SPATIO-TEXTUAL TRAJECTORIES: MODELS AND APPLICATIONS
Creators: name: ISSA, HAMZE
Publisher: name: Universit� degli Studi di Milano
Year: 2017

description: L'argomento della Tesi riguarda la gestione e analisi di dati di mobilit� . La pervasivit� delle tecnologie per la geolocalizzazione, sensori e reti di comunicazione, ha reso possibile l?acquisizione di grandi quantit� di dati sul movimento di oggetti, da cui la necessit� di tecniche che consentano l?organizzazione e l?accesso efficiente ai dati. Una classe importante di dati di mobilit� � costituita dalle traiettorie spaziali. Una traiettoria spaziale descrive il movimento continuo di un oggetto in uno spazio di riferimento, e.g. spazio Euclideo, tramite un sequenza di punti campione, temporalmente annotati e ordinati. Le traiettorie spaziali possono descrivere ad esempio il movimento di veicoli, individui o animali, equippaggiati con un ricevitore GPS. Le traiettorie spaziali, tuttavia, descrivono il movimento unicamente in termini di posizione mentre non permettono di descrivere l?evoluzione nel tempo del contesto piu? ampio in cui il movimento ha luogo. I dati di contesto possono essere acquisiti direttamente dall?ambiente, ad esempio tramite l?uso di sensori, oppure ottenuti dall?applicazione di tecniche analitiche. In questo senso le traiettorie spaziali difettano di espressivit�. Un passo importante nella direzione di modelli piu? ricchi ed espressivi � costituito dal modello delle traiettorie ?simboliche?. Questo modello permette di descrivere sequenze di attivit� tramite etichette, ognuna annotata da un intervallo temporale. L?aspetto piu? innovativo del modello riguarda lo sviluppo di un linguaggio di interrogazione basato su pattern matching. Anche questa soluzione presenta tuttavia importanti limiti perch� le traiettorie simboliche sono completamente ortogonali a quelle spaziali e quindi ignorano il dato di posizione. Questa Tesi affronta il problema della integrazione della dimensione spaziale con quella simbolica per un accesso efficiente a database di traiettorie denominate spazio-testuali. Il contributo piu? significativo e? un sistema per la indicizzazione di traiettorie spazio-testuali a supporto delle interrogazioni di tipo Sequenced Queries, ossia queries espresse come sequenze ordinate di queries elementari spazio-testo. Il sistema si chiama IRWI, e? un sistema di indici ibrido che combina un indice basato su R-tree per la indicizzazione dei segmenti di traiettoria con un indice basato su inverted file per la indicizzazione dela componente testuale. Il processamento delle query viene effettuato in parallelo valutando le singole queries della sequenza e poi alla fine ricomponendo le sequenze. Un secondo aspetto trattato nella tesi riguarda lo studio di tecniche per l?analisi dei dati di movimento. L?obiettivo � quello di estrarre pattern comportamentali dalle traiettorie spaziali per poi rappresentarli in termini di traiettorie spazio-testuali. Il contributo pi� significativo � la definizione di un algoritmo di segmentazione delle traiettorie che sfrutta tecniche di clustering con un nuovo modello di noise. In ultimo, � stato realizzato un caso di studio che illustra e riassume la metodologia proposta per l? analisi e rappresentazione del movimento. La tecnica di segmentazione di cui sopra � stata utilizzata per l?estrazione da traiettorie spaziali del comportamento migratorio di animali equipaggiati con collari GPS. Questa conoscenza � stata poi espressa in termini di traiettorie spazio-testuali. Complessivamente, i risultati della ricerca hanno dato luogo a diverse pubblicazioni in riviste e a conferenze.