Education

Members of the group support education activities of the Department of Digital Systems, as follows:

MSc Courses:
- Web applications (1st semester in e-Learning programme)
- MSc Thesis in semantic web technologies for e-learning

Pre-graduate courses:
- Algorithms and Complexity (4th semester)
- Artificial Intelligence (5th semester)
- Agents and Multiagent systems (7th semester)
- Semantic Web and Ontologies (8th semester)

Προτεινόμενα θέματα πτυχιακών εργασιών:

  • Προσεγγιστικοί κατανεμημένοι αλγόριθμοι επίλυσης περιορισμών και μελέτη της αποτελεσματικότητάς τους.
  • Η επίλυση προβλημάτων περιορισμών και μάλιστα σε μεγάλης κλίμακας κατανεμημένα προβλήματα με μεγάλους αριθμούς μεταβλητων και περιορισμών που κατανέμονται σε διάφορους πράκτορες έχει μεγάλο ενδιαφέρον λόγω της πληθώρας εφαρμογών. Στην παρούσα πτυχιακή θα μελετηθούν και συγκριθούν προσεγγιστικοί κατανεμημένοι αλγόριθμοι επίλυσης περιορισμών όπως ο DSA, αλγόριθμοι message passing, καθώς και αλγόριθμοι που βασίζονται στην ενισχυτική μάθηση. Οι αλγόριθμοι θα αξιολογηθούν σε μεγάλης κλίμακας προβλήματα ως προς την ταχύτητα και την ποιότητα της λύσης τους.

  • Χρήση μεθόδων συνεργατικής ενισχυτικής μάθησης για την κατανεμημένη επίλυση προβλημάτων περιορισμών.
  • Η κατανεμημένη επίλυση προβλημάτων περιορισμών είναι μια ενδιαφέρουσα ερευνητική περιοχή των πολυ-πρακτορικών συστημάτων. Γενικά το πρόβλημα έχει υψηλή υπολογιστική πολυπλοκότητα. Για το λόγο αυτό εχουν αναπτυχθεί πλήρεις και προσεγγιστικοί αλγόριθμοι με διάφορες ιδιότητες και συμπεριφορές.
    Στο πλαίσιο της πτυχιακής αυτής θα εξετάσουμε τη χρήση μεθόδων ενισχυτικής μάθησης για την επίλυση προβλημάτων με πολλούς και ίσως αντικροούμενους περιορισμούς (π.χ. για τη επίλυση ενός προβλήματος εύρεσης κοινού τόπου, ημέρας και ώρας συνάντησης). Οι πράκτορες έχουν διάφορες προτιμήσεις και αναπτύσουν στρατηγικές για την επίλυση των περιορισμών με τους άλλους πράκτορες. Οι στρατηγικές αυτές μπορεί να αφορούν τον τρόπο ανάθεσης τιμών στις μεταβλητές του προβλήματος κ.ά. Καθώς επιλύουν το πρόβλημα μαθαίνουν την «αξία» των στρατηγικών αυτών, με βάση και τη συμπεριφορά των άλλων πρακτόρων. Με αυτό τον τρόπο προσαρμόζουν τη συμπεριφορά τους στην επίλυση του προβλήματος.
    Ο αλγόριθμος που θα αναπτυχθεί θα πρέπει να συγκριθεί με 2 αλγορίθμους κατανεμημένης επίλυσης περιορισμών: ένα πλήρη (π.χ. ADOPT) και ένα προσεγγιστικό (π.χ. DSA).
    Αρχικά θα εξετάσουμε τη συμπεριφορά των πρακτόρων σε στατικά περιβάλλοντα, και αργότερα (αν υπάρχει χρόνος) ,για δυναμικά περιβάλλοντα όπου ο αριθμός των πρακτόρων, οι προτιμήσεις τους, ή και οι περιορισμοί που θέτουν μπορούν να αλλάζουν

  • Υλοποίηση και αξιολόγηση αλγορίθμου κατάτμησης οντολογιών.
  • Οι οντολογίες είναι τα βασικά στοιχεία για την ανάπτυξη του σημασιολογικού ιστού. Είναι ρητές, τυπικές και συμφωνημένες αναπαραστάσεις εννοιών και σχέσεων μεταξύ οντοτήτων για ένα πεδίο γνώσης.
    Ο στόχος της πτυχιακής αυτής είναι η ανάπτυξη αλγορίθμου για την κατάτμηση οντολογιών με αποτελεσματικό τρόπο.
    Διαφορετικές εφαρμογές που απαιτούν την κατάτμηση οντολογιών έχουν διαφορετικές απαιτήσεις από ένα αλγόριθμο κατάτμησης. Η παρούσα πτυχιακή θα κατασκευάσει ένα βασικό αλγόριθμο του οποίου η συμπεριφορά μπορεί να ρυθμιστεί υπό διάφορες απαιτήσεις.
    Ο αλγόριθμος θα αξιολογηθεί σε μεγάλες γνωστές οντολογίες .

  • Ανάπτυξη πολυπρακτορικού συστήματος για την αποτελεσματική αξιοποίηση αρθρωμάτων οντολογιών κατά την αντιστοίχιση οντολογιών.
  • Οι οντολογίες είναι τα βασικά στοιχεία για την ανάπτυξη του σημασιολογικού ιστού. Είναι ρητές, τυπικές και συμφωνημένες αναπαραστάσεις εννοιών και σχέσεων μεταξύ οντοτήτων για ένα πεδίο γνώσης.
    Ο στόχος της πτυχιακής αυτής είναι η ανάπτυξη κατανεμημένου αλγορίθμου για την αντιστοίχιση οντολογιών.
    Η αντιστοίχιση οντολογιών αποτελεί μια μεγάλη πρόκληση για την ενοποίηση πηγών πληροφορίας στον παγκόσμιο ιστό. Έχουν αναπτυχθεί και αναπτύσονται αλγόριθμοι με πολύ καλά αποτελέσματα. Μια από τις προκλήσεις είναι η αντιστοίχιση μεγάλων οντολογιών (π.χ. οντολογιών που δε χωρούν στη μνήμη ενός Η/Υ).
    Μια τεχνική για την αντιμετώπιση μεγάλων οντολογιών είναι το «σπάσιμό» τους σε αρθρώματα και η αντιστοίχιση μεταξύ αρθρωμάτων σε πρώτη φάση, και σε μετέπειτα φάση η λεπτομερέστερη αντιστοίχιση των στοιχείων των αντίστοιχων αρθρωμάτων.
    Το πρόβλημα αυτό μπορεί να αντιμετωπισθεί με κατανεμημένο τρόπο, αν σκέφούμε ότι κάθε πράκτορας μπορεί να είναι υπεύθυνος για ένα άρθρωμα μιας οντολογίας. Συνεπώς, θα πρέπει οι πράκτορες να «αυτο-οργανωθούν» για να βρούν με ποιόν (ή ποιούς) θα πρέπει να «συννενοηθούν» για την εύρεση αντιστοιχειών μεταξύ των επιμέρους αρθρωμάτων τους, με στόχο την εύρεση ενός συνόλου αντιστοιχήσεων.
    Ο στόχος της πτυχιακής είναι η ανάπτυξη ενός αλγορίθμου για την αντιστοίχιση αρθρωμάτων με κατανεμημένο τρόπο.
    Το συνολικό σύστημα θα αξιολογηθεί σε μεγάλες οντολογίες από το διαγωνισμό ΟΑΕΙ.

  • Ανάπτυξη αλγορίθμου για την αυτο-οργάνωση πρακτόρων με στόχο την καλύτερη αξιοποίηση των οντολογιών τους κατά τη συλλογιστική.
  • Οι οντολογίες είναι τα βασικά στοιχεία για την ανάπτυξη του σημασιολογικού ιστού. Είναι ρητές, τυπικές και συμφωνημένες αναπαραστάσεις εννοιών και σχέσεων μεταξύ οντοτήτων για ένα πεδίο γνώσης.
    Η κατανεμημένη συλλογιστική πρακτόρων με χρήση οντολογιών είναι ένα ενδιαφέρον (και αναγκαίο για επίλυση) πρόβλημα. Το ζητούμενο όμως το «πως θα οργανωθούν» οι πράκτορες αυτοί για να αξιοποιήσουν καλύτερα τη γνώση που κατέχουν. Π.χ. πράκτορες που έχουν συναφή γνώση θα πρέπει να βρίσκονται στην ίδια ομάδα, ή πράκτορες που έχουν διαφορετική γνώση θα πρέπει να αλληλοσυμπληρώνονται και να βρίσκονται στην ίδια ομάδα?
    Η πτυχιακή αυτή θα εξετάσει διαφόρους τρόπους αυτο-οργάνωσης πρκατόρων για την καλύτερη δυνατή αξιοποίηση των οντολογιών τους και θα δώσει συγκριτικά αποτελέσματα.

  • Κατάτμηση RDF γράφων.
  • Το πλαίσιο περιγραφής πόρων (RDF ) αποτελεί διεθνές πρότυπο μοντέλο δεδομένων για τον παγκόσμιο ιστό. Οι RDF γράφοι αποτελούν βασικό μέσο σύνδεσης δεδομένων από διάφορες πηγές πληροφορίας και συνήθως έχουν μεγάλο μέγεθος και αυξνόμενη πολυπλοκότητα. Για το λόγο αυτό απαιτείται η κατάτμηση αυτών σύμφωνα με διάφορες απαιτήσεις εφαρμογών.
    Στόχος της παρούσας πτυχιακής είναι να μελετήσει και υλοποιήσει αλγορίθμους κατάτμησης RDF γράφων, καθώς επίσης να αξιολογήσει την αποτελεσματικότητά τους για διάφορες απαιτήσεις κατάτμησης.

  • Σημασιολογική ολοκλήρωση δεδομένων ροής με δομημένα και ημι-δομημένα δεδομένα.
  • Τα δεδομένα ροής είναι συνήθως δεδομένα που έρχονται με μεγάλη ταχύτητα από πολλαπλούς αισθητήρες, και επομένως χαρακτηρίζονται από αυξημένο όγκο και ταχύτητα. Συνήθως τα δεδομένα αυτά θέλουμε να τα συνδέσουμε με στατικά δεδομένα σε μια βάση δεδομένων ή με ημι-δομημένα δεδομένα (π.χ. σε μορφή πίνακα εντός κειμένου).
    Στόχος της πτυχιακής εργασίας είναι να υλοποιήσει ένα σύστημα για τη σημασιολογική σύνδεση δεδομένων ροής με άλλα δεδομένα. Η πτυχιακή περιλαμβάνει (α) το σημασιολογικό χαρακτηρισμό των δεδομένων – από όπου και αν προέρχονται και (β) τη σύνδεσή τους σε πραγματικό χρόνο.

  • Μοντελοποίηση της κίνησης πλοίων στο Αιγαίο με χρήση πολυπρακτορικού συστήματος.
  • Η πτυχιακή εργασία αποσκοπεί στην μοντελοποίηση της κίνησης των πλοίων το χώρο του Αιγαίου με χρήση πολυπρακτορικού συστήματος.
    Η κάθε οντότητα μοντελοποιείται ώς ένας πράκτορας, και ακολουθεί συγκεκριμένους κανόνες συμπεριφοράς υπό κατάλληλες συνθήκες. Ο στόχος της υλοποίησης είναι να (α) να δημιουργήσει ένα περιβάλλον μοντελοποίησης κίνησης πλοίων (β) να μοντελοποιήσει την κίνηση στο Αιγαίο , όσο το δυνατόν κοντύτερα στη πραγματικότητα, (γ) να μελετήσει παραμέτρους βελτιστοποίησης της κίνησης.

  • Κοινωνική πλατφόρμα καταγραφής εμπειριών κατανεμημένες σε χώρο και χρόνο.
  • Στόχος είναι η ανάπτυξη ενός περιβάλλοντος όπου οι συμμετέχοντες αναρτούν εμπειρίες (π.χ. ταξιδιωτικές ή καταγραφής συμβάντων σε γεωγραφικά σημεία ή παρακολούθησης διαλέξεων/μαθημάτων), και λαμβάνουν εμπειρίες άλλων ώστε να τις αξιοποιήσουν.
    Το σύστημα θα πρέπει να λειτουργεί με τρόπο που να καταγράφει την αξιοπιστία, τη διαθεσιμότητα και το βαθμό ικανοποίησης του κάθε ατόμου από τη ληφθείσα πληροφορία.
    Έτσι θα πρέπει να προσφέρει λειτουργίες καταγραφής, κατηγοριοποιήσης, αναζήτησης, απεικόνισης των εμπειριών, καθώς και μηχανισμούς καταγραφής άποψης για κάθε «κομάτι» εμπειρίας και βαθμολόγησής του, με στόχο να αποτιμά την ακρίβεια των απαντήσεων και την ικανοποίηση αυτών που αναζητούν πληροφορία.

  • Παρουσίαση συγχωνευμένης πληροφορίας από ετερογενείς πηγές.
  • Στόχος είναι η αξιοποίηση υπάρχουσας τεχνολογίας σημασιολογικού ιστού για την ανάκτηση δεδομένων από σχεσιακές βάσεις δεδομένων και την ενοποίηση /σύνδεση των δεδομένων αυτών για την παροχή εύληπτης, ενιαίας και ολοκληρωμένης πληροφόρησης προς τους τελικούς χρήστες.
    Τέτοιες πηγές πληροφορίας μπορεί να αφορούν στην πραγματικού-χρόνου κίνηση πλοίων στο Αιγαίο και στα ανακοινωμένα δρομολόγια πλοίων : Η ενοποίηση της πληροφορίας αυτής μπορεί αν δώσει συμπεράσματα για τον προορισμό, ώρα άφιξης πλοίων κλπ.
    Η πτυχιακή περιλαμβάνει την εξοικείωση με υπάρχουσες τεχνολογίες για την ανάκτηση πληροφορίας και για την ενοποίηση δεδομένων από σχεσιακές βάσεις δεδομένων, την εξοικείωση με τις υπάρχουσες βάσεις δεδομένων, την ανάπτυξη του όλου συστήματος και την αποτίμηση της αποτελεσματικότητάς του.

  • Αυτόματη αντιστοίχιση δεδομένων ροής σε οντολογίες.
  • H παρούσα εργασία αποσκοπεί στην μελέτη συστήματων και μεθόδων αξιοποίησης ροών δεδομένων μέσω οντολογιών. Το βασικό πρόβλημα που θα απασχολήσει την εργασία αυτή είναι η έγκαιρη αναγνώριση των τύπων δεδομένων και των σχέσεων μεταξύ αυτών για την περιγραφή τους με βάση την οντολογία με χρήση μεθόδων μηχανικής μάθησης.

    Όλες οι πτυχιακές απαιτούν 12-μηνη δουλειά. Ο χρόνος γενικά κατανέμεται ως εξής:
    1. 3 μήνες βιβλιογραφική μελέτη και κατανήση του προβλήματος και των σχετικών με αυτό αλγορίθμους
    2. 2 μήνες για σχεδιασμό αλγορίθμων και επιμέρους μεθόδων
    3. 1 μήνας σχεδιασμού πειραματικών διατάξεων
    4. 4 μήνες ανάπτυξης λογισμικού
    5. 3 μήνες πειραμάτων (οι 2 μήνες συμπίπτουν με τους τελευταίους από τους 4 μήνες της ανάπτυξης για την πλήρη εκσφαλμάτωση του λογισμικού και την απόκτηση καλύτερης αίσθησης της συμπεριφοράς των αλγορίθμων)
    6. 1 μήνας συγγραφής πτυχιακής εργασίας