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The Indiana MAS research project aims at providing a framework for the digital protection and conservation of rock art natural and cultural heritage sites, by storing, organizing and presenting information about them in such a way to encourage scientific research and to raise the interest and sensibility towards them from the common people.

More specifically, the purpose of the project is to design and develop a working multi-agent system (MAS) supporting archaeologists and historians (the "domain experts") in
O1. integrating heterogeneous unstructured data (multilingual textual documents, pictures, and drawings) related to rock carvings into a single repository;
O2. normalizing data by recognizing those referring to the same object, correctly associating them with its digital representation, and removing duplicate data;
O3. classifying normalized data according to the "Indiana ontology" that will be extracted in a semi-automatic way from the unstructured data, and that will evolve as data will;
O4. organizing classified data into a Digital Library and making the library accessible thanks to a web-based, multilingual, user-friendly interface;
O5. interpreting data stored in the Digital Library, finding relations among them, and enriching them with the semantic information extracted thanks to this interpretation and relation retrieval stage.
The five objectives above will be pursued by intelligent agents that interact with domain experts in a user-friendly way, performing the tasks required to achieve their goals in a semi-automatic way. Domain experts will be required to supervise the agents' activities, but their intervention and involvement will be kept to the minimum possible, and will be always facilitated by means of tools that will prevent them to be exposed to the technical details.
The end users of our Indiana MAS will mainly be archaeologists and historians, but also teachers, scientists, students, directors of museums, and common people.
The MAS will be general enough to be used in any cultural heritage domain where rock carving is a central feature. However, in order to demonstrate the feasibility of our proposal and to measure its results in a quantifiable way, we will apply it to the preservation of the rock art of Mt. Bego.

Mt. Bego testbed

The choice of Mt. Bego testbed was made because, thanks to a consolidated collaboration between the University of Genova and the  Laboratoire Départemental de Préhistoire du Lazaret, Nice, the University of Genova has free access to the Adevrepam database containing information about all the rock carving reliefs of that site (45.000 records). Also, the University of Genova owns an inedited and invaluable collection of up to 16.000 drawings and reliefs made by Clarence Bicknell between 1898 and 1910, in his campaigns on Mt. Bego.
There are also historical and geological reasons for this choice: until 1947 Mt. Bego belonged to Italy, and it shows close relationships with carvings that we can find in Italian sites. A section of the engraved area of Mt. Bego still lies on the Italian side and is included in the Argentera Park.
The name "Mount Bego" derives from the Indoeuropean Beg, meaning Divine God. The same origin characterizes the name of "Mt. Beigua", in Ligury. And indeed, Mt. Beigua shows rock carvings similar to Mt. Bego's ones, as well as Monte Sagro in the Apuan Alps. This suggested that Mt. Bego, Mt. Beigua, and Mt. Sagro were three relevant sanctuaries for the ancient Ligures.
Strong relationships exist between Mt. Bego and Val Camonica rock art sites too: Val Camonica rock named "permian sandstone" has the same structure of Mt. Bego's one, named "pelite".

Expected results and measurable indicators for evaluating them

The concrete outcomes expected by the Indiana MAS (in a 1-to-1 correspondence with the project's objectives), are the following:
R1. Integration of Bicknell legacy, written documents (in English, Italian and French) and pictures into the Adevrepam database. As a measurable indicator, we assert that the Adevrepam database will increase its dimension, storing about 55,000 documents relevant for Mt. Bego rock art (among which, 10,000 new) by the end of the project.
R2. Bicknell legacy contains drawings and annotations of petroglyphs which are already stored in the Adevrepam database. The Indiana MAS needs to recognize duplicates in order to avoid the creation of multiple separate entries for the same object. We expect that the Indiana MAS will be able to automatically recognize duplicate or very similar documents (text and images) in 35% cases on average.
R3. We already developed an ontology, based on the taxonomy by de Lumley and Echassoux [dLE09], for tagging drawings with concepts taken from that ontology (namely, for classifying drawings according to the ontology); that ontology will be extended in a semi-automatic way in order to correctly classify multilingual documents and pictures, and not only drawings, and will be used to classify newly inserted documents according to it.  As far as textual documents are concerned, we expect that at least 80% documents (in English, Italian and French) will be correctly classified according to the ontology. As far as drawings are concerned, the correct classification will be at least 25%.
R4. A Digital Library will be developed according to the current standard formats and accessibility protocols in order to make a part of the knowledge on Mt. Bego rock art available to everyone.  The Digital Library, named "Indiana GioNS" - Genoa, Nice, Salerno - will be hosted by DISI (Genova) and will be available, via a web- and agent-based interface, starting from the beginning of the project's second year.
R5. The Indiana MAS will integrate agents able to analyze and interpret drawings, agents able to reason on pictures, and agents able to understand natural language (in at least Italian, English, French). From the interaction among agents of these three different kinds, more sophisticated interpretations of documents and correlations among them will emerge. These results will be integrated into Indiana GioNS as well, thus implementing a dynamically growing repository of knowledge.
This outcome is much more difficult to measure in a quantifiable way than the previous ones; independent domain experts will be required to assess the quality of the interpretations and relationships resulting from this activity.
The principal investigator of the project collaborated with both professor de Lumley [AMQ+10,PQM+11] and the members of the research units in Genova [MLR10,BLMM10] and Salerno [CDM+08a,CDM+08b], for outlining the Indiana MAS vision and for developing some of its components that will be integrated in the actual MAS. This positive collaboration carried out in the last few years will be the basis for an even closer and more profitable collaboration inside the Indiana MAS project.

Applicability of the achieved results

The applicative potential of the Indiana MAS project is huge: a commercial tool extending the Indiana MAS prototype might be used for storing, organizing and presenting information on rock art sites spread all over the world, in such a way that scientific research would be encouraged and that the interest and sensibility towards these sites from the common people would be raised.
Italy is disseminated of rock art sites. We may mention Ciappo delle conche, Ciappo dei ceci, Ciappo del sale, Pietra delle coppelle, Monte Beigua in Ligury; Val Camonica and Valtellina in Lombardy; val Chisone, val di Susa, Val Sangone, Val Maira in Piedmont; Monte Sagro in Tuscany; Lillianes in Aosta Valley; Grotta del Genovese and Grotte dell'Addaura in Sicily.
We expect that a commercial exploitation of the results of the Indiana MAS project might bring benefits to Italian tourism and research.


Il progetto di ricerca Indiana MAS mira a fornire una piattaforma per la protezione e la conservazione digitale dei siti che sono patrimonio naturale e culturale di arte rupestre, memorizzando, organizzando ed esponendo informazioni riguardo questi siti in modo che venga incoraggiata la ricerca scientifica e che sia destato l'interesse e la sensibilità della comunità verso essi.

Più specificamente, lo scopo del progetto è sviluppare un sistema multi-agente (multi-agent system, MAS) che supporti archeologi e storici (gli esperti del dominio) per:
O1. integrare dati eterogenei e non strutturati (documenti testuali multilingua, immagini, disegni) relativi a incisioni rupestri in un unico repository;
O2. normalizzare i dati attraverso il riconoscimento di quelli appartenenti allo stesso oggetto, associandoli correttamente con la loro rappresentazione digitale e rimuovendo i duplicati;
O3. classificare i dati normalizzati mediante l'ontologia "Indiana" che sarà estratta semi-automaticamente dai dati non strutturati e che evolverà contestualmente all'evoluzione dei dati;
O4. organizzare i dati classificati in una biblioteca digitale e renderla accessibile grazie ad un'interfaccia web, multilingua, user-friendly;
O5. interpretare i dati archiviati nella biblioteca digitale, trovando relazioni fra essi ed arricchendoli con informazioni semantiche estratte attraverso le fasi di interpretazione e scoperta di relazioni.
Tali obiettivi saranno raggiunti mediante l'interazione user-friendly tra agenti intelligenti ed esperti del dominio. I primi eseguiranno i compiti loro richiesti in modo semi-automatico. I secondi supervisioneranno le loro attività con un intervento e coinvolgimento minimi e facilitati da strumenti che maschereranno i dettagli tecnici.
Gli utenti finali di Indiana MAS saranno principalmente archeologi e storici, ma anche insegnanti, ricercatori, studenti, direttori di musei e persone comuni.
Il MAS sarà sufficientemente generico da poter essere usato in ogni dominio in cui la preservazione delle incisioni rupestri abbia un ruolo centrale. Tuttavia, per dimostrarne la fattibilità e per valutarne i risultati in maniera quantitativa, il sistema verrà applicato alla preservazione dell'arte rupestre del M. Bego.

Il M. Bego

La scelta del M. Bego è stata fatta poiché, grazie alla consolidata collaborazione tra l'Università di Genova e il Laboratorio Dipartimentale di Preistoria del Lazaret, Nizza, Francia, l'Università di Genova ha libero accesso al database ADEVREPAM che contiene informazioni su tutti i rilievi di incisioni rupestri del sito (45.000 record). Inoltre l'Università di Genova possiede un'inedita ed inestimabile collezione di più di 16.000 disegni e rilievi fatti da C. Bicknell fra il 1898 e il 1910, durante le sue spedizioni sul M. Bego.
Vi sono anche ragioni storiche e geologiche per questa scelta: sino al 1947 il M. Bego apparteneva al territorio italiano e mostra notevoli similitudini con le incisioni che si possono trovare nei siti italiani. Una parte dell'area appartiene ancora all'Italia ed è inclusa nel parco dell'Argentera.
Il nome del monte proviene dall'indoeuropeo Beg, che significa signore divino. La stessa radice è alla base del nome del M. Beigua, in Liguria. Inoltre il M. Beigua mostra incisioni rupestri simili a quelle del M. Bego e del M. Sagro nelle Alpi Apuane. Questo suggerisce che il M. Bego, il M. Beigua e il M. Sagro fossero dei santuari particolarmente importanti per gli antichi Liguri.
Esistono infine forti collegamenti fra il M. Bego e i siti di arte rupestre della Val Camonica: la roccia della Val Camonica chiamata "arenaria permica" ha la stessa struttura della roccia del M. Bego, chiamata "pelite".

Risultati attesi e indicatori misurabili per valutarli

I risultati concreti attesi per il progetto Indiana MAS (in corrispondenza 1 a 1 con gli obiettivi del progetto) sono i seguenti:
R1. Integrazione del lascito di Bicknell, di documenti scritti (in inglese, italiano e francese) e immagini nel database del Laboratorio Dipartimentale di Preistoria del Lazaret ("Adevrepam database"), che ospita già più di 45.000 tra immagini, testi e schede ottenute dai rilievi nell'area del M. Bego. Quale indicatore misurabile, sosteniamo che il database Adevrepam crescerà, fino ad archiviare circa 55.000 documenti rilevanti per l'arte rupestre del M. Bego (tra i quali 10.000 nuovi) entro la fine del progetto.
R2. il lascito di Bicknell contiene disegni e annotazioni di petroglifi che sono già stati archiviati nel database Adevrepam. Il sistema Indiana MAS deve riconoscere i duplicati in modo da evitare la creazione di entry multiple e separate per lo stesso oggetto. Indiana MAS sarà in grado di riconoscere automaticamente duplicati o documenti molto simili (testi e immagini) nel 35% dei casi in media.
R3. Abbiamo già sviluppato un'ontologia basata sulla tassonomia descritta in [dLE09], per annotare i disegni con i concetti presi da questa ontologia (ovvero per classificare i disegni secondo tale ontologia); essa verrà estesa in modo semi-automatico per classificare correttamente documenti multilingua e immagini, non solo disegni, e verrà utilizzata per classificare documenti inseriti ex-novo. Per quel che riguarda i documenti testuali, almeno l'80% dei documenti (in inglese, italiano e francese) sarà correttamente classificato in base all'ontologia. Per quel che riguarda i disegni, la classificazione sarà corretta in almeno il 25% dei casi.
R4. Una biblioteca digitale sarà implementata in base agli standard correnti e ai protocolli di accessibilità in modo da rendere disponibile a chiunque una larga parte della conoscenza sull'arte rupestre del M. Bego. La biblioteca digitale, chiamata "Indiana GioNS" - Genova, Nizza, Salerno - sarà ospitata al DISI (Genova) e sarà disponibile tramite un'interfaccia web basata su agenti, a partire dall'inizio del secondo anno del progetto.
R5. Indiana MAS integrerà agenti capaci di analizzare e interpretare disegni, agenti capaci di ragionare su immagini e agenti capaci di capire il linguaggio naturale (in italiano, inglese e francese).
Dall'interazione tra agenti di questi differenti tipi emergeranno interpretazioni più sofisticate di documenti e correlazioni tra essi. Questi risultati saranno integrati nell'Indiana GioNS, così da sviluppare un repository di conoscenza dinamicamente crescente. Coinvolgeremo esperti del dominio per accertare la qualità delle interpretazioni e delle relazioni risutanti da tale attività.
Il coordinatore del progetto ha collaborato sia con de Lumley [AMQ+10,PQM+11] che con i membri delle unità di Genova [MLR10,BLMM10] e Salerno [CDM+08a,CDM+08b] per delineare la visione di Indiana MAS e svilupparne alcune componenti. Questa collaborazione positiva sarà la base per una ancor più stretta e fruttuosa collaborazione nel progetto Indiana MAS.

Applicabilità dei risultati

Il potenziale applicativo del progetto Indiana MAS è enorme: uno strumento commerciale che estenda il prototipo Indiana MAS potrebbe essere usato per memorizzare, organizzare e presentare informazioni sui siti di arte rupestre disseminati in tutto il mondo, in modo da incoraggiare la ricerca scientifica e da sollevare l'interesse e la sensibilità verso questi siti da parte della gente comune.
L'Italia è disseminata, dal Nord al Sud, di siti di arte rupestre. Possiamo citare il Ciappo delle conche, il Ciappo dei ceci, il Ciappo del sale, la Pietra delle coppelle e il Monte Beigua in Liguria; la Val Camonica e la Valtellina in Lombardia; la Val Chisone, la Val di Susa, la Val Sangone e la Val Maira in Piemonte; il M. Sagro in Toscana; Lillianes in Val d'Aosta; la Grotta del Genovese e la Grotta dell'Addaura in Sicilia.
Ci aspettiamo che lo sfruttamento commerciale dei risultati del progetto porti benefici al turismo e alla ricerca italiani.



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[BCC+09] Andrea Baruzzo, Paolo Casoto, Prasad Challapalli, Antonina Dattolo, Nirmala Pudota, and Carlo Tasso, "Toward semantic digital libraries: Exploiting web 2.0 and semantic services in cultural heritage", Journal of Digital Information, 10(6), 2009.
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Last Updated on Friday, 23 March 2012 13:14  


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