La visita a musei o a luoghi di interesse di città d'ar-te può essere completamente reinventata attraverso modalità di fruizione moderne e dinamiche, basa-te su tecnologie di riconoscimento e localizzazione visuale, ricerca per immagini e visualizzazioni in realtà aumentata. Da anni il gruppo di ricerca AI-MIR porta avanti attività di ricerca su queste temati-che ricoprendo anche ruoli di responsabilità in pro-getti nazionali ed internazionali. Questo contributo riassume alcune delle attività di ricerca svolte e del-le tecnologie utilizzate, nonché la partecipazione a progetti che hanno utilizzato tecnologie di intelli-genza artificiale per la valorizzazione e la fruizione del patrimonio culturale. 1 Introduzione Il gruppo di ricerca Artificial Intelligence for Multimedia Information Retrieval (AIMIR) studia soluzioni di intelligen-za artificiale per l'analisi, ricerca e riconoscimento visuale in database di immagini di grandi dimensioni, tramite disposi-tivi mobili, sistemi informativi e motori di ricerca multime-diali. Negli ultimi anni, ha partecipato a numerosi progetti nazionali ed internazionali in ambito Beni Culturali, svilup-pando sistemi che consentono di riconoscere automaticamen-te, a partire da un'immagine, opere d'arte quali quadri, statue , edifici, iscrizioni antiche, effettuarne ricerche visuale su larga scala e visualizzazioni in realtà aumentata. Si consi-derino, ad esempio, il sistema
http://art.isti.cnr.it/ capace di riconoscere e fornire informazioni su più di 100 mila quadri, o
http://www.eagle-network.eu/image-search/ capace di rico-noscere visivamente iscrizioni antiche, in un database di più di un milione di immagini, anche da dispositivi mobili. Le tecniche sviluppate tengono in considerazione sia le problematiche di accuratezza che di scalabilità, garantendo lo sviluppo di sistemi con tempi di risposta fluidi e natura-li anche in situazioni e contesti dove la quantità di elementi da riconoscere, localizzare visivamente, e rendere aumentati è enorme, come all'interno di musei, o in zone di interesse di importanti città d'arte (piazze storiche, cattedrali, etc.). 2 Attività Scientifica L'attività scientifica portata avanti dal gruppo AIMIR sfrut-ta una sinergia di tecniche di analisi delle immagini, deep learning, strutture dati ed algoritmi di ricerca per similarità scalabili. I prototipi di ricerca sviluppati sono stati applica-ti con successo nell'ambito dei beni culturali, ad esempio, per riconoscere opere d'arte o edifici storici, per accedere ad informazioni in realtà aumentata, e per generare descri-zione automatiche di materiale digitale non adeguatamente annotato. Nell'ambito del riconoscimento visuale sono stati investi-gati sia approcci basati su aggregazioni (per es. BoW, VLAD, FV) di feature locali di immagini (quali SIFT ed ORB), sia feature estratte da reti neurali convoluzionali (CNN feature), che approcci ibridi (quale la combinazione di FV con CNN feature). Gli approcci ibridi basati sulla combinazione di aggregazioni di feature locali e CNN feature, per esempio, hanno mostrato una elevata efficacia nel riconoscimento di iscrizioni antiche [Amato et al., 2016b]. Approcci basati su "hand-crafted" feature e deep learning sono stati studiati ed utilizzati anche per la classifi-cazione automatica, il retrieval di immagini, la localizza-zione visuale ed applicazioni di realtà aumentata [Amato et al., 2015; Bolettieri et al., 2015; Amato et al., 2017b; Amato et al., 2017a]. Inoltre, per poter effettuare ricer-che visuali anche in datatabase di enormi dimensioni, sono state sviluppati innovativi algoritmi di ricerca per similari-tà approssimata [Amato et al., 2014; Amato et al., 2016a; Amato et al., 2018]. 3 Progetti in Ambito Beni Culturali Negli ultimi anni, il gruppo AIMIR ha partecipato a numerosi progetti nazionali ed internazionali su tematiche relative ai beni culturali e all'analisi del contenuto delle immagini per l'estrazione automatica di informazioni che ne permettano la descrizione automatica, il riconoscimento, la classificazione, la ricerca su larga scala, ed il loro accesso in realtà aumentata. Si citano a titolo d'esempio: VISECH-Visual Engines for Cultural Heritage, progetto regionale che ha lo scopo di avanzare lo stato dell'arte nel-l'ambito dell'analisi automatica delle immagini, sviluppando tecniche di riconoscimento e localizzazione visuale per effet-tuare realtà aumentata, mediante algoritmi altamente scala