel contesto su descritto. In particolare, il
gruppo italiano ha come obiettivo principale quello di verificare la
applicabilita' ed efficacia dei modelli esistenti ed eventualmente
sviluppare modelli ad hoc per il problema in questione.
Tale attivita' e' altamente formativa per i giovani membri del gruppo
in quanto il progetto implica l'applicazione pratica di modelli
teorici e quindi l'eventuale adattamento e/o estensione di tali
modelli teorici al fine di ottenere il risultato sperato nell'ambito
applicativo.
Resoconto del primo anno di attivita' (2005)
Da Gennaio 2005 a Settembre 2005, nell'ambito del finanziamento gia' ottenuto per il
2005, si sono svolte 2 visite presso l'Universita' di Bielefeld.
La prima visita si e' svolta dal 13 al 15 Marzo ed ha convolto Alessandro Sperduti ed Alessio Micheli.
Lo scopo della visita era quello di sviluppare una migliore conoscenza del gruppo
e dei mezzi del gruppo tedesco. Durante la visita Alessio Micheli ha presentato
in un seminario la metodologia e i modelli neurali che costituiscono la competenza
del gruppo italiano. In seguito a tale comunicazione si e' stabilito un piano di
valutazione della metodologia presentata che consisteva nella sperimentazione
di un modello di rete neurale non supervisionata (SOM-SD [4]) con dati
simulati di un sistema fisico (ballman) con caratteristiche di base analoghe a quelle
riscontrabili nella mano. Tale scelta e' stata determinata dalla immediata disponibilita'
dei dati simulati.
Sucessivamente, Jochen Steil ha visitato il Dip. di Matematica Pura ed Applicata
dal 31 Maggio al 3 Giugno. A tale incontro hanno partecipato, da parte italiana
Alessandro Sperduti e Fabio Aiolli (in sostituzione di Filippo Portera).
L'incontro e' servito per finalizzare la messa a punto dei dati simulati e ad
iniziare l'attivita' di applicazione del modello neurale.
La seconda visita presso l'Universita' di Bielefeld si e' svolta dal 26 al 28 Settembre.
A tale visita ha partecipato Alessandro Sperduti. Lo scopo di tale visita e' stato
sia quello di validare i risultati sperimentali ottenuti, sia la
pianificazione delle fasi successive di lavoro. La validazione dei risultati sperimentali ha
dato esito positivo ed e' in preparazione un rapporto tecnico che descrivera'
l'attivita' svolta ed i risultati ottenuti. Sulla base ti tali risultati, si e' deciso di
procedere con uno studio del modello neurale adottato su dati piu' mirati.
Per supportare tale attivita' e' prevista una visita di uno studente del gruppo
tedesco a Padova per una settimana in Ottobre, ed una successiva visita
di altri 2 componenti del gruppo tedesco a Padova in Novembre al fine di
finalizzare la messa a punto di questa ulteriore fase di lavoro.
Nell'incontro di Novembre si decidera' se procedere con una visita
del gruppo italiano in Germania per eventualmente iniziare la messa a
punto di una sperimentazione sul robot tedesco.
Per l'anno 2006, precisando che il gruppo tedesco ha gia' ottenuto
l'approvazione preventiva del progetto (condizionata alla
approvazione del progetto italiano per l'anno 2006) si prevede
la seguente attivita':
--------------------------------------------------------
Anno 2006
Data Partecipanti
(durata)
(attivita')
--------------------------------------------------------
Gennaio/Febbraio A. Sperduti, F. Aiolli/A. Micheli
(5 gg., 2 persone)
(set up di esperimenti
con dati acquisiti
dall'arto artificiale)
Giugno/Luglio A. Micheli/F. Aiolli
(7 gg., 1 persona)
(revisione del framework
computazionale per esperimenti
su dati reali, esperimenti di
test per validazione e controllo)
Ottobre
(7 gg., 1 persona) F. Aiolli/A. Micheli
(finalizzazione degli esperimenti
su dati reali, stesura di
un rapporto)
|
|
|
|
|
