Institutul de Informatică Teoretică

(Institute of Computer Science)

 

Prezentare institut

Misiunea Institutului de Informatică Teoretică este de a aduce contribuţii la îmbogăţirea cunoaşterii în domeniul informaticii și în domeniile conexe (tehnologia informației, inteligenţă artificială, științe cognitive, matematică aplicată, comunicații, electronică), realizarea de cercetări relevante pentru cultura și știința națională.

Istoric

Institutul, înființat în 1984, a fost filială a Institutului de Cercetare pentru Tehnică de Calcul și Informatică din București până în iunie 1990 când, prin Hotărârea Guvernului nr. 501/1990, a fost integrat în Academia Română sub denumirea de Institutul de Informatică Teoretică (IIT). La aniversarea a 30 de ani de activitate, în cadrul Academiei Române (2020), institutul a primit diploma „Meritul Academic”.

Programul de cercetare al Institutului este analizat periodic având în vedere promovarea domeniilor strategice pentru Institut, cât și adaptarea temelor de cercetare la contextul științific național și internațional. Institutul de Informatică Teoretică urmărește să dezvolte cercetarea de înaltă calitate, producând rezultate fiabile și contribuind la dezvoltarea cunoașterii și științei în beneficiul general al societății. Pentru a obține și menține un nivel ridicat al cercetărilor, obiectivele strategice ale Institutului se bazează pe perfecţionarea continuă și specializarea resurselor umane prin programe de doctorat și post-doctorat.

Domenii şi direcții de cercetare abordate în Institut

Principalele domenii şi direcţii  de cercetare ale Institutului sunt:

• dezvoltarea de resurse lingvistice și tehnologii de prelucrare a limbii române;
• analiza semnalului vocal cu aplicații în modelarea elementelor prozodice, identificarea emoțiilor transmise prin voce și dezvoltarea de aplicații medicale pentru diagnosticul și tratamentul unor boli;
• dezvoltarea de metode, algoritmi și tehnici de analiză, procesare, clasificare, segmentare și compresie pentru semnale, imagini şi secvenţe video;
• dezvoltarea de modele și metode formale pentru sisteme concurente și distribuite;
• dezvoltarea de algoritmi, metode și resurse software pentru proiectul fundamental „Atlase lingvistice” al Academiei Române.

Principalele rezultate obținute:

• Contribuţii la elaborarea formatului electronic al marelui Dicționar Tezaur al Limbii Române (eDTLR)
• Elaborarea în colaborare cu Institutului de Cercetări pentru Inteligență Artificială „Mihai Drăgănescu” din București (ICIA) a Corpusului Limbii Române Contemporane (CoRoLa)
• Realizarea de resurse electronice și tehnologii deep learning pentru descifrarea automată a documentelor vechi românești din alfabet chirilic în alfabet latin (DeLORo),
• Corpusul Sunetele limbii române – SRoL pentru analiza de prozodie şi emoţie transmisă prin voce.
• Tehnici de procesare a limbajului natural pentru extragerea de informații, tehnici de analiză big data aplicate textelor, etc.;
• Dezvoltarea de tehnici de analiză video pentru clasificarea locomoției umane şi analiza mersului cu aplicații în reabilitarea medicală;
• Analiza comportamentului animalelor în captivitate prin analiză video;
• Algoritmi de optimizare inspirați din natură cu aplicații în procesarea imaginilor;
• Metode clasificare şi regăsire a imaginilor folosind trăsături locale invariante;
• Baza de imagini ODIDS pentru testarea algoritmilor de clasificare şi regăsire a imaginilor;
• Aplicații ale modelelor bazate pe ecuaţii cu derivate parţiale (PDE) în procesarea imaginilor;
• Analiza și procesarea videoclipurilor de colonoscopie în timp real prin metode de Deep Learning folosind microsisteme Jetson;
• Dezvoltarea de tehnici pentru analiza variabilității imaginilor de samare;
• Tehnici de procesare automată a semnalelor biomedicale pentru identificarea şi clasificarea afecţiunilor cardiace
• Tehnici de procesare automata software pentru interfatare creier calculator
• Sistem software informațional bazat pe tehnici și metode GIS pentru editarea transcrierilor fonetice dialectale în limba română, editarea, stocarea, analiza și publicarea informaţiilor dialectale. Acest sistem este folosit, de mai bine de 10 ani, de dialectologii de la Institutul de Lingvistică „Iorgu Iordan – Alexandru Rosetti” al Academiei Române din București (ILIR) şi Institutul de Filologie Română „A. Philippide” al Academiei Române din Filiala Iaşi (IFR) pentru publicarea atlaselor lingvistice (ILIR: Atlasul lingvistic al dialectului aromân, vol. II, Noul atlas lingvistic român, pe regiuni. Muntenia și Dobrogea vol. VI; IFR: Noul atlas lingvistic român, pe regiuni. Moldova şi Bucovina volumele III, IV, V).
• Sistem pentru consultarea on-line a informatiilor despe dialectele Românești
• Modelarea interacțiunilor în cadrul sistemelor concurente
• Aplicații în informatică ale structurilor cu suport finit

Premii ale Academiei Române şi ale Filialei Iaşi a Academiei Române

Rezultatele cercetărilor din Institut au fost appreciate cu următoarele premii ale Academiei Române:

• Premiul „Aurel Vlaicu” în anul 1989 (H.N. Teodorescu),
• Premiul „Tudor Tănăsescu” în anii 1998 (D. Gâlea şi O. Brudaru), 2019 (L. Goraş), 2021 (M. D. Zbancioc și M. Feraru),
• Premiul „Grigore Moisil” în anii 2000 (G. Ciobanu), 2003 (D. Cristea),  2013 (B. Aman),  2022 (A. Alexandru); 
• Premiul „Gheorghe Cartianu” în anii 2008 (T. Barbu), 2013 (F. Rotaru şi S. Bejinariu),
• Premiul „Mihai Drăgănescu“ în anul 2017 (V. Apopei, D. Jitcă şi O. Păduraru),
• şi următoarele premii ale Filialei Iaşi a Academiei Române:
• Premiul „Octav Mayer” în anii 2004 (G. Ciobanu), 2006 (V. Apopei, S. Bejinariu, R. Luca ş.a.),
• trei premii pentru secţiunea ştiinţelor exacte în anul 2022 (C. Bolea, B. Aman, G. Ciobanu).

Manifestări ştiinţifice organizate/coorganizate

• International Conference on Linguistic Resources and Tools for Processing Romanian Language – SpeD.
• IEEE International Conference on e-Health and Bioengineering – EHB
• IEEE International Conference on Electronics, Computers and Artificial Intelligence – ECAI
• Şcoala de vară internaţională dedicată procesării limbajului natural – EUROLAN
• International Conference on Linguistic Resources and Tools for Processing Romanian Language – ConsILR.
• Workshop-ului național Lexicografia academică românească. Provocările informatizării, organizat de Departamentul de Lexicologie – Lexicografie al Institutului de Filologie Română „A. Philippide” și de Colectivul de limbaj natural de la Institutul de Informatică Teoretică de la Academia Română – Filiala Iaşi
• Simpozionul naţional „Sisteme Inteligente şi Aplicaţii”, în programul manifestărilor ştiinţifice “Zilele Academice Ieşene”, Iaşi în colaborare cu Comisia de Inteligenţă Artificială şi Sisteme Fuzzy a Filialei Iași a Academiei Române. 
• Întâlniri periodice de lucru în cadrul seminarului “Gr. Moisil” şi al Comisiei de Inteligenţă Artificială şi Sisteme Fuzzy a Filialei Iași a Academiei Române.

 

Conducerea Institutului de Informatică Teoretică

Domenii ştiinţifice de interes: Analiza unor sisteme neliniare cu aplicaţii în prelucrarea semnalelor; Modelarea elementelor prozodice ale semnalului vocal cu aplicaţie în sistemele de sinteză vocală text-voce; Identificarea emoţiilor transmise prin vorbire;Dezvoltarea de algoritmi şi metode pentru editarea şi stocarea informaţiilor din atlasele lingvistice şi sociolingvistice (textele dialectale).

Distinctii: Premiul „Octav Mayer” al Academiei Române Filiala Iaşi în anul 2006 pentru rezultatele obţinute în dezvoltarea de metode şi algoritmi pentru managementul, prelucrarea și valorificarea prin publicare a resurselor din cadrul proiectului fundamental Atlase Lingvistice al Academiei Române;

Premiul “Mihai Drăgănescu” al Academiei Române în anul 2017 pentru lucrările publicate în domeniul analizei semnalelor audio şi procesării semnalelor vocale.

 

Consiliu științific al IIT

• Vasile Apopei – director institut
• Acad. Horia Nicolai Teodorescu – director onorific
• Prof. dr. Dan Cristea, membru corespondent al Academiei Romane
• Dr. Tudor Barbu
• Dr. Silviu Ioan Bejinariu
• Dr. Bogdan Aman
• Dr. Cătălina-Monica Fira – secretar ştiinţific cu delegare
• Ramona Luca

Colective de cercetare

• Colectivul de prelucrarea limbajului natural
• Colectivul de procesarea semnalului vocal
• Colectivul de procesare de imagini „Profesor Dan Gâlea”
• Colectivul de modele şi metode formale

 

• Colectivul de prelucrarea limbajului natural

Scurtă prezentare: Principalele aspecte abordate de colectiv sunt: dezvoltarea de resurse lingvistice și tehnologii de prelucrare a limbii române; exemple sunt, contribuții la elaborarea formatului electronic al marelui Dicționar Tezaur al Limbii Române (eDTLR), elaborarea în colaborare a Corpusului Limbii Române Contemporane (CoRoLa), resurse electronice și tehnologii deeplearning pentru descifrarea automată a documentelor vechi românești din alfabet chirilic în alfabet latin (DeLORo), tehnici de procesare a limbajului natural pentru extragerea de informații, tehnici de analiză big data aplicate textelor, etc.;

• • Coordonator
    • Prof. Dan Cristea
  • Membrii colectivului
    • Daniela Gîfu

 

• Colectivul de de procesarea semnalului vocal

Scurtă prezentare: Cercetările abordate de colectiv urmăresc obţinerea de contribuţii la dezvoltarea de instrumente software tehnici și metode pentru analiza semnalului vocal cu aplicaţii în studiul aspectelor prozodice, în identificarea emoțiilor transmise prin voce şi în dezvoltarea de aplicaţii medicale de diagnostic şi tratament. O parte din rezultatele obţinute de acest colectiv sunt prezentarea pe pagina Corpusul Sunetele limbii române – SRoL.

Urmare a rezultatelor publicate membrii echipei de cercetare au obţinut Premiul „Tudor Tănăsescu” în anul 2021 (M. D. Zbancioc, M. Feraru), şi Premiul „Mihai Drăgănescu“ în anul 2017 (V. Apopei, D. Jitcă şi O. Păduraru)

• • Coordonator
    • Marius-Dan Zbancioc 

 

• Colectivul de procesare imagini „Profesor Dan Gâlea”

Scurtă prezentare: Principalele teme de cercetare abordate de colectiv sunt:  Metode ale inteligenței artificiale în analiza, clasificarea imaginilor şi analiza mișcării umane în secvențe video (Metode de urmărire şi clasificare bazate pe învățare profundă  în secvențe video, cu aplicații în recuperarea medicală; Proiectarea de filtre bidimensionale, metode de  clasificare şi regăsire a imaginilor cu nivel ridicat de zgomot); Tehnici avansate de analiză a imaginilor statice şi video, bazate pe învățarea automată și profundă (Algoritmi avansați de viziune computerizată pentru extragerea obiectelor și entităților de interes din imagini şi secvențe video; Tehnici de segmentare a imaginilor statice şi video, bazate pe analiza multiscalară utilizând rețele neurale convoluționale și ecuații cu derivate parțiale; rețele neuronale cu învățare profundă pentru detecția punctelor de interes din cadrul videocolonoscopiilor); Metode de prelucrare neliniară a semnalelor cu aplicaţii în recunoaşterea formelor (Selecția trăsăturilor și a parametrilor arhitecturilor în probleme de clasificare; Predicția și/sau detecția imediată a modificărilor apărute pe semnale 1D). În plus, membrii colectivului sunt implicați în proiectul Atlase Lingvistice, proiect fundamental al Academiei Române, având ca obiectiv Proiectarea de sisteme informatice pentru managementul resurselor lingvistice și publicarea Atlaselor Lingvistice în format tipărit şi on-line.

• • Coordonator
    • CS I Dr. habil. Tudor Barbu
  • Membrii colectivului
    • CS II dr. Hariton-Nicolae Costin
    • CS II dr. Silviu-Ioan Bejinariu
    • Florin Rotaru CS III, Ph.D
    • CS Ing. Adrian Ciobanu
    • CS Cristina Diana Niţă
    • CS III Dr. Mihaela Luca
    • CS II dr. Catalina Monica Fira

 

• Colectivul de modele şi metode formale

Scurtă prezentare: Susținând deplin și temeinic denumirea institutului (Institutul de Informatică Teoretică), colectivul de modele și metode formale urmează linia inițiată de Grigore C. Moisil (părintele informaticii teoretice în România) de a combina în mod fericit matematica cu informatica. Ca urmare a rezultatelor publicate de membrii echipei în revistele de mare vizibilitate (reviste Q1 și Q2) sau în conferințe importante (rang A și B), toți membrii colectivului au primit (în ani diferiți) Premiul „Grigore C. Moisil” al Academiei Române: G. Ciobanu în anul 2000,  B. Aman în anul 2013, iar A. Alexandru în 2022.

Colectivul este implicat în cercetarea fundamentală în informatică și matematică, mai exact în algebre de procese, semantică formală, logică și sisteme de tipuri, precum și în fundamentele matematicii (teoria mulțimilor). Susținând un domeniu inițiat de Gh. Păun, colectivul are contribuții semnificative și în calculul membranar. Împreună cu foștii membri și cu colaboratorii interni și externi, membrii colectivului au contribuții valoroase în aceste domenii; rezultatele obținute au fost acceptate la conferințe internaționale bine cotate și au fost publicate în reviste și cărți cu vizibilitate internațională.

• • Coordonator
    • CS I  Gabriel Ciobanu
  • Membrii colectivului
    • CS II Bogdan Aman
    • CS II Alexandru Andrei.