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Ragionamento Temporale




Ragionamento Temporale / Temporal Reasoning 
(Laurea Magistrale in Informatica / Graduate Computer Science Curricula)


Scopo e contenuti

Lo scopo del corso e' quello di fornire una descrizione dettagliata e aggiornata dell'uso del ragionamento temporale per la pianificazione e la schedulazione di attivita'. Questi, infatti, sono aspetti fondamentali di molti problemi reali, e hanno una vasta area di applicazione che si estende dall'ambito dei trasporti alla gestione di missioni nello spazio. In questo corso verra' considerato l'approccio al ragionamento temporale basato su vincoli, cioe' sulla specifica di relazioni temporali tra eventi diversi. In particolare, verranno descritti
i principali formalismi temporali (qualitativi e quantitativi) e le loro recenti estensioni per la gestione di informazioni come incertezza e preferenze. Verranno inoltre considerati i principali algoritmi e ne verranno illustrate alcune applicazioni pratiche.
Il contenuto dell'attivita' formativa comprende: definizione di vincoli temporali qualitativi e quantitativi, problemi di vincoli temporali e loro soluzioni.
In particolare, per quanto riguarda l'approccio qualitativo: Algebra degli Intervalli, Algebra dei Punti, Algebra dei Punti Finali Continui, relazioni Ord-Horn.
Realtivamente all'approccio quantitativo, verranno trattati problemi di vincoli temporali metrici, problemi temporali disgiuntivi, problemi con incertezza e problemi temporali
condizionali. Verranno dati alcuni cenni di Job-shop scheduling (problemi con attivita' non-interrompibili e interrompibili) e verranno illustrati vari campi di applicazione.
Il materiale del corso e' composto dalle slides e dagli articoli di supporto.

Modalita' esame
Approfondimento su un tema a scelta dello studente. In particolare, lo studente dovra' scegliere un articolo. Alcuni possibili articoli sono proposti nella pagina papers for exams.
In alternativa lo studente potra' concordare con il docente un altro artcolo sulle tematiche del corso. L'esame (orale) consiste nella presentazione del contenuto dell'articolo da cui si cogliera' 
spunto per discutere i contenuti del corso. Per sostenere l'esame contattare il docente via e-mail: kvenable AT math.unipd.it.

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Aim and content
The goal of this course is to provide the student with an up to date and detailed description of the main topics concerning temporal reasoning and scheduling. Such topics are, in fact, of great interest and apply to many
real life scenarios spanning from transportation to Space exploration. In this course we will focus on constraint-based formalisms for reasoning about time. In particular, the main notions
regarding quantitative and qualitative temporal constraints, such as solutions, satisfiability problem (ISAT) and minimum labelling problem (MLP) will be discussed in depth.
In more detail, on the qualitative approach we will present the  interval algebra, point algebra and the approach based on macro relations.  As far as the quantitative approach, instead, the main results on distance
algebra, metric point constraints, solving ISAT and MLP with path consistency and  disjunctive temporal constraint problems will be presented.
Other related issues, such as uncertainty and preferences, in temporal reasoning will also be considered. The course will also provide a brief overview of Job-Shop scheduling techniques as well as a glance at some
successful applications.
The course material consists of the course slides and some suggested papers.

Exams
In order to pass the course ,the student must choose a scientific publication related to the content of the course and discuss it during an oral presentation with the professor. Some papers that can be chosen are
listed here. A student may also propose other papers, as long as they are approved by the professor before the exam. if you wish to take the exam please contact me via e-mail: kvenable AT math.unipd.it.