Applying semantic knowledge to the automatic processing of temporal expressions and events in natural language

This paper addresses the problem of the automatic recognition and classification of temporal expressions and events in human language. Efficacy in these tasks is crucial if the broader task of temporal information processing is to be successfully performed. We analyze whether the application of semantic knowledge to these tasks improves the performance of current approaches. We therefore present and evaluate a data-driven approach as part of a system: TIPSem. Our approach uses lexical semantics and semantic roles as additional information to extend classical approaches which are principally based on morphosyntax. The results obtained for English show that semantic knowledge aids in temporal expression and event recognition, achieving an error reduction of 59% and 21%, while in classification the contribution is limited. From the analysis of the results it may be concluded that the application of semantic knowledge leads to more general models and aids in the recognition of temporal entities that are ambiguous at shallower language analysis levels. We also discovered that lexical semantics and semantic roles have complementary advantages, and that it is useful to combine them. Finally, we carried out the same analysis for Spanish. The results obtained show comparable advantages. This supports the hypothesis that applying the proposed semantic knowledge may be useful for different languages.

Distinctive Features of Mobile Messages Processing

World’s mobile market pushes past 2 billion lines in 2005. Success in these competitive markets requires operational excellence with product and service innovation to improve the mobile performance. Mobile users very often prefer to send a mobile instant message or text messages rather than talking on a mobile. Well developed “written speech analysis” does not work not only with “verbal speech” but also with “mobile text messages”. The main purpose of our paper is, firstly, to highlight the problems of mobile text messages processing and, secondly, to show the possible ways of solving these problems.

Towards Proactive Context-aware Computing and Systems

A primary goal of context-aware systems is delivering the right information at the right place and right time to users in order to enable them to make effective decisions and improve their quality of life. There are three key requirements for achieving this goal: determining what information is relevant, personalizing it based on the users’ context (location, preferences, behavioral history etc.), and delivering it to them in a timely manner without an explicit request from them. These requirements create a paradigm that we term as “Proactive Context-aware Computing”. Most of the existing context-aware systems fulfill only a subset of these requirements. Many of these systems focus only on personalization of the requested information based on users’ current context. Moreover, they are often designed for specific domains. In addition, most of the existing systems are reactive - the users request for some information and the system delivers it to them. These systems are not proactive i.e. they cannot anticipate users’ intent and behavior and act proactively without an explicit request from them. In order to overcome these limitations, we need to conduct a deeper analysis and enhance our understanding of context-aware systems that are generic, universal, proactive and applicable to a wide variety of domains. To support this dissertation, we explore several directions. Clearly the most significant sources of information about users today are smartphones. A large amount of users’ context can be acquired through them and they can be used as an effective means to deliver information to users. In addition, social media such as Facebook, Flickr and Foursquare provide a rich and powerful platform to mine users’ interests, preferences and behavioral history. We employ the ubiquity of smartphones and the wealth of information available from social media to address the challenge of building proactive context-aware systems. We have implemented and evaluated a few approaches, including some as part of the Rover framework, to achieve the paradigm of Proactive Context-aware Computing. Rover is a context-aware research platform which has been evolving for the last 6 years. Since location is one of the most important context for users, we have developed ‘Locus’, an indoor localization, tracking and navigation system for multi-story buildings. Other important dimensions of users’ context include the activities that they are engaged in. To this end, we have developed ‘SenseMe’, a system that leverages the smartphone and its multiple sensors in order to perform multidimensional context and activity recognition for users. As part of the ‘SenseMe’ project, we also conducted an exploratory study of privacy, trust, risks and other concerns of users with smart phone based personal sensing systems and applications. To determine what information would be relevant to users’ situations, we have developed ‘TellMe’ - a system that employs a new, flexible and scalable approach based on Natural Language Processing techniques to perform bootstrapped discovery and ranking of relevant information in context-aware systems. In order to personalize the relevant information, we have also developed an algorithm and system for mining a broad range of users’ preferences from their social network profiles and activities. For recommending new information to the users based on their past behavior and context history (such as visited locations, activities and time), we have developed a recommender system and approach for performing multi-dimensional collaborative recommendations using tensor factorization. For timely delivery of personalized and relevant information, it is essential to anticipate and predict users’ behavior. To this end, we have developed a unified infrastructure, within the Rover framework, and implemented several novel approaches and algorithms that employ various contextual features and state of the art machine learning techniques for building diverse behavioral models of users. Examples of generated models include classifying users’ semantic places and mobility states, predicting their availability for accepting calls on smartphones and inferring their device charging behavior. Finally, to enable proactivity in context-aware systems, we have also developed a planning framework based on HTN planning. Together, these works provide a major push in the direction of proactive context-aware computing.

CartBot: un’applicazione di chat bot mobile per l’e-grocery

Sempre più negli ultimi anni si interagisce con i chatbot, software che simulano una conversazione con un essere umano utilizzando il linguaggio naturale. L’elaborato di tesi mira ad uno studio più approfondito della tematica, a partire da come tale tecnologia si è evoluta nel corso degli anni. Si procede analizzando le principali applicazioni dei bot, soffermandosi anche sui cambiamenti apportati dalla pandemia di Covid-19, ed evidenziando le principali ragioni che portano aziende e singoli al loro utilizzo. Inoltre, vengono descritti i diversi tipi di bot esistenti e viene analizzato il Natural Language Processing, ramo dell’Intelligenza Artificiale che mira alla comprensione del linguaggio naturale. Nei capitoli successivi viene descritto il progetto CartBot, un’applicazione di chat mobile per l’e-grocery, implementata come un chatbot che guida il cliente all’acquisto della spesa online. Vengono descritte le tecnologie utilizzate, con particolare riferimento al software di Google Dialogflow, che permette di sviluppare bot; inoltre viene analizzata come è stata effettuata la progettazione, sia lato front-end che back-end, allegando il flowchart, un diagramma di flusso realizzato per definire la sequenza di azioni e passaggi richiesti dal bot per effettuare l’acquisto. Infine, sono descritte le varie sottosezioni di CartBot, che riguardano la visualizzazione dei prodotti e il completamento dell’ordine, allegando screenshot dell’interfaccia finale ottenuta e inserendo il codice di alcune funzioni rilevanti.

Prevención de propagación de epidemias usando dispositivos inteligentes, mediante el análisis de lenguaje natural, para detectar comportamientos de riesgo en las redes sociales

El presente trabajo proporciona un nivel de ayuda para los usuarios de aplicaciones sociales, brindándoles un criterio adicional al momento de contactar a otra persona, apoyando al usuario con advertencias sobre algún comportamiento de riesgo de sus contactos y fomentando así la prevención de enfermedades.

NQL, Natural Query Language

Desarrollo de un sistema capaz de procesar consultas en lenguaje natural introducidas por el usuario mediante el teclado. El sistema es capaz de responder a consultas en castellano, relacionadas con un dominio de aplicación representado mediante una base de datos relacional.

Design and Development of an Adaptable Frame -Based System for Dravidian Language Processing

This work is aimed at building an adaptable frame-based system for processing Dravidian languages. There are about 17 languages in this family and they are spoken by the people of South India.Karaka relations are one of the most important features of Indian languages. They are the semabtuco-syntactic relations between verbs and other related constituents in a sentence. The karaka relations and surface case endings are analyzed for meaning extraction. This approach is comparable with the borad class of case based grammars.The efficiency of this approach is put into test in two applications. One is machine translation and the other is a natural language interface (NLI) for information retrieval from databases. The system mainly consists of a morphological analyzer, local word grouper, a parser for the source language and a sentence generator for the target language. This work make contributios like, it gives an elegant account of the relation between vibhakthi and karaka roles in Dravidian languages. This mapping is elegant and compact. The same basic thing also explains simple and complex sentence in these languages. This suggests that the solution is not just ad hoc but has a deeper underlying unity. This methodology could be extended to other free word order languages. Since the frame designed for meaning representation is general, they are adaptable to other languages coming in this group and to other applications.

A NEURAL NET FOR EXTRACTING KNOWLEDGE FROM NATURAL-LANGUAGE DATA-BASES

The present paper introduces a new model of fuzzy neuron, one which increases the computational power of the artificial neuron, turning it also into a symbolic processing device. This model proposes the synapsis to be symbolically and numerically defined, by means of the assignment of tokens to the presynaptic and postsynaptic neurons. The matching or concatenation compatibility between these tokens is used to decided about the possible connections among neurons of a given net. The strength of the compatible synapsis is made dependent on the amount of the available presynaptic and post synaptic tokens. The symbolic and numeric processing capacity of the new fuzzy neuron is used here to build a neural net (JARGON) to disclose the existing knowledge in natural language data bases such as medical files, set of interviews, and reports about engineering operations.

Progettazione e sviluppo di una applicazione mobile per agenti e rappresentanti

Obiettivo di questa tesi è descrivere un percorso di creazione di una applicazione mobile per la realizzazione di un software i cui target sono smartphone e tablet. Order Sender è un’App per agenti di commercio presente sui mercati delle piattaforme mobile Android ed iOS.

Un'applicazione mobile per il monitoraggio della qualita del servizio di trasporto ferroviario

In questa tesi cerco di utilizzare l'informatica per realizzare uno strumento di supporto al viaggiatore ferroviario. Il progetto che illustro in queste pagine è una applicazione mobile per Android, della quale descrivo: gli obiettivi che cerca di soddisfare, gli strumenti utilizzati per realizzarla, la sua progettazione, la sua implementazione, la guida per utilizzarla e le prove sperimentali effettuate.

Sviluppo di un'applicazione Android per l'accessibilità urbana degli edifici e della città

Il documento di tesi è composto da tre capitoli, che in successione analizzano gli aspetti teorici del progetto fino ad arrivare all’implementazione vera e propria dell’applicazione. Nel primo capitolo vediamo definito il tema dell’accessibilità accennando alle normative presenti in Italia e all’estero sull’argomento. Successivamente viene spiegato il concetto di Smart City e le tecniche che vengono utilizzate allo scopo di migliorare la qualità di vita nelle città. Vengono introdotti i concetti di crowdsourcing e participatory sensing, ideologie alla base delle Smart City. Al termine del capitolo viene introdotto uno studio sul grado di accessibilità degli smartphone presenti oggi sul mercato, analizzando anche le tecnologie assistive disponibili per questi dispositivi. Nel secondo capitolo si descrivono le tecnologie e i servizi utilizzati durante la creazione del progetto. In particolare viene presentato Android ed il suo funzionamento, essendo quest’ultimo il sistema operativo per cui è stata sviluppata l’applicazione. In seguito troviamo una breve analisi di tutti i servizi impiegati nel progetto: Foursquare, Fusion Table e Google Maps. Infine vengono descritte le tecnologie intermedie utilizzate per far comunicare fra loro gli strumenti spiegati in precedenza. Nel terzo capitolo viene presentata in modo dettagliato l’implementazione del progetto. Inizialmente vengono definite le classi principali create per progettare le funzionalità di base del software e per interagire con i servizi scelti. Successivamente viene descritto il funzionamento e l’aspetto dell’applicazione sviluppata insieme a degli screenshot, che permetteranno al lettore di avere un riferimento visivo di ciò che è stato esposto nel corso della tesi.

Un'applicazione mobile per controllo e monitoraggio della qualità dell'acqua di una piscina

Questo elaborato ha come argomento lo sviluppo di un progetto informatico creato per mettere in comunicazione tra di loro un sistema di gestione e controllo del ricambio di acqua in una piscina e un dispositivo mobile. Per la realizzazione del sistema di controllo è stata utilizzata una scheda Arduino Mega 2560 munita di modulo Ethernet, mentre, per quello che concerne il dispositivo mobile, la scelta è ricaduta su un device dotato di sistema operativo Android. La comunicazione tra questi due attori è mediata attraverso un server scritto in Java che gira nella stessa rete locale in cui è presente la scheda Arduino. Il progetto può essere inserito nell'ambito dell'Internet of Things, dove ogni oggetto è caratterizzato dalla possibilità di connettersi ad Internet e scambiare informazioni con ogni altro oggetto creando una rete. Questo progetto è suddiviso in tre parti: la prima si occupa della definizione di due protocolli di comunicazione tra le varie componenti, uno per lo scambio di messaggi tra client Android e Server Java e un secondo per quello tra scheda Arduino e Server; la seconda parte è incentrata sulla realizzazione del server Java che rende accessibile la scheda da qualsiasi luogo e permette la raccolta dei dati rilevanti provenienti dalla centralina. L’ultima parte infine è quella relativa allo sviluppo di una applicazione per Android che permette di monitorare il tutto e interagire con la centralina stessa.

Applicazione mobile per supporto alla didattica

Questa tesi descrive le fasi della progettazione e dell'implementazione di una applicazione mobile per il supporto alla didattica del corso di Programmazione del CdL di Ingegneria e Scienze Informatiche del Campus di Cesena. Il progetto ha lo scopo di mettere a disposizione degli studenti e dei docenti una applicazione per dispositivi Android che permetta di usufruire dei servizi attualmente forniti dal portale ufficiale del corso. Le funzionalità principali consistono nell'accesso ai materiali didattici e nella gestione delle consegne di esercizi propedeutici alla prova finale per quanto concerne gli studenti; ai professori è invece fornita la possibilità di eseguire la correzione degli elaborati e seguirne lo stato di avanzamento. Visto l'elevato numero di utenti che utilizzava il portale esistente tramite tablet e smartphone si è ritenuto necessario lo sviluppo di questo prodotto che possa fornire una user experience ottimizzata per questi dispositivi. Durante la progettazione è stata data particolare importanza all'ottimizzazione delle prestazioni, sfruttando gli strumenti più recenti forniti agli sviluppatori, e alla conformità con i principali design pattern della programmazione per dispositivi Android. Allo scopo di fornire un prodotto utilizzabile dalla maggior parte dell'utenza potenziale, si è inoltre data priorità alla compatibilità con tutti i dispositivi e le versioni del sistema operativo, senza rinunciare ad alcuna funzionalità. Il risultato del lavoro consiste in un prototipo pienamente funzionante e utilizzabile che mira a fornire una base stabile su cui eseguire future evoluzioni.

Applicazione mobile per la condivisione di interessi geolocalizzati

Progetto e implementazione di un applicazione mobile per Android per la condivisione di interessi con gli utenti vicini. L'app consente ai dispositivi dove è installata di identificarsi e quindi interagire fra loro, tutto all'interno di un raggio di azione limitato. L’utente non deve effettuare nessuna ricerca ma viene informato automaticamente della vicinanza di un altro utente con cui condivide interessi. A questo scopo è stato utilizzato il Wi-Fi Direct.

Realizzazione di un'applicazione mobile multi piattaforma per il dispacciamento di contenuti multimediali

Questo lavoro di tesi riassume le fasi di progettazione e realizzazione di un'applicazione per sistemi mobili multi-piattaforma, realizzata nell'ambito di un tirocinio aziendale.