Gli intervalli di Allen, o relazioni di Allen, rappresentano un quadro matematico fondamentale per la rappresentazione e il ragionamento temporale nell’intelligenza artificiale. Proposti da James F. Allen nel 1983, definiscono con precisione le relazioni qualitative possibili tra due intervalli temporali. Si distinguono tredici relazioni di base come "precede", "si sovrappone", "inizia", "termina", permettendo di modellare situazioni temporali complesse. Questa granularità li differenzia da altri modelli temporali, come i semplici punti nel tempo o i semplici marcatori di inizio/fine. Gli intervalli di Allen sono fondamentali per l’inferenza temporale, la pianificazione automatica e l’analisi di sequenze di eventi.

Casi d’uso ed esempi di applicazione

Vengono impiegati nella pianificazione dei compiti, gestione intelligente dei calendari, comprensione dei racconti, biologia computazionale (ad esempio, per lo studio dell’ordine di espressione genica) e ragionamento temporale nei sistemi embedded. Un assistente personale può, ad esempio, usarli per verificare che un appuntamento non si sovrapponga a un altro, o per rilevare potenziali conflitti in una pianificazione complessa.

Principali strumenti software, librerie, framework

Esistono varie librerie software: PyInterval (Python), AllenIntervalAlgebra (Java), oltre a moduli integrati in framework di pianificazione come PDDL o Temporal Logic of Actions. Strumenti come AllenAI o il solver CSP Gecode supportano anch’essi il ragionamento sugli intervalli temporali.

Sviluppi recenti, evoluzioni e tendenze

Le ricerche recenti si focalizzano sull’integrazione degli intervalli di Allen con modelli probabilistici e sull’estensione a scenari multivariati o incerti (incertezza temporale). L’uso di queste relazioni nell’apprendimento automatico, specialmente per l’analisi di sequenze (NLP, bioinformatica) o la pianificazione adattiva in robotica, è in rapida crescita. I lavori attuali mirano anche a ottimizzare la scalabilità degli algoritmi di ragionamento per gestire grandi insiemi di intervalli in tempo reale.