DITORIALE - Cineca · Campedelli e il dott. Pasquali vicedirigente dell’area sviluppo...

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EDITORIALE Marco Lanzarini

n° 61

U-GOV Ricerca: l’esperienza degli atenei presentata nel corso di un workshopProseguono gli incontri organizzati per la presentazione di U-GOV, ilnuovo sistema per la governance degli atenei. Comeannunciato nello scorso numero del Notiziario, in aprile siè tenuto a Bologna l’incontro dedicato alla gestione dellaRicerca. L’evento ha riscosso un grande interesse nelmodo accademico, confermato anche dalla consistentepartecipazione: sono stati infatti oltre 150 i partecipanti, inrappresentanza di più di 50 tra atenei ed enti di ricerca ita-liani. Fulcro dell’evento sono stati i tre moduli che com-pongono l’offerta U-GOV nell’ambito della Ricerca: ipartecipanti hanno avuto modo di verificare in prima persona le funzionalità ele interfacce del sistema. Inoltre, essendo il primo modulo della Ricerca di U-GOV, Catalogo e Valutazione Ricerca, già attivo presso diversi atenei, nel corsodel convegno è stato possibile presentare le testimonianze dirette di due ateneiutenti: l’Università di Verona, con il proprio Prorettore vicario prof.ssaCampedelli e il dott. Pasquali vicedirigente dell’area sviluppo informatico, el’Università di Napoli Federico II, presente con il prof. Sansone del diparti-mento di Informatica e Sistemistica, uno dei responsabili direttamente coinvol-ti nell’analisi e attivazione di U-GOV Ricerca presso il proprio ateneo. Questidue interventi hanno messo in evidenza anche il contributo che il progetto rice-ve giorno dopo giorno direttamente dalle esperienze dei diversi atenei coinvol-ti. A loro, e a tutti gli atenei che hanno partecipato alla giornata, va ancora ilnostro ringraziamento.

La contabilità economico patrimoniale per gli atenei italianiIl CODAU e il Dipartimento di Ingegneria Gestionale del Politecnico di

EDITORIALE 1Marco Lanzarini

NF-kB: la Proteina che controlla l’espressione dei geni 3Ivano Eberini, Andrew Emerson, RobertoGambari, Silvia Giuliani, Laura Piccagli, Elda Rossi

SystemImager: Configurarne uno perConfigurarne cento 6Andrea Righi

Scenari virtuali e dati archeologici: il progetto DHER 9Antonella Guidazzoli, Claudio Alvisi, Francesca Delli Ponti, Tiziano Diamanti, Pilar Diarte Blasco

Virtual Rome: un progetto Open Source per l’esplorazione del paesaggio archeologico di Roma 13Luigi Calori, Sofia Pescarin

Design Partecipativo e Architettura Informativa per un Sito di Servizi agli Studenti 18Alessandro Furlati, Stefano Bussolon

Vconf. Il Servizio di Multivideoconferenza per la comuntà accademica italiana 22Claudio Allocchio, Franca Fiumana

La Sperimentazione dei Sistemi GIS in Ambito Sanitario 25Luca Demattè, Marisa De Rosa, Giuseppe De Vitis, Elisa Rossi

Graph Databrowsing. Sistemi di analisi eaccesso ai dati basati sui grafi 29Ernesto Lastres, Stefano Corsi

RUBRICHE 33

INFRASTRUTTURA DI CALCOLO

In copertinaImmagine tratta dall’articolo di pagina 3: il fat-tore di trascrizione NF-kB (blu) con l'inibitoreIkBα (bianco)

Milano, in collaborazione con CINECA,hanno organizzato l’incontro: “La contabilitàeconomico-patrimoniale per gli atenei italiani:prime riflessioni”. Il convegno si è svolto aRoma, presso la sede della Conferenza deiRettori delle Università Italiane (CRUI), loscorso 16 aprile. La giornata intendeva farconoscere ad un ampio pubblico lo stato diavanzamento del progetto di ricerca sulla con-tabilità economico-patrimoniale per le univer-sità italiane, sponsorizzato da CINECA nel-l’ambito del nuovo sistema informativo U-GOV. Al convegno, rivolto ai DirettoriAmministrativi e ai Dirigenti dell’AreaContabilità e Finanza di Ateneo, hanno parte-cipato 26 Direttori Amministrativi 56Dirigenti/ Responsabili per un totale di 82 par-tecipanti in rappresentanza di 60 atenei. Ospitedella giornata era la dott.ssa MariangelaMazzaglia del Ministero dell’Università edella Ricerca, ha condotto i lavori il dott.Enrico Periti, Presidente CODAU.

Il Certificato di accessibilità CNIPA assegna-to a www.unito.itIl portale dell’Università di Torino, primo inambito accademico, ha ottenuto in marzo ilcertificato di accessibilità da parte del CNIPA.Il valore di questo riconoscimento si rifletteanche sul CINECA, che ha curato la realizza-zione del portale e in particolare ha messo incampo l’esperienza e le competenze acquisitesul tema dell’accessibilità dal proprio labora-torio di User eXperience. Il sito, infatti, è statoprogettato seguendo le indicazioni in materiadi usabilità e accessibilità fornite dalle lineeguida internazionali, dalle norme ISO, dalla

normativa italiana (in particolare la cosiddetta“Legge Stanca”) e dal Consorzio W3C.Approfondiremo i temi dell’accessibilità e deiportali di ateneo nei prossimi numeri delNotiziario.

Le banche dati CINECA nell’ambito delsistema per laprogrammazio-ne triennaledegli ateneiLa “programma-zione triennaledegli atenei”, avviata dal Ministero nel 2006per il triennio 2007/2009, ha lo scopo di valu-tare i risultati dell’attuazione dei programmidegli atenei tramite indicatori omogenei.L’obiettivo è consentire al Ministero di alloca-re in modo più adeguato le risorse disponibiliper le università, e al tempo stesso spingere gliAtenei ad impiegare le risorse stesse più razio-nalmente ed efficacemente. Le aree di attivitàprese in considerazione per la definizionedegli indicatori, da cui viene poi generato ilvalore unico che rappresenta la qualità prodot-ta da ciascun ateneo, riguardano: i corsi di stu-dio, la ricerca scientifica, i servizi e gli inter-venti a favore degli studenti, i programmi diinternazionalizzazione e il personale docente enon docente. Il sistema di raccolta, elabora-zione e gestione di tutti questi dati, eterogeneiper provenienza e parametri, è stato realizzatodal CINECA integrando alcune informazioniarilevate dall’Ufficio di Statistica del MIUR,(relative a borse di dottorato, a crediti forma-tivi universitari, a studenti stranieri iscritti aidottorati) con le banche dati realizzate e gesti-te dal Consorzio per gli adempimenti ammini-strativi da parte degli atenei. In questo proget-to, dunque, trovano piena valorizzazione lebanche dati dell’Offerta Formativa,dell’Anagrafe Nazionale Studenti,dell’Archivio Docenti, della spesa per gli sti-pendi di tutto il personale universitario e dellaprogrammazione del fabbisogno di personale,oltre a quelle relative ai sistemi per l’assegna-zione dei finanziamenti per i progetti PRIN, eper il supporto ai Nuclei di valutazione.

notizie dal CINECA

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doi:10.1388/notizie-61-Editoriale

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notizie dal CINECA

Figura 1, a sinistra – Il fattoredi trascrizione NF-kB (blu) conil DNA (arancione)

Figura 2, a destra – Il fattore ditrascrizione NF-kB (blu) conl’inibitore IkBα (bianco)

NF-kB: la Proteina che controlla l’espressione dei geni di Ivano Eberini*, Andrew Emerson, Roberto Gambari**, Silvia Giuliani, Laura Piccagli**,Elda Rossi*Gruppo di Studio per la Proteomica e la Struttura delle Proteine, Dipartimento di ScienzeFarmacologiche, Università degli Studi di Milano**Dipartimento di Biochimica e Biologia Molecolare, Università di Ferrara

Il patrimonio genetico di ciascuno di noi siesprime in tutto ciò che siamo, determinandonon soltanto i nostri tratti somatici, ma anchecaratteristiche biologiche non evidenti, comeil gruppo sanguigno e caratteristiche compor-tamentali altamente complesse e multifattoria-li. L’espressione di un gene avviene attraversoun processo biologico piuttosto articolato chesi conclude con la produzione di proteine daparte delle cellule del nostro organismo. In

condizioni normali non tutti i geni all’internodel nucleo cellulare si esprimono con la stessaintensità; alcuni geni addirittura alcuni non siesprimono proprio e rimangono “silenti”.L’espressione genica va considerata pertantoun fenomeno molto complesso; inoltre, esso èaltamente modulabile e condizionato anche dafattori esterni. In condizioni particolari distress cellulare o in presenza di malattie gene-tiche, la normale espressione di un gene può

The Rel/NF-kB proteins belong to one of the most studied transcription factor families.In fact, these proteins are involved in the control of a large number of normal cellularand organism processes, such as immune and inflammatory responses, development,cellular growth and apoptosis. It is known that the activity of NF-kB is regulated primari-ly by interaction with inhibitory IkB proteins through the formation of a stable IkB/NF-kBcomplex. One of the best-characterized and most prevalent members of the NF-kB fami-ly is a heterodimer composed of p50 and p65 subunits and the most studied NF-kB-IkBinteraction is that with IkBα. The protein complex simulated consists of the NF-kBp50/p65 heterodimer in the open conformation and the IkBα inhibitor. The three dimen-sional structures of the complexes suggest that the presence of IkBα allows a markedconformational change of the DNA-bound ‘open’ conformation of the p50-p65 het-erodimer with the adoption in the resting state of a IkBα -bound ‘closed’ conformation.The aim of this work was to investigate the dynamic properties and the conformationalbehaviour of the NF-kB p50-p65/IkBα system by molecular dynamic simulation.

NF-kB: the proteinthat controls geneexpression

notizie dal CINECA

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Figura 3, a sinistra – Speedup

di NAMD e GROMACS nella

simulazione di un complesso

proteico con solvente di circa

30.000 atomi. Si osserva che

all’aumentare del numero dei

processori le performance di

NAMD, misurate in ps di simu-

lazione al giorno (ps/day) sono

migliori

Figura 4, a destra - RMSD

calcolata su 13 ns di

traiettoria per i Cα della sola

proteina NF-kB

essere alterata e dunque i normali processi cheesso controlla possono degenerare, dandoluogo ad importanti patologie.Un aspetto cruciale di questo fenomeno biolo-gico così sfaccettato è costituito dai meccani-smi di controllo che le cellule mettono in attoper modulare l’attività di espressione genica alivello trascrizionale, ovvero nella produzionedegli RNA messaggeri (mRNA), dalla cui tra-duzione saranno prodotte le proteine. Uno deilivelli di regolazione dell’espressione genicacoinvolge i cosiddetti fattori di trascrizione,proteine in grado di legarsi a specifiche por-zioni del DNA, così da attivare o disattivare,all’occorrenza, la trascrizione. Indagare inmodo approfondito il loro comportamentosignifica dunque comprendere sempre megliole cause ed i meccanismi alla base di moltemalattie.In questo lavoro abbiamo esplorato un parti-colare fattore di trascrizione, NF-kB (NuclearFactor Kappa B), in grado di legare nel nucleocellulare specifiche sequenze di DNA presen-ti in geni da esso regolati. Si tratta di una pro-teina con caratteristiche di funzionamentomolto interessanti, ma ancora poco definite, eche offre dunque vari spunti di studio sottomolteplici punti di vista. Cerchiamo innanzi-tutto di descrivere la sua vita ordinaria all’in-terno del nostro organismo. Normalmente laproteina NF-kB si trova nel citoplasma di sva-riati tipi di cellule legata ad un’ulteriore pro-teina (un inibitore), che la rende inattiva, cioèincapace di formare interazioni con il DNA.Sotto stimoli esterni di varia natura, comeagenti batterici e virali, NF-kB si libera e rie-

sce a migrare nel nucleo, dove può assolverealla sua funzione regolatrice.Le ricerche pubblicate su questa proteina evi-denziano che essa può assumere una diversaconformazione a seconda che si trovi nel cito-plasma, legata all’inibitore (forma non attiva),oppure nel nucleo, insieme al DNA (formaattiva). A subire tale variazione di forma è laporzione della proteina che ospita il DNA: “leali” superiori sono aperte quando vi è inseritala doppia elica (Fig. 1), mentre sono chiusequando le “ali” inferiori interagiscono con l’i-nibitore (Fig. 2).Gli studi scientifici fin qui svolti non sonostati in grado di fare ancora chiarezza sullecause di un simile riarrangiamento strutturalené sui meccanismi molecolari con cui esso siverifica. È la presenza dell’inibitore a deter-minare la chiusura di NF-kB nel citoplasma oè semplicemente l’assenza del DNA in questocompartimento cellulare? Se le tre entità, NF-kB, DNA ed inibitore potessero coesisterenello stesso spazio cellulare cosa succedereb-be? Nell’interazione con NF-kB prevarrebbel’inibitore o il DNA? Eventualmente potrebbeformarsi un complesso a tre molecole?Abbiamo tentato di rispondere a tali interroga-tivi, o almeno di approfondire la problematica,attraverso un’attività di ricerca computaziona-le, che ha richiesto adeguate competenzescientifiche e risorse di calcolo.

Attività di dinamica molecolareAl fine di rispondere a tali interrogativi abbia-mo iniziato a simulare il comportamento insoluzione di svariate strutture biomolecolari.

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notizie dal CINECA

Figura 5 – Dinamica essenziale

dei primi 7 ns di simulazione.

Si osserva un movimento di

rotazione concertato a livello

del dominio superiore N-termi-

nale della proteina. Posizione

di partenza verde, posizione di

arrivo rossa

Il nostro primo sforzo si è concentrato sullascelta del software di dinamica molecolare piùadeguato alla tipologia del complesso proteicoda simulare e dell’ambiente computazione daimpiegare, un cluster linux IBM installato alCINECA. La scelta è ricaduta su due dei piùdiffusi software di dinamica molecolare,GROMACS e NAMD.Una precedente esperienza di simulazione diun complesso proteico di circa 30.000 atomiin soluzione aveva già evidenziato per NAMDun migliore speedup all’aumentare del nume-ro dei processori (Fig. 3). Di qui la scelta diutilizzare NAMD per condurre le nostre simu-lazioni sul cluster del CINECA.Il primo complesso simulato è composto dallaproteina NF-kB in conformazione aperta edall’inibitore IkBa per un totale di circa150.000 atomi. Per 13 nanosecondi di dinami-ca sono state impiegate circa 800 ore CPU perogni ns. utilizzando 16 processori. La traietto-ria così ottenuta è stata analizzata con GRO-MACS, disponendo questo pacchetto di unapiù vasta libreria di programmi per l’analisi.Il plot della RMSD (Root Mean SquareDeviation) calcolata da 0 a 13 ns per gli atomiCα della sola proteina NF-kB mostra un incre-mento fino ai 5 ns di simulazione per poi rag-giungere una regione di plateau che perdurafino ai 13 ns (Fig. 4).Si è dunque proceduto a caratterizzare unmovimento essenziale di rotazione presentenei primi 7 ns di simulazione, attraverso unapproccio di dinamica essenziale. La Fig. 5evidenzia un movimento di rotazione concer-tato a livello del dominio superiore N-termi-nale della proteina, dall’inizio della simula-zione (in verde), fino al termine (in rosso).Inoltre l’analisi della RMSF (Root MeanSquare Fluctuation) individua zone della pro-teina ad alta fluttuazione, probabilmente coin-volte nel movimento di rotazione. Ulterioriconferme della rotazione provengono dall’a-nalisi degli aminoacidi in struttura secondaria,arricchendosi questa di circa 10 aminoacidinell’intervallo di tempo che va dai 2.5 ai 6 ns.Dai risultati ottenuti da questa prima simula-zione abbiamo dunque potuto constatare chela conformazione aperta del dominio N-termi-nale della proteina NF-kB in presenza di ini-bitore ed in assenza di DNA ruota verso unaconformazione chiusa. Stiamo ora indagando

se il cambiamento conformazionale osservatosia dovuto alla rimozione del DNA o alla pre-senza dell’inibitore IkBα. A tal fine sono stateavviate simulazioni della proteina complessa-ta con il DNA e non complessata.

Conclusioni e ringraziamentiDai dati di letteratura è noto che il fattore ditrascrizione NF-kB è inattivo in condizionifisiologiche ed invece si attiva sotto l'impulsodi stimoli esterni alla cellula, come batteri,virus, fattori infiammatori ed alterazioni gene-tiche. È stata dimostrata un'attività di questaproteina nei tessuti tumorali, nei quali favori-sce la proliferazione delle cellule danneggiatee ne sfavorisce il processo di eliminazione.Comprendere le proprietà dinamiche di questofattore di trascrizione in condizioni fisiologi-che e patologiche potrebbe contribuire allascoperta di nuovi farmaci capaci di interferire,rallentando o arrestando, la progressione dellamalattia neoplastica e il processo di infiamma-zione. Questa ricerca è stata l’oggetto della tesidi dotttorato di Silvia Giuliani, svolta in colla-borazione tra CINECA e Università di Ferrara,e coordinata dal prof. Roberto Gambari

Per ulteriori informazioni:[email protected]

NAMD:http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/GROMACS: http://www.gromacs.org/

doi:10.1388/notizie-61-01

notizie dal CINECA

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Uno dei maggiori problemi nella gestione deisistemi di supercalcolo è quello di progettarestrumenti di gestione scalabili, cioè capaci direndere le attività quotidiane indipendenti dalnumero totale dei singoli elementi da gestire.L’obiettivo, in questi casi, è di ricondurciquanto più possibile al concetto di “single-image”, dare cioè all’utilizzatore l’impressio-ne di interfacciarsi con un’unica entità, al finedi evitare di dover ripetere la stessa operazio-ne più volte e ridurre così il rischio di errori operdite di tempo inutili.

L’installazione iniziale del sistema operativoè una di queste attività. Sui sistemi HPC(high performance computing) odierni,costituiti da migliaia di nodi, il fatto di avereuno strumento scalabile costituisce un requi-sito di importanza cruciale: si veda ad esem-pio il cluster BCX/5120 in CINECA chevanta di ben 1290 nodi, ognuno installato

SystemImagerConfigurarne uno per Configurarne cento di Andrea Righi

This article describes the advantages of peer-to-peer technology for the deployment ofoperating system images to large numbers of servers, such as clustered/grid comput-ing environments. Traditionally, the classical client-server model does not scale well,thus large scale deployments using transports based on client-server protocols need tobe staged. An alternative scalable and reliable transport protocol needs to be imple-mented and the peer-to-peer approach seems to be a natural fit.

System Imager:the deployment of

HPC systems

Figura 1 – Approccio client-server per distribuire

le immagini del sistema operativo

con un sistema operativo a sé stante.CINECA si avvale di SystemImager, un pro-getto Open Source finalizzato all’automazio-ne di installazioni e aggiornamenti di sistemioperativi GNU/Linux tramite rete LAN sucomplessi ambienti distribuiti. Tale strumentoviene attualmente utilizzato in CINECA comesoftware di gestione dei cluster di supercalco-lo HP XC, sul cluster IBM BCX/5120 e sullamaggior parte delle server farm ICT perapplicazioni in alta affidabilità /alta disponi-bilità.

L’approccio tipicamente usato daSystemImager nella distribuzione delleimmagini dei sistemi operativi è di tipoclient-server, il che significa che il tempototale di installazione dipende linearmentedal numero di client installati contempora-neamente.Questa limitazione non incide solo in terminidi prestazioni, ma può soprattutto costituireun problema in termini di affidabilità: oltreuna certa soglia di client il carico sul serverche distribuisce le immagini del sistema ope-rativo (vedi figura 1) può risultare così eleva-to da compromettere l’intero processo diinstallazione.Sul cluster BCX/5120 è stato sperimental-mente verificato che oltre i 50 client l’ap-proccio client-server può compromettere inparte o addirittura totalmente le funzionalitàdel server di immagini, a causa di un eccessi-vo consumo di memoria, carico di CPU osaturazione della banda di rete disponibile.CINECA ha contribuito attivamente allo svi-luppo di SystemImager progettando e imple-mentando un protocollo per la distribuzionedelle immagini di sistema operativo basato sutecnologia peer-to-peer, sfruttando le funzio-nalità di BitTorrent, un protocollo progettatoper il trasferimento di file di grandi dimensio-ni su reti TCP/IP (Internet).In questo scenario il server di immagini costi-tuisce solo inizialmente un collo di bottiglia:

dopo aver distribuito i primi blocchi dell’im-magine del sistema operativo ad un grupporistretto di client, questi ultimi sono in gradodi scambiarsi i dati ricevuti l’uno con l’altro(vedi figura 2). Ciò permette a ciascuno diessi di completare la collezione di blocchimancanti senza l’ausilio del server di imma-gini che, in condizioni di regime, si riduce adessere uno dei tanti server dedicati esclusiva-mente all’upload.Stabilita la validità del modello teorico, comeseconda fase del progetto, CINECA ha predi-sposto un testbed sul cluster BCX/5120 pervalutare sperimentalmente l’efficacia di taleapproccio.

L’ambiente di test ha permesso di otteneredati sperimentali di notevole interesse dalpunto di vista delle prestazioni, affidabilità econsumo di risorse. L’approccio peer-to-peerha permesso di installare automaticamente esenza interruzioni l’intero cluster in soli 15minuti (figura 3), portando ad un incrementodi performance del 2800% rispetto alle tecni-che di installazione usate in precedenza.

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notizie dal CINECA

L’approccio

peer-to-peer ha

permesso di

installare

automaticamente e

senza interruzioni

l’intero cluster in

soli 15 minuti

portando ad un

incremento di

performance del

2800%

Figura 2 – Approccio peer-to-peer per la distribuzione

di immagini del sistema operativo

L’approccio client-server, infatti, necessita dialmeno 7 ore per portare a termine l’interainstallazione (15 minuti per un massimo di 50client alla volta e, al termine di ogni sessione,è richiesto un intervento umano per avviare lasessione successiva).

Tali risultati hanno permesso di dimostrare lasuperiorità di tale soluzione rispetto ad altristrumenti proprietari, tipicamente distribuitidal fornitore come componente di gestionedel cluster, tutti basati, però, su protocolliclient-server.La notevole riduzione dei tempi di installa-zione ha aperto la strada anche a possibilitecniche di dynamic provisioning per sistemidi calcolo ad alte prestazioni. Un ragionevo-le sviluppo futuro potrebbe infatti esserecostituito dalla predisposizione di più clustervirtuali (ognuno caratterizzato da un’imma-gine di sistema operativo distinta) istanziatia caldo su richiesta dell’utente utilizzando lestesse risorse fisiche disponibili. Questo per-

metterebbe di ampliare notevolmente ilnumero di potenziali utenti finali, consen-tendo a ciascuno di essi di selezionare l’im-magine del sistema operativo che megliosoddisfa i requisiti per la propria applicazio-ne ed effettuare automaticamente l’installa-zione e la configurazione dell’infrastrutturacome fase iniziale del job sottomesso.

notizie dal CINECA

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Per ulteriori informazioni:[email protected]://wiki.systemimager.org/index.php/BitTorrent#Benchmark


Figura 3 – Utilizzo della banda di rete aggregata durante una sessione di installazione di

1190 client con l’approccio peer-to-peer

La Realtà Virtuale si propone come uno stru-mento a servizio degli storici per poter dare unimpatto visivo di nozioni che, altrimenti,dovrebbero rimanere legate all’immaginazio-ne, pur garantendo l’accuratezza e la scientifi-cità delle ricostruzioni storiche.Abbiamo visto negli scorsi numeri delNotiziario quanto le nuove tecnologie sianoimportanti oggi per la didattica e la divulga-zione dei beni culturali, e come sia importan-te definire questi aspetti fin dalle primissimefasi di progettazione dei progetti di ricerca. Ilprogetto DHER si inserisce idealmente in que-sto contesto integrando il valore storico,archeologico, didattico e culturale del proget-to con le potenzialità espressive di un innova-tivo mezzo di comunicazione e divulgazione.

Il progetto DHERIl progetto DHER, del Dipartimento diArcheologia dell’Università di Bologna,riguarda la ricostruzione virtuale della terza

Insula di Ercolano, con una particolare atten-zione alle cosiddette Case dello Scheletro edel Tramezzo di legno. L’oggetto dello studioè particolarmente complesso, e l’organizza-zione del lavoro è fortemente interdisciplinare

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notizie dal CINECA

Modello 3D della Casa delloScheletro, navigabile tramite ilvisualizzatore Visman

The DHER project, of the Department of Archaeology of the University of Bologna,regards the study of the habitation culture of ancient Herculaneum. The original idea wasto set up a system which, starting from a vaster territory, the Vesuvius zone, wouldreach, through increasingly detailed levels, first Herculaneum, then Insula III and lastly,the stratigraphic wall units of the House of the Skeleton. The difficulty of successfullylinking the data to the images has been widely experienced, not least by archaeologists.This project shows that, even starting from data that are inhomogeneous in themselvesand at the moment of registration, it is possible to reach integration with geographicaland/or architectural observations, proposing a form of natural navigation which, at thesame time, conserves the complexity and scientific nature of the sources.

Virtual scenariosand archaeologicaldata: the DHERproject

Scenari virtuali e dati archeologici:il progetto DHERdi Antonella Guidazzoli, Claudio Alvisi, Francesca Delli Ponti, Tiziano Diamanti, Pilar DiarteBlasco* * Università di Zaragoza

e sperimentale, con un altrettanto saldo orien-tamento didattico e formativo. Agli archeolo-gi sono stati affiancati archivisti e documenta-risti, esperti di archeometria dei materiali erestauratori, topografi, geologi ed ingegneristrutturisti. È evidente come una simile équipenon possa che produrre quantità rilevanti didati di natura diversa, che vanno organizzate emesse in relazione in modo facilmente fruibi-le mantenendone, al contempo, la comples-sità. Del resto, l’impostazione stessa del pro-getto, che si colloca nell’alveo di studi dellascuola bolognese di archeologia classica,focalizza la sua attenzione sull’ambiente fisi-co per spostarsi man mano verso una conte-stualizzazione più ampia, ponendo in questomodo le premesse per un’operazione che siarticola su più livelli e su più temi.L’obiettivo del progetto – lo studio della cul-tura abitativa dell’antica Ercolano - prendeavvio dal livello cittadino per approfondirealcune unità residenziali, grazie anche ad unacampagna di rilievi e documentazione checomprende sia gli elementi in situ, sia quelliche, nel tempo, sono stati trasferiti altrove. Lacomplessità stessa del sito archeologico inquestione esige il confronto fra i dati eteroge-nei, provenienti dal campo e un’ampia gamma

di fonti documentali. Per quel che riguarda laCasa dello Scheletro, si aggiungono almomento anche i dati derivanti dalle attività dirilievo architettonico e di analisi delle struttu-re murarie, che consistono in operazioni digeoreferenziazione, rilievo planivolumetrico,rilievi fotogrammetrici monoscopici e stereo-scopici, schedatura delle unità stratigrafichemurarie con restauri e risarciture moderne.Naturalmente, il sistema migliore per poterconsultare e organizzare le informazioni con-siste nel riversarle in un insieme di banchedati. Rispetto alla gestione di superfici bidi-mensionali, ancora molto diffusa, si è pensatodi integrare un GIS di tipo archeologico e undatabase multimediale di ultima generazionein un ambiente virtuale interattivo ed immer-sivo, consentendo di velocizzare le interpreta-zioni archeologiche dei dati grazie alla lororappresentazione entro un ambiente che mas-simizza l’uso della capacità visiva umana econsente un’interazione naturale. Abbiamovisto negli scorsi numeri del Notiziario comeil framework Visman, sviluppato ad hoc per laricostruzione di ambienti virtuali, si sia dimo-strato particolarmente efficace nel successo diquesto tipo di progetti. Un altro aspetto cruciale è la modularità del-l’applicazione: includere nuove informazionie nuove tipologie di dati è facile e veloce,anche da parte di persone non esperte.Inoltre, per ampliare i campi di utilizzo o peradattare l’applicazione all’ambiente di lavoro,i sistemi di output possono essere sostituitisenza bisogno di riconfigurare l’intera appli-cazione.

Un nuovo approccio: le fonti e il database

Il problema di riuscire collegare i dati alleimmagini è molto sentito da tutti i ricercatori,archeologi inclusi. Questo progetto dimostrache, anche partendo da dati disomogenei pernatura e momento di registrazione, si può arri-vare ad un’integrazione con i rilievi geografi-ci e/o architettonici; proponendo una modalitàdi navigazione naturale, che, allo stessotempo, preservi la complessità e scientificitàdelle fonti. Non ci riferiamo necessariamentea dati “interni” ai database del progetto,potrebbe trattarsi anche di link a musei, dove

notizie dal CINECA

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Il progetto DHER è stato pre-

sentato nel corso del convegno

“Vesuviana archeologie a

confronto” promosso

dall’Università di Bologna lo

scorso gennaio nell’ambito

degli studi dell’ateneo

bolognese sui siti archeologici

vesuviani, Pompei ed Ercolano.

http://www.vesuviana.info/

In queste pagine, due poster

relativi al progetto

sono conservati i pezzi prelevati dallo scavo, ocoevi, che possono interessare la ricerca,oppure foto e descrizioni recuperate in archi-vi, dove sono conservate testimonianze atti-nenti al progetto...Nel caso specifico del progetto DHER, tro-vando dati disaggregati e disomogenei, lasfida era di normalizzarli e uniformarli, ren-dendoli così disponibili per l’interfaccia di inun sistema aperto che permettesse di sceglierecosa integrare al suo interno.Di conseguenza l’idea di partenza è stata quel-la di impostare un sistema che, partendo da unterritorio più vasto, la zona vesuviana, arrivas-se, attraverso livelli sempre più dettagliati,prima ad Ercolano, poi all’Insula III e poi,come ultimo livello, alle unità stratigrafichemurarie della Casa dello Scheletro. Un siste-ma che, in maniera dinamica e controllata dal-l’utente, presentasse i dati richiesti, corrispon-denti ai livelli o agli oggetti incontrati.Questa libertà di fruizione offre al ricercatorela possibilità di decidere i propri percorsi distudio, anche in funzione dei risultati ottenuti,e avere a disposizione un’applicazione, chepuò crescere progressivamente, allargando odettagliando l’orizzonte conoscitivo. Allostesso tempo l’intenzione era anche quella diallargare la platea dei possibili fruitori delleinformazioni: storici, restauratori, archeologi,ma anche docenti, studenti, turisti... Ci si è quindi immaginato di integrare i conte-nuti del progetto DHER con il territorio del-l’area ercolanense per poter visualizzare einteragire con scenari a vari livelli di dettaglio(Level Of Details) e consentire di richiamarelivelli informativi diversi in contesti graficidiversi in accordo con il database progettato.Per la visualizzazione è stata scelta una solu-zione a doppio frame, che mette a disposizio-ne dell’utente due monitor: uno per la naviga-zione interattiva all’interno dei modelli tridi-mensionali come il territorio e le ricostruzioni,l’altro, adiacente, per la visualizzazione einterrogazione dei database. Sarà possibileanche un collegamento biunivoco tra basi didati e scenari tridimensionali sia a livello diterritorio che di ricostruzioni. Il sistema èmultipiattaforma fruibile da PC ed anche inambienti di grafica immersiva come il teatrovirtuale del CINECA.

Utilizzando il prototipo realizzato è possibile,con un clic del mouse sull’indicazione“Ercolano”, visualizzare e navigare lo scena-rio di approfondimento successivo, per giun-gere, passando attraverso il modellodell’“Insula III”, fino allo “scenario“ relativoalla Casa dello Scheletro collegato al databa-se. Nella fase di programmazione il ricercato-re può decidere con la definizione della varia-bile Scenario i livelli informativi da renderedisponibili contestualmente allo scenario stes-so. L’utente finale può facilmente operare lascelta attraverso un’interfaccia che propone idatabase disponibili.

Conclusioni e prospettiveGli sviluppi futuri prevedono di lasciare mag-gior libertà al ricercatore/utente sulla scelta deidati da visualizzare. Inoltre, per la tipologiadell’applicazione da noi pensata, che non èchiusa ad un progetto specifico, sarebbe inte-ressante allargare a tutta l’area archeologicavesuviana questa metodologia di visualizza-zione e fruizione dei dati. Simulazioni scienti-fiche potranno essere inserite all’interno delloscenario. Sarà possibile, a partire da modellifilologici, mettere a punto nuovi modelli perprogettare spazi narrativi di divulgazione (ad

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notizie dal CINECA

... l’intenzione

era anche

quella di allargare

la platea

dei possibili

fruitori delle

informazioni:

storici,

restauratori,

archeologi,

ma anche

docenti, studenti,

turisti...

esempio nel Virtual Set) per scopi di musealiz-zazione così come rendere fruibile via webparte delle funzionalità di navigazione. Il sistema, infatti, è stato progettato per rendereaccessibili anche altri prodotti digitali dedicatialla stessa area geografica, unificando risorseculturali di varia provenienza, come le ricostru-zioni dell’Università di Bologna dedicateall’Insula del Centenario di Pompei o i databa-se prodotti dalla Sovrintendenza di Pompei, damusei, archivi e centri di ricerca privati. Ladirezione è ora quella di ampliare l’accesso alleapplicazioni 3D attraverso il Web.L’esperienza di lavoro nell’ambito delle appli-cazioni interattive per i Beni Culturali ed inparticolare la costruzione del prototipo per ilprogetto DHER lascia alcune questioni apertee conduce ad alcune riflessioni finali.Interdisciplinarità e contaminazioni tra saperidiversi sono utili per incrementare la cono-scenza e stimolare la creatività, ma occorrecapire linguaggi diversi ed interagire con cia-scuna disciplina trasformando l’attività damultidisciplinare a realmente interdisciplinare.Per trasmettere poi i risultati e la complessitàdel lavoro di ricerca si devono trovare moda-lità nuove e coinvolgenti, che siano comuni-cative senza perdere il rigore scientifico. A

questo fine occorre studiare le specificità deivari media, cercando di rendere i contenutidisponibili su output diversi con modalità difruizione adeguate, magari con il supporto diregisti e sceneggiatori con una prospettivanuova. Nell’ambito delle applicazioni diRealtà Virtuale si deve poi cominciare a misu-rare l’efficacia didattica di questi strumenticon il supporto degli strumenti della psicolo-gia cognitiva.Il virtuale per la musealizzazione può fare usodi tecniche di story telling, si possono costrui-re racconti usando il registro del mithos (rac-conto) fondati sul logos del dato filologico, inquesto senso il progetto DHER potrebbe esse-re un caso di studio prezioso.Migliorare la fruizione di questi ambienti vir-tuali significa aumentarne l’accessibilità e lacomprensione dei contenuti. In questo sensosarà necessario sfruttare le nuove potenzialitàinformatiche per accompagnare il pubbliconella navigazione di scenari complessi imple-mentando interfacce sempre più naturali.

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Verso una dimensione aperta della Cultura: dal Cultural Heritage all’Open Heritage

Il progetto DHER ha fatto emergere un’esigenza importante nel settore del Virtual Heritage, e più in generale in tutti i pro-getti di ricerca culturali: è necessario rinnovare i modelli di lavoro e di sviluppo dei progetti; essi devono passare da unasituazione in cui la ricerca è affidata a singoli o ristretti gruppi che detengono l’autorità e l’esclusiva sull’accesso alleinformazioni e sulla loro diffusione, ad una nuova condizione in cui la produzione della conoscenza e dei significati avven-gano in modo collettivo, attraverso processi di sviluppo condiviso caratterizzati dalla trasparenza delle fonti e dalla diffu-sione delle informazioni critiche. È auspicabile il passaggio da un modello “a cattedrale” ad un’altra forma di creazione della cultura, “a bazaar” (Eric S.Raymond, La Cattedrale e il bazaar, http://www.apogeonline.com/openpress/cathedral). È inoltre importante diffondereuna prospettiva Open Source nei confronti del mondo della cultura. Oggi i sistemi aperti stanno ormai penetrando in moltissimi settori, producendo un rinnovamento e una ridefinizione dellepratiche di grandi compagnie private ed importanti istituzioni di ricerca in nome di un approccio meno gerarchico e più inno-vativo alla conoscenza. Le ipotesi di sviluppo dei sistemi aperti sono quindi tanto più rosee in quegli ambiti, come il CulturalHeritage, in cui l’utilizzo delle risorse economiche deve necessariamente avvenire in modo consapevole e controllato. Adottare un modello di sviluppo aperto, “a bazaar” permette di ottenere svariati vantaggi quali costi contenuti delle appli-cazioni e delle tecnologie, sostenibilità dei progetti, condivisione delle risorse con altri soggetti o istituzioni, semplicitànel riutilizzo di dati già processati ed integrati con metodologie valide e ben ideate, valorizzazione dell’investimento inrisorse umane piuttosto che di quello in dispositivi hardware. Soltanto in questo modo nel futuro sarà ancora possibileparlare di ricerca e di progresso, passando da una situazione in cui la cultura e le risorse sono un’esclusiva di pochi adun’utopica, ovviamente in senso positivo, condizione in cui il Cultural Heritage diventi davvero Open Heritage: conoscen-za alla portata di tutti.

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Rendering dell’interno di un

triclinio della Villa di Livia

Virtual Rome: un progetto Open Source per l’esplorazione del paesaggioarcheologico di Romadi Luigi Calori, Sofia Pescarin* *CNR ITABC

The “Virtual Rome” project has as its objective the study and reconstruction of theancient landscape of Rome and its visualization through virtual reality tools on Internet(sistema VR webGIS), and based on Open Source bookshops. The project, financed bySeat Pagine Gialle [the Yellow Pages phone book] and the Chamber of Commerce ofRome, foresees the use of a virtual reality system, and contents exploitable through it,like a genuine evolving laboratory of the ancient landscape, and foresees interactiveupdating that can also be integrated with other projects concerning the City. The workforesees three-dimensional reconstruction of the landscape, exploitable through thedeveloped plug-in, and an extension of the Seat-Promoroma project, aimed at creating agenuine collaborative 3D environment.

Virtual Rome: anOpen Sourceproject for theexploration of thearchitectural landscape ofRome

Il progetto “Virtual Rome”, coordinato e diret-to da Maurizio Forte (fino a dicembre 2007),da Sofia Pescarin per il CNR e da Luigi Caloriper il CINECA, ha come obiettivo lo studio ela ricostruzione del paesaggio antico di Romae la sua visualizzazione attraverso strumenti direaltà virtuale dedicati ad Internet (sistemaVR webGIS) e basati su librerie Open Source.Il progetto, finanziato da Seat Pagine Gialle edalla Camera di Commercio di Roma attraver-so Promoroma, prevede l’utilizzo di un siste-ma di realtà virtuale, e di contenuti fruibiliattraverso di esso, come un vero e propriolaboratorio in divenire sul paesaggio antico, inprospettiva aggiornabile interattivamente edintegrabile anche con altri progetti relativi alpaesaggio dell’Urbe. Grazie infatti all’accor-do di ricerca siglato nel 2005 tra CINECA eCNR ITABC, il progetto impegna il team delVHLab e del VISIT anche su alcune tematichedi più ampio respiro e di particolare interessedal punto di vista archeologico, comunicativoe informatico. Il lavoro prevede, accanto alla

ricostruzione tridimensionale del paesaggio,fruibile attraverso il plug-in sviluppato, ancheun ampliamento del progetto Seat-Promoromavolto a comprendere la realizzazione di unvero e proprio ambiente 3D collaborativo.Con Virtual Rome, in fase di completamento,

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Il paesaggio ricostruito e com-

pleto delle principali ville, tra

cui la Villa di Livia, ricollocate

rispetto alla carta archeologi-

ca, come identificativi tipologi-

ci (rendering Visual Nature

Studio)

si è arrivati alla prima progettazione delsoftware di base, OSG4WEB, allo sviluppo dialcuni dei contenuti bidimensionali, tridimen-sionali, archeologici, ambientali e architetto-nici da rendere disponibili via web e infinealla realizzazione di una prima versione webdel sistemaL’obiettivo prioritario del progetto è la rico-struzione del paesaggio archeologico e antico(o meglio potenziale) di età romana (II secolod.C.), fruibile online, in tre dimensioni e inte-rattivamente.Si sono sviluppati due approfondimenti prin-cipali (un terzo, relativo ai Fori Imperiali èprevisto per giugno 2008) relativi alle areedella Via Flaminia e della Via Appia. Sonostati elaborati dati geospaziali di tipo vettoria-le e raster (ortofoto a 20 cm di risoluzioneSeat Pagine Gialle-Nuova Telespazio). Sonostati inoltre acquisiti e studiati i dati archeolo-gici, topografici ed architettonici del territorioe dei siti oggetto di approfondimento. In par-ticolar modo la Carta dell’Agro del Comunedi Roma è stata utilizzata come base di lavo-ro. Tale preziosa fonte è stata talvolta correttaquando si siano potuti verificare i dati sulcampo. Sono state infatti effettuate ricognizio-ni e rilievi su alcuni siti (come nel caso diGrottarossa, della Villa di Livia o del Parcodella Caffarella) con DGPS e Scanner Laser.Dal punto di vista della cronologia, sono statitrattati i dati riferibili a due principali classi: ilpaesaggio archeologico (ovvero il paesaggiocontemporaneo nella sua diacronicità) e il

paesaggio potenziale (ovvero il paesaggioantico interpretato e ricostruito). In quest’ulti-mo caso si è deciso di concentrare l’attenzio-ne alla ricostruzione del paesaggio di etàimperiale (II secolo d.C.). Sono stati elaborati(riadattati o ricostruiti ex novo) modelli tridi-mensionali di alcuni importanti siti come:Ponte Milvio, i sepolcri dell’area archeologicadi Grottarossa, la Villa di Livia a Prima Porta,il casale di Malborghetto; il Parco dellaCaffarella (Ninfeo di Egeria, Sant’Urbano,Cisterna, cosiddetto ColombarioCostantiniano, Sepolcro di Annia Regilla) einfine alcuni monumenti dell’asse viario dellavia Appia Antica. Per alcuni di questi monu-menti è stato possibile arrivare a ricostruirnel’aspetto in età romana ad un tale dettaglio daconsentirne l’esplorazione anche all’interno.Diverse sono state anche le tecniche di model-lazione utilizzate, nel caso di monumenti daricostruire ex novo. L’impiego di tecnichefotogrammetriche, soprattutto la fotomodella-zione, si sono rivelate ottime soluzioni perottenere ricostruzioni tridimensionali fedeli escientificamente corrette, ma “leggere” e dun-que adatte alla rete.

Obiettivi raggiuntiI risultati raggiunti hanno riguardato lo svilup-po di un software originale, basato su librerieOpen Source, per visualizzazione real time edinterazione di paesaggi e modelli sul web inte-grato nei principali browser; lo studio, svilup-po, ottimizzazione e implementazione di con-tenuti relativi al paesaggio archeologico e alpaesaggio potenziale romano di Roma ed infi-ne la pubblicazione di una prima versione disviluppo del progetto nel sito Internet.

Problematiche affrontate Uno dei primi e più significativi problemi hariguardato la gestione e ottimizzazione dellabanca dati territoriale a disposizione, in mododa consentire una fruizione in rete. Gli oltre 35Gb di foto aeree e sono state elaborate e sud-divise con tecniche di “paginazione” e “livellidi dettaglio” (simili a quelle adottate da siste-mi come Google Earth e Nasa World Wind) inmaniera da essere fruibili in rete.Un’altra problematica ha riguardato l’ottimiz-zazione dei modelli tridimensionali complessial fine di consentirne una fruizione agevole in

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notizie dal CINECA

Navigazione web all’interno di

uno dei giardini della Villa di

Livia

rete, limitando al minimo le interruzioninecessarie al download. 15 milioni di poligo-ni sono stati trattati, suddivisi, organizzati inmodo da essere facilmente visualizzabili. È noto che questo è uno dei maggiori problemiper chi debba rendere accessibili online datitridimensionali che generalmente è costrettoad impostare un limite piuttosto basso alledimensioni dei modelli tridimensionali. Il risultato generalmente ottenuto, se tali model-li vengono trattati “monoliticamente”, conducead un bivio: risoluzione, e dunque qualità delmodello, oppure fluidità e rapidità della naviga-zione in rete? Esistono naturalmente tecnicheavanzate che consentono di oltrepassare inden-ni questo bivio. I giochi online sono i primisoftware ad aver sperimentato e sviluppato talitecniche, grazie soprattutto all’utilizzo di sha-ders che, se applicati ai modelli tridimensionali,ottengono effetti grafici di qualità pur con ridot-te dimensioni. Purtroppo però solo le ultimeschede grafiche consentono la visualizzazionefinale di tali effetti. La necessità di realizzare un’applicazionedestinata ad un’ampia distribuzione online, concaratteristiche di ampia compatibilità hardwareci ha indotto ad evitare l’utilizzo delle piùrecenti tecniche (hardware shaders) presentinei game engines commerciali. Si è invece deciso di adottare per i modelli 3Dtre tecniche: paginazione (il modello comples-sivo è diviso in unità dette pagine organizzatein maniera gerarchica), livello di dettaglio(LOD: ogni oggetto è rappresentato da piùlivelli di dettaglio a seconda della distanzadell’utente) e “instancing” (ripetizione di ele-menti uguali nella scena). Si è fissato un limi-te di 300-400 Kb per i modelli. Ogni modelloè stato dunque necessariamente suddiviso inparti progressivamente più piccole e condiversi livelli di dettaglio. In tal modo ognisingolo elemento, non più grande della dimen-sione pre-fissata, ha potuto essere visualizzatoal giusto livello di dettaglio percettivo aseconda della posizione dell’utente, senza per-dere la risoluzione finale.Un altro aspetto piuttosto problematico riguar-da la gestione di banche dati vegetazionali tri-dimensionalmente sulla scena. Nel primo testeffettuato su una porzione del territorio roma-no (l’area della via Flaminia) la vegetazioneprevista, dalla ricostruzione del paesaggio

antico, avrebbe dovuto prevedere il colloca-mento di circa 30.000 piante. Pur trattandosidi una semplificazione (si è deciso infatti divisualizzare in 3D solo la vegetazione ad altofusto, lasciando a casi specifici il dettaglio dipiante a basso fusto, come nel caso ad esem-pio dei giardini della Villa di Livia) l’inseri-mento della vegetazione ha richiesto tecnichesimili a quelle adottate per il terreno. Le pian-te sono state infatti integrate nella suddivisio-ne gerarchica del terreno.La vegetazione che necessita di una maggioredettaglio attenzione può venire inserita comeun vero e proprio modello 3D, seguendo lemedesime tecniche di implementazione nel-l’applicazione VR.

Il Software per la fruizione web: OSG4WEB

Il sistema di fruizione web, realizzato dal team del CNR ITABC e delCINECA, si basa su un plug-in open source, OSG4WEB basato sullalibreria OpenSceneGraph disponibile per Mozilla Firefox e MS InternetExplorer. Il sistema possiede un’architettura plug-in cross-platform ecross-browser open source, che consente un’integrazione trasparenteal web designer nella pagina html, con supporto Ajax.Il software è caratterizzato da una shell esterna (installabile dal client)che si occupa di richiamare il core (o i core) necessario ad una deter-minata applicazione. Nel caso dell’applicazione Virtual Rome, il coresi collega alla libreria OSG e si occupa delle funzionalità di base lega-te alla finestra 3D, come ad esempio del navigatore. L’interazione trail browser e il plug-in avviene attraverso direttive JavaScript, come nelcaso del funzionamento dei bottoni e dei link.

Modellazione tridimensionaledel territorio attuale ed antico

Sono stati elaborati due differenti modelli delpaesaggio di Roma: il primo relativo alPaesaggio Archeologico, il secondo alPaesaggio Antico.Con il termine Paesaggio Archeologico vieneinteso il paesaggio contemporaneo nella suadiacronicità, caratterizzato da differenti aspet-ti storici, naturali, ambientali, antropici e per-cettivi. Per tale ragione alla base di tale lavo-ro è stato costruito un progetto GIS, all’inter-no del quale sono andati a confluire tutti i datigeografici sovrapposti, sia in formato vettoria-le che raster. Sono stati utilizzati a tal proposi-to due software principali: ESRI ArcView eGRASS GIS. Oltre che come banca dati, ilGIS è stato utilizzato per la preparazione deitemi da visualizzare dinamicamente nell’ap-plicazione web. Nel GIS sono stati aggiuntianche tutti i riferimenti relativi ai monumentimodellati in 3D, sia come planimetrie checome centro di di riferimento. Il paesaggio archeologico costituisce la basedi lavoro per la ricostruzione del PaesaggioAntico, attraverso la sua interpretazione edintegrazione con ogni informazioni geospa-ziale proveniente da studi multidisciplinariconvergenti, quali la paleo-botanica, l’archeo-

logica, l’architettura, lo studio delle fonti anti-che, l’ecologia ecc. Il processo di creazione del paesaggio antico,tuttora in corso, è un processo aperto e in con-tinuo divenire, anche in relazione all’aggior-namento delle informazioni di base che posso-no influenzarne la ricostruzione. I fattori che concorrono alla definizione dellaipotesi ricostruttiva del paesaggio antico sono:morfologia, litologia, pedologia; aspetti cli-matici; Altimetria; Intervento antropico – cul-tura materiale; Aspetti percettivi. Esistonostudi che dal punto di vista ecologico consen-tono di analizzare l’“attitudine ecologica” diun terreno (ovvero quella condizione che siottiene assecondando la natura e lo stato deiluoghi) . Il GIS, anche in questo caso alla base di taleprocesso, viene qui utilizzato non solo comebanca dati ma soprattutto per le sue potenzia-lità di analisi. I dati disponibili (DTM attuale,litostratigrafia, ecc. contribuiscono alla defini-zione di alcune classi generiche vegetazionali.La mappa raster così ottenuta, in cui ciascunpixel può potenzialmente corrispondere adiversi tipi di vegetazione specifica, vienecombinata con i dati archeologici e storicinoti, come ad esempio la collocazione delleville rustiche o di altri elementi antropici. Al termine della procedura si ottengono i temivettoriali che vengono utilizzati nella creazio-ne degli ecosistemi virtuali tridimensionali. A questo scopo è stato utilizzato Visual NatureStudio, un software che consente di importaredati vettoriali e realizzare in maniera semi-automatica ambientazioni naturali tridimen-sionali foto-realistiche. Gli ecosistemi virtualicosì ottenuti possono essere esportati nuova-mente in formato GIS. Tali dati servono poiper la generazione del modello tridimensiona-le del territorio e per la pubblicazione nell’ap-plicazione 3D webGIS.

Modellazione dei monumentiottimizzata per il web

Il lavoro che ha riguardato la realizzazione dimodelli 3D di alcuni siti archeologici dell’areadella Flaminia e dell’Appia, fruibili via web èstato svolto in due direzioni: da un lato l’otti-mizzazione di modelli pre-esistenti, dall’altrola modellazione ex novo di alcuni monumen-

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Componenti dell’applicazione

web: vista dall’alto del territo-

rio e varie componenti di

selezione e interazione)

ti. In entrambi i casi si è dovuto lavorare sud-dividendo i modelli in file di dimensioni ridot-te. Si sono inoltre messe in pratica tecniche di“render to textures” con motori di calcoloavanzati (V Ray) per ottenere una semplifica-zione estrema delle geometrie. Sebbene il “Programma Virtual Rome” siaancora in via di svolgimento, la sua suddivi-sione in sotto-progetti ha consentito di costrui-re delle milestone raggiungibili, il cui risulta-to finale è immediatamente apprezzabile. Talimilestone, proprio come dei mattoni dacostruzione, una accanto all’altra, una sopral’altra, realizzano gradualmente quello cheavrebbe potuto essere solo un progetto ambi-zioso ed irraggiungibile, se non con ingentifinanziamenti. Infatti l’economia di un proget-to, soprattutto se inerente i Beni Culturali,deve essere oggi più che mai considerato unaspetto prioritario da valutare con attenzione.L’approccio seguito ha pertanto prediletto larealizzazione di sotto-progetti fruibili in brevetempo, all’interno di una struttura di massimaabbozzata fin dall’inizio, sulla base di unavisione di insieme che ha preso in considera-zione: il futuro sviluppo tecnologico nel setto-re delle applicazioni web e le potenzialitàcomunicative dei sistemi di realtà virtualededicati ai Beni Culturali. Il tentativo è quellodi seguire un approccio aperto, non solo perl’utilizzo e lo sviluppo di software OpenSource, ma anche per lo svolgimento dellostesso progetto.Alcuni degli sviluppi che il Programmaseguirà in futuro, se finanziati, riguardano losviluppo di funzionalità specifiche: mappesonore, mappa interattiva di orientamento,sistema di caricamento di modelli e progetti3D esterni, strumento per l’ottimizzazioneautomatica dei modelli 3D. Inoltre si prevededi proseguire il lavoro di realizzazione di unBack-end VR webGIS builder (cooperative3D working environment): sviluppo definiti-vo e la distribuzione dell’ambiente collabo-rativo di sviluppo per applicazioni VRwebGIS (back-end). Si tratta della realizza-zione di un ambiente che consenta a ricerca-tori di diverse discipline e a esperti di comu-nicazione di lavorare insieme a distanza perla ricostruzione del paesaggio e per la realiz-zazione di applicazioni di realtà virtuale

(front-end) finalizzate a determinati progetti.Il progetto è stato presentato lo scorso agostoa Los Angeles al Siggraph 2008, la piùimportante manifestazione mondiale sullacomputer grafica.

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Home page del sito del progetto

Virtual Rome


Demo di “Virtual Rome”:http://3d.cineca.it/storage/demo_vrome/htdocs/ITABC - CNR: http://www.vhlab.itabc.cnr.it Visual Nature Studio: http://3dnature.com/


Collaborazioni scientifiche

Il progetto ha consentito di costruire alcune fondamentali collabora-zioni scientifiche. Sono risultati di fondamentale importanza il contri-buto dell’Università della California, Campus di Merced nelle fasi diprogettazione e del laboratorio di visualizzazione grafica (Visit Lab)del CINECA per la pianificazione e lo sviluppo del software. Dal puntodi vista dei contenuti, sono stati importanti le collaborazioni: con laSoprintendenza Statale, con il Museo dei Fori Imperiali dellaSovraintendenza del Comune di Roma, con l’Ufficio Carta dell’Agrodella Sovraintendenza del Comune di Roma, con il Dipartimento diScienze Geologica dell’Università Roma 3, con il Dipartimento diBotanica dell’Università La Sapienza di Roma e con il Dipartimentodi Archeologia dell’Università di Padova (Prof.ssa Ghedini).

Fin dalla sua nascita nel 2001 ESSE3 (il siste-ma per le segreterie e i servizi agli studenti diCINECA), ha affiancato agli strumenti per ilpersonale amministrativo anche un’interfac-cia web specificamente pensata per lo studen-te. Si trattava dell’alba di nuovo sistemagestionale, concepito per essere fruito siadagli uffici universitari (segreteria didattica,segreteria studenti) sia dai suoi utenti finali(studenti, docenti). Da allora, ESSE3 ha pro-gressivamente allargato i suoi servizi online:dalla guida all’offerta formativa e funzioniamministrative ai servizi a supporto delladidattica. Questa rapidissima evoluzione fun-zionale ha pagato però lo scotto di una pro-gettazione non sempre attenta all’usabilità,nell’ottica di una semplificazione delle proce-

dure web soprattutto per lo studente.KION, la società CINECA focalizzata sullagestione della didattica universitaria, ha quin-di intrapreso un progetto interno di formazio-ne (K4U- Kion for Usability) per l’introduzio-ne della cultura della “usability” e dell’acces-sibilità a livello aziendale, dotandosi di nuovistrumenti di progettazione e sviluppo softwa-re. Da questo punto di vista, cercando unapproccio efficace per la riprogettazione di unsito di servizi per gli studenti, negli ultimi dueanni KION ha sperimentato l’utilizzo dellatecnica del card-sorting, grazie alla preziosacollaborazione di Stefano Bussolon ricercato-re dell’Università di Trento.Questa tecnica si basa sull’assunto che unadelle dimensioni più importanti nella web usa-

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Cercando un

approccio efficace

per la

riprogettazione di

un sito di servizi

per gli studenti,

KION ha

sperimentato

l’utilizzo della

tecnica del

card-sorting

Design Partecipativo eArchitettura Informativa per un Sito di Servizi agliStudenti di Alessandro Furlati*, Stefano Bussolon***Kion; **Università di Trento

KION, the CINECA company dealing in university teaching management, has experi-mented the use of the card-sorting technique for the redesign of a site of services forstudents. This technique is based on the assumption that one of the most importantdimensions in web usability is the organization and categorization of information. In auser-centred perspective, the information system structure should be based on the men-tal models of the users, but since knowledge and expectations are prevalently latent, itis necessary to use appropriate methods to “elicit knowledge”. The KION initiative forthe revision of the Web ESSE3 informative architecture has as its goal the redesigningof the principal access menu to the functionalities of the site, attempting to extractdirectly from the end users of the system (students and teachers) the most significant“entries” and the hierarchical information structure tendentially expected from a site ofteaching-support services. In order to achieve this goal a link has been activated with anumber of sample universities using ESSE3 and GISS linked to an application speciallypredisposed for card sorting.

ParticipativeDesign andInformative

Architecture for aSite of Services

for Students

bility è l’organizzazione e la categorizzazionedelle informazioni in un sito web. In una pro-spettiva centrata sull’utente, la struttura infor-mativa dovrebbe essere basata sui modellimentali degli utenti; poiché la conoscenza e leaspettative degli utenti sono prevalentementelatenti, è necessario utilizzare degli appropria-ti metodi di “elicitazione della conoscenza”(vedi box in fondo alla pagina).Il card sorting è la tecnica di elicitazione dellaconoscenza più usata e citata nell’areadell’Interazione Uomo-computer per faremergere i modelli mentali degli utenti sulleaspettative di categorizzazione della strutturadi un sito web. La tecnica del card sorting èstata sviluppata dallo psicoterapeuta GeorgeKelly ma, sorprendentemente, vi è un numeromolto limitato di studi cognitivi sulla catego-rizzazione che ha utilizzato il card sorting.L’iniziativa di KION per la revisione dell’ar-chitettura informativa di Web ESSE3, si èposta l’obiettivo di ridisegnare il menù princi-pale di accesso alle funzionalità del sito, cer-cando di ricavare direttamente dagli utentifinali del sistema (studenti e docenti) le “voci”più significative e la struttura gerarchica ten-denzialmente attesa delle informazioni in unsito di servizi di supporto alla didattica. Per raggiungere tale obiettivo è stato attivatopresso alcune università campione che utiliz-zavano ESSE3 e GISS un link ad un’applica-zione appositamente predisposta per il cardsorting. Ciò ha permesso di aprire il test ad unnumero veramente significativo di studenti.(in tutto sono stati censiti 6331 contatti). Leinformazioni sono state raccolte in formaassolutamente anonima. Il sito predisposto per il card sorting contenevauna breve spiegazione dell’iniziativa e le istru-zioni per la compilazione del questionario web,che nel tempo ha alternato diversi esercizi: freelisting, valutazione di importanza, categoriz-zazione.

Free ListingAl Card Sorting vero e proprio abbiamo ante-posto una fase preliminare chiamata di freelisting. In questa fase di generazione dei temisi è chiesto ai partecipanti di produrre libera-mente voci che l’utente associa logicamentead una data categoria. Questo esercizio è statousato per produrre:

• i temi del dominio; • le dimensioni (criteri) di categorizzazione; • le categorie all’interno di un criterio.

Gli studenti si sono “sbizzarriti” nel modo piùvario: chi eseguendo l’esercizio in modo utilechi inserendo frasi, invettive, lamentele. Aquesta fase è seguito un lungo lavoro di inter-pretazione dei dati, ma anche di riflessionigenerali sull’utilizzo del linguaggio (lasemantica della terminologia adottata) e sul-l’organizzazione interna degli uffici. Partedelle segnalazioni raccolte infatti ha fattochiaramente capire che, oltre al problema difruizione del sistema, molto spesso gli studen-ti lamentavano problemi di aggiornamento deidati, soprattutto per quanto riguarda gli esami,e di scarsa integrazione fra i servizi. Questoesercizio è stato quindi utile anche per ricava-

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Elicitazione

Tecnica didattica che consiste nell’estrarre, attraverso domande,suggerimenti, brainstorming, ecc. informazioni o frammenti di infor-mazioni che i vari allievi posseggono ma che, essendo distribuiti inmaniera casuale ed incompleta nella classe, non appaiono signifi-cativi se non dopo che, elicitandoli, l’insegnante li collega tra diloro. Il ruolo di questa tecnica è fondamentale per il processo dianticipazione, cioè per l’attività iniziale del processo di compren-sione: attraverso l’elicitazione, infatti, l’insegnante riesce a rende-re consapevoli gli studenti di quello che già sanno e su cui posso-no innestare il nuovo input.

http://venus.unive.it/italslab/nozion/noze.htm

Pagina web di ESSE3dell’Università di Trento. Sul lato sinistro, segnalato inun riquardo rosso, è visibilel’invito a collaborare all’inizia-tiva: “Aiutateci a migliorare iservizi per gli studenti”

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L’organizzazione gerarchicadelle voci in insiemi: grafico

derivato dalla K-means analysis

re per la prima volta un “feedback generico”da parte dello studente, con informazionimolto importanti per le università.

Valutazione di importanzaAlla fine della prima fase, è stata selezionatauna lista ragionata delle voci (circa 80 temi)più ricorrenti e significative che poi abbiamosottoposto nuovamente agli studenti chieden-do di indicarci quelle più importanti (indican-do per ciascuna una priorità da 1 a 5). Questaseconda fase è servita per scremare ulterior-mente la lista e focalizzarsi sui servizi più sen-titi. L’analisi dei risultati di questa fase trami-te una matrice di correlazione applicata a dueinsiemi estratti in modo casuale dalle vociclassificate, ci ha permesso di ridurre ulterior-mente la lista delle “priorità” a 60 voci circa.Il risultato ha confermato decisamente quelloche era in parte già emerso e che ci attendeva-mo: una predominanza delle voci relative ingenerale alla gestione degli esami, e delleinformazioni a corredo della attività didattica,intesa sempre come singolo insegnamento.

CategorizzazioneNell’ultima fase dell’esercizio – il card sortingvero e proprio - è stato infine chiesto agli stu-denti di raggruppare le voci in insiemi omoge-nei, e di dare anche un nome a ciascun insie-

me (categoria). Da questa ultima fase quindi siè potuto ricavare anche l’organizzazionegerarchica delle voci in insiemi. La distribu-zione delle voci è chiara nel grafico riportatoin questa pagina, derivato dalla K-meansanalysis.L’analisi di correlazione fra le voci e l’insiemeha dimostrato una buona corrispondenza fral’architettura dell’informazione attuale diESSE3 e i risultati emersi dal card sorting,anche se talvolta la collocazione delle vociscelta non ha esattamente la stessa distribuzio-ne attesa dagli studenti. Le differenze sono inparte dovute al fatto che partendo dal free-listing le voci su cui gli studenti hanno fatto leproprie scelte sono state fin dal principiodecontestualizzate dal processo di attraversa-mento dello studente in ateneo. Quindi, adesempio, alcuni servizi sono necessariamentediversi a seconda del fatto che il visitatore siauno studente già tale, o semplicemente un“potenziale studente” che consulta un sito.

ConclusioniQuesta esperienza, che con soddisfazione pos-siamo definire la prima ricerca di questo tipocondotta su larga scala su più atenei italiani, ciinduce a seguire ulteriori passi verso il miglio-ramento della nostra applicazione web per glistudenti.Verrà elaborata una nuova versione del web diESSE3/GISS con un nuovo menù il più possi-bile rispettoso delle indicazioni emerse delcard-sorting. Le novità comporteranno inparte una redistribuzione delle voci, masoprattutto una riformulazione di alcuni termi-ni utilizzati. Sicuramente il linguaggio è unodei fattori cruciali di successo. La complessitàsta nel trovare la giusta via di mezzo fra ilgergo tecnico-burocratico di alcune procedureamministrative tipiche dell’università e il lin-guaggio comune usato dagli studenti. Oltre aquesto si aggiunge il difficile compito cheKION sta affrontando circa la “traduzione”delle categorie e voci del menù di ESSE3 nelcontesto internazionale europeo dove ormaisiamo chiamati ad operare.In seconda battuta verranno effettuati dei test,questa volta non attraverso dei questionarionline ma tramite test di usabilità in presenza,in cui si chiederà ad un campione di studenti

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CARD SORTING

Tradizionalmente gli esercizi di Card Sorting vengono eseguiti in forma cartacea, ma sono anchedisponibili strumenti web che permettono una maggiore flessibilità di applicazione, mantenen-do l’integrità dei risultati.Card Sorting cartaceoSi dà all’utente (o a due utenti che lavorano insieme) una collezione di carte indicizzate sullequali si sono scritti gli argomenti topici del sito (un argomento per carta). L’utente prende laprima carta e la pone sul tavolo. L’utente prende la seconda carta e decide se appartiene allostesso tipo di informazione della prima carta o se merita una categoria propria, ecc. e così viafino alla fine delle carte. L’utente pensa “ad alta voce” durante la sessione e descrive la suastrategia di organizzazione.NetsortingNetsorting è una web application sviluppata da Stefano Bussolon che permette di effettuare –online – il card sorting. Il Netsorting è lo strumento che KION ha proposto agli utenti interessatia contribuire direttamente all’usabilità di Web ESSE3. Linkhttp://www.cardsorting.info/it/http://www.cardsorting.info/it/netsorting/index.htmlhttp://www.usabile.it/132002.htmhttp://trovabile.org/articoli/card-sorting

di trovare la stessa informazione sia con lavecchia versione sia con la nuova. Dai testdovrebbe emergere un significativo migliora-mento almeno per quanto riguarda la trovabi-lità dei dati che lo studente più frequentemen-te cerca.Sulla base dell’esito dei test verrà elaborata lanuova architettura informativa del sito web diservizi agli studenti di ESSE3/GISS, che nellasua versione standard avrà quindi un nuovomenù e un nuova terminologia -per così dire-“certificata” dagli utenti finali stessi, conbuone possibilità di essere maggiormenteuser-friendly.Consapevoli che l’usabilità non è data solodall’architettura informativa del sito, l’esito diquesta esperienza verrà coniugato agli altritask paralleli di revisione delle singole funzio-nalità e di disegno della grafica del sito, che ilprogetto K4U sta conducendo. L’obiettivofinale è quello di rendere l’area web di ESSE3e GISS, che complessivamente già raggiungo-no la maggior parte degli studenti italiani, ilformat della guida ECTS degli studenti italia-ni. Oltre ai requisiti di usabilità e accessibilità

(secondo la legge Stanca), la nuova guidainfatti terrà conto dei requisiti per l’accredita-mento ECTS e più in generale dei requisiti ditrasparenza (DM 544) che ampliano la richie-sta di informazioni da includere nella guidaagli studenti.


Per approfondire il tema del card sorting:Martin, S. Cluster Analysis for web site orga-nization. Technical Report, World Wide Web,1999. Maurer, D. Walfel, T. Card Sorting: a defini-tive guide. Technical Report, World WideWeb, 2004. Upchurch, L. Rugg, G. Kitchenham, B. Usingcard sorts to elicit web page quality attribu-tes, IEEE Software 18(4): 84-89 2001.


Il Consortium GARR ha messo a disposizionedella comunità dell’educazione e della ricercaitaliana un servizio di multivideoconferenzadenominato vconf (http://vconf.garr.it).Per l’implementazione di questo servizio siavvale della collaborazione del CINECA che,

insieme agli altri esperti del settore nellacomunità GARR, ha contribuito nell’analisidei requisiti, nella definizione dell’architettu-ra e che ha in gestione il servizio per la manu-tenzione delle componenti hardware/softwareimpiegate e per il supporto agli utenti.Il GARR ha deciso di istituire questo servizioin seguito ad un’indagine sull’utilizzo dellavideoconferenza all’interno della comunitàdella ricerca italiana e in analogia a serviziequivalenti offerti in Europa.

Il servizio comprende: • una MCU (Multipoint Control Unit) per

permettere a tre o più partecipanti, dovun-que essi si trovino nel mondo, di condivi-dere una stanza virtuale comune;

• un sistema di prenotazione e gestione dellestanze virtuali semplice ed intuitivo;

• la possibilità di trasmettere in streaming ilcontenuto della videoconferenza a chivolesse solo assistere passivamente

notizie dal CINECA

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Vconf Il Servizio diMultivideoconferenza per lacomunità accademica italianadi Claudio Allocchio*, Franca Fiumana*Consortium GARR

The videoconference is a widely-diffused communication tool in the academic communi-ty thanks to the presence of broadband network connections, the consolidation of stan-dards and the availability of equipment and software able to handle audio and video com-munications. The GARR Consortium has made available to the Italian education andresearch community a multi-videoconference service and CINECA has been appointed toimplement and manage this service. We illustrate in this article the features of the ser-vice and the opportunities it offers to users.

VconfThe Multi-

VideoconferenceService for the

Italian AcademicCommunity

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• un servizio di help-desk gestito da espertiper aiutare l’utente ad utilizzare il servizio,affiancato da documentazione online ed unsistema di auto-apprendimento.

• un servizio di monitoring per assicurare ilbuon funzionamento della stanza virtualidurante le riunioni.

Un utente del servizio di multivideoconferen-za deve disporre di un terminale di videocon-ferenza compatibile con lo standard H.323(oppure SIP). Esiste un’ampia gamma didispositivi che possono essere impiegati: dai

set top box utilizzati tipicamente in ambientidi medie e grandi dimensioni idonei per l’uti-lizzo da parte di gruppi di persone oppure isoftware per PC/Laptop con webcam,microfono e casse/cuffie che si prestano ad unimpiego personale. L’apparato fulcro di questo servizio è laMCU che ha il compito di miscelare, armo-nizzandone i formati ed adattandosi alla qua-lità della rete, l’audio e il video di ogni par-tecipante consentendo in questo modo l’inte-razione in tempo reale. Possiamo pensare a questo apparato come ad

Protocolli per la videoconferenza: H323 e SIP

H.323 è una raccomandazione ITU-T per l’implementazione di conferenze audio e video sulle reti IP. All’interno del

H.323 vengono definite le modalità per realizzare le videoconferenze punto a punto e multipunto, i protocolli e i Codec

audio video.

Vengono identificate varie componenti: terminali, gateway, gatekeeper e MCU e si garantisce la possibilità di realizza-

re videoconferenze impiegando apparati eterogenei.

Il gatekeeper è uno degli elementi opzionali dell’infrastruttura che fornisce una gestione e controllo centralizzato di

tutte le componenti previste nell’ambito H.323 (terminali, gateway e MCU). L’insieme degli endpoint che si registrano

ad un gatekeeper identificano una zona. I servizi offerti da un gatekeeper sono:

• Address translation: Il gatekeeper mantiene un DB per l’associazione fra indirizzi e alias (i.e. Numeri di telefo-

no e indirizzi IP).

• Admission e access control degli endpoint: basato sulla banda disponibile, numero di chiamate concorrenti.

• Bandwidth management: gestione della banda in funzione del numero di chiamate concorrenti o limitando spe-

cifici terminali.

• Routing capability: Il gatekeeper instrada le chiamate originate o destinate a terminali nella zona e permette di

mantenere informazioni di accounting o ridirige le chiamate.

Global Dialing Scheme (GDS) è un’infrastruttura di gatekeeper (zone H.323) implementata dalle reti della ricerca. GDS

definisce una struttura gerarchica e uno schema di numerazione e-164 che permette di realizzare chiamate all’interno

della comunità accademica. La numerazione GDS utilizza dei prefissi che identificano il paese (rete accademica di rife-

rimento), l’organizzazione e quindi il dispositivo/utente finale. È inoltre istituita un’infrastruttura di cosiddetti Root

Gatekeeper che gestiscono lo smistamento a livello globale delle chiamate fra le varie reti della ricerca mondiale.

Il servizio vconf è definito all’interno di una zona H.323 inserita in GDS. Questo permette quindi di effettuare chiama-

te utilizzando e-164 GDS qualunque sia la dislocazione dell’utente finale.

SIP, Session Initiation Protocol, è uno standard IETF, definito con l’obiettivo di risultare semplice e scalabile. Esso

permette stabilire, mantenere e terminare una sessione, di uno o più partecipanti, durante una comunicazione di tipo

multimediale. Questo protocollo è di tipo applicativo e ricalca l’HTTP dal punto di vista del funzionamento: si basa su

un principio di tipo richiesta-risposta ed è testuale.

SIP e H.323 sono protocolli in costante sviluppo, e la maggior parte dei terminali di videoconferenza supporta entram-

bi gli standard.

un centro congressi (virtuale) dove si trovanotante sale riunioni.Effettuare una multivideoconferenza significapertanto avere a disposizione per un certointervallo di tempo una sala con le poltronenecessarie per ospitare tutti i partecipanti.Il partecipante entra nella sala dedicata edispone del proprio posto. Entrare in una sala significa collegarsi allaMCU utilizzando un terminale di videocon-ferenza e selezionare la sala virtuale cheospita l’incontro .Ovviamente come in qualunque ambiente diriunioni abbiamo a disposizione un numerofinito di “poltrone”, nel nostro caso quaranta,che si possono gestire in maniera molto flessi-bile: in un dato istante possiamo allestire diecisale dove sono ospitati quattro partecipanti perogni sala oppure una sola grande sala da qua-ranta partecipanti o qualunque delle combina-zioni intermedie.L’impiego della multivideoconferenza si pre-sta ad un ampia gamma di contesti. Riunioni, seminari, corsi, lezioni posso esse-re agevolate con un notevole risparmio ditempo e costi per spostamenti usando lavideoconferenza.Per utilizzare queste risorse è necessario effet-tuare una prenotazione e per questo vienemesso a disposizione via web un portale digestione molto semplice da utilizzare. Ilsoftware scelto per implementare il sistema diprenotazione è il software “econf” sviluppatoin origine da SWITCH, ed ora in uso e svilup-

po anche presso molte altre reti della ricerca.Il portale è stato personalizzato per il contestodi utilizzo italiano, arricchendolo anche dinuove funzionalitàGli utenti abilitati ad effettuare le prenotazio-ni sul sistema vconf.garr.it saranno inizial-mente gli Access Port Manager (APM) dellarete GARR, nonché ogni altra persona appar-tenente alla propria istituzione che essi deci-dano di abilitare. Con il consolidamento delsistema di Identity Management a livellonazionale (IDEM), basato su Shibboleth, unnumero più ampio di utenti potrà avere acces-so diretto al servizio di prenotazione. Per supportare gli utenti che desiderano utiliz-zare questo servizio viene messo a disposizio-ne un help-desk che aiuta gli utenti a risolvereproblemi nell’utilizzo del servizio. L’attivazione del servizio vconf è stata annun-ciata all’ottavo workshop del GARR di marzo2008. Contestualmente all’annuncio è statainstallata e configurata la MCU e si sonoavviati i lavori sul sistema di prenotazione coni primi test da parte degli utenti finali. Il GARR mette a disposizione questo serviziosenza costi aggiuntivi per tutti gli utenti dellarete GARR.

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Per ulteriori informazioni:[email protected]://vconf.garr.it


Sottolineando l’utilità del servizio, il prof. Enzo

Valente, direttore del GARR, ha spiegato che “gra-

zie alla semplicità d’uso ed al supporto fornito si

supera la barriera tecnologica che teneva lontani

molti utenti dal servizio, avvicinandolo alla sempli-

cità d’uso di un telefono”. In particolare ha evi-

denziato che “grazie a questa iniziativa anche le

comunità piccole hanno a disposizione uno stru-

mento che altrimenti avrebbe dei costi di accesso

troppo elevati”.

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notizie dal CINECA

Il sistema informativo geografico (GeographicInformation System, GIS) è un sistemahardware e software che consente di tracciaresulla mappa geografica una serie di informa-zioni riferibili al territorio rappresentato.I sistemi GIS hanno dimostrato di essere deglistrumenti di supporto alle decisioni estrema-mente validi e, in qualche caso, letteralmenteinsostituibili grazie alla capacità di elaboraredifferenti livelli di informazione e di poteressere interrogati in tempo reale.Nei sistemi GIS ogni porzione di territorio èrappresentabile in una mappa attraverso la suaposizione geografica definita dal sistema dicoordinate adottato, unitamente a tutte leinformazioni che lo riguardano (immagazzi-nate in un database). La georeferenziazionedei dati avviene grazie alla sovrapposizione di

diversi “strati” informativi (layer GIS) sullastessa porzione territoriale (si veda la figura 1,nella pagina successiva).

“A GIS is a system of hardware, softwa-re and procedures to facilitate themanagement, manipulation, analysis,modelling, representation and displayof georeferenced data to solve complexproblems regarding planning andmanagement of resources” (NationalCentre of Geographic Information andAnalysis, 1990)

Nel corso degli ultimi anni, grazie al progres-so tecnologico dei sistemi di telerilevamento,alla disponibilità di cartografie digitalizzate eal grande sviluppo della tecnologia informati-

La Sperimentazionedei Sistemi GIS inAmbito Sanitario di Luca Demattè, Marisa De Rosa, Giuseppe De Vitis, Elisa Rossi

In recent years, Geographic Information Systems (GIS) have been developed as anessential tool for measuring aspects of geographic phenomena and processes. Due totechnological advances, the availability of digitized maps and modern IT methodologies,GIS is now used in a wide range of fields, including health care.The aim of web GIS technology applied to health care is to represent, on geographicalmaps, the health indicators extracted from epidemiological databases in order to empha-size the geographic characteristics of health phenomena and to provide users with avisual impact analysis. Thanks to these representations it is possible to analyze sever-al health indicators such as disease incidence variation with time, to discover new rela-tionships by integrating socio-economic sources and to give warning of problems to befurther investigated and followed up.

Testing GISsystems in thehealth sector

ca, i sistemi GIS hanno avuto un utilizzo e unaaccessibilità crescenti.

Attualmente i campi di applicazione dei GISsono numerosissimi e per ognuno di questisono state e vengono tuttora proposte diffe-renti soluzioni legate ai problemi specifici. A titolo di esempio ricordiamo le applicazioniGIS rivolte alla pianificazione e alla gestionedel territorio che vengono sempre più utilizza-te dalle pubbliche amministrazioni. Oppure leapplicazioni in campo geologico come adesempio il supporto all’esplorazione di un ter-ritorio o la gestione e il monitoraggio dei disa-stri naturali, grazie all’integrazione con i siste-mi di telerilevamento. Più recentemente sonostate usate tecniche GIS maggiormente busi-ness-oriented, per esempio nelle applicazionidi Geomarketing.Anche in ambito sanitario si presta sempre piùattenzione alla possibilità di utilizzare questotipo di sistemi, poichè molte caratteristichedei fenomeni sanitari che dipendono critica-mente dalla loro posizione geografica possonoessere agevolmente studiate.Le applicazioni sanitarie più importantiriguardano naturalmente l’epidemiologia: siain senso stretto, con la possibilità di mapparesul territorio l’evoluzione di un focolaio epi-

demico, sia in senso più allargato, essendopossibile studiare le correlazioni tra i tassi dicronicità o di incidenza di una malattia e gliindicatori socio-economici, oppure le caratte-ristiche di un territorio (si pensi ad esempio alsospettato legame tra l’incidenza della leuce-mia infantile e la posizione degli elettrodotti edegli impianti di trasmissione di onde elettro-magnetiche).

Il dipartimento SISS del CINECA è da tempoimpegnato nella realizzazione di sistemi infor-mativi in ambito sanitario con l’utilizzo di tec-nologie avanzate fruibili via web.Nel corso degli anni ha costituitol’Osservatorio ARNO: un osservatorio multi-centrico, unico a livello nazionale per dimen-sioni e durata della serie storica, con unapopolazione di circa 10 milioni di abitanti, cheintegra in un unico Data Warehouse clinico idati omogenei di circa una trentina di ASLsparse sul territorio nazionale, raccolti perogni singolo paziente. I dati raccolti riguarda-no prevalentemente le prescrizioni farmaceu-tiche, i ricoveri ospedalieri e le prestazionispecialistiche ambulatoriali.Una delle prime applicazioni webGIS inambito sanitario, realizzate negli ultimi annidal dipartimento, ha riguardato lo studio del-l’evoluzione dell’epidemia di epatite A nellaRegione Campania nell’anno 2004 (figura 2).Lo studio ha evidenziato una maggiore pre-senza di epatite A nelle zone costiere proba-bilmente correlata al consumo di frutti di mareinquinati. Una seconda applicazione webGIS, realizzatain collaborazione con Sister-ESRI Italia, haportato alla realizzazione di un sistema per ilmonitoraggio territoriale del diabete, utiliz-zando i dati dell’Osservatorio ARNO, descrit-to in precedenza.Infatti, poichè le informazioni raccoltenell’Osservatorio contengono tutti i dettagligeografici necessari (ad esempio: comune diresidenza del paziente e del medico, ASL diappartenenza, eccetera), è stato possibileeffettuare uno studio approfondito delle carat-

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Figura 1 – Il concetto

di “strati”

L’immagine è tratta dal sito di

ESRI

Copyright 1995-2008

All rights reserved.

Published in the

United States of America.

teristiche di questa malattia legate alla suadistribuzione sul territorio.Lo studio sul diabete ha consentito di ottenereuna visione immediata della variabilità geo-grafica della distribuzione dei pazienti in trat-tamento con farmaci antidiabetici e di studiar-ne alcune correlazioni con variabili socio-demografiche, evidenziandone anche i feno-meni di stagionalità.In particolare, lo studio ha confrontato le seriestoriche mensili della prevalenza d’uso tra lediverse ASL e tra i diversi farmaci, classifica-ti per gruppo terapeutico e principio attivo.Sono state poi visualizzate le mappe di distri-buzione della prevalenza del diabete con livel-lo di dettaglio fino ai diversi comuni italiani.Ciò ha permesso di valutare le relazioni esi-stenti tra gli indicatori di consumo farmaceu-tico con le altre variabili socio-territoriali,quali ad esempio il grado di urbanizzazione, lapercentuale di aree verdi, il livello altimetrico,il grado di istruzione ecc…

I risultati di questo studio sono stati presenta-ti al convegno GISItinera 2007 tenutosi a Pisaa giugno 2007.

Attualmente è iniziata, all’interno del DataWarehouse dell’Osservatorio Arno, l’imple-mentazione di un’infrastruttura tecnologica

che porti alla completa integrazione delle fun-zionalità dei sistemi GIS e degli strumentiOLAP web-based di analisi statistica e direportistica navigabile utilizzati al SISS.Il sistema prevede l’incrocio dei dati anagrafi-ci, socio/demografici e territoriali con le pre-stazioni sanitarie erogate al singolo assistito,dando la possibilità di approfondire diversilivelli di conoscenza nel campo delle reazioniavverse ai farmaci e nell’analisi multidimen-sionale dei fenomeni sanitari.Come primo passo, il dipartimento ha realiz-zato un prototipo per la geo-referenziazionedei dati di prevalenza dei farmaci antinfiam-matori classificati per sottogruppi terapeutici.Questo prototipo permette di effettuare zoominterattivi per esplorare nel complesso e neldettaglio le caratteristiche del fenomeno nellearee geografiche di interesse, nonché di map-pare le stesse tematiche per diverse variabilidemografiche (sesso, età, …). Inoltre, è statamessa a punto una funzionalità aggiuntiva chepermette la visualizzazione dinamica dell’e-voluzione temporale dei fenomeni oggetto diindagine.Questo sistema è stato sperimentato anchecome strumento di supporto a studi di farma-covigilanza attiva. Ad esempio, dall’incrociocon il database dei ricoveri si è potuta studia-re l’incidenza degli eventi epatobiliari nei

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Figura 2 – Prevalenza di epatiti

nel territorio campano

pazienti in trattamento con diversi tipi diantinfiammatori: le aree maggiormente arischio e quindi suscettibili di ulterioriapprofondimenti vengono immediatamenteidentificate dalla rappresentazione visuale.In sintesi, i vantaggi di questa applicazioneriguardano la possibilità di studiare la distri-buzione spazio-temporale degli eventi sani-tari partendo da database di grandi dimensio-ni. Inoltre, grazie all’integrazione di dati pro-venienti da diverse fonti (dati sanitari, datisocio-demografici, dati economici, ecc…) èpossibile far emergere correlazioni tra varia-bili che necessitano di ulteriori approfondi-menti.A titolo di esempio, in figura 3 viene rappre-sentata la mappa tematica dinamica dei daticlinici di popolazione, in cui vengono forniteinformazioni relative ai consumi di nimesuli-de nello stesso territorio per rilevare come sisia modificato l’atteggiamento prescrittivo daparte dei medici di base dal momento in cui ilprincipio attivo è stato sottoposto a limitazio-ni di prescrizione per possibili reazioni avver-se (epatotossicità).Da questo prototipo nascerà nel prossimofuturo ARNO webGIS, uno strumento innova-tivo per la mappatura dei dati di prestazionesanitaria sul territorio.

Dall’incrocio con le informazioni socio-eco-nomiche e chimico-fisiche territoriali, questostrumento consentirà di comprendere megliole cause socio-economiche sottostanti ai biso-gni di salute espressi nel territorio, e potrà for-nire indicazioni sulle cause ambientali asso-ciate a determinate patologie di particolareinteresse o ad elevato impatto assistenziale (adesempio: leucemie infantili, asma e patologierespiratorie, ecc.).

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Figura 1 – Mappa tematica

dinamica dei dati clinici di

popolazione (prescrizioni di

nimesulide a maggio 2006 e

maggio 2007)

Per ulteriori informazioni:[email protected]://www.cineca.it/siss/

http://www.esri.comRapporto ISTISAN 05/31Fortino, A. Candura, F. Sistemi InformativiGeografici le prospettive in Sanità Pubblica,Care 2, 2006. http://www.careonline.it/Boulos. M.N. Honda, K. Web GIS in practiceIV, Int Journal of Health Geographics 2006, 5:6. http://www.ij-healthgeographics.com/home/


Fino ad oggi chi intende effettuare delle anali-si su un insieme di dati dispone di due approc-ci: il “Data Retrival”, ovvero si cercano con-ferme attraverso l’esplorazione oggettiva deidati, o il “Data Mining”, un processo di estra-zione di conoscenza tramite l’applicazione dialgoritmi che individuano le associazioni“nascoste” tra i dati. Il Dipartimento di Business Intelligence diCINECA, in collaborazione con il partnerSistemi Territoriali (Sister) propone un terzoapproccio, denominato Graph Databrowsing,che consente di evidenziare le relazioni“nascoste” tra i dati mediante una rappresen-tazione grafica caratterizzata da un’interfacciasemplice ed efficace.Questa modalità di esplorazione delle informa-zioni e, in particolare, delle interrelazioni tra leentità oggetto di indagine (persone, proprietà,beni, ecc.) sta trovando interessanti applicazio-ni nella lotta ai comportamenti fraudolenti,siano essi di natura criminale che di tipi fisca-

le/amministrativo (fisco, assicurazioni). Il Graph Databrowsing è una tecnologia chefonde insieme tecniche di navigazione edesplorazione di dati multidimensionali conconcetti della teoria dei grafi, per scoprire col-legamenti impliciti fra dati logicamente scon-

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Graph DatabrowsingSistemi di analisi e accesso aidati basati sui grafidi Ernesto Lastres*, Stefano Corsi*Sister - Sistemi Territoriali

Until today, those intending to make an analysis of combinations of data could use twoapproaches: “Data Retrieval”, the objective exploration of the data, or “Data Mining”, aknowledge-mining process using the application of algorisms to identify “hidden” asso-ciations. CINECA, in collaboration with its partner Sistemi Territoriali (Sister), proposesa third approach, called Graph Databrowsing, which permits highlighting of “hidden” rela-tions between data through graphic representation with a simple and effective interface.This means of exploring information and, in particular, the interrelations between theentities under investigation (persons, property, assets, etc.) is finding interesting appli-cation in the fight against fraudulent conduct, both criminal and fiscal/administrative(taxes, insurance). This article illustrates the functional principles underlying GraphDatabrowsing, including practical examples intended to explain the area of applicabilityof this information investigation system.

GraphDatabrowsingData analysis andaccess systemsbased on graphs

Schema architetturale di base

del sistema

Una rappresentazione, median-

te grafi, di entità e relazioni

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nessi. Questo innovativo approccio permettedi costruire i legami (o relazioni) che sussisto-no tra diverse entità contenute in un database,consentendo ad un operatore di individuaredelle eventuali criticità o evidenze nascoste intali relazioni. La tecnologia è orientata a risol-vere problemi di analisi di dati che presentanoun elevata complessità intrinseca dovuta allapresenza di un gran numero di relazioni fraentità. In particolare si rende necessaria quan-do fra le entità esiste un’alta cardinalità edinamicità nei legami, i quali possono anchevariare nel tempo. Con l’ausilio di un’interfaccia grafica avanza-ta basata sui grafi, si può ottenere un accessoimmediato ai dati, nonché rappresentarel’informazione in modo da evidenziare legaminascosti fra i dati. L’alta dinamicità e flessibi-lità di questo tipo di interfaccia rende le appli-cazioni su cui si basa, uno strumento potentedi analisi e di indagine. Applicazioni così concepite costituiscono unostrumento di analisi avanzato di dati anagrafi-ci, di business e di relazioni tra soggetti e/oentità su un database centralizzato suddivisologicamente per indagini, dove gli operatoricollaborano per portare a termine i proprilavori investigativi.

Che limitazioni possono avere imodelli relazionali puri?

• Non prevedono strumenti di analisi di lun-ghe catene di relazioni poichè sono basatinell’algebra relazionale la quale non per-mette in modo diretto di eseguire interro-

gazioni che seguano lunghe catene di rela-zioni ricorsive e dinamiche.Implementazioni del genere su DBMSrelazionali sono altamente inefficienti ecostose.

• Non dispongono di metodi di interazioneche favoriscano l’accesso ai dati con com-plesse interrelazioni. Ovvero non possie-dono strumenti e metodi di accesso ai datiche ne facilitino l’accesso e l’esplorazione.

• Non dispongono di algoritmi ottimali perricercare catene di relazioni. Se si ragio-na sulla base dell’algebra relazionale(Joins, Unions, Products, ecc.) risultaimpossibile risolvere problemi di naturamolto complessa.

• Non dispongono di un controllo semanticosulle strutture dati. Per poter garantire ilcontrollo semantico, oltre ad una strutturadati molto flessibile c’è bisogno di ragio-natori e strumenti di inferenza che permet-tano la validazione semantica dei dati e laderivazione di conoscenza a partire dal-l’informazione di base, e questo i DBMStradizionali non lo garantiscono.

La soluzionePer risolvere i problemi su esposti possiamopercorrere le seguenti strade: Teoria dei grafi: percorsi, identificazione dicollegamenti. L’informatica e la teoria deigrafi ci danno gli strumenti giusti per imma-gazzinare e gestire in modo ottimale strutturedati molto complesse con un’alta cardinalità evariabilità nelle relazioni. Inoltre fornisce lateoria e l’implementazione di algoritmi sofi-sticati e ottimizzati per la risoluzione di pro-blemi quali: identificazione di collegamenti,percorsi, analogie, raggiungibilità, ecc.Grafi interattivi: rappresentazione e manipo-lazioni di informazione, accessibilità. Leinterfacce grafiche interattive a forma di grafopermettono di rappresentare l’informazione inmodo naturale e immediato, ottenendo a colpod’occhio non solo informazione dei dati diinteresse, ma anche del loro contesto. Questomodo di navigare l’informazione, oltre adessere più immediata e attraente, risulta piùlibera da schemi, ordini e vincoli di sistema,permettendo agli utilizzatori di fare una navi-gazione multidimensionale totalmente libera

in base alle proprie esigenze. In questo modosi potrebbero scoprire velocemente collega-menti impliciti fra gli oggetti che altrimentisfuggirebbero all’attenzione dell’operatore. Ontologie: analisi semantica, valutazione econtrollo dell’informazione. Una ontologia èla rappresentazione di un insieme di concettiin un dominio ben definito e delle relazioni fradi essi. Le ontologie possono aiutarci in que-sto modo a definire il significato dei dati chetrattiamo e di conseguenza ci permettono ilragionamento automatizzato su di essi. Leontologie sono strettamente legate al concettodi grafo, sia in termini di definizione dei con-cetti e relazioni che in termini del trattamentodell’informazione.

Il ModelloIl modello del Graph Databrowsing è suddivi-so in tre livelli strettamente collegati:

Livello EntitàÈ costituito da tutti gli Attori materiali o non,che fanno parte del mondo che vogliamomodellare. Un attore/entità è un esecutore diazioni e di solito ha un ruolo all’interno delnostro modello. Esempi di attori possonoessere: una persona fisica o giuridica, untelefono cellulare, una carta di credito, unconto in banca, una compagnia assicuratrice,una polizza , ecc. Le entità hanno uno statoche può variare nel tempo e quindi possonoavere una storia, e possono essere strutturedati complesse con relazioni statiche fra diloro (ad esempio: Persona ⇔ Carta diIdentità). Livello TransazionaleÈ costituito da eventi ben definiti nel tempo elo spazio e che coinvolgono una o più entità(attori) del nostro modello. Questi eventi spes-so comportano lo scambio di informazione fraentità (da cui evento transazionale). Possonoessere eventi: una telefonata, un bonifico, unpagamento con Carta di Credito, un acquisto,un sinistro, un furto, un attentato, ecc.Livello RelazionaleQuesto è un livello di sintesi che permette dimodellare i collegamenti di diverso tipo cheesistono fra le entità (attori) del nostro model-lo. Per questo motivo viene visto come unasintesi di quello che accade nel mondo reale

(sintesi del livello transazionale). Queste rela-zioni possono essere derivate a partire dagliattributi degli attori stessi e dalle informazioniregistrate nel livello transazionale.Diversamente dalle transazioni, le relazioninon sono ben definite nel tempo e nello spa-zio, semplicemente possono avere un interval-lo temporale di validità. Le relazioni possonoessere informazioni di prima mano oppurepossono essere derivate a partire dalla infor-mazione di base (entità e transazioni). Esempidi relazioni possono essere: è figlio di, èamico di, è proprietario di, è usato da, è sociodi, è conoscente di, è coniuge di, è capo di, èimpiegato di, ecc.Il GrafoIn quest’ottica, il grafo è costituito da entitàcome nodi del grafo, e da relazioni come archidi esso. Gli eventi e transazioni sono dettagliriferiti agli archi del grafo.

L’implementazione AstrazionePer implementare il nostro modello è necessa-rio modellare secondo questa filosofia (entità– eventi – relazioni), astraendo e semplifican-do gli attributi per concentrarci sui problemida risolvere. Nel fare ciò buona parte dei datidi business vengo esclusi o semplificati. ETL (Extraction Transformation andLoading)Per questo motivo è necessario un meccani-smo di estrazione di informazione, trasforma-zione e caricamento che prenda i dati di busi-ness di interesse, li trasformi e semplifichi nelmodo adeguato e poi li carichi nel nostromodello. L’estrazione dovrebbe avvenire inautomatico a partire dai Datawarehouse dibusiness e da informazioni aggiuntiva fornitain supporti vari e con mezzi vari.DerivazioneUna volta popolato il nostro modello possia-mo eseguire processi di derivazione automati-ci più inerenti al nostro modello di GraphDatabrowsing che permettono di determinarerelazioni implicite nei dati.

Lo strumento di analisi interattiva

Permette di visualizzare il grafo (entità e rela-zioni) in modalità grafica, con la possibilità di

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espandere o collassare il grafo e navigare lerelazioni, nonché calcolare percorsi e collega-menti fra entità (calcolo di intermediari o diraggiungibilità). In ogni momento è possibilesapere i dettagli di relazioni ed entità esposte.Questo modo di accedere all’informazioneviene comunemente conosciuta come link onetwork analysis. Lo strumento si arricchiscecon la possibilità di fare ricerche alfanumeri-che e la possibilità di impostare filtri su entitàe relazioni.Quando allo strumento di analisi diamo lapossibilità di rappresentazione sintetica o gra-fica di variabili numeriche collegate a entità erelazioni, allora lo strumento diventa un

potente mezzo di analisi multidimensionaledove possiamo ottenere statistiche di sintesi inun numero praticamente illimitato di modi. Inquesta maniera, alla conoscenza di fatti e lega-mi, aggiungiamo la certezza dei calcoli stati-stici (nella figura in basso, un esempio di sta-tistica di sintesi del reddito per tipologia suisoggetti selezionati nel grafo).

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Un caso pratico: esempio di analisi per frode assicurativa

Definizione del problema. Nel mondo le principali aree dove si concentrano le frode assicurative riguardano le assicurazioni RCAuto, le assicurazioni sanitarie e di proprietà. Consideriamo il caso delle assicurazioni RC Auto. Nel modo esistono diversi modusoperandi per questi tipi di frodi, che vanno dalla dichiarazione di incidenti falsi e danni inesistenti alla falsificazione di documen-ti e inflazione di fatture di riparazione. Tutto questo con l’obiettivo di ottenere un risarcimento non dovuto.È importante segnalare che se questi eventi fraudolenti capitano sporadicamente, senza precedenti ed evidenti indizi di rischio,nel peggiore dei casi passano inavvertiti. In ogni modo, dietro ogni attività criminale c’è un pattern di comportamento, che si ripe-te nel tempo e che può essere individuato facendo un analisi dei soggetti, le loro relazioni e degli eventi (anche indiretti) che licoinvolgono. In questo modo è possibile determinare la probabilità che un singolo sinistro sospetto sia parte di una più ampiaattività di frode.Gli attori. Le entità coinvolte in questo tipo di analisi possono essere distinti su due livelli, dove nel primo troviamo: la polizza (ilmezzo assicurato) - Il contraente - I veicoli coinvolti nel sini-stro - Tutte le persone che hanno subito un danno - Tutti ibeni materiali che hanno subito un danno e i loro proprie-tari. Nel secondo livello possono essere coinvolti: Polizze(mezzi) di persone fisiche o giuridiche coinvolte - Familiaridelle persone coinvolte - Soci in affari - Aziende (datori dilavoro) - Aziende (proprietà) - Medici (che rilasciano certifi-cati) - Ispettori - Gli eventi. Gli eventi sono: in primo luogo il sinistro in que-stione ed eventuali sinistri relazionati alle persone coinvol-te in un primo o secondo livello; poi abbiamo come eventicorrelati gli atti di compravendita e dichiarazioni e/odenunce presso le forze dell’ordine.Le relazioni. Sono le relazioni di partecipazione a sinistro,di assicurazione, di proprietà, di parentela, ecc.

Rappresentazione grafica del caso: gli elementi cerchiati sono

in associazione per truffare le assicurazioni e possono contare

sulla complicità di medici, familiari ed amici

Nel corso dei primi mesi del 2007 ilCINECA ha collaborato a alcune iniziati-ve di divulgazione di importanti istituzio-ni locali e nazionali trasmettendo in diret-ta su Internet le immagini di convegni eincontri. Le immagini di tutti gli eventiqui descritti sono disponibili on demand.

Conferenza del Forum “Società dellaConoscenza-Telecities” Il Comune di Bologna, attuale presiden-te del Forum Società della Conoscenza-Telecities, assieme ad Eurocities ha pro-mosso la Conferenza del Forum"Società della Conoscenza-Telecities"che si è tenuta il 28 e il 29 giugno aBologna. Un incontro volto a analizzarela crescita costante delle opportunitàofferte a livello internazionale dallenuove tecnologie per le pubblicheamministrazioni. Il CINECA ha tra-smesso in diretta degli incontri in ingle-se e in italiano.http://www.cineca.it/news/comune_bologna_ksft.htm

RUBRICAdoi:10.1388/notizie-61-rubrica

E-LEARNING

L’e-learning in azienda: VM MotoriFranca Fiumana, Nicola Frabetti**Responsabile del progetto“E-learning” perSAT VM Motori

Per VM Motori, azienda leader mondiale perla produzione di motori diesel, CINECA harealizzato un servizio di formazione a distan-za che coinvolge il settore dell’assistenzatecnica dell’area automotive. L’azienda, cheda sempre può vantare una vocazione versol’innovazione, si è affidata a CINECA per larealizzazione di un sistema che vede coin-volto un alto numero di soggetti: VM Moto-ri, infatti, dà supporto a oltre 600 officinesparse nel mondo, il cui personale viene for-mato sulle procedure di manutenzione deimotori tramite l’organizzazione di corsi diaggiornamento e formazione direttamentepresso la sede dell’azienda. Utilizzare l’e-learning per formare e aggiorna-re il personale, coniugando testi, immagini,video e animazioni, permette di raggiungereun elevato numero di persone in maniera tem-pestiva, puntando l’attenzione sugli aspetticruciali delle procedure che vengono descrit-te. Per l’azienda, l’introduzione dei servizi die-learning costituisce un valore aggiunto eallo stesso tempo ha agevolato il lavoro disupporto ai clienti.Il progetto è stato avviato nel 2007 e ha porta-to alla realizzazione di tre moduli formativi initaliano e in inglese. Per la scelta dei moduliformativi sono state individuate e analizzate leprocedure che presentavano particolari criti-cità, e per le quali l’utilizzo dell’e-learningpoteva costituire un reale ausilio per i clienti.Gli esperti CINECA nell’ambito dell’instruc-tional design, del multimedia e dell’e-elear-ning hanno affiancato gli esperti di dominio diVM Motori e insieme hanno lavorato per dareforma a questi corsi che presentano in manie-ra semplice e intuitiva procedure anche moltocomplesse. Sono stati infatti registrati filmatiche illustrano operazioni effettuate in officinada personale specializzato VM Motori, affian-cati ad animazioni, immagini e testi in modo

da descrivere in modo chiaro le singole fasioperative. Sono inoltre state utilizzate dellevoci narranti in modo da rendere ancor piùfruibili ed appealing i contenuti. Il materiale,ospitato sulla piattaforma e-learning CINE-CA, è stato adattato per essere fruito attraver-so Internet, sulla base di una profilazionedegli utenti definiti dell’azienda. L’accessoalla piattaforma è stato inoltre facilitato inte-grando l’accesso al sistema dal portale VMMotori, nell’area riservata dei clienti.CINECA opera nell’ambito dell’e-learning daoltre un decennio e vanta una solida esperien-za in ambito universitario e con la pubblicaamministrazione centrale nella gestione diprogetti complessi di formazione rivolti agrandi numeri di utenti. Per VM Motori, lacollaborazione con il CINECA è stata fonda-mentale per la buona riuscita del progetto:perchè ha permesso di cogliere l’opportunitàofferta dalla formazione a distanza, di capita-lizzare l’esperienza acquisita e di calarla nelmigliore dei modi nel contesto aziendale. Inprogetto ora c’è l’intenzione di estendere l’of-ferta formativa, arricchendo con nuovi corsi lapiattaforma e ampliando l’esperienza anche aaltri dipartimenti dell’azienda.

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ONTOLOGY MANAGEMENT

Non c’è conoscenza se non c’è informazio-ne. Alla base della gestione della conoscen-za, c’è la gestione dell’informazione eCINECA ha una specifica esperienza neltrattamento dell’informazione, in particola-re avendo affrontato la gestione di grandibasi documentali da elaborare affinché fos-sero fruibili ad un vasto pubblico.Con l’introduzione della gestione dellaconoscenza, CINECA non ha abbandonatol’analisi dell’informazione anzi ha sfruttatotutta l’esperienza acquisita per definire unsistema per la rappresentazione della cono-scenza definendo o-triangle: un approccioper la costruzione di ontologie e di serviziontology-based a partire da fonti documen-tali eterogenee. Punto focale è la seguenteosservazione: la conoscenza tacita, patrimo-nio dell’esperto di dominio, non è formaliz-zata, mentre la conoscenza esplicita, scrittasu documenti, è facilmente ritrovabile eaccettabile dagli esperti e aiuta a far emer-gere la conoscenza tacita.CINECA ha concretizzato l’approccio allagestione della conoscenza con due sistemi:• dal lato della costruzione e rappresenta-

zione della conoscenza: o-fficina, unambiente collaborativo, assistito dalcomputer, a favore della costruzione diontologie a partire da grandi basi docu-mentali;

• dal lato servizi, il sistema di base: o-navigator, il navigatore di ontologie chepermette navigare la base documentaleoriginaria.

O-fficina è una piattaforma che permette aiknowledge engineer di collaborare con gliesperti di dominio con strumenti informati-ci pensati per automatizzare il più possibilel’estrazione della conoscenza e la sua for-malizzazione: tool in grado di raccogliere e

testare la conoscenza espressa dagli espertidi dominio e tool di Natural Language Pro-cessing (Information Extraction tra cuiNamed- entity recognizer, parser, …). Lametodologia bottom-up, che estrae informa-zione dalle fonti documentali anche etero-genee, si completa con la conoscenza che èpatrimonio personale degli esperti di domi-nio. Tutto questo permette un processoricorsivo e collaborativo pensato e finaliz-zato a gestire grandi basi documentali.Il risultato che o-fficina mette a disposizio-ne è un’ontologia con la possibilità di esse-re formalizzata in un qualsiasi linguaggio dirappresentazione interpretabile dal compu-ter. La base documentale d’origine vieneautomaticamente indicizzata alla ontologia.Si evidenzia in tutto questo processo l’im-portanza dell’esperto di dominio: un con-creto aiuto per l’analisi.O-navigator, il navigatore semantico sullabase documentale, mette a disposizione leseguenti funzionalità:• Ricerca: motore di ricerca addestrato

sulla base di conoscenza, interrogazioneconcettuale;

• Analisi della rappresentazione: Visualiz-zazione grafica dell’ontologia, tassono-mia di accesso alla base documentale,visualizzazione delle connessioni di unelemento dell’ontologia ai diversi livellidi profondità;

• Gestione: analisi statistica sulla know-ledge base rispetto alla base documenta-le, aggiornamento della base di cono-scenza.

O-navigator permette di utilizzare l’ontolo-gia come strumento di esplorazione didocumenti con l’obiettivo di individuarerelazioni esistenti nel dominio analizzato.


Sistemi per la gestione della conoscenza di grandi basi documentaliMargherita Montanari, Marica Franchi

PROGETTI DI RICERCA & SVILUPPO

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Il progetto PAPYRUS, Cultural and Histo-rical Digital Libraries Dynamically Minedfrom News, è stato approvato nel 7° Pro-gramma Quadro, nell’ambito dell’obiettivoICT-2007.4.3 (Digital libraries and techno-logy-enhanced learning). Partito il 1 marzo2008, il progetto durerà 30 mesi, con unfinanziamento complessivo di 2,2 M di Euro.

ObiettivoPAPYRUS si pone come obiettivo la realiz-zazione di una digital library dinamica einterdisciplinare, in grado di interpretare leinterrogazioni di un utente nel contesto diuna disciplina specifica, di cercare il conte-nuto in un diverso dominio e restituire i risul-tati in una modalità utile e facilmente com-prensibile. Il progetto intende mostrare lavalidità dell’approccio proposto attraversoun caso di studio sull’estrazione di contenutodi tipo storico a partire da news in formatodigitale. Grazie agli strumenti sviluppati inPapyrus, gli storici potranno interrogare lenews contenute nella digital library con ilproprio “linguaggio” ed ottenere il risultatonel dominio della “Storia”.

MetodologiaL’interpretazione delle news nel linguaggiodella Storia richiede una modellazione dientrambi i domini, l’analisi semantica delcontenuto delle news e delle interrogazionidegli utenti, un’appropriata modellazionedelle corrispondenze tra esse e la presenta-zione dei risultati nel contesto delle discipli-ne storiche. L’attività è organizzata in ottowork-package dedicati alla gestione del pro-getto: requisiti utente e di sistema, modella-zione e mappatura delle ontologie, analisimirata del contenuto multimediale, interro-gazione e presentazione risultati, architetturadi sistema ed integrazione, valutazione del

sistema e dei risultati e divulgazione. Il pro-getto prevede l’avanzamento nello stato del-l’arte delle discipline coinvolte e la realizza-zione di un prototipo funzionante. Quest’ul-timo dovrà fornire, da una parte, l’accessounificato a diversi archivi di news, con diver-se tipologie di contenuti, in lingue diverse eper diversi gruppi di utenza, dall’altra, un’u-nica modalità di presentazione dei risultati.

Composizione del consorzioIl consorzio raggruppa tre Università (Uni-versity of Athens, Università di Trento,Queen Mary University of London), oltre aCINECA, con competenze specifiche diknowledge management, intelligenza artifi-ciale e analisi semantica e multimediale, duecentri di ricerca con competenze in storiadella tecnologia (Foundation for the Historyof Technology, University of Athens), dueleader mondiali nella diffusione di news(Agence France-Presse, Deutsche Welle), unleader mondiale nel mercato dei motori diricerca (Autonomy) e un coordinatore esper-to nella conduzione di progetti di ricerca ecommerciali (Athens Technology Center).

Il ruolo di CINECACINECA partecipa al quarto work-pakage:Targeted Multimedia Content Analysis, cheprevede lo sviluppo di tecniche per l’estra-zione, l’annotazione e l’analisi semantica dicontenuto multimediale da notiziari, la crea-zione di metadati e lo sviluppo di tecniche diNLP e speech recognition per l’analisi delcontenuto. In questo contesto verranno appli-cate le tecniche di data e text mining con loscopo di riconoscere e classificare il conte-nuto multimediale. È inoltre previsto lo svi-luppo di specifiche tecnologie del linguag-gio, sia scritto che parlato, per migliorare laricerca, l’indicizzazione

PapyrusRoberta Turra, Giorgio Pedrazzi


INFRASTRUTTURA E FACILITY


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Interventi di adeguamentoAlessio Mauri

Il CINECA ha acquisito una commessa perospitare e gestire un sistema di calcolo dienorme potenza per conto di ENI (EnteNazionale Idrocarburi). Questo nuovo siste-ma di calcolo (oltre 10.000 processori peruna potenza aggregata di circa 90 PetaFLop)è stato istallato presso il CINECA e messo inproduzione all’inizio del 2008. La sua dispo-nibilità permetterà ad ENI di affrontare lesfide computazionali più avanzate, per com-petere a livello internazionale con le mag-giori potenze mondiali in un ambito comequello dell’estrazione degli idrocarburi,ormai sempre più cruciale. Infatti, utilizzan-do sofisticati algoritmi, grazie ai potentissi-mi sistemi di calcolo installati presso ilCINECA Eni sarà in grado di elaborare datigeofisici in tempi considerevolmente ridottie produrre risultati qualitativamente piùaccurati, incrementando così la probabilitàdi successo dei pozzi d’esplorazione, ridu-cendo i tempi di messa in produzione deigiacimenti e aumentando la quantità di idro-carburi estratti.L’enorme quantità di energia necessaria permantenere acceso e funzionante questosupercomputer ha richiesto una serie diinterventi di adeguamento alle infrastrutturedel centro. Già negli scorsi anni sono statirealizzati una serie di interventi per poten-ziare il sistema elettrico del Consorzio, per-mettendogli di sfruttare i 2.400kW di poten-za elettrica contrattuale con Enel; ne abbia-mo parlato nella rubrica del numero 56 delNotiziario. Si è dunque reso necessario unulteriore potenziamento, per poter sfruttareuna potenza elettrica ancora superiore, pari acirca 4400kW. Per questo sono state realiz-zate nuove strutture elettriche di distribuzio-ne, dotate di adeguate apparecchiature disoccorso e protezione.

Le strutture elettriche approntate sono:• una nuova cabina elettrica di ricezione

per trasformare la media tensione, fornitadalla rete di distribuzione, ai valori cor-retti per l’alimentazione delle linee inbassa tensione. Questa nuova cabinadovrà gestire due cabine di trasformazio-ne preesistenti più una terza da realizza-re;

• una nuova cabina elettrica di trasforma-zione da media a bassa tensione costitui-ta da tre trasformatori di potenza1600+1600+1600kVA;

• una linea di media tensione per collegarela cabina di ricezione alla nuova cabina ditrasformazione;

• un nuovo quadro di distribuzione princi-pale (POWER CENTER) con sistema dicommutazione tra linea esterna e gruppielettrogeni, che dovrà integrare anche iGruppi di Continuità;

• un gruppo elettrogeno di 1750kVA dipotenza per garantire il condizionamentodella sala macchine;

• quadri di commutazione elettronici di by-pass con sistemi esistenti che permette-ranno la manutenzioni su gruppi di conti-nuità e generatori elettrici.

Si stanno, inoltre, approntando le opere perinstallare un sistema di emergenza costituitoda un UPSR (gruppo di continuità rotante ariserva illimitata) da 1500kVA e con una ten-sione in uscita a 0,4kV.Infine, il sistema di condizionamento dellasala macchine è stato notevolmente poten-ziato: le vecchie unità sono state sostituitecon nuovi impianti“active floor” (un sistemaintegrato all’interno del pavimento flottantedi fronte all’aspirazione del server rack, stu-diato ad hoc per il raffreddamento dei carichitermici ad alta densità) e gli impianti di sicu-rezza e monitoraggio sono stati ampliati.

DITORIALE - Cineca · Campedelli e il dott. Pasquali vicedirigente dell’area sviluppo...

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