Insegnamento VISUALIZZAZIONE DELL'INFORMAZIONE E ANALISI VISUALE

Nome del corso di laurea Ingegneria informatica e robotica
Codice insegnamento 70A00028
Curriculum Data science
Docente responsabile Giuseppe Liotta
Docenti
  • Giuseppe Liotta
Ore
  • 72 Ore - Giuseppe Liotta
CFU 9
Regolamento Coorte 2017
Erogato Erogato nel 2018/19
Erogato altro regolamento
Attività Caratterizzante
Ambito Ingegneria informatica
Settore ING-INF/05
Periodo Primo Semestre
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Tipo attività Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento ITALIANO
Contenuti Introduzione alla visualizzazione dell'informazione relazionale e sue applicazioni.
Tecniche divide et impera e sue applicazioni al disegno di alberi, di grafi SP, ed al test di planarità. Il problema del flusso a costo minimo su rete e le sue applicazioni a layout ortogonali (es: VLSI, Software Engineering) e upward (es: PERT). Approcci euristici all'ottimizzazione e disegni force-directed. Tecniche approssimate e di programmazione intera con applicazioni al disegno di reti gerarchiche. Esempi di problemi di ottimizzazione geometrica NP-ardui. Calcolo di lower bound e di upper bound su vari problemi di layout. Applicazioni della visualizzazione dell'informazione in ambito di data mining, basi di dati, networking, web semantico, sicurezza.
Testi di riferimento - G. Di Battista, P. Eades, R. Tamassia and I. Tollis, "Graph Drawing: Algorithms for the Visualization of Graphs", Prentice-Hall 1999
- T. Nishizeki, Md. S. Rahman "Planar Graph Drawing", World Scientific, Lecture Notes Series On Computing, Vol. 12, 2004
Obiettivi formativi Il corso illustra alcune tecniche di base per la visualizzazione dell'informazione relazionale, con particolare enfasi su metodi e modelli algoritmici. Si pone l'obiettivo di approfondire la conoscenza degli studenti su problemi di ingegneria degli algoritmi e di ottimizzazione su reti; tali conoscenze vengono quindi applicate a problemi di visualizzazione dell'informazione di varia natura e con forte connotazione pratica. Le competenze acquisite dagli studenti in questo corso hanno utilità in svariati contesti industriali, in particolare nell'ambito del trattamentoi dei Big Data e nello sviluppo di tecnologie informatiche per la Data Science.
Prerequisiti Il corso si colloca al quinto anno di un curriculum didattico che prevede una laurea di primo livello nella classe L08 (ingegneria informatica o affine) ed un primo anno di laurea magistrale nella classe LM32 (ingegneria informatica o affine). Pertanto, si prevede che gli studenti che frequentano il corso abbiano competenze sugli argomenti tipicamente trattati in tali corsi di studio. In particolare, durante le lezioni si faranno riferimenti a temi di: Fondamenti di informatica; basi di dati, architetture e sistemi operativi; informatica grafica; ingegneria del software; informatica teorica; algoritmi e strutture dati.
Metodi didattici La didattica prevede tre tipi di lezioni:
Lezioni teoriche frontali in aula su tutti gli argomenti del corso. Agli studenti verrà fornita in anticipo copia delle diapositive utilizzate dal docente a lezione tramite area riservata del corso;
Studi di caso, in aula alla lavagna durante i quali si considerano problemi progettuali di visualizzazione dell'informazione analoghi a quelli oggetto delle prove di esame.
Lezioni in Laboratorio di Informatica, durante le quali gli studenti apprendono i principi fondamentali per la realizzazione di semplici motori di analisi visuale dei dati.
Altre informazioni La frequenza non è obbligatoria ma è fortemente consgliata. L'esperienza del docente è che la maggior parte degli studenti che frequenta il corso supera l'esame nei primi due appelli con voti sopra la media.

Nell'A.A. 2014-15 il voto medio è: 27.7. Nell'A.A. 2015-16 il voto medio è: 27.4.

Il ricevimento syudenti si tiene il martedì dalle 18:00 alle 19:30.
Modalità di verifica dell'apprendimento L'esame consiste nella prove dii seguito elencata.
Esame orale di natura teorica e applicativa
Durata: 30-45 minuti
Punteggio: 30/30
Obiettivo: accertare le conoscenze sui concetti teorici impartiti nell'insegnamento e valutare abilità pratiche e competenze ingegneristiche nell'applicazione di tali concetti su casi d'uso concreti.

Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso Il corso illustra alcune tecniche di base per la visualizzazione dell'informazione relazionale, con particolare enfasi su metodi e modelli algoritmici. Il corso si articola su 36 lezioni di due ore ciascuna. Il porgramma è elencato nel seguito, indicando per ogni lezione l'agromento in essa trattato.
Lez. 1 Introduzione alla visualizzazione dell'informazione. Obiettivi del corso; terminologia di base.
Lez.2 Richiami (proma parte)
Lez.3 Richiami (seconda parte)
Lez.4 Disegni layered di alberi
Lez.5 Disegni radiali e HV
Lez.6 Recursive Winding
Lez.7 Applicazone di tecniche divide et impera alla visualizazzione di reti (prima parte)
Lez.8 Treemap
Lez.9 Disegni di grafi serie-parallelo
Lez.10 Applicazone di tecniche divide et impera alla visualizazzione di reti (seconda parte)
Lez.11 Test planarità
Lez.12 Applicazone di tecniche divide et impera alla visualizazzione di reti (terza parte)
Lez.13 Planarizzazione
Lez.14 Richiami sulle tecniche di flusso
Lez.15 Disegni Ortogonali (prima parte)
Lez.16 Disegni Ortogonali (seconda parte)
Lez.17 Disegni Ortogonal (terza parte)
Lez.18 Disegni Ortogonali (quarta parte)
Lez.19 Disegni Ortogonali (quinta parte)
Lez. 20 Applicazioni delle tecniche per la visualizzazione di reti ortogonali
Lez. 21 Metodi force directed (prima parte)
Lez. 22 Metodi force directed (seconda parte)
Lez. 23 Applicazioni delle tecniche froce directed
Lez. 24 Ordinamento Canonico e disegni in area ottimale
Lez. 25 Shift algorithm
Lez. 26 st-grafi ed st-orientazione
Lez. 27 Rappresentazioni di visibilità
Lez. 28 Disegni poligonali
Lez. 29 Disegni di dominanza
Lez. 30 Disegni di grafi orientati (prima parte)
Lez. 31 Disegni di grafi orientati (seconda parte)
Lez. 32 Disegni di grafi orientati (terza parte)
Lez. 33 Disegni di grafi orientati (quarta parte)
Lez, 34 Progettazione di librerie algortimiche per la visualizzazione dell'informazione
Lez. 35 Visual analytics in partica (esperienze progettuali su temi come smart cities, data science, semantic web)
Lez. 36 Ricapitolazione del corso e conlcusioni
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