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1 “Polisocial Award 2012-2013” Politecnico di Milano Progetto presentato da Dipartimento di Elettronica, Informazione, e Bioingegneria Scheda Progetto Con il supporto di:
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“Polisocial Award 2012-2013”
Politecnico di Milano
Progetto presentato da
Dipartimento di Elettronica, Informazione, e Bioingegneria
Scheda Progetto
Con il supporto di:
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1. INFORMAZIONI GENERALI
Titolo Progetto:
Interazione gestuale multicanale a supporto delle attivita' educativo-terapeutiche per l'autismo infantile
Parole Chiave (massimo 3):
Autismo infantile, Interazione motion-based, Interazione Robotica
Durata (12-24 mesi): 24
Abstract (massimo 2000 caratteri):
Molti studi hanno dimostrato come le tecnologie interattive, sviluppate per i bambini autistici, siano un valido supporto al loro processo di apprendimento e al trattamento terapeutico delle loro disabilita’. L’obbiettivo di questo progetto e’ quello di sviluppare un insieme di strumenti interattivi innovativi che utilizzano tecnologia di riconoscimento del movimento e interazione “full-body” con robot e interfacce grafico-visive, al fine di promuovere nei bambini autistici capacita’ cognitive, motorie, e sociali.
Il progetto e’ fortemente innovativo dal punto di vista scientifico, in quanto combina paradigmi di interazione (robot, interazione motion-base, interfacce visive multimediali, in una forma mai sperimentata finora. La natura del progetto e’ fortemente multidisciplinare, in quanto coinvolge competenze nelle sfere della tecnologia informatica, della bio-ingegneria, della ergonomia e design della comunicazione, della pedagogia, e della diagnosi e terapia dell’autismo infantile. Competenze tecnologiche (ICT), bio-ingegneristiche e di design sono assicurate dal team proponente del Politecnico di Milano. Competenze di natura pedagocica e terapeutica sono garantite dalla collaborazione con 2 centri terapeutici specializzati e con il Dipartimento delle Scienze Umane per la Formazione della Universita’ di Milano Bicocca.
Il potenziale impatto sociale del progetto e’ vastissimo. Dati statistici rivelano che a 40 bambini su 10.000 viene diagnosticato un “Disturbo dello Spettro Autistico (DSA)” con una crescita del 70% negli ultimi dieci anni. Su scala mondiale, circa 60 milioni di persone soffrono di questa patologia. Nel breve termine e nel contesto locale, potranno beneficiare dei risultati tutti i bambini (e le rispettive famiglie) che attualmente frequentano i 2 centri terapeutici coinvolti nel progetto– circa 300 bambini per anno. Inoltre, dato che i prodotti sviluppati saranno di basso costo, essi potranno non solo essere usati in centri specialistici ma anche adottati dalle famiglie dei bambini ed usati a casa. Infine, potranno essere valorizzati in ambito scolastico, in particolare, nelle scuole primarie di Milano e provincia con le quali i membri di progetto hanno avuto contatti da lungo termine.
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1. DESCRIZIONE PROGETTO DI RICERCA A FINI SOCIALI
1.1 Stato dell’arte (max 1000 caratteri)
Molti studi hanno dimostrato come le tecnologie interattive, sviluppate per bambini autistici, siano un valido supporto al loro processo di apprendimento e al trattamento terapeutico delle loro disabilità nella sfera cognitiva, motoria, e sociale1.
I prodotti realizzati sono di varia natura: video-modeling2, che, mostrando video di attività e azioni, stimola l’apprendimento per imitazione del bambino, giochi per computer e tablet finalizzati a migliorare abilità sociali e comunicative, giocattoli intelligenti dotati di sensori che ne monitorano l’utilizzo3, robot usati come medium anche per attività ludiche formative4,5, e ambienti di realtà virtuale6. Rispetto ad alcuni anni fa, l’evoluzione tecnologica ha permesso di superare la “barriera” imposta dall’utilizzo di mouse/tastiere o dispositivi touch consentendo l’interazione con tutto il corpo.
Le tecnologie di maggior rilievo, in questo senso, sono la Nintendo Wii e Microsoft Kinect. Sperimentazioni mostrano che i giochi che utilizzano queste tecnologie stimolano maggiormente la socializzazione e il coinvolgimento dei bambini[IDC,7]. A livello di ricerca scientifica è particolarmente interessante il progetto MEDIATE8, un ambiente di apprendimento coinvolgente e multisensoriale con il quale è possibile interagire
1 Murray, D., Lesser, M., & Lawson, W. (2005). Attention, monotropism and the diagnostic criteria for autism. Autism,9(2),139-156.
2 Whalen, C., Franke, L., & Lara-Brady, L. 2011. Teaching Social Skills Using Video Modeling Interventions. In Perspectives on School-Based Issues, 12(2), 41-48.
3 Dautenhahn, K. (1999) Robots as social actors: Aurora and the case of autism. Proc. CT99, The Third Int. Cognitive Technology Conf., August, San Francisco (Vol. 359, p. 374).
4Robins, B., Dickerson, P., Stribling, P. Dautenhahn, K. (2005) Robot-mediated joint attention in children with autism: A case study in robot-human interaction. Interaction Studies: Volume 5, Number 2, 2004 , pp. 161-198(38)
5 Marti P.,Moderini C., Giusti L., Pollini A. (2007) A robotic toy for children with special needs: From requirements to design. IEEE International Conference on Rehabilitation Robotics, 2009. ICORR 2009.pp 918-923.
6 Parsons, S., & Mitchell, P. (2002). The potential of virtual reality in social skills training for people with autistic spectrum disorders. Journal of Intellectual Disability Research, 46(5), 430-443.
7 Wen-Chun, H. S. U., Yung-Cheng, L. I. N., & Ju-Ling, S. H. I. H. Applying Kinesthetic Real-time Interactive Technology to Develop a Martial Arts Learning System.
8 Pares N., Masri P. van Wolferen, G., Creed C. Achieving dialogue with children with severe autism in an adaptive multisensory interaction: the "MEDIAte" project. IEEE Trans. on Visualization and computer graphics. 11(6) 2005:734-43.
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con i movimenti del corpo. MEDIATE ha lo scopo di far comprendere all’utilizzatore come una determinata azione provochi una reazione coerente nell’ambiente circostante.
Il gioco può giungere a sfruttare interazioni efficaci con oggetti in movimento, tipicamente robot autonomi, che aggiungono dimensioni di esplorazione motoria articolata e di interazione con oggetti fisici reattivi e promuovono l’instaurazione di un rapporto efficace con il bambino autistico9.
1.2 Analisi del problema (max 1000)
Statisticamente, a 40 bambini su 10.000 viene diagnosticato un “Disturbo dello Spettro Autistico (DSA)” con una crescita del 70% negli ultimi dieci anni. Su scala mondiale il numero totale appare sconcertante: 60 milioni di persone soffrono di questa patologia (l’intera popolazione italiana). Come il nome fa intuire (spettro), sotto sotto l’acronimo DSA rientrano numerose problematiche legate allo sviluppo, ma tutti i bambini con questo disturbo manifestano dei deficit nelle seguenti aree:
• Interazione sociale
• Comunicazione verbale e non verbale
• Comportamenti ed interessi ripetitivi
Inoltre i bambini autistici spesso presentano difficoltà motorie e reazioni anomale ad esperienze sensoriali, come a certi suoni o alle caratteristiche di certi oggetti. I bambini autistici hanno spesso poco se non nessun interesse nell’effettuare la terapia, per via della scarsa interattività e del basso fattore di coinvolgimento che la terapia offre.
1.3 Obiettivo generale (massimo 500 caratteri):
Capitalizzando sul naturale interesse dei bambini autistici per la tecnologia digitale, gli obbiettivi del progetto sono quelli di utilizzare strumenti che integrano interazione corporea con agenti robotici e interfacce grafico-visuali con paradigmi game-based, al fine di:
1. Creare interesse e motivazione10 nei bambini autistici
2. Favorire l’attività motoria
3. Potenziare le funzioni comunicative
4. Promuovere la capacità di interazione sociale
9 Ferrari,Ester, Robins,B. Dautenhahn,.K. (2009) Therapeutic and educational objectives in robot assisted play for children with autism, The 18th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication, pp.108 - 114
10 Dautenhahn, K. (1999) Robots as social actors: Aurora and the case of autism. Proc. CT99, The Third Int. Cognitive Technology Conf., August, San Francisco (Vol. 359, p. 374).
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1.4 Obiettivo specifico (massimo 500 caratteri):
Per raggiungere gli obiettivi indicati , nel corso del progetto saranno realizzati dei prototipi di esperienze ludiche interattive che utilizzano robot e interfacce grafico visive per incentivare i bambini autistici e coinvolgerli in attività terapeutiche e formative, singolarmente o in gruppo.
Gli strumenti, basati sull’uso della tecnologia Kinect e su robot mobili, mirano a complementare gli strumenti tradizionali di terapia/educazione. Saranno progettati in modo da essere adattabili alle necessità e disabilità specifiche di ogni singolo bambino. La progettazione sarà condotta in collaborazione con i terapisti dei centri coinvolti (v. allegati) e gli specialisti del dipartimento di Scienza della Formazione della Università di Milano Bicocca.
I risultati tecnologici del progetto saranno sperimentati nei 2 centri terapeutici, dove verranno valutati in modo sistematico per dimostrare l’efficacia delle soluzioni sviluppate.
1.5 Risultati Attesi (massimo 1000 caratteri):
• Almeno 3 giochi terapeutico-educativi basati su interazione motion-based (individuale o in gruppo) con contenuti multimediali
• Almeno 1 robot mobile in grado di partecipare attivamente in attività ludico-educative con uno o più bambini
• Una metodologia per la progettazione e la valutazione di applicazioni ludico-educative dedicate ai bambini autistici e basate su interazione robotica o con interfacce grafico-visive
• Un insieme di linee guida per supportare terapisti ed educatori nell’utilizzo di questi nuovi strumenti tecnologici.
1.6 Descrizione degli aspetti scientifici e tecnici del progetto dimostrando l’originalità, la validità scientifica e l’interdisciplinarità della ricerca e del gruppo di lavoro (max 4000 caratteri)
Il progetto presenta numerose sfide sia dal punto di vista tecnologico, teorico-scientifico, e metodologico.
Molto spesso i bambini autistici hanno anche difficoltà che li portano ad avere problemi nel controllo motorio fine, e quindi molti movimenti del bambino sono del tutto involontari e incontrollati, oppure riescono a fare solo piccoli movimenti con poche parti del corpo. Dal punto di vista tecnologico, questa variabilità comporta numerosi problemi legati alla precisione degli strumenti robotici e di motion-detection e alla loro sensibilità. Per questo motivo, durante il progetto sarà necessario rendere "naturale" la meccanica della interazione, definire algoritmi di motion recognition sofisticati e robusti. Inoltre, per tener conto che ogni bambino disabile è "unico", la tecnologia deve essere in grado di essere adattabile alle sue specifiche caratteristiche.
Sul piano teorico-scientifico-metodologico ci sono principalmente due dimensioni da analizzare: design e valutazione. La touchless interaction è da molto tempo studiata, ma negli ultimi anni con lo sviluppo di
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tecnologie a basso costo si sono aperti numerosi scenari fino ad ora mai esplorati. In particolare, ci sono pochissimi studi relativi ad applicazioni cliniche, terapeutiche, ed educative dell’interazione touchless nell’ambito della disabilita’ autistica. Questo apre molti interrogativi relativi al design di applicazioni di questo tipo.
La gesture touchless interaction non richiede l’utilizzo di nessun intermediazione fisica e questo aspetto è particolarmente importante nel contesto delle terapie con bambini disabili perché permette di creare esperienze utente altamente immersive, che riescono a coinvolgere il bambino rendendo le attività terapeutiche semplici e divertenti. Le sperimentazioni condotte dai proponenti in vari centri terapeutici con giochi commerciali motion-based hanno mostrato che i bambini sono molto coinvolti, sia dal punto di vista emotivo che relazionale, e quindi questo tipo di interazione può efficacemente essere utilizzato a scopi educativo-terapeutici. Le sperimentazioni hanno però anche mostrato i limiti dei normali software commerciali: ambientazioni troppo complesse che distraggono i bambini, movimenti non adatti a bambini con disabilità motorie, tempi di attesa molto lunghi che portano il bambino ad annoiarsi.
D'altro canto, l'interazione con robot è stata dimostrata efficace con bambini autistici, in quanto in grado di coinvolgerli in attività sociali altrimenti di difficile ottenimento. Si tratta di un coinvolgimento che implica anche l'attività motoria eventualmente svolta insieme a bambini con comportamento normale, ottenendo un alto grado di integrazione.
L'integrazione tra tecnologie robotiche e tecnologie motion- based touchless verrà esplorata al fine di sfruttare al meglio le possibilità educativo-terapeutiche offerte da questa innovativa combinazione.
Per massimizzare l’efficacia della terapia, questi e molti altri aspetti dovranno essere analizzati e affrontati e sarà indispensabile avere delle metriche di valutazione della qualità della UX in termini di usabilità, engagement, benefici educativo/terapeutici.
La ricerca proposta è intrinsecamente multidisciplinare, in quanto coinvolge almeno tre macro-discipline (e molte sotto-discipline al loro interno): ICT e bio-ingegneria (per lo sviluppo tecnologico); psicologia/neuropsichiatria/pedagogia (per la progettazione delle attività); design (per gli aspetti di ergonomia dei robot e di comunicazione visiva dei contenuti multimediali).
1.7 Fattibilità e organizzazione del progetto (fornire un elenco delle attività previste con una breve descrizione e il ruolo dei collaboratori) (max 3000 caratteri)
Le attività progettuali si svilupperanno su un arco di 2 anni e saranno sviluppate con un approccio di sviluppo Agile con multiple iterazioni delle seguenti fasi: analisi, progettazione, sviluppo e sperimentazione.
Con l’avanzare del progetto le diverse fasi non saranno completamente sequenziate, ma potranno essere sviluppate parallelamente.
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Analisi
La fase di analisi sarà condotta in stretta collaborazione da tutto il gruppo di proponenti e le associazioni e i centri che hanno già dimostrato interesse nel progetto. Il supporto dei medici sarà un elemento fondamentale nell’analisi dei requisiti e saranno fin da subito saranno condotti test con i bambini per valutare quali sono gli aspetti critici da approfondire. Tutte le sperimentazioni saranno video registrate e successivamente analizzate per estrarre dati utili a monitorare i progressi dei bambini.
Progettazione
Le prime attività di progettazione riguarderanno la creazione di semplici giochi con obiettivi terapeutici e di apprendimento concordati con specialisti del settore. I singoli giochi saranno volutamente molto semplici e altamente personalizzabili in termini di contenuti, aspetti grafici, aspetti di interazione (come il bambino interagisce con lo strumento).
Sviluppo
Lo sviluppo, sarà condotto utilizzando le ultime tecnologie in abito robotico e di interazione uomo macchina. In particolare si farà largo uso di sensori di movimento (come Kinect) e algoritmi di riconoscimento visivo. Tutto il software e l’hardware sarà accuratamente testato per garantire la massima stabilità e sicurezza.
Sperimentazione
La fase di sperimentazione procederà in modo continuativo dopo lo sviluppo dei primi prototipi per dare nuovi input e feedback al progetto. Sul lato clinico, collaborando con specialisti del settore saranno sviluppati un protocollo medico e delle linee guida per supportare i terapisti nell’uso degli strumenti via via messi a disposizione. La fase di sperimentazione avrà gli obiettivi di valutare e migliorare la qualità dei sistemi sviluppati e di creare un protocollo medico e delle linee guida che siano utili ai terapisti per integrare questo nuovo tipo di attività con quelle tradizionali.
Per valutare la reale efficacia degli strumenti, ogni bambino coinvolto sarà profilato dal punto di vista clinico con dei test specifici all’inizio della sperimentazione e rivalutato dopo un periodo non inferiore ai 3 mesi di attività. Per ogni gioco, il terapista redigerà un rapporto in cui saranno analizzati i risultati ottenuti rispetto agli obiettivi stabiliti per il gioco. In base ai risultati ottenuti e alle osservazioni degli specialisti si proseguirà nello sviluppo di nuovi giochi e nella revisione di quelli già realizzati.
Ogni 6 mesi di sperimentazione saranno compilate in collaborazione con gli specialisti le linee guida da seguire per l’utilizzo del software nella terapia.
1.8 Rilevanza sociale del tema proposto e impatto sul contesto di riferimento (max 3000 caratteri)
Le ragioni dell’autismo sono il larga parte sconosciute. Alcune ricerche sostengono che le disabilita’ che caratterizzano i bambini autistici siano dovuti alla incapacita’ di processare gli stimoli sensoriali, a causa di una profonda anomalia del sistema neurologico che controlla la capacita’ di spostare l’attenzione tra i diversi stimoli. Si assume che questo produca come effetto una distorsione della percezione degli input (che si manifesta, in 80/90% dei bambini autistici, attraverso difficolta’ di controllo motorio fine e ipersensibilita’
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agli input sonori e al contatto fisico), e induca una incapacita’ di riconoscere e processare le similarieta’ e differenze negli stimoli, e una limitata capacita’ di immaginazione e genaralizzazione. Inoltre, puo’ spiegare il bisogno ossessivo di predicibilita’ dei soggetti autistici, e la loro tendenza ad assumere dei pattern rigidi, stereotipati, e ritualistici di comportamento.
Gran parte della tecnologia ICT sviluppata in ambito industriale o di ricerca per l’autismo infantile non cerca di agire su questi aspetti, ma ha piuttosto una natura assistiva, ha cioe’ lo scopo di facilitare l’esecuzione di alcune funzioni, di diverso grado di complessita’, che sono necessarie per la vita quotidiana, al fine di aiutare i bambini ad aggirare i limiti della propria disabilita’.
Il progetto proposto si pone un obbiettivo piu’ ambizioso: mediante la integrazione, con un approccio ludico, di diversi paradigmi di interazione mai sperimentati prima in forma combinata, il nostro scopo e’ quello di promuovere nei bambini autistici le capacita’ di apprendimento nella sfera cognitiva e sociale, proponendo nuove forme di educazione e terapia.
Come indicato nella sezione 1.2, dati statistici (sorgente: OMS “Organizzazione Mondiale della Sanita’) rivelano che a 40 bambini su 10.000 viene diagnosticato un “Disturbo dello Spettro Autistico (DSA)” con una crescita del 70% negli ultimi dieci anni. Su scala mondiale il numero totale appare sconcertante: 60 milioni di persone soffrono di questa patologia (l’intera popolazione italiana). Se il progetto avra’ successo, il suo potenziale impatto e’ quindi vastissimo.
Nel breve termine e nel contesto locale, potranno beneficiare degli strumenti sviluppati tutti i bambini e (le rispettive famiglie) che attualmente frequentano i 2 centri terapeutici coinvolti nel progetto (v. allegati) – circa 300 bambini per anno.
Inoltre, e’ importante osservare che, con l’evoluzione tecnologica delle componenti hardware utilizzati dal progetto, i prodotti sviluppati potranno essere di basso costo. Quindi potranno essere adottati non solo in centri specialistici ma anche dalle famiglie dei bambini, ed essere utilizzati per svolgere attivita’ educativo-terapeutiche a casa, con i familiari. Infine, i prodotti sviluppati potranno essere adottati in ambito scolastico. In particolare, le molte scuole primarie di Milano e provincia con le quali la responsabile di progetto ha avuto contatti da oltre 10 anni (v. scheda responsabile progetto) potranno sperimentare i risultati prodotti.
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2. INFORMAZIONI SUI PROPONENTI
RESPONSABILE
Cognome e Nome: GARZOTTO FRANCA
Data di nascita: 17 dicembre 1959
Luogo di Nascita: Schio (VI)
Attuale Posizione e Dipartimento o Struttura:
Professore Associato - Dipartimento di Elettronica, Informazione, e Bioingegneria
Indirizzo: Via Ponzio 34/5
Telefono: 02 2399 – 3050; Fax: 02 - 23993411
Cellulare: 347 2562589
e-mail: [email protected]
Anno discussione tesi Dottorato: 1989
Lista delle pubblicazioni più significative pertinenti l’ambito di ricerca proposto:
2013 (Conference Paper) L, Bartoli, C. Corradi, F. Garzotto, M. Valoriani. (2013) Exploring Motion-based Touchless Interaction Games for Autistic Children’s Learning. In: IDC 2013 - Proceedings of the 12th International Conference on Interaction Design and Children. – to appear
2012 (Journal Paper)
F. Garzotto, M. Bordogna (2012). Paper-based Multimedia Interaction and Disabled Children: From Experience to Learning-for-All. INTERNATIONAL JOURNAL OF ARTS AND TECHNOLOGY, vol. 5, p.
2011 (Conference Paper)
F. Garzotto, R. Gonella (2011). An open-ended tangible environment for disabled children's learning. In: IDC 2011 - Proceedings of the 10th International Conference on Interaction Design and Children. p. 52-61, ACM, ISBN: 9781450307512, Ann Arbor (USA), June 2011, doi: 10.1145/1999030.1999037
2011 (Conference Paper)
Garzotto, R. Gonella (2011). Children's co-design and inclusive education. In: -. Proceedings of the 10 th International Conference on Interaction Design and Children. Ann Arbor (USA), June, p.
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260-263 , ACM, ISBN : 9781450307512, doi: 10.1145/1999030.1999077126-150 , ISSN: 1754-8853, doi: 10.1504/IJART. 2012.046271 BEST WORKSHOP PAPER AWARD
2010 (Book Chapter)
Garzotto F (2010). E-Learning Design from a "Quality of Experience" Perspective. In: Aimilia Tzanavari, Nicolas Tsapatsoulis (Eds.). Affective, Interactive and Cognitive Methods for E-Learning Design: Creating an Optimal Education Experience. p. 94-113, ISBN: 1605669407, doi: 10.4018/978-1-60566-940-3.ch005
2010 (Conference Paper)
Garzotto F., Bordogna M. (2010). Paper-based multimedia interaction as learning tool for disabled children. In: International Conference on Interaction Design and Children (IDC 2010). Barcelona, Spain, June 9-12, 2010, p. 79-89, ISBN: 9781605589510, doi: 10.1145/1810543.1810553 BEST FULL PAPER PAPER AWARD
2010 (Conference Paper)
Garzotto F, Paolini P., Sabiescu A. (2010). Interactive storytelling for children. In: International Conference on Interaction Design and Children (IDC 2010). Barcelona, Spain, June 9–12, 2010, p. 356-359
2009 (Conference Paper)
Garzotto F., Febretti A. (2009). Usability, Playability, and Long-Term Engagement in Compute Games. In: Proceeding CHI EA '09 CHI '09 Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems . p. 4063-4068, ACM Press, Boston, MA, USA, April 2009
2009 (Proceedings Editing)
Garzotto F (a cura di) (2009). Proceedings of IDC 2009 – The Eight International Conference on Interaction Design and Children. p. 1-347, ISBN: 978-1-60558-395-2 2008 (Conference Paper)
2008 (Conference Paper)
F. Garzotto (2008). Broadening Children Involvement as Design Partners: From Technology to "Experience". In: Proceeding IDC '08 Proceedings of the 7th international conference on Interaction design and children . p. 186-193, ACM, ISBN: 9781595939944, Chicago, USA, June 2008, doi: 10.1145/1463689.1463755
2008 (Conference Paper)
Garzotto F, Schelhowe H. (2008). Marginalized Young People: Inclusion Through ICT. In: ACM
IDC 2008 – Interaction Design and Children 2008. Chicago, USA, June 2008, p. 101-104
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2007 (Conference Paper)
Garzotto F (2007). Was Vygotsky Right? Evaluating Learning Effects of Social Interaction in Children Internet Games. In: INTERACT 2007. Rio de Janeiro, Brazil, Sept. 2007, p. 147-151
2007 (Conference Paper)
(Conference Paper) F. Garzotto (2007). Investigating the Educational Effectiveness of Multiplayer Online Games for Children. In: Proceeding IDC '07 Proceedings of the 6th international conference on Interaction design and children . p. 28-36, ACM Press, ISBN: 9781595937476, AhrhuS, Denmark, June 2007, doi: 10.1145/1297277.1297284
2006 (Conference Paper)
M. Forfori, Garzotto F (2006). Hyperstories and Social Interaction in 2D and 3D Edutainment Spaces for Children. In: ACM Hypertext ’06. Odense, Denmark, August 23-25, 2006, p. 57-68
2005 (Conference Paper)
F. Garzotto, F. Rizzo (2005). Interactive Story Telling, Cooperative e-Learning, and kids: the FaTe2 Field Study.. In: -. Proceedings of IDC 2005, 4th International Conference on Interaction Design and Children. Boulder, Colorado, USA, 8-10 June 2005, p. 148-152, NEW YORK:ACM PRESS, ISBN: 1595930965
Esperienza pregressa in ambito sociale (max 2000 caratteri);
• Collabora da oltre 10 anni con varie scuole primarie a Milano e provincia, per promuovere l’adozione e la sperimentazione di tecnologie ICT nella didattica, in particolare per i bambini con disabilita’cognitiva. In particolare, con la scuola primaria “Arcobaleno” di Lodi (scuola a didattica potenziata, con oltre il 20% di bambini disabili), ha svolto attivita’ di sperimentazione e ricerca con tecnologie basate su interazione corporea.
• E’ responsabile di due progetti europei focalizzati su tecnologie basate sul paradigma di game-based learning per bambini disabili in contesti terapeutici ed educativi, (responsabilita’ dell’intero progetto e del coordinamento di tutti i partners)
- PLC (Playful Learning on the Cloud) - Project #49 - AL Smart Spaces - EC Program EIT ICT Lab 2012-2013
- M4ALL ((Motion-based adaptable playful learning experiences for children with motor and mental disabilities ) Project # 531219- LLP-1-2012-1-IT-KA3-KA3MP - EC Long Life Learning KA3-ICT Program - 2012 -2014
Nell’ambito dei due progetti collabora con i centri terapeutici dei quali si allega la lettera di interesse, specializzati sul trattamento di bambini con disabilita’ comunicativa (Centro Benedetta D’Intino - Milano) e con disabilita’ cognitiva e motoria nello spettro autistico (Associazione Astrolabio – Firenze). A Maggio 2013 iniziera’ una sperimentazione con il Centro VEGA per l’Autismo dell’ospedale San Camillo di Torino.
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• E’ o e’ stata responsabile delle attivita’ POLIMI nei seguenti progetti europei, dedicati a e-learning, nel contesto dei quali svolge ha svolto attivita’ di supporto scolastico a bambini autistici: - TELL (Towards Effective network supported coLLaborative learning activities) - Project
#EAC/61/03/GR009 - EC e-learning Programme - 2004-2005 - EDUCOMICS (Using Web Comics in Education) Project #142424-2008 - EC Lifelong Learning
Programme (Sub-programme: Multilateral Projects) 2008-2010 - PREATY (PRoposing modern E-Assessment approaches and Tools to Young and experienced in-
service teachers ) - Project # 526965- LLP-1-2012-1-GR-COMENIUS-CMP) EC Lifelong Learning Programme ( Sub-programme: Multilateral Projects ) - 2012-2014
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PROPONENTE 1
Cognome e Nome: BONARINI ANDREA
Data di nascita: 19/4/1957
Luogo di Nascita: Milano
Attuale Posizione e Dipartimento o Struttura: Professore Ordinario presso DEIB
Indirizzo: Via Ponzio 34/5
Telefono: +39 2399 3525
Fax: +39 2399 3411
Cellulare: +39 335 8437633
e-mail: [email protected]
Anno discussione tesi Dottorato: 1990
Lista delle pubblicazioni più significative pertinenti l’ambito di ricerca proposto:
A. Aliverti, C. Frigo, G. Andreoni, G. Baroni, A. Bonarini, P. Cerveri, M. Crivellini, R. Dellacà, G. Ferrigno, M. Galli, and others (2011). Functional Evaluation and Rehabilitation Engineering, IEEE PULSE, pp. 24- 34, 2.
Bonarini A., Matteucci M., Restelli M. (2007). MRT: Robotics Off-the-Shelf with the Modular Robotic Toolkit. In Brugali D. (Ed) Software Engineering for Experimental Robotics. Springer Tracts in Advanced Robotics, Volume 30. Springer Verlag, Berlin, D, 345-364.
Blatt R., Bonarini A., Matteucci M. (2010) Pattern Classification Techniques for Lung Cancer Diagnosis by an Electronic Nose. In Bichindaritz I., Sachin V., Jain A., Jain L.C. (Eds.), Computational Intelligence in Healthcare 4: Advanced Methodologies, Studies in Computational Intelligence, Volume 306, Springer-Verlag, Berlin, D . DOI: 10.1007/978-3-642-14464-6_18. pp. 397-423.
Bonarini A., Matteucci M., Tognetti S. (2008) Chest expansion reconstruction from respiration sound by using artificial neural networks. In Proceedings of 4th IET International Conference on Advances in Medical, Signal and Information Processing (MEDSIP 2008). pp. 1-4. IEEE Computer Press, Los Alamitos, CA.
Andrea Bonarini, Luca T. Mainardi, Matteo Matteucci, Simone Tognetti, Roberto Colombo. (2008) Stress Recognition in a Robotic Rehabilitation Task. Proceedings of Robotic Helpers: User Interaction, Interfaces and Companions in Assistive and Therapy Robotics pp. 41--48, March, 2008.
Simone Tognetti, Cristiano Alessandro, Andrea Bonarini, Matteo Matteucci. (2009) Fundamental issues on the recognition of autonomic patterns produced by visual stimuli. In 3rd International Conference on Affective Computing and Intelligent Interaction (ACII 2009), IEEE Computer Press
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S. Tognetti, M. Garbarino, A. Bonarini, M. Matteucci (2010). Modeling player enjoyment from physiological responses in a car racing game. In: Proceedings of IEEE International Conference on Computational Intelligence and Games (CIG). IEEE Computer Press. Piscataway, NJ, pp. 321-328.
Andrea Bonarini, Fiammetta Costa, Maurizio Garbarino, Matteo Matteucci, Maximiliano Romero, Simone Tognetti. (2011) Affective video games: the problem of wearability and comfort. In Proceedings of 14th International Conference on Human-Computer Interaction (HCI). pp. 649- 658. Springer Verlag, Berlin.
Simone Tognetti, Maurizio Garbarino, Matteo Matteucci, Andrea Bonarini. (2011) The affective triad: stimuli, questionnaires and measurements. In Proceedings of Affective Computing and Intelligent Interaction (ACII2011). pp. 101- 110. Springer Verlag, Berlin.
Maurizio Garbarino, Simone Tognetti, Matteo Matteucci, Andrea Bonarini. (2011) Learning General Preference Models from Physiological Responses in Video Games: How Complex is it? In Proceedings of Affective Computing and Intelligent Interaction (ACII2011). pp. 517- 526. Springer Verlag, Berlin.
M. Garbarino, M. Matteucci, A. Bonarini (2011). Affective Preference from Physiology in Videogames: A Lesson Learned from the TORCS Experiment. In Proceedings of Affective Computing and Intelligent Interaction (ACII2011). Springer Verlag, Berlin.
A. Bonarini, M. Matteucci, M. Migliavacca, R. Sannino, D. Caltabiano (2011). Modular Low-Cost Robotics: What Communication Infrastructure? In: 18th World Congress of the International Federation of Automatic Control (IFAC). Milano, Italy, pp. 917- 922.
Bonarini A., (2006) Realizzare robot giocatori: problemi e soluzioni. Scienza Cognitiva e Robotica: 3° Convegno Nazionale di Scienze Cognitive. Associazione Italiana di Scienze Cognitive.
Esperienza pregressa in ambito sociale (max 2000 caratteri):
• co-responsabile del progetto RobyWheelchair e attività correlate che hanno portato allo sviluppo di una carrozzina autonoma in grado di essere interfacciata a qualunque strumento di interazione che possa fornire idicazioni alla carrozzina circa il uogo ove si vuole esser portati (mio-interfacce, brain-computer Interface, interfacce vocali, controlled joy-stick, ecc.)
• responsabile del progetto IIT-Politecnico di Milano su affective, robotic rehabilitation, che ha portato alla realizzazione di uno strumento per la valutazione dello stato emotivo di persone coinvolte in riabilitazione robotica
• responsabile del progetto INT-Politecnico di Milano per lo sviluppo di uno strumento di diagnosi di patologie tumorali basato sull'analisi dell'espirato attraverso naso elettronico
• responsabile di unità operativa del progetto del Ministero dell'Istruzione ”SET-Scienza e tecnologia” che ha portato alla formazione di operatori in grado di utilizzare strumenti robotici in ambito didattico
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PROPONENTE 2
Cognome e Nome: GIUSEPPE ANDREONI
Data di nascita: 15.07.1969
Luogo di Nascita: Monza (MI)
Attuale Posizione e Dipartimento o Struttura: Ricercatore confermato, Dipartimento di Design, Politecnico di Milano
Indirizzo: Muggiò (Cap 20835 - prov. Monza e della Brianza), in via Italia, 93
Telefono: Tel. 039 793511
Fax:
Cellulare: 3356057074
e-mail: [email protected]
Anno discussione tesi Dottorato: 26.05.1998
Lista delle pubblicazioni più significative pertinenti l’ambito di ricerca proposto:
• G.Andreoni, F.Costa, P.Landoni. Tecnologie informatiche e utenza debole. La progettazione ergonomica dei siti web e delle postazioni di lavoro per i disabili. ed. IlSole24Ore, 2002. ISBN-10: 883244755X, ISBN-13: 9788832447552
• Paolo Perego, Emanuele Gruppioni, Federico Motta, Gennaro Verni and Giuseppe Andreoni, Chapter 31: From Biomedical Research to End User BCI Applications through Improved Usability of BCI++ v3.0, In: Kelly S . Hale (Ed.), Advances in Cognitive Engineering and Neuroergonomics, CRC Press 2012, Pages 300–307, Print ISBN: 978-1-4398-7016-7, eBook ISBN: 978-1-4398-7017- 4
• Giuseppe Andreoni, Fiammetta Costa, Marco Mazzola, Marcello Fusca, Maximiliano Romero, Elena Carniglia, Daniela Zambarbieri, Giorgio C. Santambrogio, Chapter 1: A multifactorial approach and method for assessing ergonomic characteristics in biomedical technologies. pp: 3-12, in: Vincent G. Duffy (ed.), Advances in Human Aspects of Healthcare, Series: Advances in Human 14/37 Factors and Ergonomics Series, Published: July 17, 2012 CRC Press - 760 Pages, Print ISBN: 978- 1-4398-7021-1 (Hardback), eBook ISBN: 978-1-4398-7022-8 (eBook).
• G. Andreoni, F. Costa, C. Frigo, E. Gruppioni, E. Pavan, M. Romero, B. G. Saldutto, L. Scapini and G. Verni, Chapter 51. The Integration of Ethnography and Movement Analysis in Disabled Workplace Development. pp. 507–516, In: Vincent G . Duffy(Ed.). Advances in Applied Human Modeling and Simulation, CRC Press 2012, Print ISBN: 978-1-4398-7031-0, eBook ISBN: 978-1- 4398-7032-7.
• G. Andreoni, F. Costa, C.F. Frigo, M. Sabrina, E. Pavan, L. Scapini, M. Romero - Disable Workstation
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Development: a Multicompetence Approach to Human Behaviour Analysis. Human- Computer Interaction, Part II, HCII 2011, Lecture Notes in Computer Science 6766, pp. 263–70, 2011.
• L. Piccini; O.Ciani; G. Andreoni - New emerging biomedical technologies for home-care and telemedicine applications: the Sensorwear project. Recent Advances in Biomedical Engineering (ISBN: 9789537619572), Domenico Campolo (ed.), In-teh. 675-84. 2010.
• Giuseppe Andreoni, Marco Mazzola, Oriana Ciani, Marta Zambetti, Maximiliano Romero, Fiammetta Costa, and Ezio Preatoni. Method for Movement and Gesture Assessment (MMGA) in Ergonomics. In: V.G. Duffy (Ed.): Digital Human Modeling, HCII 2009, Lecture Notes in Computer Science 5620, pp. 591–598, 2009. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, ISBN 978-3-642- 02808-3.
Esperienza pregressa in ambito sociale (max 2000 caratteri):
Nel campo dell’Assistive Technology e delle interfacce uomo-macchina avanzate ha affrontato i problemi legati all'accessibilità delle risorse informatiche (computer e servizi ad esso collegati) da parte di persone disabili. La ricerca si svolge sul fronte della realizzazione di ausili wearable per facilitare/rendere possibile la comunicazione con il computer in particolare per la comunicazione e la navigazione in internet. In parallelo si sono intrapresi studi sui processi di interazione tra uomo e macchina al fine di realizzare sistemi adattativi che possano rispondere al meglio alle esigenze dei soggetti critici.
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PROPONENTE 3
Cognome e Nome: FIAMMETTA COSTA
Data di nascita: 20/05/1968
Luogo di Nascita: Milano
Attuale Posizione e Dipartimento: Ricercatore di ruolo, Dipartimento Design
Indirizzo: via Durando 38/A, Milano
Telefono: 02 2399 7269
Cellulare: 335 6946964
e-mail: [email protected]
Data discussione tesi Dottorato (GG/MM/AAAA): 09/01/1999
Lista delle pubblicazioni più significative pertinenti l’ambito di ricerca proposto:
• G.Andreoni, F.Costa, M.Mazzola, M.Fusca, M.Romero, E.Carniglia, D.Zambarbieri, G.C.Santambrogio (2012). Chapter1: A multifactorial approach and method for assessing ergonomic characteristics in biomedical technologies. In: Vincent G. Duffy. Advances in Human Aspects of Healthcare. p. 3-12, CRC Press, ISBN: 9781439870211
• G. Andreoni, L. Anselmi, F. Costa, M. Mazzola, E. Preatoni, M. Romero, B. Simionato (2010). Chapter 9: Human Behaviour Analysis and Modelling: A Mixed Method Approach. In: Vincent G. Duffy. Advances in Applied Digital Human Modeling. p. 77-83, CRC Press, Taylor and Francis Group, ISBN: 9781439835111
• Bonarini, F. Costa, M. Garbarino, M. Matteucci, M. Romero, S. Tognetti (2011). Affective Videogames: The Problem of Wearability and Comfort. In: -. HUMAN-COMPUTER INTERACTION. USERS AND APPLICATIONS. Orlando, Florida, p. 649-658, ISBN: 9783642216183, doi: 10.1007/978-3-642-21619-0
• G. Andreoni, F. Costa, C. Frigo, S. Muschiato, E. Pavan, L. Scapini, M. Romero (2011). Disable Workstation Development: A Multicompetence Approach to Human Behaviour Analysis. In: -. Universal Access in Human-Computer Interaction. Users Diversity. Orlando, Florida, p. 263-270, Berlin Heidelberg:Springer Verlag, ISBN: 9783642216626, doi: 10.1007/978-3-642-21663-3_28
• G. Andreoni, P. Arslan, F. Costa, S. Muschiato, M. Romero, L. Orbetegli, G. Gobo (2010). Sustainable Children's Product Experience. University collaboration with Italian industry in Lombardy Region. In: Sustainability in Design: Now!. Bangalore, India, p. 1184-1195, ISBN: 9781906093549
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Esperienza pregressa in ambito sociale (max 2000 caratteri);
Il Curriculum vitae e le pubblicazioni di Fiammetta Costa dimostrano un chiaro interesse e conoscenza nell’ambito della tecnologia, dell’ergonomia, della disabilità e della salute. Tra le attività più significative:
• partecipazione alla ricerca “Sistemi, strutture e tecnologie di ausilio al disagio fisico, psichico e sensoriale. Il contributo dell’ergonomia e della bioingegneria nella verifica del sistema utenza debole/prodotto/servizi” (PRIN 2001-2003)
• coordimento dell’unità del Politecnico nella ricerca "l'ambiente domestico informatizzato: progetto e verifica dell'integrazione di utente, tecnologia e prodotto" (PRIN 2003-2005)
• partecipazione alla ricerca “Integrare Design E Arredo per L’autonomia Individuale”” (Bando meta-distretti industriali della Lombardia, 2006-2008).
• Partecipazione alla ricerca “Easyfridge_frigorifero ad alta accessibilità per utenza ampliata” (per Indesit-Fondazione Politecnico, 2007-2009)
• coordinamento della ricerca “Babylandia_inclusive design di prodotti e ambienti per bambini (Bando meta-distretti industriali della Lombardia, 2008-2010).
• coordinamento della ricerca “MOHE - Mobile Health for moms, kids, adults and elderly” (per Samsung Korea, 2010)
• partecipazione alla ricerca “MAMMA Monitoraggio anziani multimodale e assistenza” (Fondo Espressioni di Interesse Regione Lombardia, 2010-2012)
• coordinamento della ricerca “Parabike - Design di bici da corsa paralimpiche per Londra 2012” (per INAIL, 2011-2012)
• partecipazione alla ricerca “Easyrider – sviluppo di cicli per utenza debole” (Atala, 2011-2012) • partecipazione alla ricerca “Life 2.0_ Geographical positioning services to support independent
living and social interaction of elderly people” (CIP-ICT-PSP-2010-4-270965 Pilot Type B, 2011-2013)
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BUDGET
Personale: € 50.000 (assegni di ricerca)
Attrezzature: €10.000 (sensori per il rilevamento del movimento e dei gesti; componenti per lo sviluppo di robot mobili; 1 schermo di grandi dimensioni; 1 proiettore)
Missioni (massimo 10% dei costi del progetto ) € 8.000 (costi di viaggio)
Materiali di Consumo: € 2.000
Altro: € 10.000 (organizzazione di seminari di divulgazione ed addestramento, con la partecipazione di terapisti ed educatori nel settore della disabilita’; contributo alle spese di sperimentazione)
Totale costi progetto: € 80.000
Eventuale cofinanziamento: € ………………….
Totale Grant richiesto (da 30.000 fino a 80.000,00): € 80.000
3. ALLEGATI
Si allega:
- Dichiarazione di un o più enti pubblici o privati attestante l’interesse ai risultati del progetto (costituisce elemento premiante)
Lettera di interesse dei Centri Teapeutici Benedetta d’Intino (Milano), Associazione Astrolabio (Firenze) , Dipartimento delle Scienze Umane per la Formazione della Universita’ di Milano Bicocca.
- Curriculum vitae di ogni proponente (massimo 3 pagine per ogni CV).- in ordine alfabetico-
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Curriculum Vitae di GIUSEPPE ANDREONI Curriculum formativo 1988 Conseguimento del diploma di Maturità Scientifica presso il Collegio Villoresi San Giuseppe di Monza (Milano) con la votazione di 60/60. 1993 Conseguimento della Laurea in Ingegneria Elettronica presso il Politecnico di Milano con la votazione di 95/100. 1994 Abilitazione all'esercizio della professione di Ingegnere con superamento dell'Esame di Stato presso il Politecnico di Milano (votazione di 100/100). 1995-98 Dottorato di Ricerca in Bioingegneria (X ciclo) presso il Politecnico di Milano con superamento dell'Esame in data 26.05.1998 con il seguente giudizio espresso dalla commissione giudicatrice: “ottimo”. 2002 Vincitore della Valutazione comparativa per N.1 posto di Ricercatore Universitario di ruolo presso il Politecnico di Milano per il SSD ING-INF06 – Bioingegneria Elettronica e Informatica, II Facoltà di Ingegneria; La valutazione collegiale della commissione giudicatrice è stata la seguente “Considerato che i contenuti scientifici delle pubblicazioni esibite appaiono di ottimo livello ed ampia l’attività organizzativa e didattica, si esprime un giudizio ottimo sull’attività del candidato GIUSEPPE ANDREONI. …” Ruolo ed esperienze Attualmente è ricercatore presso il Dipartimento INDACO (Industrial Design, Arti, Comunicazione e Moda) del Politecnico di Milano presso la Facoltà del Design ove afferisce all’Unità di Ricerca Tecnologia e Design per l’Healthcare (TeDH). Nel Dipartimento INDACO è il Coordinatore del Laboratorio Sensibilab (Sensori e Sistemi biomedicali) ubicato presso il Campus Point del Polo Territoriale di Lecco. Nel Dipartimento INDACO è il Coordinatore del Laboratorio LyPhE (Laboratory of Physical Ergonomics) ubicato presso Campus Bovisa del Politecnico. Da settembre 2007 è Direttore del Campus Point del Polo Territoriale di Lecco del Politecnico di Milano. Nel 2011, ha vinto il premio Farnell Medical Event 2011 nell’ambito del “Medical Technology Event: Le tecnologie elettroniche al servizio della salute” svoltosi a Milano, il 6 ottobre 2011 presso Centro Congressi Palazzo delle Stelline e organizzato da Selezione di Elettronica, rivista del Gruppo SOLE 24ORE, in collaborazione con Farnell Italia. Il premio intende riconoscere i migliori progetti elettronici realizzati nel settore biomedicale, caratterizzati da un elevato livello di innovazione, affidabilità e applicabilità, nell’ambito delle seguenti categorie: a) Home & Portable Medical, b) Clinical (Diagnostic & Therapy) Medical, c) Medical Imaging. Graduatoria finale: 1° classificato, TeleFetal Care – Giuseppe Andreoni, Politecnico di Milano. Da ottobre 2010 è socio e membro del Consiglio d’Amministrazione di ComfTech s.r.l., società spin-off non partecipata del Politecnico di Milano ed incubata presso l’Acceleratore di Impresa del Politecnico di Milano e della Fondazione Politecnico di Milano. ComfTech sviluppa, produce e vende una linea di indumenti sensorizzati per la misura di segnali e parametri biologici. Comfortable Technology ha partecipato alla Startcup Milano-Lombardia ove ha vinto il 1° Premio “Filarete Investimenti” sezione Scienze della Vita, il Premio speciale per la miglior idea imprenditoriale dell’area della Provincia di Lecco, e la Menzione speciale del “Bright Future Ideas Award” del British Consulate General and UK Trade&Investment Milan. ComfTech si è anche classificata tra i 10 finalisti tra i migliori progetti del Premio Nazionale Innovazione edizione 2010.
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Da giugno 2006 è socio e membro del Consiglio d’Amministrazione di SxT – Sistemi per Telemedicina s.r.l., società spin-off del Politecnico di Milano. Infatti l’Ing. Andreoni ha promosso la costituzione di SXT – Sistemi per telemedicina, società Spin-Off del Politecnico di Milano costituita il 1/06/2006 e che sviluppa una linea di prodotti wearable per la misura di segnali e parametri biologici ed ausili per il supporto all’handicap. SXT nasce a Lecco con il supporto della Provincia, avendo vinto il BANDO PER IL SOSTEGNO ALL’INNOVAZIONE TECNOLOGICA DELLE P.M.I. DELLA PROVINCIA DI LECCO E PER LO SVILUPPO DI NUOVE INIZIATIVE IMPRENDITORIALI NELL’AREA LECCHESE. Anno 2005 (contributo a f.p. € 46.000,00) e come migliore nuova idea imprenditoriale (Premio aggiuntivo € 3.000,00). SXT è stata finalista al premio Startcup Milano-Lombardia 2006. Da dicembre 2002 a Dicembre 2007 è stato Ricercatore presso il Dipartimento di Bioingegneria del Politecnico di Milano. Dal 2003 al 2006 è stato membro eletto della Giunta di Dipartimento di Bioingegneria del Politecnico di Milano con delega alle Infra-struttura di Rete e Informatiche. Ha partecipato al Gruppo di Lavoro sulle Modalità di Nuova Verbalizzazione On-Line e alla successiva estensione con l’introduzione della Firma digitale. Ha partecipato alle attività del Centro Interdipartimentale di Ergonomia del Politecnico di Milano dal 1999 al 2005. Da settembre 2003 a dicembre 2005 è stato il Direttore del Progetto Domotica e del relativo Laboratorio di Domotica della Fondazione Politecnico di Milano. Nel triennio 2003-2005 è stato tutor esperto nominato dal MIUR per la valutazione di progetti nell’ambito del Cluster 15 – Piano “Tecniche per immagini”. Da settembre 1999 a marzo 2000 è stato consulente dell’Area Sanità della società CONSIEL (Gruppo Telecom Italia). Da luglio 1994 ad agosto 1995 ha ricoperto la carica di responsabile del laboratorio di bioimmagini presso l'Istituto di Ricerche Farmacologiche ‘M.Negri’ di Milano presso l'Unità di Neurobiologia dell'Alzheimer con il compito di gestione e sviluppo di un sistema di acquisizione ed elaborazione di bioimmagini. Da marzo 1993 a novembre 1993 ha svolto uno Stage aziendale pressi FIAT Auto S.p.A. patrocinato dall'Associazione Tecnica dell'Automobile (ATA) tramite l'erogazione di una borsa di studio sui temi dell’ergonomia dei movimenti di accessibilità a vettura. Project Manager del Politecnico di Milano per il progetto europeo: EUROShoE (Development of the processes and implementation of the management tools for the Extended User Oriented Shoe Enterprise) funded within the 5th Framework Program of the European Community (grant # G1RD CT 2000 00343) nel periodo 2000-2003. Responsabile operativo di alcuni task per il Politecnico di Milano, nell’ambito del progetto europeo ANNIE (Application of Neural networks to Integrated Ergonomics) funded within the 4th Framework Program of the European Community (EC - Contract N.: BRPR CT96 0355, EC - Project N.: BE96-3433) nel periodo 1996-1999. ATTIVITA’ SCIENTIFICA Attività di ricerca L'attività di ricerca condotta presso il Politecnico di Milano consiste principalmente nello design, sviluppo e realizzazione di metodologie, sistemi, servizi e prodotti innovativi per la salute dell’uomo. In particolare si occupa di strumentazione per la rilevazione di segnali biomedici (e loro elaborazione), ed applicate alla medicina e alle apparecchiature biomedicali, delle tecnologie biomediche, dell’ergonomia e lo studio dell’interazione fisica uomo-macchina-ambiente con nello sviluppo di modelli e procedure sperimentali, dell’assistive technology e della domotica.
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Partecipa a programmi di ricerca finanziati dalla Comunità Europea, e/o finanziati da altri enti pubblici e privati nazionali (MIUR, Ministero della Sanità, ASI) e internazionali (ESA, UE). E’ co-autore di 9 brevetti nazionali ed internazionali, nonché di numerose pubblicazioni a carattere scientifico principalmente su libri e riviste internazionali. Nella sua attività di ricerca, i principali ambiti di lavoro ed interesse sono: Wearable sensors, Ergonomia, e Ausili innovativi.
1. Wearable sensors L’ing. Andreoni coordina le attività del SensibiLab (Laboratorio di Sensori e Sistemi Biomedicali) del Dipartimento INDACO ubicato presso il Campus Point del Polo Territoriale di Lecco, e ove si sviluppano tecnologie e modelli di raccolta dati, analisi e simulazione dell’interazione uomo- macchina-ambiente attraverso metodologie innovative nel paradigma del wearable o disappearing computing.
2. Ergonomia Nel Dipartimento INDACO è Coordinatore del Laboratorio LyPhE (Laboratory of Physical Ergonomics). Gli ambiti di ricerca specifici nel settore dell’ergonomia nel paradigma del Design for All si caratterizzano nei seguenti punti: • lo studio dell'ergonomia dei gesti correlati al lavoro e all'uso e alla progettazione di prodotti (in
particolare autovetture, elettrodomestici ed apparecchiature biomedicali) basati su parametri antropometrici, biomeccanici, e di interazione fisica con il prodotto;
• lo studio dell'ergonomia delle posture mediante sviluppo di protocolli sperimentali e metodologie di valutazione basati su parametri biomeccanici, ad esempio nell’ergonomia dell’automobile (sedile e della postura di guida);
• lo sviluppo di metodi per l’analisi e la simulazione del movimento umano e dell’interazione uomo-macchina-ambiente per la progettazione (con applicazione alla prototipazione virtuale) e la verifica ergonomica dei posti di lavoro;
• nel settore della riabilitazione per la definizione di tecnologie e metodologie di valutazione funzionale su base quantitativa della mobilità del rachide sano e patologico e altri distretti anatomici.
3. Ausili innovativi Nel campo dell’Assistive Technology e delle interfacce uomo-macchina avanzate ha affrontato i problemi legati all'accessibilità delle risorse informatiche (computer e servizi ad esso collegati) da parte di persone disabili. La ricerca si svolge sul fronte della realizzazione di ausili wearable per facilitare/rendere possibile la comunicazione con il computer in particolare per la comunicazione e la navigazione in internet. In parallelo si sono intrapresi studi sui processi di interazione tra uomo e macchina al fine di realizzare sistemi adattativi che possano rispondere al meglio alle esigenze dei soggetti critici.
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Curriculum Vitae di ANDREA BONARINI Andrea Bonarini (Milano, 1957). Laurea in Ingegneria Elettronica (1984), Dottorato di Ricerca (1989), Politecnico di Milano. Master in Programmazione Neurolinguistica (1993), IIPNL. È professore di prima fascia e membro del Collegio del Dottorato in Ingegneria dell'Informazione (Coordinatore per la Sezione Informatica dal 2011) presso il Dipartimento di Elettronica e Informazione del Politecnico di Milano. È membro del Progetto di Intelligenza Artificiale e Robotica del Politecnico di Milano dal 1984. Coordina dal 1990 il Laboratorio di Intelligenza Artificiale e Robotica, presso il quale ha seguito più di 140 tesi di laurea, diverse tesi ERASMUS, tesi dell'Alta Scuola Politecnica e 10 tesi di dottorato che hanno portato, tra l'altro, allo sviluppo di diversi robot autonomi mobili per applicazioni di servizio, di intrattenimento, riabilitazione, didattiche e spaziali. È stato nominato Fellow dell'Alta Scuola Politecnica nel 2012. È tra i fondatori dell'Associazione Italiana per l'Intelligenza Artificiale (AI*IA) e dell'Italian Regional Interest Group del Neural Network Council dell'IEEE. E' stato dal 2008 al 2010 Chair dell'Italian Chapter dell'IEEE Computational Intelligence Society. E' stato dal 2003 al 2006 Coordinatore Nazionale del Gruppo di Lavoro Robotica dell'AI*IA. Ha partecipato per anni all'iniziativa Robocup, anche con compiti di organizzazione strategica (membro dell'executive committee dal 2002 al 2010). Ha partecipato e coordinato numerosi progetti nazionali e internazionali, finanziati da EU, CNR, MURST, ASI e aziende pubbliche e private. I suoi interessi di ricerca riguardano: interpretazione dati intelligente, sviluppo di robot autonomi (in particolare per servizio, edutainment e giochi), affective computing, apprendimento per rinforzo, sistemi fuzzy. Ha pubblicato più di 140 articoli in riviste, libri e atti di congressi internazionali. (http://scholar.google.com/citations?user=WgxMfwMAAAAJ&hl=en)
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Curriculum Vitae di FIAMMETTA COSTA Laurea in Architettura conseguita il 5 aprile 1993 presso il Politecnico di Milano. Tesi dal titolo "Riqualificazione dell'area industriale dismessa Krupp ad Essen" (relatore prof. T. Maldonado) Votazione: 100/100 e lode. Dottorato di Ricerca in Disegno Industriale conseguito il 9 gennaio 1999 presso il dipartimento DiTec del Politecnico di Milano. Dissertazione di Dottorato dal titolo “Prodotto, sistema di produzione, ambiente. Verso uno sviluppo sostenibile del settore industriale” (tutor prof. M. Chiapponi) Dal 1999 al 2002 Titolare di un assegno di ricerca dal titolo “Dalla cura delle cose alla cura delle persone. Innovazione dei prodotti della sanità” Dal 2002 Socio della Società Italiana di Ergonomia e Membro della Commissione UNI Ergonomia, Sottocommissione “Principi generali”, Gruppo di lavoro “Usabilità dei prodotti” Dal 1999 al 2001 Docente a contratto di “Requisiti ambientali del prodotto industriale” presso la III Facoltà di Architettura – Design del Politecnico di Milano Dal 2001 al 2003 Docente a contratto di “Ergonomia applicata al disegno industriale” presso la III Facoltà di Architettura – Design del Politecnico di Milano Dal 2002 Ricercatore di ruolo in Design (settore scientifico disciplinare icar/13) presso il Dipartimento INDACO del Politecnico di Milano. Attività didattica
• dal 2003 al 2004 titolare dell’insegnamento di “Ergonomia applicata al disegno industriale” nei Laboratori di Disegno industriale I e III della III Facoltà di Architettura – Design del Politecnico di Milano
• dal 2004 al 2007 titolare dell’insegnamento di “Disegno industriale” nel Laboratorio del secondo anno della III Facoltà di Architettura – Design del Politecnico di Milano
• dal 2004 al 2007 titolare del corso di “Human Factors Design” presso il Polo di Como della III Facoltà di Architettura – Design del Politecnico di Milano
• dal 2007 al 2009 titolare dell’insegnamento di “Ergonomia per il design” nel laboratorio di sintesi del III anno della III Facoltà di Architettura – Design del Politecnico di Milano
• dal 2007 al 2008 titolare del corso di “Ergonomia applicata al disegno industriale” della III Facoltà di Architettura – Design del Politecnico di Milano
• dal 2008 al 2010 titolare del corso di “Ergonomia per il design” della III Facoltà di Architettura – Design del Politecnico di Milano
• dal 2009 al 2010 titolare dell’insegnamento di “Elementi di progettazione” nel laboratorio di sintesi del I anno della III Facoltà di Architettura – Design del Politecnico di Milano
• dal 2004 al 2006 responsabile del coordinamento del di Master di I livello in Ergonomia del prodotto e della comunicazione (finanziato fondi FSE)
• dal 2005 al 2010 titolare del corso di “strumenti per la ricerca” per il Dottorato di ricerca in Design e comunicazione multimediale del dipartimento INDACO del Politecnico di Milano
• dal 2006 al 2007 tutor progetto ASP “BrInA_Broadband Innovative Applications Smile with Simpatia” in collaborazione con Dipartimento di Elettronica e Informazione
• nel 2008 responsabile del workshop “Active Welfare”, International Summer School - Designing connected places, Torino World Design Capital
• dal 2009 al 2011 tutor progetto ASP “Willchair, Progetto ASP per una carrozziona robotizzata”, in collaborazione con Dipartimento di Elettronica e Informazione
Attività di ricerca
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L’attività riguarda principalmente lo User Driven Design e le tecniche di ricerca e integrazione nel processo di progettazione di caratteristiche e necessità degli utenti. I lavori di ricerca e di consulenza sono svolti a livello locale, nazionale ed europeo. Tra le attività più significative:
• partecipazione alla ricerca “Sistemi, strutture e tecnologie di ausilio al disagio fisico, psichico e sensoriale. Il contributo dell’ergonomia e della bioingegneria nella verifica del sistema utenza debole/prodotto/servizi” (PRIN 2001-2003)
• coordimento dell’unità del Politecnico nella ricerca "l'ambiente domestico informatizzato: progetto e verifica dell'integrazione di utente, tecnologia e prodotto" (PRIN 2003-2005)
• partecipazione alla ricerca “Integrare Design E Arredo per L’autonomia Individuale”” (Bando meta-distretti industriali della Lombardia, 2006-2008).
• Partecipazione alla ricerca “Easyfridge_frigorifero ad alta accessibilità per utenza ampliata” (per Indesit-Fondazione Politecnico, 2007-2009)
• coordinamento della ricerca “Babylandia_inclusive design di prodotti e ambienti per bambini (Bando meta-distretti industriali della Lombardia, 2008-2010).
• coordinamento della ricerca “MOHE - Mobile Health for moms, kids, adults and elderly” (per Samsung Korea, 2010)
• coordinamento della ricerca “Workable - Ergonomia e automazione per l’accessibilità delle postazioni di lavoro” (per INAIL, 2010-2011)
• partecipazione alla ricerca “MAMMA Monitoraggio anziani multimodale e assistenza” (Fondo Espressioni di Interesse Regione Lombardia, 2010-2012)
• coordinamento della ricerca “Parabike - Design di bici da corsa paralimpiche per Londra 2012” (per INAIL, 2011-2012)
• partecipazione alla ricerca “Easyrider – sviluppo di cicli per utenza debole” (Atala, 2011-2012) • partecipazione alla ricerca “Life 2.0_ Geographical positioning services to support independent
living and social interaction of elderly people” (CIP-ICT-PSP-2010-4-270965 Pilot Type B, 2011-2013)
Lista delle pubblicazioni più significative: Libri (selezione) • M. Romero, P. Perego, G. Andreoni, F. Costa, New strategies for technology products development in
HealthCare, in Meng Joo Er (ed), New Trends in Technologies: Control, Management, Computational Intelligence and Network Systems, Sciyo, 2010, pp 131-142, pp.
• F. Costa, Valutare l’usabilità: metodi di prova e tecniche empiriche, in F. Tosi, Ergonomia, Progetto, Prodotto, Franco Angeli-Polidesign, 2005, pp. 127-154
• F. Costa, (2004) Prodotti per la sanità, in Anselmi L. e F. Tosi (a cura di), L’usabilità dei prodotti industriali, Moretti & Vitali 2004
• F. Costa, G. Andreoni, e P. Landoni, “Tecnologie informatiche e utenza debole. La progettazione ergonomica dei siti web e delle postazioni di lavoro per disabili”, Il Sole 24Ore
• F. Costa, La progettazione di prodotti industriali per la sanità, in A. Baglioni e R. Tartaglia (a cura di), Ergonomia e ospedali, Il Sole 24 Ore, 2002
• F. Costa, Health Care Design. Il contributo del design nei processi di innovazione nel settore biomedicale, Edizioni Polidesign, 2002
• F. Costa, Sistema di valutazione e certificazione ambientale dei prodotti industriali, in Progetto Abitare Verde. Convegno internazionale. Riciclare: Tecniche esperienze e prospettive nell’architettura e nel design, Edizioni Giannini, 2001
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Paper (selezione) • G. Andreoni, P. Arslan, F. Costa, S. Muschiato, M. Romero, L. Orbetegli, G. Gobo, Sustainable
Children’s Product Experience. University Collaboration with Italian Industry in Lombardy Region, in F. Ceschin, C. Vezzoli and J. Zhang, Lens International Conference: Sustainability in Design: Now!, Bangalore, India, 29 september-1 october 2010
• Andreoni, L. Anselmi, F. Costa, M. Mazzola, E. Preatoni, M. Romero, B. Simionato, Human behaviour analysis and modelling: a mixed method approach, AHFE 3rd International Applied Human Factors end Ergonomics Conference, Miami, 17-20 July 2010
• M. Romero, F. Costa, G. Andreoni, M. Mazzola, J. Vargas, L. Conenna, Proactive Ergonomics in refrigerator concept development in Proceedings of the Human Computer Interaction International Conference, San Diego, USA, 21-24 July 2009
• C. Martins de Assis, M. Romero, F. Costa, G. Andreoni, Global Ethnography for intercultural products: Dishwashers experience, in Proceedings of the Human Computer Interaction International Conference, San Diego, USA, 21-24 July 2009
• M. Romero; M. Mazzola; F. Costa; G. Andreoni, An Integrated method for a qualitative and quantitative analysis for an ergonomic evaluation of home appliances, Measuring Behavior 2008
• F. Costa, S. Oliva, F. Rizzo, Products’ Usability and Brand Preferences: The iPod Case Study, in Undisciplined! Proceedings of the Design Research Society Conference 2008. David Durling, Chris Rust, Lin-Lin Chen, Philippa Ashton and Ken Friedman (editors), Sheffield, UK, 16-19 July 2008
Articoli su riviste (selezione) • M. Pillan, F. Costa, User-Centred Design of Communication Environments and Systems for Disabled
People, in Knowledge, Technology & Policy: Volume 22, Issue 4, 2010, Page 265- 273 • G. Andreoni, O. Ciani, F. Costa, M. Mazzola, R. Romero, M. Zambetti, Quantitative body movement
and gesture assessment in ergonomics, in Int. J. Human Factors Modelling and Simulation, Vol. 1, No. 4, 2010, pp. 390-405
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Curriculum Vitae di FRANCA GARZOTTO Franca Garzotto è Professore Associato di Ingegneria Informatica al Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria del Politecnico di Milano, dove è co-direttrice del Laboratorio HOC, un centro di ricerca e sviluppo focalizzato sulle tecnologie multimediali per la didattica, l’apprendimento, e i beni culturali.
La ricerca di Franca Garzotto, applicata prevalentemente al settore della didattica/apprendimento supportati da ICT, si focalizza sui metodi e strumenti per la modellizzazione applicazioni ipermediali (“stazionarie” e mobili), usabilità, interazione uomo macchina, e piu’ recentemente sistemi “tangibles” e mobili basati su tecnologie RFID, smartphones, e motion based per il supporto ai soggetti con gravi disabilita’ cognitive.
Svolge attivita’didattica sia presso la Facolta’ di Disegno Industriale che la Facoltà di Ingegneria dell’Informazione del Politecnico. Tiene tutorials e workshop sui temi della multimedialita’, usabilita’, design patterns, interaction design in conferenze internazionali, ed e' (co)-autrice di oltre 100 articoli scientifici di livello internazionale.
E' stata membro dei comitati scientifici delle principali conferenze nazionali ed internazionali sulla multimedialita’, web engineering, ed interazione uomo macchina.
E’ stata program co-chair di ICHIM’01, la piu’ significativa conferenza mondiale sull’informatica applicata ai beni culturali, e di ACM IDC 2010, la piu' importante conferenza internazionale su "Interaction Design and Children" . E’ HCI track chair di ACM EuroiTV 2013, full paper chair di ACM IDC 2014, general chair di ACM AVI 2014 (Advanced Visual Interfaces).
Dal 1988, Franca Garzotto e’ stata coinvolta in molti progetti europei (INDOC, SUPERDOC, MINER, HYTEA, HYPERTOUR, SITMOON, UWA, OPENDRAMA, VNET5, HELP, MINERVA) ed e’ stata capo progetto per il Politecnico di Milano 4 progetto europei di e-learning: TELL - Towards Effective network supported coLLaborative learning activities, ADAPT – Adaptivity and adaptability in ODL based on ICT, ELEN – A network of e-learning Centers, EDUCOMICS (Educational Use of Web Comics), PREATY (Asseement methods and Evaluation of Learning Benefits ). E’ responsabile di due progetti europei focalizzati su tecnologie basate sul paradigma di game-based learning per bambini disabili in contesti terapeutici ed educativi, (responsabilita’ dell’intero progetto e del coordinamento di tutti i partners) : PLC (Playful Learning on the Cloud) - Project #49 - AL Smart Spaces - EC Program EIT ICT Lab 2012-2013; M4ALL ((Motion-based adaptable playful learning experiences for children with motor and mental disabilities ) Project # 531219- LLP-1-2012-1-IT-KA3-KA3MP - EC Long Life Learning KA3-ICT Program - 2012 -2014
E’ stata capo-progetto dello “Studio di fattibilità per il Portale della Cultura Italiana” per conto del Ministero Italiano Beni e Attività Culturali (MBAC). E’ stata membro del Board of Directors di EPOCH-Research Network on Excellence in Processing Open Cultural Heritage (IST-2002- 507382), il piu’ vasto progetto europeo nel settore e-culture, e del comitato europeo sulla Qualità delle Applicazioni Multimediali per la
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Cultura (su nomina) dalla Comunità Europea, collaborando in seguito con il MBAC sullo stesso tema nell’ambito del progetto europeo MINERVA.
E' attualmente membro del review panel degli ERC (European Research Council) starting grants.
Dal 1997 al 1999, e’ stata European Chair di SIG-WEB (ACM Special Interest Group on Hypermedia & Web). E’ attualmente Presidente dell’Italian Chapter di ACM SIGHCHI (ACM Special Interest Group on Human Computer Interaction)
