PARTE 1: Il livello di applicazione. Il punto di vista delle applicazioni. Qualità dei servizi di rete. Progettazione di architetture scalabili per servizi Web. Architettura di un Internet data center. Content delivery networks. Le reti peer-to-peer e le distributed hash tables.
PARTE 2: Il rapporto tra livello di applicazione e livello di trasporto. La libreria delle socket ed il suo uso.
PARTE 3: Il livello di trasporto ed il controllo di congestione. Tecniche di trasporto. TCP e controllo di congestione. Approfondimenti, esercizi ed esempi su tcp.
PARTE 4: Le metodologie e le tecnologie di routing. Algoritmi di instradamento per l'infrastruttura di rete fissa. Algoritmi Link-State-Packet. Protocolli di instradamento e la rete Internet. Software Defined Networks. Calcolo dello spanning tree in reti con switch.
PARTE 5: Il routing interdominio. Border Gateway Protocol. Scalabilità di BGP. Struttura di Internet. Analisi dei dati di Internet. Struttura di un AS di transito. Stabilita' di BGP.
PARTE 6: Le reti virtuali. Reti locali virtuali. Evoluzione dello spanning tree protocol. Reti private virtuali basate su MPLS
PARTE 7: IPv6. NAT e l'esaurimento degli indirizzi IPv4. Indirizzamento e aspetti di base del protocollo. ICMPv6. Source address selection e multihoming. Meccanismi di transizione IPv4-IPv6.

Trasparenze fornite dal docente.

Introduzione alla programmazione in Python e/o Julia

1. Python oppure Julia? Getting started
2. Sintassi del linguaggio attraverso esempi

Geometria poliedrale

3. Spazi lineari e affini
4. Insiemi convessi, coordinate affini e convesse
5. Complessi cellulari

Informatica grafica elementare

6. Trasformazioni affini
7. Strutture gerarchiche e grafi della scena

Introduzione al calcolo geometrico

8. Rappresentazioni parametriche
9. Curve, superfici, solidi
10. Funzioni polinomiali e razionali
11. Superfici prodotto tensore
12. Modellazione dei solidi e del movimento

A. Paoluzzi, Geometric Programming for Computer-Aided Design, Wiley, 2003. (free download from uniroma3.it domain)
https://github.com/cvdlab-courses/ggpl
https://github.com/plasm-language/pyplasm
https://github.com/cvdlab/lar-cc

Tecnologia delle basi di dati attuali: strutture fisiche, gestione delle transazioni, architetture distribuite. Basi di dati per il supporto alle decisioni, data warehousing. Seminari sulle recenti evoluzione delle basi di dati.

P. Atzeni et al. Basi di dati 4/Ed. McGraw-Hill, 2014
Materiale aggiuntivo a cura del docente sul sito
http://www.dia.uniroma3.it/~atzeni/didattica/BD/BDIIindex.html

1. Introduzione:

- Gli Agenti Intelligenti.
- L'IA come "Representation and Search".

2. Soluzione di Problemi mediante Ricerca nello Spazio degli Stati:

- Ricerca non informata (in ampiezza, guidata dal costo, in profondità, Iterative deepening search).
- Ricerca euristica (Best First, A*, IDA*, Heuristic Functions).
- Algoritmi approssimati (Hill Climbing, Simulated Annealing, etc.)
- Ricerca in presenza di avversari (MiniMax, Alfa-Beta Pruning).

3. Rappresentazione della Conoscenza e Ragionamento Automatico:

- Frames, Reti Semantiche, Sistemi di Produzione.
- Case-Based Reasoning.
- Knowledge Based Systems.

4. Machine Learning:

- Symbol-Based (Inductive Learning, Decision trees).
- Connessionista (reti neurali artificiali).

5. Comunicazione, Percezione e Azione:

- Elaborazione del linguaggio naturale e Information Retrieval.
- Visione Artificiale.

S.J.Russel, P.Norvig "Intelligenza Artificiale: Un approccio moderno" 2/Ed (2005). volume 1 e volume 2. Pearson Education Italia (è disponibile la terza edizione 2010 del primo volume).

Logica dei predicati (sintassi e semantica). Deduzione automatica: il metodo di risoluzione. Programmazione logica e il linguaggio Prolog. Il calcolo delle situazioni e il linguaggio Golog. Logica temporale lineare e il metodo dei tableaux per LTL. Omega-automi. Metodi formali per la verifica di sistemi software.

M. Cialdea Mayer. Logica (dispense).
Qualsiasi testo introduttivo al Prolog.
Manuale utente di SWI-Prolog.
M. Cialdea Mayer. Il Calcolo delle Situazioni e il linguaggio Golog (dispense).
M. Cialdea Mayer. Logica temporale e verifica di proprietà dei programmi (dispense).

Architettura del software: concetti.
Descrizioni architetturali; punti di vista e viste.
Processo di definizione dell'architettura software.
Progettare per gli attributi di qualità: prestazioni, modificabilità, disponibilità, verificabilità, scalabilità, interoperabilità.
Valutazione dell'architettura.
Stili architetturali POSA: layers, pipes & filters, model-view-controller, shared repository, microkernel, reflection.
Architettura dei sistemi distribuiti; client/server, peer-to-peer, architettura a oggetti distribuiti, messaging e integrazione di applicazioni, architettura a componenti, servizi web, servizi REST, architettura orientata ai servizi, architettura a microservizi, architetture per il cloud.
Ambienti per il rilascio e l'esecuzione di applicazioni.
Middleware.

Dispense a cura del docente.

FONDAMENTI DI PROGRAMMAZIONE CONCORRENTE
• PROCESSI SEQUENZIALI E PARALLELI
• ASSUNZIONE DI PROGRESSO FINITO, FAIRNESS E STALLO
• INTERFERENZA E CONDIZIONI DI BERNSTEIN
• SEMAFORI DI DIJKSTRA
• REGIONI CRITICHE CONDIZIONALI
• MONITOR
• PROBLEMI CLASSICI

PROCESSI E THREAD IN C SOTTO LINUX
• CREAZIONE DEI PROCESSI: FORK() & EXEC()
• MECCANISMI IPC: SEGNALI, PIPES, SHARED MEMORY, SEMAFORI
• CREAZIONE DEI THREAD POSIX: PTHREAD_CREATE()
• STRUMENTI DI SINCRONIZZAZIONE PER THREAD: MUTEX, VARIABILI CONDIZIONE, SEMAFORI
• THREAD SPECIFIC DATA
• PROGRAMMAZIONE CLIENT / SERVER IN C SOTTO LINUX (RIEPILOGO)
• SOCKET
• PROGRAMMAZIONE DI PROTOCOLLI CONNESSI
• PROGRAMMAZIONE DI PROTOCOLLI NON-CONNESSI
• RISOLUZIONE DI PROBLEMI DI COMPETIZIONE LATO SERVER

JAVA THREAD
• CREAZIONE THREAD IN JAVA
• JAVA MONITOR
• COOPERAZIONE E SINCRONIZZAZIONE THREAD IN JAVA CON WAIT() & NOTIFY()
• TECNICHE DI PROGRAMMAZIONE THREAD-SAFE
• IL PACKAGE JAVA.UTIL.CONCURRENT

ARGOMENTI AVANZATI
• ALGORITMI NON-BLOCKING
• TESTING DI APPLICAZIONI CONCORRENTI
• MODELLO AD ATTORI
• REACTIVE STREAMS

BRIAN GOETZ JAVA CONCURRENCY IN PRACTICE - ADDISON WESLEY
DOUG LEA. CONCURRENT PROGRAMMING IN JAVA SECONDA ED. - ADDISON WESLEY
MAURICE HERLIHY, NIR SHAVIT THE ART OF MULTIPROCESSOR PROGRAMMING - MORGAN KAUFMANN

• INTRODUZIONE AL CORSO
• INTRODUZIONE ALLA SICUREZZA INFORMATICA E TERMINOLOGIA
• VULNERABILITÀ E MINACCE
• VULNERABILITÀ DEL SOFTWARE INPUT FIDATO E NON FIDATO, VALIDAZIONE DELL'INPUT. VULNERABILITÀ DI APPLICAZIONI SCRITTE IN LINGUAGGI INTERPRETATI, CODE INJECTION.
• ESEMPIO DI SITO VULNERABILE A SQL INJECTION
• ATTACCHI DI TIPO BUFFER OVERFLOW. EXPLOITATION: PRIVILEGE EXCALATION, INTRUSIONI VIA RETE TRAMITE SERVIZI APERTI, INTRUSIONE VIA DOCUMENTI NON FIDATI (VIA EMAIL, VIA WEB O ALTRO).
• ESEMPIO DI CODICE VULNERABILE A BUFFER OVERFLOW E RELATIVO EXPLOIT
• SECURE PROGRAMMING.
• MALAWARE E SCOCIAL ENGINEERING: VIRUS, WORM, TROJAN, ROOTKIT, BACKDORS, SNIFFER, SPYWARE, ADWARE, ECC. SCRIPT KIDDIES. PHISHING E CROSS-SITE SCRIPTING.
• VULNERABILITÀ DELLE RETI: SNIFFING, MAC FLOOD, ARP POISONING, VULNERABILITÀ DEL DNS. TCP SESSION HIJECKING, ATTACCHI MITM, DOS E DISTRIBUTED DOS, ROUTE HIJECKING.
• ESERCIZI SU VULNERABILITÀ
• CONTROMISURE
• PRINCIPI DI PROGETTAZIONE DI POLITICHE E MECCANISMI
• MODELLI: AAA, CONFINAMENTO, DAC, MAC, ACCESS CONTROL MATRIX,
• SICUREZZA DEI SISTEMI:
• PRINCIPI GENERALI (PASSWORDS E VULNERABILITÀ, METODOLIGA DI HARDENING, ASSESSMENT E AUDITING)
• UNIX (CONTROLLO DI ACCESSO DISCREZIONARIO, SICUREZZA NEL FILESYSTEM, AUTENTICAZIONE, PAM, HARDENING, SYSLOG)
• CONFINAMENTO IN SISTEMI DAC (JAILING E VIRTUALIZZAZIONE), SELINUX
• WINDOWS: NTFS
• SICUREZZA DEI SISTEMI RFID
• ESERCIZI SU ACCESS CONTROL E SICUREZZA DI SISTEMA.
• SICUREZZA DELLE RETI:
• SICUREZZA A LIVELLO 1 E 2, FIREWALL STATELESS E STATEFULL, LINUX NETFILTER ED ESEMPI DI CONFIGURAZIONI, PROXY E LORO VULNERABILITÀ. SUDDIVISIONI DI CARICO E FULL HIGH-AVAILABILITY. INTRUSION DETECTION SYSTEMS DI RETE.
• ESERCIZI SULLA SICUREZZA DELLE RETI.
• TECNICHE CRITTOGRAFICHE:
• RICHIAMI DI CRITTOGRAFIA (HASH, SIMMETRICA, ASIMMETRICA, MAC, FIRMA DIGITALE), ATTACCHI BIRTHDAY, RAINBOW, QUALITÀ DELLE CHIAVI, GENERAZIONE DI NUMERI PESUDO-CASUALI.
• PROTOCOLLI DI AUTENTICAZIONE E DI SCAMBIO DI CHIAVI. ATTACCHI REPLAY E REFLECTION. NONCES.
• ESERCIZI SU PROTOCOLLI DI AUTENTICAZIONE E SCAMBIO DI CHIAVI.
• CERTIFICATI, CERTIFICATION AUTHORITY, PUBLIC KEY INFRASTRUCTURE E LORO VULNERABILITÀ. APPLICAZIONI: POROTOCOLLI SSL, TLS, SSH, VIRTUAL PRIVATE NETWORK, IPSEC, PPTP. PROTOCOLLI DI AUTENTICAZIONE PUNTO-PUNTO PAP, CHAP, MS-CHAP, EAP. AUTENTICAZIONE DEGLI UTENTI IN RETE LOCALE 802.1X, RADIUS E VULNERABILITÀ.
• ASPETTI GESTIONALI: PIANIFICAZIONE, PROGETTAZIONE E NORMATIVA.
• STANDARD E CERTIFICAZIONE: TCSEC, ITSEC, COMMON CRITERIA, ISO17799, ISO27001
• PIANIFICAZIONE DELLA SICUREZZA: OBBLIGHI NORMATIVI RELATIVI AL DLGS 196/2003 E IL DPS, IL PIANO DI SICUREZZA AZIENDALE (CONTENUTI, VANTAGGI ORGANIZZATIVI, POLICY, STATO ATTUALE, ANALISI DEI RISCHI, REQUISITI, CONTROMISURE, RISPOSTA AGLI INCIDENTI, BUSSINES CONTINUITY, DISASTER RECOVERY).
• ESERCIZI SU PIANIFICAZIONE, PROGETTO E NORMATIVA (SOLUZIONI).
• ARGOMENTI SOLO PER GLI STUDENTI DELL'ORDINAMENTO DM270.
• STRUTTURE DATI AUTENTICATE
• SICUREZZA DI SISTEMA - WINDOWS

MATERIALE FORNITO DAL DOCENTE.
TESTI DI RIFERIMENTO
• M. BISHOP, "COMPUTER SECURITY: ART AND SCIENCE", ADDISON-WESLESY.
• C. KAUFMAN, R. PERLMAN, M. SPECINER, "NETWORK SECURITY: PRIVATE COMUNICATION IN A PUBLIC WORLD (SECOND EDITION)", PRENTICE HALL.
• C. PFLEEGER, S. PFLEEGER, "SICUREZZA IN INFORMATICA", PEARSON - PRENTICE HALL.
• M. E. RUSSINOVICH, D. A. SOLOMON, "MICROSOFT WINDOWS INTERNALS, FOURTH EDITION", MICROSOFT PRESS.

1. Introduzione ai Sistemi Intelligenti per Internet
• Adaptive Web
• Processi di Information Seeking

2. Information Retrieval nella Pratica
• Architettura dei Motori di Ricerca
• Metodi di elaborazione di documenti testuali
• Tecniche di Ranking dei documenti
• Modelli di Retrieval
• Caso di studio: Il motore di ricerca open-source Galago

3. Machine Learning e Information Retrieval
• Classificazione e Categorizzazione
• Support Vector Machines
• Clustering

4. User Modeling e Personalized Search
• Tipologie di Modelli Utente
• Tecniche di Modellazione Utente
• Accesso personalizzato alle informazioni
• Content-based Information Filtering

5. Social Search e Recommender Systems
• User Tags e Manual Indexing
• Searching with Communities
• Collaborative Filtering
• Recommender Systems

6. Metodi di Valutazione Sperimentale
• Metriche per la valutazione sperimentale dei SII
• Metodi statistici di hypothesis testing
• Casi di studio

7. Seminari
• Seminari di approfondimento su temi trattati a lezione

BRUSILOVSKY, KOBSA E NEJDL
"THE ADAPTIVE WEB: METHODS AND STRATEGIES FOR WEB PERSONALIZATION"
SPRINGER, 2007.

DISPENSE INTEGRATIVE A CURA DEL DOCENTE.

1. Regression
Il problema del predictive learning
Linear Regression
Valutazione delle prestazioni e Overfitting
Ridge Regression e Lasso

2. Classification
Logistic Regression per la classificazione
Alberi di Decisione
Algoritmo AdaBoost
Support Vector Machine (Large Margin Classification, Kernel I, Kernel II)
Naïve Bayes

3. Clustering e Retrieval
Algoritmo K-NN
Algoritmo K-Means
Expectation Maximization
Applicazioni all’Information Retrieval

4. Dimensionality Reduction
Compressione e visualizzazione dei dati
Principal Component Analysis (PCA)
Scelta del numero di componenti principali
Applicazioni nei Recommender Systems

5. Deep Learning
Deep Forward Networks
Regularization per il Deep Learning
Convolutional Networks
Applicazioni varie

6. Casi di Studio e Progetti
Si esporranno vari casi di studio e si proporranno progetti in cui applicare le nozioni apprese su vari domíni d’interesse.

Dispense a cura del docente.

Terminologia e caratteristiche principali dei big data
Infrastrutture e paradigmi di programmazione per i Big Data
Hadoop MapReduce
Cloud computing
Pig e Hive
Spark e altre soluzioni alternative a MapReduce
I sistemi NoSQL
Big-Graph database management systems
Analisi dei Big Data
Esempi di applicazioni
Seminari aziendali

Martin J. Fowler, PramodkumarJ. Sadalage. "NoSQL Distilled: A Brief Guide to the Emerging World of Polyglot Persistence".
Materiale predisposto dal docente (disponibile sul sito Web del corso)

Data and Visualization: Data overloading. Comparison of Scientific Visualization and Information Visualization. Structured and Unstructured data. Data transformation. Data tables.

Visual Perception: Our vision’s principles and limitations. Peripheral and central view. The perception of color.

Cognitive Issues and User Tasks: Perception abilities. Weber's law. Stevens' power law. Gestalt laws. A two stage model for visual perception. Task taxonomies.

Infovis on the Web - SVG and D3.js: Basic ingredients of Web data visualization. JavaScript crash course. Raster and vector graphics. Overview of JavaScript libraries. Focus on D3.js.

Multivariate Data Representations: Combined views. Icons or glyphs. Alternative coordinate systems.

Visualization in Computer Networks: Visual analysis in the computer network domain. Motivations. Taxonomies. Real-world examples and use cases. Open questions.

Design Methods and Evaluation: Design methodologies and design choices. Design evaluation (goals, difficulties, practices, guidelines).

Visualization of Time Series Data: Definition of time series and temporal data. Visualization of time series (single dependent variable, multiple dependent variables). Case studies.

Interaction: Classification of interaction mechanisms, goals, and timings. Examples of interaction strategies.

Introduction to Graph Drawing: Graph Drawing conventions and aesthetics. The divide an conquer approach for testing planarity of a graph.

Node-link Representations of Trees: Representing trees within the node-link paradigm. Layered drawings of trees. Hv-drawings of trees. Limitations of node-link representations.

Space-Filling Visualizations of Trees: Algorithms and systems for the representation of trees using the space-filling strategy. Treemaps. 3D Space-filling approaches.

Representations of Graphs and Networks with the Force-Directed Approach: The force-directed paradigm. The barycenter method. Spring embedders. Scalability and flexibility of the force-directed paradigm. Fruchterman-Reingold and Barnes–Hut algorithms. Simulating graph theoretic distances. Magnetic fields. Generic energy functions. Handling drawing constraints.

Representations of Hierarchical Data: Algorithms for the representation of layered networks. The Sugiyama approach. Step 1: Cycle removal. Step 2: Level Assignment. Step 3: Crossing Reduction. Step 4: X-Coordinate Assignment

Orthogonal Drawings: Computing orthogonal drawings via Network Flows. The Topology-Shape-Metric approach. Extension to graphs of arbitrary degree. Representations of orthogonal drawings obtained from visibility representations and by incremental approaches.

Visualizing Large Graphs: Strategies for the visualization of massive amount of data providing both overview and details. Alternate between views. Combine different views. Filtering and clustering principles. Three-dimensional and two-dimensional representations of clustered graphs. Hybrid representations.

Tools and Libraries for Drawing Graphs: Tools and Libraries for drawing graphs. Programming languages, input and output formats, and interaction. Some practical example.

Architectures for Scalable Information Visualization: Computational and memory scalabity. Visualization architectures. Strategies for visualizing massive amounts of data.

Trasparenze fornite dal docente.

ARGOMENTI AVANZATI DI GESTIONE DI DATI SU WEB. TECNICHE DI INDICIZZAZIONE, INTERROGAZIONE E ANALISI DI DOCUMENTI WEB. TECNICHE AVANZATE DI ESTRAZIONE DATI, INFERENZA DI WRAPPER, WEB DATA FUSION. TECNICHE AVANZATE DI INFORMATION EXTRACTION: ESTRAZIONE DI ENTITÀ E DI RELAZIONI. CASI D'USO.

- TRASPARENZE E ALTRO MATERIALE FORNITO DAL DOCENTE
- ARTICOLI DI RICERCA ASSEGNATI AGLI STUDENTI

TESTI (OPZIONALI):
- MANNING, RAGHAVAN, SHUTZE: "INTRODUCTION TO INFORMATION RETRIEVAL" - CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS
- JURAFSKY, MARTIN: "SPEECH AND LANGUAGE PROCESSING: AN INTRODUCTION TO NATURAL LANGUAGE PROCESSING, COMPUTATIONAL LINGUISTICS, AND SPEECH RECOGNITION" SECOND EDITION
- Ronen Feldman: Text Mining Handbook - Advanced Approaches in Analyzing Unstructured Data

Programma dipendente dai docenti stranieri.

Testi dipendenti dai docenti stranieri.