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---+++ ARGOMENTI DI TESI DISPONIBILI (triennali e/o quinquennali)

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__ATTENZIONE: le mie tesi hanno una durata minima di 5 mesi e durata non fissata (terminano quando gli obiettivi sono raggiunti)__

   * *Strumenti di supporto alla dislessia*
      * *D<nop>SA e programmazione* I ragazzi con D<nop>SA si trovano facilitati nel programmare o no?

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   * *Estensione di Q<nop>2A per permettere la raccolta di informazioni sulla leggibilità del codice*
      * vogliamo estendere i plugin che implementano il peer-assessmenti di Q<nop>2A in modo che gli studenti alla fine possano giudicare la leggibilità del codice consegnato dai peer
      * i dati raccolti potranno essere analizzati e confrontati sia rispetto alle capacità dei peer che rispetto alla evoluzione delle capacità di compresndione durante lo svolgimento del corso
      * inoltre vogliamo dockerizzare Q<nop>2A e twiki per renderne facile l'aggiornamento indipendentemente dagli altri sistemi installati
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   * *Generazione automatica di esercizi Python*
      * Sistematizzazione degli esercizi già svolti (6 anni * 10 esami * 6 esercizi) in modo che ogni esercizio abbia:
         * testo, prototipo, unit-tests, soluzioni, discussione dell'analisi, versione inglese
      * per realizzare questa parte si possono usare anche strumenti generativi (Chatgpt e simili)
      * oppure parsing dei file esistenti ed estrazione delle parti per costruire il "package" di ciascun esercizio
      * script di costruzione automatica di un gruppo di esercizi con certi vincoli globali: argomenti, difficoltà minima, punteggio massimo, difficoltà minima per raggiungere 18
         
   * *Correzione automatica di esercizi Python e generazione automatica di spiegazioni degli errori*
      * Raccolta di esercizi Python con correzione automatica e studio dei tipi di errori fatti negli esercizi consegnati in sede d'esame
         * Correzione automatica per confronto con implementazione di riferimento
         * per definire i controlli e generare i test useremo le librerie *icontract* e *hypothesis*
      * Altri argomenti disponibili:
         * *Eserciziario con suggerimenti di analisi dei problemi a livello crescente di dettaglio* (un po' come i suggerimenti nei giochi di avventure, che non devono spoilerare troppo)
            * si parte dagli esercizi d'esame già raccolti (una 80ina) più eventuali altri esercizi degli esami successivi
            * per lo stesso problema si realizzano implementazioni che seguono stili diversi di realizzazione (procedurale, funzionale, oop, dichiarativo ....)
            * per ciascuno stile di realizzazione si costruisce una sequenza di suggerimenti che vanno da un livello molto vago per non spoilerare l'analisi del problema, al livello di dettaglio più preciso
            * il tutto viene gestito tramite strutture J<nop>SON che rappresentano dichiarativamente i suggerimenti e i loro legami
         * *Diagnosi degli errori tramite modifica automatica (fuzzying?) del codice di riferimento e confronto dei risultati*
         * *Concolic testing e generazione automatica di casi di test*
            * con l'uso di sistemi di elaborazione simbolica del codice, è possibile trovare automaticamente dei casi di test che evidenziano errori o il discostamento da una implementazione di riferimento.

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   * *Linguaggi visuali a blocchi* (tipo Scratch)
      * Realizzazione di un sistema web-based per il linguaggio Prolog
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   * *Game based learning* (contattate direttamente il prof. Temperini di Ingegneria togliendo NOSPAM marte@diag.uniroma1.it)
      * realizzazione di giochi didattici in Unity o HTML5

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   * *Estrazione di personaggi da romanzi* (tesi magistrale o triennale)
      * *NOTA: devo trovare nuovi argomenti relativi a questo filone, già ci si è lavorato sopra parecchio*
      * con una collega di Letteratura Comparata vogliamo estrarre dai testi di romanzi l'elenco dei personaggi, sia nominati (p.es. "Lady Catherine de Burgh") che non-nominati (p.es "il figlio del cuoco del re") dal testo, assieme ad una serie di informazioni demografiche sul personaggio (genere, lavoro, parentele, nobile/plebeo ...).
      Il problema non è facile ed implica dover imparare ad usare strumenti per il Natural Language Processing (NLP) in Inglese. (il progetto si dedicherà anche al Francese e all'Italiano).
      Si lavora in Python e le due librerie da usare sono Spacy e Stanza.
      Un paio di tesi sono iniziate per l'Italiano ed il Tedesco con l'obiettivo di allineare testi con traduzioni diverse gestendo inoltre:
         * nomignoli dei personaggi (Lizzy per Elizabeth, Tony per Antonio, ...)
         * titoli onorifici (Mr., Master, Lady, ....)
      * Altre possibili tesi:
         * (completata) *reimplementazione in Python + Spacy + Stanza* del sistema Book-NLP e Litbank del prof. Bamman + altri lavori su Character alias recognition
         * ...
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      * *CUDA/OpenCL*: parallelizzazione in CUDA o <nop>OpenCL di Evorobot* (sistema per la robotica evolutiva)
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   * *Origami e 3D* (solo non compilativa)
      * simulazione di un foglio di carta in 3D e dei suoi movimenti usando Constraint Programming
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   * *FPGA*: realizzazione in hardware di algoritmi
      * gli algoritmi possono essere realizzati sulla FPGA come circuiti che possono essere simulati e progettati in Python usando la libreria myHDL
      * un esempio di algoritmo da realizzare potrebbe essere quello per il bitcoin mining
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---++++ Tesi compilative: (che possono essere anche trasformate in tesi di sviluppo)
   * *Game-based e-learning*: tesi di rassegna delle pubblicazioni e sulle piattaforme di gaming usate nel supporto alla didattica (giochi di ruolo multiplayer, ambienti virtuali, simulazioni)
   * *Sistemi e-learning adattabili*: tesi di rassegna delle pubblicazioni e delle tecniche per l'e-learning adattivo
   * *Sistemi di reputazione ed e-learning*: tesi di rassegna delle pubblicazioni e degli algoritmi di reputazione usati nei sistemi e-learning per guidare gli studenti o per consigliare materiale didattico
   * *wiki-radio*: tesi di rassegna delle pubblicazioni e dei sistemi per la costruzione cooperativa di contenuti audio e testuali, per lo streaming e per la realizzazione di una radio "wiki" (usando anche sistemi di text-to-speech per far "leggere" testi, dialoghi e notiziari)
   * *Sistemi riconfigurabili basati su FPGA*: tesi di rassegna delle pubblicazioni e dei sistemi di sviluppo usati per trasformare programmi in circuiti riconfigurabili realizzati in FPGA (che sono dei circuiti riconfigurabili)
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---+++ Tesi completate
   * *Correzione automatica di esercizi di Architetture degli elaboratori e generazione automatica di spiegazioni degli errori*
      * esercizi su cache
      * esercizi su pipeline
      * esercizi di C<nop>PU con CU rotta
      * esercizi in cui si modifica la CPU per aggiungere nuove istruzioni o nuovi componenti hardware (FW in fase M<nop>EM o altro) (disponibile)
      * costruzione di plugin per il simulatore M<nop>ARS per "rompere" la C<nop>PU (disponibile)
   * *Visualizzazione del codice e della sua esecuzione*
      * Collaborazione per la realizzazione della mostra del codice http://codexpo.org
         * realizzando visualizzazioni multimediali innovative della esecuzione del codice
         * realizzando visualizzazioni fisiche del codice (p.es. un mobile che mostra la ricorsione)
   * *Generazione di reti di studenti virtuali per apprendere un modello di rete bayesiana del peer-assessment* (completata)
      * Con un collega stiamo sviluppando un generatore di peer-assessment, dai comportamenti virtuali degli studenti simulati possiamo apprendere i parametri di una rete bayesiana che modella gli studenti
      * la tesi deve:
         * migrare a Python3 + la più recente versione di Bayesnet il mio codice Openanswer di modellazione bayesiana della classe
         * generare migliaia di classi virtuali con parametri e comportamenti diversi
         * apprendere i parametri della rete bayesiana dai dati generati
         * applicare il modello ottenuto ad altri dati generati per calcolare la precision e recall del modello

   * *Strumenti di supporto alla dislessia*
      * è stata svolta una tesi in cui si visualizzano (un player) degli esercizi di traduzione di Latino (e in futuro altri linguaggi) con particolari accorgimenti per aiutare i ragazzi dislessici.
        La visualizzazione dei diversi tipi di esercizi si basa su una struttura dati che contiene tutte le meta-informazioni relative all'esercizio, ovvero, casi, generi, declinazioni, coniugazioni, significati numero eccetera.
      * Altre possibili nuove tesi su questo filone potrebbero essere dedicate a:
         * (completata) realizzare esercizi di Latino più avanzati e con nuove visualizzazioni
         * (completata) *realizzazione di un editor di esercizi* che permette di costruire facilmente la struttura dati necessaria al Player.
         * (completata) realizzare un server per permettere al docente di far svolgere alla classe esercizi con livello di difficoltà/aiuto personalizzato per ciascuno studente
         * *generalizzare il player per un altro linguaggio* (greco, inglese, francese)

   * *Simulazione di Origami*: tesi di rassegna delle pubblicazioni e dei sistemi di simulazione che potrebbero essere usati per la simulazione di un foglio di carta piegato, e quindi per la piegatura "virtuale" di origami (ad esempio usando il simulatore fisico ODE)
   * *Robotica*
      * *Robotica con Lego Mindstorms EV3*
         * navigazione landmark-based in ambiente semplificato (foglietti colorati incollati per terra) ed in ambiente reale con fotografie omnivision
         * navigazione e mapping con telecamera (vSLAM)
      * *costruzione e movimento di un braccio robotico con manipolazione di oggetti semplici e loro riconoscimento con telecamera*
         * usando la libreria Ope<nop>nCV per riconoscere gli oggetti e realizzando un planner del movimento
         * la gestione della cinematica inversa può essere affrontata usando le mappe autoorganizzanti di Kohonen
   * __Strumenti di supporto alla dislessia__
      * *riconoscimento automatico degli errori di lettura tramite speech recognition su testi fissi*
   * *Realizzazione di una applicazione di aiuto alla trascrizione di manoscritti*
      * in collaborazione con l'università di Friburgo
      * la scansione del manoscritto viene visualizzata
      * usando la libreria Op<nop>enCV o altre librerie di riconoscimento di immagini vengono cercati pezzi di immagini simili (le lettere)
      * con il supporto di un vocabolario vengono proposte possibili interpretazioni delle parole presenti
      * il trascrittore supervisiona le proposte e aiuta il sistema segnalandogli lettere e parole che ha riconosciuto e che possono essere usate per far apprendere al sistema nuovi simboli da cercare e riconoscere

   * *Musica*
      * Realizzazione di una app Android che riconosce le note suonate da un musicista e reagisce in modo divertente (assegnata)
         * obiettivo: rendere divertente lo studio di esercizi musicali

   * *Dislessia*
      * *raccolta dati e loro analisi per la definizione di un indice di leggibilità specifico per i dislessici (italiani)* (assegnata)
         * in collaborazione con la prof. Roberta Penge

   * *Peer assessment*
      * modellazione bayesiana della correzione tra pari (assegnata)
         * basandosi sulla libreria SMILE che è possibile programmare in Python

   * *Supporto alla didattica*
      1 *analisi Bayesiana della correzione cooperativa* di domande a risposta aperta e supporto alla correzione
      1 *Realizzazione di un sistema per questionari a risposta aperta*
      1 *Generazione automatica di esercizi di Programmazione*
   * *Robotica*
      * (Evorobot è un programma di Stefano Nolfi per l'evoluzione di robot intelligenti)
      * *Simulatore di NXT* estensione di un semplice simulatore per
         * renderlo più preciso/veloce
         * permettere il controllo di robot reali
         * (forse) visualizzazione 3D e/o simulazione corretta della fisica usando ODF

   * 
      * *Evoluzione della capacità di colpire un bersaglio* lanciando proiettili di peso variabile (assegnata)
         * usando una libreria per la simulazione di fisica (ODE o altro) ed una libreria per la simulazione di reti neurali ed eventualmente una libreria per gestire algoritmi genetici
         * *obiettivo* far evolvere la definizione della rete neurale di controllo (inizialmente i soli pesi) di un braccio simulato che lancia pesi diversi verso un bersaglio, premiando gli esemplari che colpiscono più vicino al bersaglio. Tra gli input della rete non è presente il peso del proiettile ma solo variabili propriocettive (p.es. posizione e velocità del braccio o forza impiegata) e posizione del bersaglio (inizialmente in 2D, poi in 3D)
         * *estensione*: colpire un oggetto in movimento

   * *drPython* (Qualità e leggibilità del codice Python) (completata)
      * Per il corso di Fondamenti di Programmazione vorrei cercare di costruire un analizzatore della qualità del codice Python, raccogliendo tutta una serie di feature analizzando il codice:
         * uso di notazione funzionale (map, lambda functions)
         * uso di argomenti con valori di default mutabili
         * annotazione di tipi e correttezza statica del programma
         * intricatezza del codice
         * uso di identificatori facili da capire sia per le variabili che per le funzioni
         * uso di ricorsione
         * uso di eccezioni
         * docstring per funzioni/metodi e file
         * commenti nel codice
         * corrispondenza tra una descrizione testuale dell'algoritmo e: 1) le specifiche dell'esercizio 2) l'implementazione
         * .... e molte altre
      La tesi deve per prima cosa individuare quali librerie già permettono di estrarre le feature e poi implementare quello che manca.
      Una volta estratte le feature vorrei analizzare il corpus di esercizi realizzati in questi anni dagli studenti e imparare quali programmi sono più leggibili e quindi quali feature sono più importanti
      * Altro argomento: *sito web per la libreria drPython* con log delle informazioni ricavate (completata)

   * Daniele Pensiero: Informatizzazione della raccolta dati per la definizione di un indice di leggibilità specifico per i dislessici (italiani)* (voto 110 e lode)
   * Stefano Ciavarella: Trasformazione e layout di testi per la fruizione facilitata per persone affette da Dislessia
   * Fabio Ticconi: Realizzazione ed evoluzione di un sistema di Visione Attiva
   * Matteo Pallocca: Evoluzione di formiche su Evorobot
   * Enzo Simone: Parallelizzazione di Evorobot su GPU
   * Marco Cortina: Parallelizzazione di Evorobot su BOINC
   * Leonardo Parisi: Realizzazione di un sistema a 3DOF per il controllo e la produzione di filmati time-lapse
   * Yuri Campilii: Soluzione di puzzle logici (ad esempio il Kakuro) con GNU-Prolog e il sistema di puzzles di Simon Tatham (triennale - voto 102)
   * Giuseppe Morlino: Esperimenti di Robotica Evoluzionistica (v.o. - voto 110 e lode)
   * Emanuele Cimò: Realizzazione di un robot equilibrista controllato da Wiimote (triennale - voto 105)
   * Giovanni Colombi: Esperimenti di Robotica Evoluzionistica con omnicam e e-puck (triennale - voto 106)
   * Elio Chiapperini: Esperimenti di Robotica Evoluzionistica con comunicazione IR e e-puck (triennale - voto 101)
   * Alessandro Leopardi: Realizzazione di interfaccia hardware tra telecamera e Lego Mindstorm NXT (v.o.)
   * Maurizio Mariani: Estensione di sistema per la costruzione di corsi personalizzati per permettere la specifica dei prerequisiti e postrequisiti delle componenti didattiche sotto forma di _Learning Objectives_ (triennale - voto 107)
   * Vito Modena: Ottimizzazione del sistema e-learning ADA (applicazione php/mysql) (triennale - voto 110)
   * Valentina Buffone: "Simulatore di NXT" estensione di un semplice simulatore per il NXT (triennale - voto 102)
   * Francesco Fontana: Realizzazione di librerie Java ME per interazione con telecamera bluetooth e Lego Mindstorm NXT (triennale)
   * Simone Marinelli: "Sistema di Analisi della leggibilità del software in C e Java" (triennale - voto 106)
   * Massimo Pezzulli: "Esperienze di robotica behaviourale, gerarchica e ibrida" (v.o. - voto 104)
   * Giacomo Piperno: implementazione di un Lego Segway con
     [[http://mindstorms.lego.com/eng/default.asp][Lego Mindstorms]] (triennale - voto 110 e lode)
   * Marzia Mastrogiacomo: "Trasformazione Sintattica del Codice: Ottimizzazione del Content-manager Twiki" (v.o. - voto 106)
   * Stefano Malagigi: Wiki Radio: una streaming radio che legge le notizie dal web e genera la voce con Festival (triennale - voto 110 e lode)
   * Pietro Longo: Correzione automatica di esercizi di programmazione (v.o. - voto 110 e lode)
   * Albino Aiello: Correzione automatica di esercizi di Architetture 1 (triennale - voto 101)
   * Maurizio Di Pietro: Simulazione di Origami in Java 3D (triennale)
   * Luca Giuliani: Un editor di esercizi per didattica a distanza (v.o.)

Il software sviluppato in alcune delle tesi è [[http://twiki.dsi.uniroma1.it/%7Eandrea/Tesi][disponibile]] .
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Topic revision: r64 - 2024-09-28 - AndreaSterbini