Machine Intelligence

Research in the area of Machine Intelligence aims at developing and studying computational and mathematical models, algorithms, theories, and paradigms for analyzing, understanding, and modeling data, or more generally, reasoning about them. Key methodologies span across different interdisciplinary fields, such as artificial intelligence, symbolic computation, machine learning, signal and image processing, computer vision, and computer graphics. In more detail, in artificial intelligence topics of interest include knowledge representation and reasoning, intelligent agents and multi-agent systems, theorem proving and model building, as well as search methodologies, with emphasis on discrete space search. In machine learning main methods and approaches relate to graphical models, statistical learning and kernel theories, and multiclassifier methods for classification and clustering. In multi-dimensional signal processing the studied techniques regard advanced filtering, feature extraction and segmentation methods, multiresolution and sparse signal representations, time(space)/scale methods, including wavelets, compressive sensing, large scale image characterization and retrieval tools, related to both optical and multimodal images. Computer vision mainly exploits geometric and probabilistic approaches for 3D reconstruction, object recognition, dynamic scene analysis and understanding. Computer graphics relates geometric/physically-based theories for object modeling, shape analysis and visualization.


pdf Brochure di presentazione dell'area  (pdf,  it, 233 KB)
pdf Presentazione Research Day 2017  (pdf,  it, 3556 KB)
Manuele Bicego
Associate Professor
Maria Paola Bonacina
Full Professor
Umberto Castellani
Associate Professor
Alberto Castellini
Temporary Assistant Professor
Ferdinando Cicalese
Associate Professor
Matteo Cristani
Assistant Professor
Marco Cristani
Associate Professor
Alessandro Daducci
Temporary Assistant Professor
Alessandro Farinelli
Associate Professor
Andrea Giachetti
Associate Professor
Gloria Menegaz
Full Professor
Vittorio Murino
Full Professor
Silvia Francesca Storti
Temporary Assistant Professor
Topic People Description
Artificial intelligence standard compliant  ACM 2012
Intelligent Agents Alberto Castellini
Matteo Cristani
Alessandro Farinelli
Design and development of autonomous entities that can sense, model and interact with the environment in which they operate. Main research topics include: action planning, reinforcement learning, reasoning in face of uncertainty.
Computer forensics Marco Cristani
Accanto a discipline classiche quali il tracking e l'object detection per la sorveglianza, l'interesse è centrato su social signal processing. In questo settore l'obiettivo è di riuscire a catturare sotto forma di features i segnali sociali, ossia quei segnali che l'essere umano usa, spesso inconsciamente, per comunicare in maniera puramente non verbale con l'ambiente esterno (persone, interfacce). Tutto questo si traduce in parole chiavi quali feature design, feature learning, socially-driven features, social psychology models, proxemics, data fusion. Le applicazioni risultanti trovano naturalmente spazio nella sorveglianza, ma anche in ambito medico e multimediale.
Modellazione statistica di dati multimediali Marco Cristani
Vittorio Murino
Modellazione di immagini e video, utilizzando strumenti statistici e probabilistici, quali modelli generativi (misture di Gaussiane, modelli di Markov a stati nascosti), discriminativi (Kernel Machines) ed embedding generativi, in spazi euclidei e non. Tale modellazione porta ad applicazioni come riconoscimento e rivelamento di oggetti, tracking, che si collocano nell'ambito della video sorveglianza, analisi di dati medicali e nell'analisi di segnali sociali o social signal processing. In particolare, le mie specialità attuali sono la re-identificazione e la detection per la sorveglianza, la segmentazione e classificazione per l'analisi di segnali medicali e l'analisi di attività interattive per il social signal processing.
Multi-modal biomedical image processing Alessandro Daducci
Gloria Menegaz
Computer vision and computational intelligence. Segmentation of multi-dimensional multi-modal data and objective validation of the outcomes.
Automated Reasoning Maria Paola Bonacina
Matteo Cristani
Automated theorem proving; Automated model building; Reasoning about programs; Strategy analysis; Distributed automated deduction; Theorem proving strategies: ordering-based strategies (resolution and rewriting), subgoal-reduction strategies, instance-based strategies; Decision procedures for satisfiability modulo theories and their application to check program properties
Rappresentazione della conoscenza Matteo Cristani
La rappresentazione della conoscenza è il settore di ricerca a cavallo tra Intelligenza Artificiale e Sistemi Informativi che si occupa del problema di elaborare informazione di natura non numerica.
Sistemi avanzati per il riconoscimento Marco Cristani
Vittorio Murino
Due sono gli ambiti principali di ricerca: 1) studio di descrittori di basso livello per addestrare classificatori avanzati; in questo caso, l'idea è di progettare descrittori compatti e informativi per l'object recognition e detection. Particolare enfasi viene data allo studio di descrittori giacenti su spazi non euclidei, come varietà Riemanniane, manipolando nozioni di Information Geometry 2) studio di tecniche di classificazione ibride generative e discriminative; qui l'obiettivo è di sfruttare le caratteristiche vincenti dei modelli generativi (misture di Gaussiane, modelli di Markov a stati nascosti, topic models) e dei modelli discriminativi (Support Vector Machines) combinandole attraverso meccanismi di embedding. In tal maniera, le misure di bontà dei classificatori risultanti superano quelle dei modelli di partenza.
Multiagent Systems Matteo Cristani
Alessandro Farinelli
Design and development of multiagent systems, where intelligent agents can interact among them and with the environment. Main research topics include: task assignment, distributed constraint optimization, decentralized optimization, decentralized reinforcement learning, cooperative perception.
Video Surveillance and Monitoring Marco Cristani
Vittorio Murino
This research aims at the analysis of people and the interpretation/recognition of human activities, possibly at the detection and prediction of events in unconstrained scenes, at individual, group and crowd level. In particular, the main target is on the analysis of nonverbal human behaviour, activities, and dialogue classification by considering vocal behavior, face & gazing, gesture & posture, space & environment. More specifically, the focus is on tracking and re-identification, object/person detection and classification, human pose estimation and activity recognition, automatic PTZ camera control, subjective surveillance, mobile sensing, data fusion.
Computer Vision Manuele Bicego
Vittorio Murino
Investigation of computational tools for the analysis of images and videos, with main goal of extracting useful information. In particular, 2D/3D object classification, 3D reconstruction, person detection and classification, video analysis and understanding, activity recognition, and in biometrics (face recognition and authentication, facial feature extraction, multimodal biometrics, behavioural biometrics) with application in video surveillance and biomedical image analysis.
Computer graphics standard compliant  ACM 2012
Computational Geometry Umberto Castellani
Andrea Giachetti
Shape analysis: development of local and global shape descriptors, extraction of curve skeletons from 3D meshes, mesh processing tools. Shape retrieval methodologies and benchmarking.
Modeling and measurement of materials' appearance Andrea Giachetti
The research aims at measuring and modelling reflectance properties of materials using multi-light imaging techniques.
Machine learning standard compliant  ACM 2012
Behavior analysis Vittorio Murino
The goal is to study human inner and outer behavior in order to find possible brain correlates with the (outer) expressive behavior. In the context of behavioral diseases (e.g., autism, schizophrenia, Alzhaimer, Mild Cognitive Impairment, etc.), the main idea is to exploit computer vision and pattern recognition techniques to analyse nonverbal human behavior (face, posture, gesture, etc.) as well as neuroimaging data so to identify possible correlations or characteristic biomarkers. This research not only would support early diagnosis of the pathology but also the monitoring of the effects of the pharmacological treatment.
Biomedical data processing Alessandro Daducci
Gloria Menegaz
Feature extraction and integration from multi-modal data using multi-scale sparse representations for the definition of numerical biomarkers. Pattern recognition and machine learning for medical imaging and behavioral analysis.
Neuroimaging Data Analysis Alessandro Daducci
Vittorio Murino
Silvia Francesca Storti
This domain regards the analysis of data coming from sensing devices measuring the brain strucural and functional information. The main utilised device is Magnetic Resonance Imaging (MRI) in its various modalities such as diffusion, structural, and functional MRI, as well as other sensors like EEG, fNIRS, MEG. The main goal is to better understanding brain functions by means of an integrated functional and structural analysis of the brain connectivity or of specific brain regions. This investigation is mainly performed with reference to neurological disorders - like autism and schizophrenia - and in comparison with control (healthy) subjects.
Decision Tree Optimization Ferdinando Cicalese
One of the most studied data mining tasks in the literature is the classification task, consisting of learning a predictive relationship between input values and a desired output. A classification problem can also be viewed as an optimization problem, namely as the problem of building a model that maximizes the predictive accuracy—the number of correct predictions—in the test data (unseen during training). We are interested in the problem of optimizing the construction of decision trees. Decision trees are widely used in data mining and machine learning as comprehensible representation models, given that they can be easily represented in a graphical form and also as a set of classification rules, which can be expressed in natural language in the form of IF-THEN rules.
Pattern Recognition Manuele Bicego
Umberto Castellani
Alberto Castellini
Vittorio Murino
The main focus is on the study and development of automatic techniques and models able to extract information from real world data, typically in terms of classes or clusters. Special attention is on probabilistic models - like Hidden Markov Models, Mixtures, Topic Models - and on kernel machines - like Support Vector Machines. In these contexts the interest is in designing novel models/methodologies, like hybrid generative-discriminative methods, generative embeddings and kernels, novel classification or clustering schemes, model selection techniques and others. The focus is on reasoning on representation issues (how to extract features, how to process the original problem space) as well as on unconventional employment of standard techniques (like boosting or SVM for clustering). Another field of interest is the processing of sequential data (using for example Hidden Markov Model).
Discrete mathematics standard compliant  ACM 2012
Sparse signal processing Gloria Menegaz
Sparse multi-resolution representations for analysis and modeling of biological signals including diffusion MRI and EEG.
Gruppi di ricerca
Name Description URL
ARLette Ricerca in ragionamento automatico
Bioinformatica e Calcolo Naturale Analisi algoritmica di processi biologici
K.Re.Art.I. Rappresentazione della conoscenza tramite tecniche di IJntelligenza Artificiale
Logica Logica in matematica ed informatica.
Neuroimaging Group
PARCO Parallel Computing
Visione ed elaborazione delle immagini e suoni (VIPS - Vision, Image Processing & Sound) Computer Vision and Pattern Recognition, Image Processing, and Sound Analysis & Processing
Title Managers Sponsors Starting date Duration (months)
3D Anatomical Human 3D Anatomical Functional Models for the Human Musculoskeletal System (Marie Curie ESTERNO) Andrea Giachetti Unione Europea 10/1/06 48
Adozione di una soluzione tecnologica brevettata per lo sviluppo di un nuovo prodotto Matteo Cristani Fiore Industrial s.r.l. 7/9/14 8
Algoritmo di analisi di presenza di eventi di interesse per la folla Marco Cristani IIT Istituto Italiano di Tecnologia 4/4/13 7
Algoritmo di analisi di raggruppamenti di persone all'interno di una folla Marco Cristani IIT Istituto Italiano di Tecnologia 4/4/13 7
Allineamento automatico e gestione nuvole di punti provenienti da diversi tipi di sensori Umberto Castellani 3DFLOW SRL 7/29/16 5
Analysis and design of similarity measures between materials based on textures and color Marco Cristani eVS embedded Vision Systems s.r.l. 5/2/17 5
Analysis, verification and synthesis of hw/sw systems through synergies of abstract interpretation and automated reasoning Maria Paola Bonacina 6/1/12 36
BeBoW - Beyond the Bag of Words paradigm: a structural and statistical perspective Manuele Bicego Ricerca di Base - assegnato e gestito dal Dipartimento 3/1/17 24
Brain connectivity underlying physiological and pathological patterns in action tremor Gloria Menegaz 8/1/19 12
Canone Ontologico. Un approccio integrativo alla organizzazione della conoscenza (PRIN 2004 ESTERNO) Matteo Cristani Ministero dell'Istruzione dell'Università e della Ricerca 11/30/04 24
Computer Vision e Pattern Recognition per l'analisi automatica di video durante sessioni di gioco del tennis Andrea Giachetti GREENSOFT SAS 7/16/15 6
Consulenza e supporto allo sviluppo di un algoritmo di ricostruzione geometrica di tipo globale e implementazione interfaccia utente di tipo SaaS Umberto Castellani 3DFLOW SRL 7/21/14 10
Controllo dei costi attraverso metodologie di Lean Accounting Matteo Cristani QUIKO ITALY s.a.s. 7/9/14 8
DASAST - Documental Archives Systems Augmented by Semantic Tagging Matteo Cristani REAL T s.r.l. 9/26/09 12
DAVA - Tecniche di Decisione Automatica con criteri multipli e Valutazioni Arbitrarie Matteo Cristani ACP s.r.l. 3/6/03 12
DSURF Andrea Giachetti 2/5/17 36
E-commerce per progettare lo sviluppo agroalimentare Matteo Cristani AIV Formazione 12/3/13 11
EXIT - EXternal-InTernal Vision Based Driving Assistant System - Joint Project 2012 Marco Cristani eVS embedded Vision Systems s.r.l. 1/1/14 24
Implementazione di metodologie e tecniche di lean production per un'azienda più competitiva Matteo Cristani Rossi Siderurgica S.p.A. 7/9/14 10
INTCATCH- Development and application of Novel, Integrated Tools for monitoring and managing Catchments Alessandro Farinelli Unione Europea 6/1/16 44
Integrating automated reasoning in model checking: towards push-button formal verification of large-scale and infinite-state systems - Design and integration of proof engines for program analysis Maria Paola Bonacina Ministero dell'Istruzione dell'Università e della Ricerca 9/22/08 24
INtelligent Vision system for Industrial Automation (INVIA) - Joint Project 2005 Vittorio Murino Ateneo, Automazioni Industriali s.r.l. 3/13/07 30
Interventi di innovazione organizzativa Matteo Cristani Officine Dal Zotto s.r.l. 6/11/14 3
Interventi di supervisione tecnica nell'ambito del progetto didattico denominato "Le avventure di Supertab" Matteo Cristani CSE ITALIA s.r.l. 7/4/14 2
Lo sviluppo delle imprese IT per competere nel mercato 3.0 Matteo Cristani AIV Formazione 8/1/14 9
Mapping functional connectivity patterns in neurological and neurosurgical dis-eases with Arterial Spin Labeling and Blood Oxygenation Level Dependent MRI (VBRF) Gloria Menegaz 8/1/16 12
Metodi Automatici per la Video Analisi del Traffico Leucocitario Marco Cristani eVS embedded Vision Systems s.r.l. 11/11/13 16
Metodi computazionali per l'acquisizione della forma e del moto del corpo umano mediante tecniche attiche attive e passive (PRIN 2005) Andrea Fusiello PRIN VALUTATO POSITIVAMENTE 1/30/06 24
Automated reasoning methods for hardware and software analysis: design, integration and application Maria Paola Bonacina PRIN VALUTATO POSITIVAMENTE 2/9/07 24
Metodologie e tecnologie per il GeoMArketing con Sistemi Informativi Territoriali in ambito Postale Matteo Cristani ADDRESS SOFTWARE S.R.L. 5/2/07 12
ODIRD Upper-level Ontology-driven Interpretation of Raw Data Matteo Cristani SIA s.r.l. 5/22/07 12
Ontologia degli artefatti e dei servizi alle imprese I Matteo Cristani Expense Reduction Analysts ngc s.r.l. 2/27/03 12
Ontologia degli artefatti e dei servizi alle imprese II Matteo Cristani Creactive Consulting s.r.l. 1/29/04 12
OSWINE - Online Supervision for Wine Cellar Production Unities. Supervisione Online (via web) per Unità di Produzione del Vino (Cantine) Matteo Cristani SORDATO s.r.l. 1/8/16 12
Ottimizzare per crescere: lo sviluppo partendo dall'efficienza attraverso l'approccio lean Matteo Cristani IKEM s.r.l. 7/9/14 10
Ottimizzazione dei processi di logistica di magazzino con integrazione di software per la gestione ordinativi Matteo Cristani Vicenzasped International Agency s.r.l. 7/9/14 8
Partecipation at the conference "The 12th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications" Nicola Sansonetto INdAM 7/5/18 0
Piano formativo "Hospitality 4.0" Cod. AVI/007/16 id. 174808 Fondimpresa Avviso n. 272016 Macroarea A Matteo Cristani Villa Quaranta Park s.r.l. 2/17/17 6
Progettazione di un sistema informativo basato su ontologie in grado di supportare le dinamiche di condivisione di conoscenza tra diverse unità organizzative Matteo Cristani Dipartimento di Informatica e Telecomunicazioni - Università degli Studi di Trento 5/13/04 1
Computer Engineering for Industry 4.0 Franco Fummi MIUR 1/1/18 60
Raccolta e integrazione di fonti eterogenee di dati e progettazione di una piat-taforma per la profilazione di eventi fieristici Gloria Menegaz 8/20/18 12
Rich-model toolkit: an infrastructure for reliable computer systems Maria Paola Bonacina Unione Europea 10/30/09 48
Ricostruzione tridimensionale a partire da immagini in ambiente controllato Umberto Castellani 3DFLOW SRL 3/8/16 10
Ricostruzione tridimensionale dalle immagini, visualizzazione e localizzazione nell'ambito del progetto VISIT (PRIN 2009) Andrea Fusiello PRIN VALUTATO POSITIVAMENTE 11/15/11 24
RODAOS - The retrieval of documents and objects in a single net Matteo Cristani REAL T s.r.l. 12/19/12 12
SANDMED: Shape ANalysis for the Diagnosis of METabolic Disorders Andrea Giachetti 7PQ VALUTATI POSITIVAMENTE 4/17/10 36
SCENEUNDERLIGHT - Time-lapse understanding of the static and human scene and its lighting Marco Cristani Unione Europea 10/1/15 48
Segmentazione e definizione di descrittori efficienti di oggetti tridimensionali. 3-SHIRT (PRIN 2006) Andrea Fusiello Ministero dell'Istruzione dell'Università e della Ricerca 2/9/07 24
Semantica documentale avanzata (ADOSEM) Matteo Cristani, Marco Cristani SMARTEN s.r.l. 7/15/16 12
Synthesis of deduction-based decision procedures with applications to the automatic formal analysis of software -- Synthesis of satisfiability procedures from theorem-proving strategies Maria Paola Bonacina Ministero dell'Istruzione dell'Università e della Ricerca 11/21/03 24
SORIDO (Sistemi Ontologici per la Riduzione dei costi e l'item deproliferation managment) I Matteo Cristani Creactive Consulting s.r.l. 4/21/05 12
Strumenti innovativi per strategie di marketing ed il miglioramento della comunicazione Matteo Cristani Wecandem s.r.l. 6/11/14 8
Studio e sviluppo di algoritmi per il controllo qualità su linea di produzione industriale Umberto Castellani eVS embedded Vision Systems s.r.l. 7/7/16 12
Algorithms for quality control on an industrial production line Umberto Castellani eVS embedded Vision Systems s.r.l. 12/1/16 7
Studio e sviluppo di algoritmi per il tracking di persone in tempo reale Marco Cristani eVS embedded Vision Systems s.r.l. 4/27/15 12
Studio e sviluppo di algoritmi per la ricostruzione geometrica di oggetti da una coppia stereo di telecamere a scansione lineare Umberto Castellani eVS embedded Vision Systems s.r.l. 1/19/16 6
Studio e sviluppo di metodi di visione artificiale applicati al processo di lavorazione del marmo Marco Cristani DONATONI MACCHINE s.r.l. 4/3/17 12
Studio e sviluppo di un sistema di visione per il controllo processo di macchine industriali Marco Cristani eVS embedded Vision Systems s.r.l. 2/25/15 5
Studio, implementazione e validazione di interfacce per sistemi robotici (FSE) Gloria Menegaz 7/1/16 12
Studio, sviluppo ed implementazione embedded di algoritmi di classificazione e tracking di pedoni e di cellule ematiche Marco Cristani eVS embedded Vision Systems s.r.l. 10/27/15 12
Sviluppare strategie di marketing per la penetrazione commerciale del prodotto Matteo Cristani ATIG Service srl 7/9/14 10
Sviluppo delle competenze per l'ottimizzazione dei processi aziendali in ottica lean Matteo Cristani North Mecc srl 7/9/14 10
Sviluppo di algoritmi di immagini su FPGA Marco Cristani eVS embedded Vision Systems s.r.l. 10/15/12 12
Sviluppo di un algoritmo per il riconoscimento e il tracking di veicoli in FPGA Marco Cristani eVS embedded Vision Systems s.r.l. 1/1/14 12
Tecniche di analisi e sintesi multimodale per la realtà aumentata e l'interazione uomo–macchina Vittorio Murino Fondo EX 60% (2004) Tecniche di analisi e sintesi multimodale per la realtà aumentata e l'interazione uomo–macchina. (continuazione, anno 2004) - assegnato e gestito dal Dipartimento 7/1/04 12
Tecniche di decisione automatica con criteri multipli e Valutazioni Arbitrarie 2 Matteo Cristani ACP s.r.l. 4/16/04 12
Theorem proving algorithms for program analysis: interpolants, models, and termination (PRIN 2012 non finanziato) Maria Paola Bonacina 2/18/13 36
The web of taxes: un sistema per il retrieval, la classificazione e l'inserimento in basi di dati di aliquote e detrazioni fiscali nell'ambito delle imposte locali Matteo Cristani Caaf Cisl s.r.l. 9/11/09 12
User profiling from heterogeneous big data by machine learning for Fair digital innovation Gloria Menegaz 9/1/19 24
Utilizzo di modelli di costing & pricing per il miglioramento delle performance economiche dell'impresa Matteo Cristani EURONDA S.p.A. 7/9/14 10


Research facilities