Relazione sull`attivit ae le ricerche svolte Dott

Dottorato di Ricerca in Informatica, XIII Ciclo,
Universita degli Studi di Salerno
Relazione
sull'attivita e le ricerche svolte
Dott. Maria Barra
Anni Accademici 1997-2001
Corsi
Corso : Logica fuzzy e polivalente
Docenti : Pro. Giangiacomo Gerla e Antonio Di Nola
Durata : 20 ore
Periodo : Ottobre-Dicembre 1998
Luogo : Universita di Salerno
Modalita esame : Seminari
Superamento esame : Superato
Corso : Algoritmi e Strutture Dati: Algoritmi distribuiti (ASDAD)
Docenti : Prof. Alberto Negro
Durata : 60 ore
Periodo : Marzo-Maggio 1999
Luogo : Universita di Salerno
Modalita esame : Seminari
Superamento esame : Superato
Corso : Linguaggi per basi di dati a oggetti (LBDO)
Docenti : Prof. Antonio Albano (Universita di Pisa), Dr. Giuseppe Castagna (Laboratoire
d'Informatique de l'Ecole Normale Superieure), Dr. Veronique Benzaken (Universite
de Paris I et LRI)
Durata : 20 ore
Periodo : 17-28 Maggio 1999
Luogo : SNDIS99: Scuola Nazionale dei Dottorati di Informatica delle Facolta di Scienze
Modalita esame : Esercizi
Superamento esame : Superato
Corso : Reti di Petri Stocastiche: Modelli ed analisi (RPS)
Docenti : Prof. Gianfranco Balbo (Universita di Torino)
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Durata : 20 ore.
Periodo : 17-28 Maggio 1999
Luogo : SNDIS99: Scuola Nazionale dei Dottorati di Informatica delle Facolta di Scienze
Corso : Modelli e linguaggi per la mobilita (MLM)
Docenti : Dr. Davide Sangiorgi (INRIA Sophia Antipolis)
Durata : 20 ore.
Periodo : 17-28 Maggio 1999
Luogo : SNDIS99: Scuola Nazionale dei Dottorati di Informatica delle Facolta di Scienze
Modalita esame : Esercizi
Superamento esame : Superato
Seminari
La sottoscritta ha partecipato ai seguenti seminari(sono indicati solo i piu' recenti):
Web Based Intermediaris. Seminario tenuto il 12 Aprile 2000 presso l'Universita di Salerno
da Paul Maglio, PhD IBM Almaden Research Center, San Jose, CA.
WBI Applications. Seminario tenuto il 13 Aprile 2000 presso l'Universita di Salerno da
Paul Maglio, PhD IBM Almaden Research Center, San Jose, CA.
e ai seguenti Weekly Interaction Discussion Seminars presso IBM Almaden Research Center,
San Jose, California.
On the Role of Action in Human-Computer Interaction. Paul P. Maglio. IBM Almaden
Research Center, San Jose, CA.
Using intermediaries to make 'interesting' aspects of Web content more salient. Andreas
Dieberger. IBM Almaden Research Center, San Jose, CA.
Making Computers Accessible to Everyone. Neil Scott, Project Leader and Chief Engineer, Stanford University.
Intro to an Internet Audio Chat/Phone System Ron Barber. IBM Almaden Research
Center, San Jose, CA.
Multi-modal Topical Event Mining. Tanveer Syeda-Mahmood. IBM Almaden Research
Center, San Jose, CA.
Automating Usability Assessment of Web Sites. Marti Hearst. University of California,
Berkeley.
On Designing Systems that Support Coherent Group Interactions: Rhyme and Punishment & You can Do a Lot with Little Colored Dots. Thomas Erickson. IBM T.J.Watson
Research Center.
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What is Cognitive Science? Wendy Ark. University of California San Diego.
High-speed video-based eye tracking using the EyeLink system. Arild Drivdal.
The Making of GUI Bloopers Je Johnson. UI Wizards, Inc.
Interacting with E-Services. Adam Cheyer, Sr. Director of Advanced Products at VerticalNet Solutions.
Automatic Detection of Salient Segment from Imperfect Speech Transcriptions. Dulce
Ponceleon. IBM Almaden Research Center.
Chinese Input with Keyboard and Eye-tracking - An Anatomical Study. Shumin Zhai. IBM
Almaden Research Center.
Extending the Reach of Speech Technology - An inside view of the making of AOLbyPhone.
John Kominek. Americo On Line.
Dagit: An Architecture Supporting the Construction of Distributed User Interfaces. Rich
Gossweiler and Eser Kandogan. IBM Almaden Research Center.
Architectures for Group Collaboration using Heterogeneous Devices. Bogdan Dorohonceanu.
Extreme Blue Projects.Kieran Lal. IBM Almaden Research Center.
The role of ctive motion in gurative interpretations of motion verbs. Teenie Matlock.
IBM Almaden Research Center.
How to Teach a Fish to Swim. Stephen P. Farrell. IBM Almaden Research Center.
Conferences
La sottoscritta ha partecipato alla seguenti conferenze:
SAC'00: ACM Symposium on Applied Computing. 19-21, 2000. Como, Italy.
NPUC 2000: The Eighth Annual NPUC (New Paradigms for Using Computers) 2000
Conference. July 27, 2000. IBM Almaden Research Center, San Jose, CA.
AH2000: International Conference on Adaptive Hypermedia and Adaptive Web-based
Systems. August 28-30, 2000. Trento, Italy.
WSDAAL'00: Sistemi Distribuiti: Algoritmi, Architetture e Linguaggi. Settembre 18-20,
2000. Ischia Napoli, Italy.
CSCW2000: ACM Conference on Computer Supported Cooperative Work. Dicembre 2-6,
2000 Philadelphia, Pennsylvania
NPUC 2001: The 9th Annual NPUC (New Paradigms for Using Computers) 2001 Conference. July 30, 2001. IBM Almaden Research Center, San Jose, CA.(USA).
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Interessi di ricerca
La ricerca si e svolta nel campo dei Sistemi Distribuiti sul World Wide Web per il quale sono
state trattate le seguenti problematiche: User Modeling specialmente applicato a sistemi per il
commercio elettronico 2] 3] con l'obiettivo di personalizzare le risposte del sistema sulla base
delle crescenti interazioni degli utenti Monitoring delle attivita di Web server con l'obiettivo di
facilitare le attivita' amministrative 18] e la scalabilita' del sistema 8] Sistemi Cooperativi sul
Web in ambito Distance Learning 9] 12] Adattivita di Gruppo: Recommendation e Collaborative Filtering per supportare lsocial navigation e awareness sul web 14]. Le aree che sono state
oggetto di attenzione nel corso di questi anni di attivita sono brevemente descritte nei seguenti
paragra.
Sistemi distribuiti sul World Wide Web.
Con la crescita della rete Internet, l'interesse della comunita scientica e non, per i sistemi
distribuiti, si focalizza sulla ricerca di applicazioni di facile utilizzo e supportate da qualunque
piattaforma hardware e software. In particolare le applicazioni web hanno riscontrato un notevole sviluppo: da un lato il crescente aumento di servizi on-line applicati alle aree commercio
elettronico, educazione a distanza, sistemi informativi, dall'altro la crescente necessita' di modicare tali applicazioni per aumentare le prestazioni, proponendo facile utilizzo, personalizzazione,
scalabilita', gestione della sicurezza e privacy.
Sistemi Adattivi per il Commercio Elettronico.
Nell'area del Commercio Elettronico focalizziamo la nostra attenzione a quei sistemi basati su
WWW e Internet che permettono l'acquisto di beni via rete telematica. L'obiettivo della ricerca
in questo campo e quello di utilizzare al meglio le potenzialita della rete telematica come un
mezzo potente, aperto e sicuro per mettere in comunicazione venditori e acquirenti. Le attivita
di ricerca si muovono lungo due principali direzioni: i metodi per assicurare la sicurezza sulle
transazioni e la adattivita dei sistemi, cioe la pesonalizzazione del servizio oerto. Un sistema di
Commercio Elettronico puo essere una vetrina elettronica (dove e permesso solamente sfogliare
un catalogo) oppure un commesso e cassa elettronica (dove e permesso eettuare un acquisto e
pagare tramite moneta elettronica e si introduce un comportamento dierenziato del sistema a
seconda del \tipo" di cliente che interagisce.
In 1] viene presentato un modello in grado di sintetizzare ecacemente il comportamento di
un cliente, attraverso la creazione di un prolo utente, durante la sua interazione con un sistema
di Commercio Elettronico. La caratteristica piu interessante del modello e che esso risulta
simmetrico in quanto modella allo stesso tempo sia il cliente che la merce che esso acquista.
In tale maniera, il sistema e in grado (ad esempio) di rispondere a query del tipo \A cosa
e interessato questo cliente? " cos come anche la (simmetrica) query \Quali clienti possono
essere interessati a questa merce? ". Il modello permette anche di valutare retrospettivamente
il proprio comportamento, in quanto fornisce una misura della adabilita delle previsioni cos
come indicazioni circa il \tuning" del sistema stesso. Il modello presentato in 1] presupponeva la
interazione tra un singolo venditore e diversi clienti. In 3], viene fornita una prima classicazione
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dei sistemi di Commercio Elettronico, indicando laddove possono essere inserite comportamenti
adattivi allo scopo di migliorare la qualita del servizio, sottolineando anche le necessita di security
correlate alla necessita di preservare la privacy degli attori in una transazione di Commercio
Elettronico. In 2] si sviluppa, invece il modello in direzione distribuita. Le problematiche in
tale ambito risultano complicate dal problema di dover garantire la privacy sia ai clienti (che non
desiderano, ad esempio, essere schedati e rintracciabili dai venditori) che ai venditori (che non
desiderano divulgare le loro informazioni ai propri concorrenti). Il modello proposto raggiunge lo
scopo di garantire la privacy agli attori di ogni transazione e prevede la creazione di una Proling
Authority che raccoglie informazioni anonime e le mette a disposizione dei vari venditori.
Tecniche avanzate per la rappresentazione dello stato di un server Web
L'attivita di monitoring di un Web server e spesso dicile: una dicolta deriva dal fatto che
gli strumenti attualmente disponibili consentono il monitoring delle attivita di un Web server,
ma generalmente richiedono che l'utente (Webmaster) sia costantemente impegnato ad osservare
display graci o indicatori sullo schermo, quando il monitoring e eettuato in tempo reale. Inoltre
il problema e accentuato dal fatto che non e' semplice unire in una sola rappresentazione graca
i molti parametri (http header, possono essere combinati per ottenere svariate rappresentazioni
del comportamento di un Web server) che il Webmaster potrebbe volere monitorare.
E in questo ambito che abbiamo sviluppato Web Melody 10] una tecnica che permette di
monitorare il comportamento di un server, attraverso la sonicazione, cioe associando eventi
descriventi l'attivita del server a suoni, cosi' da formare una melodia. Tale melodia puo essere
ascoltata per riconoscere in tempo reale pattern di eventi predeniti rappresentanti anomalie
nel comportamento o particolari attivita del Web server. L'obiettivo e quello di permettere
a un Webmaster di ascoltare tale melodia, continuando a svolgere il proprio lavoro, ed essere
richiamato prontamente da combinazioni di suoni. In Web Melody i suoni sono attentamente
scelti cos che formano una naturale musica di background opportunamente studiata per non
essere invasiva. A questo proposito, il sistema e' stato quindi sperimentato all'interno del Dip.
di Inforatica ed Applicazioni dell'Universita di Salerno, ottenendo i risultati presentati in 18].
L'obiettivo della sperimentazione era esplorare l'ecacia del Web server sonicato. Dalla sperimentazione risulta che la musica di background non distrae l'utente da un suo compito primario,
mentre e' in grado di fornire informazioni sull'andamento delle attivita' del server, in particolare
l'esperimento prova che non c'e alcun decremento di lavoro svolto nella attivita primaria, quando
i partecipanti sono richiesti di prestare attenzione alla musica di background comparato a quando
essi sono richiesti di non prestare attenzione alla musica. Rimane da provare che tale musica
generata dal sistema puo' anche essere ascoltata per un lungo periodo di tempo, e che non induce
fatica mentale all'ascoltatore. A tale proposisto stiamo sviluppando una estensione del sistema,
Personal WebMelody, che dovrebbe permetterci di arontare questo problema fornendo una integrazione della musica generata dal sistema con sorgenti esterne. Personal WebMelody16] e'
infatti capace di mixare una sorgente audio esterna (cos come le MP3, CD musicali, radio etc.)
con la sonicazione del Web server, per esempio fornendo l'informazione del carico del server
attraverso un incremento/decremento del volume della sorgente esterna, e aggiungendo ad essa i
suoni rappresentanti gli eventi. In 10] viene presentata la realizzazione del prototipo sviluppato
per la sonicazione del Web server Apache. Esso presenta una architettura distribuita a tre
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livelli, dal lato server un modulo esamina ogni richiesta ricevuta e determina l'occorrenza degli
eventi da monitorare. Ogni occorrenza viene appropriatamente codicata e la sua codica viene
passata ad un programma locato a un livello intermedio (middle-level) nella nostra architettura.
Questo mette a disposizione le informazioni ricevute dal server ai client abilitati per la riproduzione sonora (player). Dipendente dalle attivita che si vogliono monitorare i dati ricevuti dal
programma proxy possono richiedere l'elelaborazione prima di essere disponibili ai client.
Sistemi Informativi per \Cooperative Workgroup"
In molte organizzazioni il lavoro e supportato da sistemi distribuiti attraverso cui gli utenti
possono comunicare e scambiare informazioni utili, ma anche collaborare allo svolgimento di
alcune attivita . La Collaborazione su Rete ore prospettive notevoli, in particolar modo ore
condivisione di risorse e spazi di lavoro agli utenti impegnati come gruppi di lavoro. Le nuove
tecnologie permettono di costruire sistemi altamente integrati, multipiattaforma, e con caratteristiche di multimedialita, interattivita ed user-friendly che permettono la fruizione di svariate
informazioni.
In 9] abbiamo presentato il progetto e il prototipo di un sistema cooperativo sul Web specializzato per distance learning. Il sistema realizza una classe virtuale che permette ad un insegnante
e alcuni studenti di partecipare on-line a una lezione altamente interattiva collaborando a varie
attivita su risorse condivise. Sulla stessa linea di ricerca in 12] invece, abbiamo presentato un
sistema TEST++ per il training degli studenti. Esso prevede lo svolgimento di sessioni di test
che possono essere richieste dall'insegnante durante le lezioni oppure usate dagli studenti come
esercitazione.
Sistemi Adattivi per il Collaborive Work
Nella vita di ogni giorno le persone eettuano le proprie scelte basandosi sulle opinioni fornite
da altri esperti o/e amici o semplicemente seguendo le scelte fatte da molti altri. Il parere altrui
viene riferito attraverso lettere, giornali, guide che consigliano lm, libri, ristoranti, localita'
da visitare ecc.. Recommender system e collaborative ltering sono quei sistemi che cercano
di migliorare e aumentare questo processo sociale. In un systema di reccomendation gli utenti
forniscono recommendation che il sistema poi aggrega e distribuisce ad altri. In alcuni casi il
processo di aggregazione e fondamentale mentre in altri importante e la qualita dell'associazione
tra chi raccomanda una risorsa e chi la richiede. Molti sistemi richiedono che gli utenti valutino
le risorse assegnando qualche valore o livello di qualita alla risora stessa, mentre altri cercano
di valutare la qualita di una risorsa attraverso implicite azioni dell'utente su di essa, per esempio quanto tempo impiegano a leggere quella informazione. In collaborative ltering invece
l'obiettivo e quello di predire le preferenze di un utente, sulla base di cio che un gruppo di utenti
ha preferito.
La mia attivita di ricerca e in questo momento focalizzata sulla denizione e la realizzazione
di un Group Adaptive System (GAS) 14] per la fruizione cooperativa di informazioni sul Web.
L'obiettivo e permettere a gruppi di utenti di navigare le risorse traendo vantaggio dalla navigazione eettuata da altri in uno stesso gruppo di interesse, attraverso la condivisione delle
stesse risorse (paths e pages), di una hissory e una semplice attivita di interazione con gli altri
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costituita da scambi di messaggi e note. La nostra ricerca mira alla denizione di un sistema che
non solo sia in grado di associare persone(utenti di un sistema) in gruppi durante il normale svolgimento della loro attivita , ma anche di supportare awareness delle attivita e fruizione adattiva
delle informazioni. In 11] e stata presentata l'idea che sta alla base di questa ricerca: la condivisione di risorse web navigate individualmente attraverso uno spazio di informazione interattivo.
Il lavoro descrive quali sono problemi che nascono quando si vuole modellare un gruppo anziche
utenti singoli, e le tecniche che potrebbero aiutarci nella denizione di un tale modello. Le
principali questioni su cui intendiamo investigare sono focalizzate su come le persone all'interno
di un workgroup scoprono informazioni nell'attivita' di altri e, come possiamo costruire sistemi
che facilitano questo processo di scoperta delle informazioni. In 14] viene descritto uno scenario
di applicazione e una piu' approfondita vista del sistema. L'architettura del sistema sviluppato
e a tre livelli: gli utenti devono poter accedere a ogni risorsa sulla rete e da ogni locazione cos
scegliamo di implementare il sistema lato proxy. L'interfaccia utente e semplicemente un HTTP
browser, vi sono 2 nestre quella cooperativa e quella di navigazione. La Collaborative View permette di rappresentare lo spazio di informazioni condviso: questo potrebbe essere staticamente
organizzato (cioe presentare le stesse informazioni a tutti i membri del gruppo) o personalizzato secondo le preferenze di ogni singolo utente la Navigation View permette la fruizione delle
documenti: i documenti sono presentati in modo da contenere gli strumenti per eettuare le
annotazioni e le annotazioni lasciate dagli utenti. Tra le interazioni gia previste gli utenti possono annotare documenti, associare una rilevanza, ritrovare path e risorse gia' navigate da altri
seguire recommendation. La adattivita sara quindi basata sulle interazioni siano esse implicite o
esplicite. I dati provenienti dalle interazioni degli utenti saranno da un lato manipolati e studiati
per determinare i suggerimenti del sistema, la rilevanza delle informazioni navigate e e le risorse
che il gruppo condivide e come esse saranno presentate, dall'altro lato gli stessi dati saranno
esaminati per determinare i gruppi, cioe per modellare l'appartenenza ai gruppi sulla base del
comportamento dei partecipanti cioe esaminandone dierenze e similitudini.
Lavori Pubblicati
1] M. Barra, G. Cattaneo, A. Negro, V. Scarano. \Symmetric Adaptive Customer Modeling
in a Electronic Store". In Proc. of Third IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC) 1998.
2] M. Barra, G. Cattaneo, M. Izzo, A. Negro, V. Scarano. \Symmetric Adaptive Customer
Modeling for Electronic Commerce in a Distributed Environment". In Proc. of International IFIP Working Conference on \Trends in Distributed Systems for Electronic Commerce" , Lecture Notes in Computer Science, Springer-Verlag Eds. June 3-5, 1998.
3] M. Barra, G. Cattaneo, M. Izzo, A. Negro, V.Scarano. \Commercio Elettronico: Adattivita, Sicurezza e Privacy". Atti del Convegno \Caboto '98: Il Commercio Elettronico per
le Piccole e Medie Imprese" Venezia, 26-27 Febbraio 1998.
4] M. Barra, G. Cattaneo, V. Scarano. \Architecture Design of a Distributed System for
Cooperative and Remote Software Support and Maintenance". In Proc. of ReTIS '97 Re-Technologies for Information Systems , December 1997, OCG Lecture Notes. Vol. 107
(1997) pp.101-116.
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5] M. Barra, S. Ferrandino, V. Scarano. \WebSlide: A Slide Projector on World Wide Web".
In Proc. of 14th International Conference on Advanced Science and Technology (ICAST)
1998.
6] M. Barra, S. Ferrandino, V. Scarano.\WebSlide: A Slide Projector on World Wide Web".
In Journal of Journal of Science Educational and Tecnology , Vol. 8 No. 1, 1999.
7] M. Barra, A. Negro, V. Scarano. \When the Teacher learns: a Model for Symmetric
Adaptivity". In Proc. of 2nd Workshop on Adaptive Systems and User Modeling on the
WWW 8th Intl. World Wide Web Conference, Toronto, Canada, May 11-14, 1999
8] M. Barra, G. Cattaneo, U. Ferraro, V. Scarano. JSEB Java Scalable sErvice Builder: a tool
for building scalable services In Proc. of IV Workshop on Sistemi Distribuiti: Algoritmi,
Architetture e Linguaggi. L'Aquila 13-15 Settembre, 1999
9] M. Barra, G. Cattaneo, V. Garofalo, U. Ferraro Petrillo, C. Rossi, V. Scarano.
\Teach++:A Cooperative Distance Learning and Teaching Environment". In Proc. of
ACM Symposium on Applied Computing SAC2000. March 19-21, 2000 Como, Italy
10] M. Barra, T. Cillo, A. De Santis, U. Ferraro Petrillo, A. Negro, V. Scarano. \WebMelody:
Sonication of Web servers". In Proc. of The Ninth International World Wide Web Conference (WWW9). May 15-19, 2000 Amsterdam, Netherlands.
11] M. Barra. \Distributed Systems for Group Adaptivity on the Web". In Proc. of International Conference on Adaptive Hypermedia and Adaptive Web-based Systems. August
28-30, 2000 Trento, Italy.
12] M. Barra, S. Napolitano, G. Palmieri, V. Scarano, L. Zitarosa. \Adaptive Testing by
Test++". In Proc. of International Conference on Adaptive Hypermedia and Adaptive
Web-based Systems. August 28-30, 2000 Trento, Italy.
13] M. Barra, T. Cillo, A. De Santis, U. Ferraro Petrillo, A. Negro, V. Scarano. WebMelody:
Sonication Of Web Servers. In Proc. of Workshop su Sistemi Distribuiti: Algoritmi,
Architetture e Linguaggi. Settembre 18-20, 2000 Ischia (Napoli), Italy.
14] M. Barra. \Group Navigation and Adaptation on the Web". In Proc. of ACM 2000 Conference on Computer Supported Cooperative Work . December 2-6, 2000 Philadelphia,
Pennsylvania (USA).
15] M. Barra, T. Cillo, A. De Santis, U. Ferraro Petrillo, A. Negro, V. Scarano. MMM: MultiModal Monitoring of Web Servers. Accepted in Journal IEEE MultiMedia, Computer
Society. Special Issue 2001.
16] M. Barra, T. Cillo, A. De Santis, U. Ferraro Petrillo, P. Maglio, T. Matlock, A. Negro,
V. Scarano. Personal Web Melody Customized Sonication of Web Servers. In Proc. of
WWW10. Tenth International world Wide Web Conference. May 1-5, 2001. Hong Kong.
17] M. Barra, G. Cattaneo, U. Ferraro Petrillo, V. Scarano. \JSEB Java Scalable sErvice
Builder: Scalable Systems for Cluster of Workstations". In Proc. of The 6th IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC 2001). July 3-5, 2001. Hammamet,
Tunisia.
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18] M. Barra, T. Cillo, A. De Santis, A. Negro, U. Ferraro Petrillo, V. Scarano, P. Maglio,
T. Matlock. \Personal Webmelody: Customized Sonication of Web Servers". In Proc. of
The Seventh International Conference on Auditory Display (ICAD 2001). July 29- August
1, 2001. Helsinki, Finland.
Baronissi, 16 Novembre 2001
Maria Barra
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