Artificial Intelligence

Artificial Intelligence (AI) research aims at developing algorithms, models, and technologies that enable machines to operate autonomously, adapting to new situations, and improving over time through experience. AI focuses on creating systems capable of performing tasks that typically require human intelligence, such as problem-solving, learning, reasoning, perception, understanding visual scenes and natural language, and interacting with the environment. Our area spans the following interdisciplinary subfields of AI: Automated reasoning and intelligent systems include knowledge representation, theorem proving, model building, satisfiability modulo theories, temporal reasoning, intelligent agents, multi-agent systems, and search methodologies with emphasis on discrete space search. Machine learning methods and approaches encompass supervised learning, unsupervised learning, reinforcement learning, and deep learning, along with advanced methodologies such as continual learning, self-supervised learning, data generation, domain adaptation, and generalisation. Natural language processing primarily leverages statistical, linguistic, and deep learning techniques for text understanding, language generation, sentiment analysis, and machine translation. Computer vision enables machines to interpret and understand visual information through tasks such as image classification, object detection, image segmentation, 3D reconstruction, biometric and human behaviour recognition, motion analysis, image and video understanding and generation, and scene understanding, which are essential for applications including autonomous vehicles, medical imaging, augmented reality, and surveillance systems. Combining visual and language processing modalities, computer vision and natural language processing present solutions for several multimodal applications, such as cross-modal retrieval, visual question answering, enhanced human-computer interactions, and multimodal content creation. Multimodal systems are not limited to vision and language, but other modalities can be involved for the sake of (scene) understanding or (data) generation. Computer graphics applies geometric and physically-based theories to various tasks, including object modelling, shape analysis, visualisation, texture mapping, rendering, animation, and simulation. It encompasses techniques for creating realistic images, virtual environments, and interactive graphics in applications such as video games, film production, virtual reality, and scientific visualisation. In medical bioinformatics, the studies involve the development of advanced network-based AI algorithms and deep learning algorithms to analyse heterogeneous personal data such as genomes and integrate them, to extract the important features to stratify patients based on disease subtypes, environmental interactions, and personalising treatment responses. 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 characterisation and retrieval tools, related to both optical and multimodal images. Social and affective computing involves creating systems that recognise and respond to human emotions and understand social interactions and dynamics. This field leverages data from various sources, such as facial expressions, voice tone, body language, and physiological signals, to interpret users' emotional states and social contexts. The aim is to enhance human-computer interactions by enabling systems to adapt to both individual emotional and psychological conditions and broader social environments. By integrating these insights, social and affective computing seeks to create more intuitive, empathetic, and context-aware technology, improving user experiences in areas such as virtual assistants, social media, customer service, and collaborative platforms. Autonomous agents and multiagent systems: Design and development of autonomous agents (e.g., robotic platforms) that can sense, model, and interact with the environment in which they operate and with other agents (including humans) to carry out complex tasks (e.g., deliver items in a logistic scenario). Main research topics include task assignment, distributed constraint optimization, decentralised optimization, Multi-Agent reinforcement learning, cooperative perception. Reinforcement learning and planning under uncertainty: Design and development of algorithms for learning policies in unknown environments. Specific topics concern safe reinforcement learning (e.g., learning policies in safety-critical environments such as autonomous driving), deep reinforcement learning, model-based reinforcement learning, offline reinforcement learning (e.g., learning policies from pre-acquired data in mobile robotics, Industry 5.0 and environmental sustainability applications), bridging learning and planning, planning under uncertainty in partially observable environments, and reasoning in the face of uncertainty. Explainable and neuro-symbolic planning: Design and development of algorithms that merge symbolic methods - i.e., high-level symbolic (human-readable) representations of problems, logic, and search - with neural network-based techniques to address the weaknesses of each approach, providing a robust and explainable AI capable of reasoning, learning, and cognitive modeling (e.g., learning interpretable policies and allow agents to explain their decisions in autonomous driving and industrial plant control).
Cigdem Beyan
Associate Professor
Manuele Bicego
Associate Professor
Maria Paola Bonacina
Full Professor
Alberto Castellini
Temporary Assistant Professor
Matteo Cristani
Associate Professor
Alessandro Daducci
Associate Professor
Alessandro Farinelli
Full Professor
Vittorio Murino
Full Professor
Claudio Tomazzoli
Temporary Assistant Professor
Research interests
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.
Modellazione statistica di dati multimediali Cigdem Beyan
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
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
Decision procedures for satisfiability modulo theories and assignments, and their application to reason about programs; Automated theorem proving; Automated model building; Strategy analysis; Distributed automated deduction; Rewriting
Rappresentazione della conoscenza Matteo Cristani
Claudio Tomazzoli
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 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 Cigdem Beyan
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.
Gruppi di ricerca
Name Description URL
Algoritmi in Bioinformatica e Calcolo Naturale Applicazione di metodi teorici e di analisi dati per modellare l’informazione sottostante ai processi biologici: algoritmi su grafi e stringhe per la biologia dei sistemi; strutture dati avanzate per sequenze di dati; misure di distanza tra sequenze biologiche; calcolo naturale (biotecnologico, e a membrane), riconoscimento di pattern, e apprendimento automatico da dati biomedicali.
ARLette - Laboratorio di Ragionamento Automatico Il gruppo svolge ricerche in Ragionamento Automatico: soddisfacibilità modulo teorie e assegnamenti, procedure di decisione per la soddisfacibilità, dimostrazione di teoremi, costruzione di modelli, riscrittura, e applicazioni.
Biomedical Imaging Tecniche di Imaging sperimentali e traslazionali principalmente sulle tecniche di Imaging a Risonanza Magnetica e Imaging Ottico
Intelligenza Artificiale (IA) Il gruppo svolge ricerche in Intelligenza Artificiale: Ragionamento Automatico, Algoritmi di Ricerca, Rappresentazione della Conoscenza, Apprendimento Automatico, Sistemi Multi-Agenti e applicazioni.
ISLa - Intelligent Systems Lab Intelligenza artificiale, statistical learning ed analisi dei dati per sistemi intelligenti https://isla-lab.github.io/
K.Re.Art.I. Rappresentazione della conoscenza tramite tecniche di IJntelligenza Artificiale
Logica Logica in matematica ed informatica. https://www.logicverona.it/
PARCO – Parallel Computing Obiettivo del gruppo di ricerca è lo sviluppo e ottimizzazione di Software per sistemi di calcolo multi-core CPU/many-core GPU con vincoli di risorse (e.g., Edge Computing) e per sistemi di calcolo ad alte prestazioni (High-performance Computing – HPC).
Robotica, Intelligenza Artificiale e Controllo Il gruppo di ricerca si occupa di robotica non convenzionale
Visione, Immagini, Pattern e Segnali (VIPS) Le attività del gruppo VIPS sono rivolte all’analisi, al riconoscimento, alla modellazione e alla predizione di pattern e segnali multidimensionali e multimediali mediante metodi di intelligenza artificiale e apprendimento automatico. Le competenze specifiche e i domini applicativi riguardano: elaborazione delle immagini, visione artificiale, riconoscimento di pattern, interazione uomo-macchina, grafica al calcolatore e modellazione digitale, realtà virtuale e mista, gaming e all’analisi e modellazione di dati in ambito biomedicale e delle neuroscienze a fini di ricerca di base e traslazionale. http://vips.sci.univr.it/
Projects
Title Managers Sponsors Starting date Duration (months)
Multimodal Elder Care - MEC Vittorio Murino EVS EMBEDDED VISION SYSTEMS srl 6/6/24 16
TRANSFER AND ADAPTIVE LEARNING IN IMPERFECT MULTIMODAL DATA SCENARIOS - TALIM Vittorio Murino MUR - Ministero dell'Università e della Ricerca 5/1/24 18
Sviluppo di una piattaforma basata su Moodle per la gestione del Progetto PreDiSa, per la prevenzione dei disturbi dell’apprendimento Matteo Cristani Rotary Club Verona Scaligero 4/20/24 12
Comparative analysis of solutions based on evolutionary algorithms for generalized and multi-objective VRP Alessandro Farinelli HPA s.r.l. 12/21/23 5
Sistemi di classificazione di testi brevi con LLM Matteo Cristani Creactives S.p.A. 11/23/23 12
Automatic Reconstruction and Interactive simulation of non-rigid shape for computer-aided cloth design (I-CLOTH). Umberto Castellani MUR - Ministero dell'Università e della Ricerca 9/28/23 24
Smart Legal Order in DigiTal Society - SLOTS Matteo Cristani MUR - Ministero dell'Università e della Ricerca 9/28/23 24
Threat data analysis Roberto Giacobazzi Università degli Studi della Calabria - Dipartimento DIMES 6/6/23 4
Development of Artificial Intelligence methods to support insurance policy sales. Alessandro Farinelli REVO Insurance S.p.A. 11/21/22 12
Development of an efficient and robust motion planning solution for hyper-redundant robotic manipulators Alessandro Farinelli Hibot 10/1/22 12
Sviluppo di un'innovativa piattaforma digitale per lo sviluppo di nuovi servizi Matteo Cristani Dacos s.r.l. 2/15/21 3
Previsioni di vendita promozionale. Predizione ordinanti e correzione predizione Matteo Cristani Veronesi Holding s.p.a. 1/13/21 6
Studio e sperimentazione di tecniche per l’adattamento a nuovi domini di sistemi di riconoscimento automatico. Marco Cristani eVS Embedded Vision Systems S.r.l. 10/26/20 3
Studio e sviluppo di metodi multi-camera di rilevamento ostacoli per la guida assistita di veicoli in ambienti industriali Vittorio Murino eVS Embedded Vision Systems S.r.l. 10/26/20 7
Sviluppo di un sistema basato su ontologie per la gestione su web di opportunità di finanza agevolata (FINAG) Matteo Cristani INDIGO SRL 10/26/20 14
Intelligent Heating Control based on Reinforcement Learning Techniques Alessandro Farinelli Giordano controls s.p.a. 10/1/20 12
SAFE PLACE Sistemi IoT per ambienti di vita salubri e sicuri Marco Cristani Regione Veneto 9/10/20 28
Studio e sviluppo di metodi per l’adattamento di sistemi di riconoscimento a nuovi contesti operativi Marco Cristani eVS Embedded Vision Systems S.r.l. 4/14/20 15
EDIPO: A computational solution for bringing neuroimaging genetic into translational research Gloria Menegaz Fondazione Cariverona 4/1/20 36
Creazione di un dataset per la stima della posa 3D di oggetti a partire da immagini 2D Marco Cristani Humatics s.r.l. 3/9/20 9
Support for data acquisition, management and analysis in the context of "smart-land" applications Alessandro Farinelli Smartea s.r.l. 1/27/20 12
Sales Prediction - sistema di predizione delle vendite per le campagne promozionali di alcune famiglie di prodotti su canali distributivi propri clienti Matteo Cristani Veronesi Holding s.p.a. 1/20/20 4
Study and development of machine learning techniques for data prediction. Alessandro Farinelli, Luca Di Persio Terranova s.r.l. 10/22/19 12
Studio di tecniche di domain adaptation e loro applicazioni Marco Cristani eVS Embedded Vision Systems S.r.l. 10/15/19 7
User profiling from heterogeneous big data by machine learning for Fair digital innovation Gloria Menegaz Joint Projects - assegnato e gestito dal Dipartimento 9/1/19 24
I-MALL - improving the customer experience in stores by intelligent computer vision Marco Cristani MUR - Ministero dell'Università e della Ricerca 8/29/19 36
Brain connectivity underlying physiological and pathological patterns in action tremor Gloria Menegaz 8/1/19 12
Stato dell’arte sulla detection ed il clustering di volti, basato su analisi video Marco Cristani Humatics s.r.l. 6/14/19 6
SIDI - Sistemi innovativi documentali per l’industria Matteo Cristani IUNGO s.p.a. 4/1/19 26
Sviluppo di un sistema di stima della posa basato su corrispondenze fra immagini 2D e modelli 3D, per l’inizializzazione e il tracking di oggetti Marco Cristani Humatics s.r.l. 2/27/19 12
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
Computer Engineering for Industry 4.0 Franco Fummi, Alessandro Farinelli MIUR 1/1/18 60
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
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
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
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
Semantica documentale avanzata (ADOSEM) Matteo Cristani, Marco Cristani SMARTEN s.r.l. 7/15/16 12
Studio, implementazione e validazione di interfacce per sistemi robotici (FSE) Gloria Menegaz 7/1/16 12
INTCATCH- Development and application of Novel, Integrated Tools for monitoring and managing Catchments Alessandro Farinelli Unione Europea 6/1/16 44
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
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
SCENEUNDERLIGHT - Time-lapse understanding of the static and human scene and its lighting Marco Cristani Unione Europea 10/1/15 48
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 un sistema di visione per il controllo processo di macchine industriali Marco Cristani eVS embedded Vision Systems s.r.l. 2/25/15 5
Lo sviluppo delle imprese IT per competere nel mercato 3.0 Matteo Cristani AIV Formazione 8/1/14 9
Adozione di una soluzione tecnologica brevettata per lo sviluppo di un nuovo prodotto Matteo Cristani Fiore Industrial s.r.l. 7/9/14 8
Controllo dei costi attraverso metodologie di Lean Accounting Matteo Cristani QUIKO ITALY s.a.s. 7/9/14 8
Implementazione di metodologie e tecniche di lean production per un'azienda più competitiva Matteo Cristani Rossi Siderurgica S.p.A. 7/9/14 10
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
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
Utilizzo di modelli di costing & pricing per il miglioramento delle performance economiche dell'impresa Matteo Cristani EURONDA S.p.A. 7/9/14 10
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
Interventi di innovazione organizzativa Matteo Cristani Officine Dal Zotto s.r.l. 6/11/14 3
Strumenti innovativi per strategie di marketing ed il miglioramento della comunicazione Matteo Cristani Wecandem s.r.l. 6/11/14 8
EXternal-InTernal Vision Based Driving Assistance System Marco Cristani eVS embedded Vision Systems s.r.l. 1/1/14 24
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
E-commerce per progettare lo sviluppo agroalimentare Matteo Cristani AIV Formazione 12/3/13 11
Metodi Automatici per la Video Analisi del Traffico Leucocitario Marco Cristani eVS embedded Vision Systems s.r.l. 11/11/13 16
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
Theorem proving algorithms for program analysis: interpolants, models, and termination (PRIN 2012 non finanziato) Maria Paola Bonacina 2/18/13 36
RODAOS - The retrieval of documents and objects in a single net Matteo Cristani REAL T s.r.l. 12/19/12 12
Sviluppo di algoritmi di immagini su FPGA Marco Cristani eVS embedded Vision Systems s.r.l. 10/15/12 12
Analysis, verification and synthesis of hw/sw systems through synergies of abstract interpretation and automated reasoning Maria Paola Bonacina 6/1/12 36
Rich-model toolkit: an infrastructure for reliable computer systems Maria Paola Bonacina Unione Europea 10/30/09 48
DASAST - Documental Archives Systems Augmented by Semantic Tagging Matteo Cristani REAL T s.r.l. 9/26/09 12
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
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
ODIRD Upper-level Ontology-driven Interpretation of Raw Data Matteo Cristani SIA s.r.l. 5/22/07 12
Metodologie e tecnologie per il GeoMArketing con Sistemi Informativi Territoriali in ambito Postale Matteo Cristani ADDRESS SOFTWARE S.R.L. 5/2/07 12
Automated reasoning methods for hardware and software analysis: design, integration and application Maria Paola Bonacina PRIN VALUTATO POSITIVAMENTE 2/9/07 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
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
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
Tecniche di decisione automatica con criteri multipli e Valutazioni Arbitrarie 2 Matteo Cristani ACP s.r.l. 4/16/04 12
Ontologia degli artefatti e dei servizi alle imprese II Matteo Cristani Creactive Consulting s.r.l. 1/29/04 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
DAVA - Tecniche di Decisione Automatica con criteri multipli e Valutazioni Arbitrarie Matteo Cristani ACP s.r.l. 3/6/03 12
Ontologia degli artefatti e dei servizi alle imprese I Matteo Cristani Expense Reduction Analysts ngc s.r.l. 2/27/03 12

Activities

Research facilities

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