Idea progettuale

POLIBA351 – Multi-agent system simulation for strategic intelligent risk management in urban and regional environment

Titolo del Progetto di Ricerca

(title of research)

Costruzione e simulazione di modelli di supporto intelligenti ai processi di decisione e pianificazione multiagente in ambiti insediativi ad alto rischio, attraverso approcci analitici di tipo spatial cognition verso i comportamenti spaziali degli agenti urbani

Construction and simulation of intelligent support models for multiagent decision-making and planning processes in high-risk settlement areas, through spatial cognition analytical approaches towards the spatial behaviours of urban agents.

Descrizione sintetica dei contenuti

(research description)

Il progetto intende sviluppare modelli multiagente per la gestione della conoscenza a supporto delle decisioni di rischio ambientale in ambiti urbani complessi, analizzando gli aspetti legati ai comportamenti e all'orientamento di agenti in movimento nello spazio per migliorarne la leggibilità e percorribilità. Risultati attesi sono modelli query-based intelligenti di simulazione multiagente per trattare sistemi complessi di interazione uomo-spazio. I risultati provenienti dall’analisi dei flussi e dell'orientamento possono essere implementati in ambienti AI estendibili a diversi settori dell’ingegneria. Obiettivo generale del progetto è di supportare designers, planners e policy makers nel miglioramento di layouts di ambienti complessi, per renderli più concettualizzabili, interpretabili e quindi fruibili dagli utenti. Obiettivi specifici si basano sulla analisi sperimentale dei comportamenti di agenti umani che navigano e si orientano nello spazio e lo sviluppo di adeguati modelli e architetture computer–based implementabili progettualmente allo scopo di: (i) Fornire un framework teorico su aspetti cognitivi legati all’interazione uomo-spazio per migliorare la leggibilità e l'orientamento in situazioni di rischio e stress; (ii) Sviluppare modelli di analisi quali-quantitativa identificando automaticamente le aree problematiche in caso di emergenza; (iii) Fornire architetture intelligenti per la simulazione dei comportamenti spaziali e orientativi degli agenti per la valutazione e gestione di situazioni di rischio.

The project aims to develop multi-agent models for knowledge management to support environmental risk decisions in complex urban areas, analysing aspects related to the behaviour and orientation of agents moving in space, to improve spatial readability and practicability. Expected results are intelligent query-based models of multiagent simulation for dealing with complex systems of human-space interaction. The results from the analysis of flows and orientation can be implemented in AI environments extendable to different engineering sectors. The general objective of the project is to support designers, planners and policymakers in improving layouts of complex environments, to make them more conceptualizable, interpretable and therefore usable by users. Specific objectives are based on the experimental analysis of the behaviours of human agents who navigate and orientate themselves in space and the development of suitable computer-based models and architectures that can be implemented in order to: (i) Provide a theoretical framework on cognitive aspects related to human-space interaction to improve readability and orientation in situations of risk and stress; (ii) Develop qualitative and quantitative analysis models by automatically identifying problem areas in the event of an emergency; (iii) Provide intelligent architectures for the simulation of spatial and orientation behaviour of agents for the assessment and management of risks.

Campo principale di ricerca

(general area of research)

PE - Scienze Fisiche e Ingegneria

PE - Physical Sciences and Engineering

Sotto-campo di ricerca

(specific area of research)

PE8_3 Ingegneria civile, architettura, ingegneria marittima/idraulica, geotecnica, trattamento dei rifiuti

PE8_3 Civil engineering, architecture, maritime/hydraulic engineering, geotechnics, waste treatment

Dettagli dell’impegno di ricerca

La ricerca dovrà produrre nuovi risultati teorici e sperimentali relativi alle tematiche del progetto di ricerca. Tali risultati, testimoniati da almeno un articolo l’anno, verranno pubblicati su riviste/atti con codice ISBN ovvero su riviste e atti di congressi. Inoltre, verranno divulgati dal ricercatore mediante la sua partecipazione, in qualità di relatore, a conferenze nazionali e internazionali. Il ricercatore può partecipare a progetti di ricerca nazionali e/o internazionali, con eventuale responsabilità scientifica di alcune attività.

The research aims to produce new theoretical and experimental results related to the research project theme. These results, art least one paper per year, will be published in ISBN books and/or in journals and conference proceedings. The researcher will disseminate the results in national and international conferences as a speaker. The researcher could participate to national and/or international research projects.

Dettagli dell’impegno didattico

Fino a 6 CFU in insegnamenti del SSD ICAR/20 attivati nei corsi di studio del Politecnico di Bari, nel rispetto del Regolamento d’Ateneo in materia di stato giuridico della docenza.

Up to 6 credits within the subjects of the scientific field ICAR/20 offered at Polytechnic University of Bari, according to the provisions of the University Regulation on the legal status of teaching

Attività di didattica e didattica integrativa

L’impegno didattico che si richiede al candidato sarà riferito ad attività complementari e di assistenza agli insegnamenti del SSD ICAR/20 nei corsi di studio del Politecnico di Bari, nel rispetto del Regolamento d’Ateneo in materia di stato giuridico della docenza.

The required teaching load will be referred to complementary activities and assistance within subjects of the scientific field ICAR/20 offered at the Polytechnic University of Bari, according to the provisions of the University Regulations on the legal status of teaching.

Competenze richieste

(scientific and technical skills)

Il candidato deve avere consolidata esperienza scientifico ingegneristica nel SSD ICAR/20 (testimoniata da adeguati titoli e pubblicazioni scientifiche) e deve avere competenza nelle seguenti tematiche:

• Conoscenza e applicazione di metodologie di rilevazione, articolazione, organizzazione e modellazione operativa degli aspetti percettivi, cognitivi e rappresentativi degli spazi di vita, relazione e orientamento degli agenti urbani, con particolare riferimento a metodi di raccolta, organizzazione e gestione soprattutto quantitativa di dati comportamentali, attraverso funzioni e relazioni logico-matematiche, nonché linguaggi soprattutto formalizzati.
• Conoscenza di modelli e metodologie agent-based e competenza specifica nella loro applicazione in contesti sociali informali urbani, indoor e/o outdoor, orientata alla costruzione di sistemi di supporto alla decisione operativa di tipo diffuso in situazioni decisionali ordinarie ed emergenziali, in particolare di orientamento, in condizione di rischio o disastro in ambito urbano, soprattutto storico.
• Competenza nell'allestimento e nell'uso di ambienti di simulazione comportamentale multiagente per l'esplorazione e la formalizzazione anche matematica di processi di interazione cognitiva tra agenti umani e artificiali.
• Conoscenza del quadro normativo e legislativo nazionale sulla pianificazione urbanistica e territoriale italiana, conoscenza dei principali approcci e modelli organizzativo-implementativi del dominio scientifico del planning.

The candidate must have consolidated scientific engineering experience in SSD ICAR/20 (evidenced by adequate titles and scientific publications) and must have competence in the following topics:

• Knowledge and application of methods of detection, articulation, organization and operational modelling of perceptual, cognitive and representative aspects of living spaces, relationship and orientation of urban agents, with particular reference to methods for collecting, organizing and managing especially quantitative behavioural data, through logical-mathematical functions and relationships, as well as through mainly formalized languages.
• Knowledge of agent-based models and methodologies and specific competence in their application in urban informal contexts, both indoor and outdoor, oriented to the construction of support systems for diffused operational decision, in ordinary and emergency decision-making situations, in particular concerning orientation, in conditions of risk or disaster in urban areas, especially historical ones.
• Competence in setting up and using multi-agent behavioural simulation environments for the exploration and formalization - also in mathematical terms - of cognitive interaction processes between human and artificial agents.

• Knowledge of the national regulatory and legislative framework on Italian urban and territorial planning, knowledge of the main approaches and organizational-implementation models related to the scientific domain of planning.

Esperienze di ricerca richieste

(Research experience)

Documentata attività di ricerca post dottorale, (testimoniata da adeguati titoli e\o pubblicazioni scientifiche, tesi di dottorato, articoli e atti di congressi) e partecipazione a gruppi di ricerca di livello nazionale ed internazionale.

Documented post PhD research activity, (proven by qualified titles and/or scientific publications, PhD thesis, papers and conference proceedings) and participation in national and international research groups.

Lingua richiesta

(Foreign language)

Inglese. L’accertamento del grado di conoscenza della lingua richiesta si riterrà assolto sulla base delle pubblicazioni scientifiche presentate. La commissione potrà accertare il grado di conoscenza della lingua richiesta anche mediante colloquio in presenza.

English. The assessment of the language competencies will be based upon the works published by the candidate. The commission may assess the language competencies also by means of an interview.

Numero massimo di pubblicazioni (maximum number of papers)

10 (dieci)

10 (ten)

Competenze informatiche richieste

(software skills)

Competenza nell'uso di software per l'indagine multimediale delle relazioni cognitive spaziali in percorsi di agenti utilizzatori di spazi urbani, con l'uso di approcci analitici matematici anche di tipo fuzzy. MSOffice; CAD; SPSS o SAS o STATA

Competence in the use of software for the multimedia investigation of spatial cognitive relationships in paths of agents using urban spaces, with the use of mathematical analytical approaches, including fuzzy ones. MSOffice; CAD; SPSS or SAS or STATA

Servizio agli studenti

Il ricercatore dovrà, nell’ambito delle 350 h/anno complessive, dedicare delle ore settimanali per ricevere gli studenti, garantire loro l’assistenza necessaria nell’utilizzo delle risorse informatiche e di laboratorio, anche durante i tirocini.

The researcher, within the 350 hours/year to be dedicated to teaching activities, will reserve regular consultation time for students, in order to assist them in the use of software and laboratory equipment, also during traineeship experiences.

Requisiti specifici di ammissione

Dottorato di Ricerca affine al Settore concorsuale di cui al presente bando

Diritti e doveri

Come previsto dalle vigenti disposizioni di legge in materia di stato giuridico dei ricercatori universitari a tempo indeterminato, per quanto compatibili, dal Contratto individuale di lavoro e dai vigenti Statuto e Codice di comportamento di questo Politecnico di Bari.

Il ricercatore è tenuto a svolgere la propria attività nel rispetto delle indicazioni contenute nell’Atto Unilaterale d’Obbligo per la realizzazione del Programma Regionale “Research for Innovation – REFIN” POR PUGLIA FESR-FSE 2014/2020 e, in particolare, nella scheda contenuta nell’Allegato 1 al predetto Atto, riferita alla presente procedura di reclutamento e disponibile sul portale www.poliba.it di questo Ateneo.