Summer School on H-DATA and ICTs Innovation
12-14 Settembre 2012, Roma
Sistemi e tecnologie intelligenti per il patrimonio
culturale
L. Bordoni
ENEA-UTICT
[email protected]
https://sites.google.com/a/aixia.it/beni-culturali/Home
Sistemi e tecnologie intelligenti per il
patrimonio culturale
• Perché l’IA?
• Utilizzo di metodologie che trovano
applicazione nella soluzione automatica di
problemi complessi, non trattabili in modo
efficace con metodologie informatiche
tradizionali.
Intelligenza Artificiale
• Uno dei primi obiettivi (anni sessanta) ha
riguardato la capacità di dimostrare teoremi.
• Costruire delle macchine capaci di
ragionare, cioè trarre delle conclusioni
logiche.
Intelligenza Artificiale
• Negli anni settanta vengono affrontati i problemi
riguardanti la definizione di formalismi per la
rappresentazione della conoscenza.
• Sviluppo di sistemi “basati sulla conoscenza” cioè
contenenti la rappresentazione esplicita della
conoscenza a un dominio applicativo specifico.
Intelligenza Artificiale
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Elaborazione del linguaggio naturale
Rappresentazione della conoscenza
Ragionamento automatico
Apprendimento automatico
Visione artificiale
Robotica
Beni Culturali
• Anche il settore dei BC così come quello
dell’IA, pur partendo da differenti
metodologie delle rispettive aree di
appartenenza, si occupa di rappresentazione
di conoscenze e di modelli.
IA & BC
• Utilizzo delle tecnologie dell’IA per
consentire di ottimizzare la componente
conoscitiva del “bene” insieme alle sue
molteplici relazioni spaziali e culturali.
Beni Culturali
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Archeologia
Conservazione e Restauro
Musei
Musica
Patrimonio documentale e librario
Patrimonio documentale e librario
• La complessità dell’organizzazione e
accesso all’informazione richiede forme
evolute di rappresentazione, gestione e
supporto all’utente.
• I sistemi tradizionali di ricerca
dell’informazione non sono sempre idonei a
supportare tali funzioni.
Patrimonio documentale e librario
• Sistemi per il filtraggio personalizzato
dell’informazione, per la costruzione
automatica di profili utente, per la ricerca
semantica, la disambiguazione del
linguaggio naturale e la classificazione
automatica di documenti in formato
digitale.
Patrimonio documentale e librario
• Sistemi per il reperimento ed indicizzazione
di dati pittorici. Ricerca per contenuto su
database di immagini e video.
• Flessibilità da parte dell’utente di eseguire
ricerche con diversi obiettivi:per categoria,
similarità, target….
Patrimonio documentale e librario
• Utilizzo di soluzioni ontologiche.
• Sviluppo di strumenti intelligenti e narrativi
basati sulla modellazione dell’utente.
Ontologia
• Sistema strutturato di concetti e relazioni
che viene a costituire una “mappa” della
conoscenza di un dato dominio.
• Sistema di conoscenza che si compone di
concetti, processi, azioni ed eventi.
ArtEquAKT ontology
• Realizzazione di un sistema per la
generazione automatica di biografie di
pittori attraverso l’uso di una ontologia
ricavata da documenti da Web.
• http://www.aktors.org/technologies/artequa
kt/
Modellazione utente
• Un modello utente, in generale, deve
contenere le informazioni esplicite su tutti
gli aspetti dell’utente corrente per poter
adattare il comportamento di un sistema
interattivo all’utente.
Sistemi di raccomandazione
• Sono stati progettati per predire le
preferenze di un utente usando le
informazioni acquisite su tutti gli utenti del
sistema.
Sistemi di raccomandazione
• CHIP (Cultural Heritage Information
Personalization) è un progetto rivolto alla
creazione di un sistema di raccomandazione
per migliorare l’accesso personalizzato alle
opere presenti nel Rijksmuseum di
Amsterdam.
Sistemi di raccomandazione
• ITtem Recommender (ITR) integra sia il
contenuto statico che descrive le opere
presenti in una collezione che il contenuto
dinamico (tag) prodotto dagli utenti. Il
sistema è stato sperimentato prendendo in
esame 45 dipinti della Pinacoteca Vaticana.
Musei
• Allestimento automatico di musei virtuali: il
sistema MINERVA nato nel 1995.
• Lo sviluppo ha previsto due direzioni:
• 1. supporto per l’allestimento di musei
• 2. creazione di musei virtuali personalizzati
con scopi informativi, didattici e ludici.
Musei
• Minerva archeologico : supporto all’
allestimento di opere provenienti dalla
collezione del Museo Archeologico di
Milano.
• Minerva L’arte dello stucco: supporto alla
fruizione attraverso dei percorsi
personalizzati.
Musei
• Robot museale : CiceRobot
• CiceRobot è in grado di fare da guida
personalizzata al visitatore di un museo
consentendo anche di interagire ponendogli
delle domande.
• E’ stato sperimentato presso il museo
archeologico regionale di Agrigento.
Musei
• Visita personalizzata: il progetto PEACH
(Personal Experience with Active Cultural
Heritage) con tecnologia mobile e la modellazione
utente si è realizzato un nuovo concetto di guida
mobile, basato su palmare, che “accompagna” il
visitatore. Il sistema è stato sperimentato presso il
Castello del Buonconsiglio a Trento
Museo diffuso
• Interviene nello spazio della comunità, nel
suo divenire storico, proponendo "come
oggetti del museo" non solo gli oggetti della
vita quotidiana ma anche i paesaggi,
l’architettura, il saper fare, le testimonianze
orali della tradizione, ecc...
• Museo diffuso urbano di Ancona
http://www.museodiffusoancona.it/
Archeologia
• Ricostruzione di contesti archeologici.
• Utilizzo di tecniche di modellazione e
visualizzazione 3D su reperti acheologici.
• Sistemi di supporto alle decisioni per
l’indagine archeologica.
• Tecnologia mobile e modellazione utente
per visite personalizzate.
Archeologia
Ricostruzione di contesti archeologici
• Roma Reborn: modello virtuale navigabile
in tempo reale e facilmente aggiornabile .
• Ipotesi di ricostruzione della Villa di Livia
esempio di “virtual storytelling” così come
realizzato per il sito archeologico di Capo
Colonna.
Un caso rilevante:
gli acquedotti di epoca romana
(III secolo a.C. – III secolo d. C.)
Gli acquedotti romani
• Resti archeologici di opere monumentali, di
grande interesse architettonico, ingegneristico ed
idraulico.
• Poco studiati: Ashby, Lanciani, Corbellini,
Ducci, Van Deman, di Fenizio e pochi altri.
• Inoltre: incuria e sistematica mancanza di mezzi
le cause del loro progressivo disfacimento.
Consentirne la più vasta fruizione:
la tecnologia Web-GIS
• Accedere alle informazioni cartografiche ed
utilizzare le funzionalità GIS su rete Internet
attraverso una web application con un normale
browser.
• Rendere disponibili ulteriori funzionalità
attraverso lo sviluppo di specifici programmi.
• Integrare foto, filmati, suoni ed informazioni.
Un prototipo (…..anzi, due)
La componente GIS
• Vettorializzazione dei tracciati degli acquedotti
seguendo la Carta dell’Agro Romano
(Sovrintendenza Comunale ai Beni Culturali di
Roma).
• Undici acquedotti, tracciati distinti in superficiali,
sotterranei, ipotetici.
• Inserimento degli elementi di rilevanza storicoartistica.
• Inserimento di limiti amministrativi, corsi fluviali,
rete viaria.
Rappresentazione vettoriale degli acquedotti
Zoom sul territorio del Comune di Roma
Zoom sull’Acquedotto Alexandrino e presenza
di elementi storico-artistici
Un prototipo (…..anzi, due)
La componente Web-GIS
• Sviluppo di una web application per l’accesso
tramite un normale browser su rete Internet.
• Web application sviluppata in Java in ambiente
AlovTimeMap (sistema Web-GIS open source –
Università di Sidney).
• Disponibilità di funzionalità standard: zoom, pan,
calcolo distanze.
• Introduzione di funzionalità di ricerca più fini: per
nome dell’acquedotto, per epoca, per lunghezza,
dislivello e pendenza.
Epigrafi della Via Appia
• Sistema WebGis per la fruizione delle epigrafi
sulla Via Appia. Il sistema presenta una selezione
di circa cinquanta reperti epigrafici, tutti di
destinazione sepolcrale, provenienti dal tratto
urbano della Via Appia, compreso tra Porta
Capena ed il Grande Raccordo Anulare.
Epigrafi della Via Appia
• La produzione della carta delle dislocazioni delle
epigrafi ha consentito di:
• ricostruire gli spostamenti che hanno interessato i
reperti;
• fornire informazioni riguardo l’attuale assetto e
disposizione dei reperti epigrafici;
Epigrafi della Via Appia
• studiarne
le
correlazioni
basandosi
su
caratteristiche specifiche come il secolo di
appartenenza, la professione dei relativi defunti e
la loro condizione sociale;
• creare un database di reperti archeologici
georeferenziati.
Epigrafi della Via Appia
Sistemi di supporto alle decisioni per
l’indagine archeologica
• Interrogazione semantica di una e-library
archeologica riguardante un portale e un insieme
di servizi avanzati a supporto della condivisione
di conoscenza sulla Preistoria e Protostoria in
Italia. (http://archeoserver.it)
• Utilizzo di una ontologia per organizzare,
memorizzare e gestire le informazioni allo scopo
di consentire una modalità di navigazione basata
su percorsi semantici.
Intelligent Tourism System
Analisi del segnale
Gps
Localizzazione
dell’utente
In Piazza Flavio Gioia
Fornitura di
informazioni
contestualizzate
Beni artistici e Restauro
• Tecniche di ricomposizione virtuale per
poter formulare delle ipotesi di
ricostruzione e/o formulare un modello di
restauro;
• Restauro virtuale.
Lastra in terracotta di epoca etrusca – Cerveteri
Ricostruzione virtuale di possibili scenari originali
Bordoni, Rubino - ENEA
Lastra in terracotta di epoca etrusca – Cerveteri
Proposta ricostruttiva
Ricostruzione della macchina d’altare prima fase (prima del
1512)
Polittico di Sant’Agostino- Perugino
Ricostruzione della macchina d’altare seconda fase
(dopo il 1523)
Polittico di Sant’Agostino- Perugino
Restauro
• Strumenti a supporto dell’attività di analisi
dei cretti: trovare correlazione tra un cretto
e la tecnica di esecuzione dell’opera. La
loro analisi consente di verificare
l’autenticità, l’uso dei materiali e la struttura
dell’opera.
Restauro
• Il sistema RESTART analizza, individua e
classifica i cretti di un’opera figurativa.
Conclusioni
• E’ stato definito uno spazio interdisciplinare
abbastanza significativo;
• Difficoltà di coinvolgimento degli operatori
dei vari settori;
• Continuare il lavoro intrapreso nell’ottica di
una prospettiva interdisciplinare.