icbnet

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

English (United Kingdom)
Θέματα διπλωματικών εργασιών

Κατέβασμα σε αρχείο pdf

1. Σχεδίαση και ανάπτυξη εφαρμογής άμεσης ανταλλαγής μηνυμάτων για κινητές συσκευές με λειτουργικό σύστημα iOS και Android με έμφαση σε θέματα ασφάλειας.

Κατά την τελευταία δεκαετία έχει παρατηρηθεί μία ιδιαίτερη αύξηση στη χρήση των σύγχρονων εφαρμογών άμεσης ανταλλαγής μηνυμάτων. Συγκεκριμένα, η λειτουργία άμεσης ανταλλαγής μηνυμάτων έχει πλέον υπερισχύσει της επικοινωνίας μέσω e-mail σε προσωπικό επίπεδο, ενώ έχει αρχίσει να αποκτά έδαφος και σε επαγγελματικές συνομιλίες. Οι πιο δημοφιλείς εφαρμογές άμεσης ανταλλαγής μηνυμάτων για κινητές συσκευές είναι εμπλουτισμένες με επιπρόσθετες λειτουργίες, πέραν της αποστολής και λήψης κειμένου, οι οποίες επιτρέπουν στους χρήστες τους την ανταλλαγή φωτογραφιών, βίντεο και ορισμένων κοινών τύπων αρχείων (π.χ., .docx, .pdf).

Στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας, θα αναπτυχθεί ένα σύστημα άμεσης ανταλλαγής μηνυμάτων, το οποίο θα βρίσκει εφαρμογή σε κινητές συσκευές με λειτουργικό σύστημα iOS και Android. Το αποτέλεσμα της διπλωματικής εργασίας θα πρέπει να δίνει στους χρήστες τη δυνατότητα άμεσης ανταλλαγής κειμένου και εικόνων, ενώ θα εξεταστεί η δυνατότητα λήψης και ανταλλαγής φωτογραφιών και βίντεο.

Απαραίτητη προϋπόθεση είναι η μελέτη των πιο διαδεδομένων λύσεων άμεσης ανταλλαγής μηνυμάτων (π.χ., WhatsApp, Viber, Slack). Ιδιαίτερη έμφαση θα δοθεί στα θέματα ασφάλειας που συνδέονται με τις εφαρμογές αυτής της κατηγορίας. Συγκεκριμένα, θα εξεταστούν οι απειλές στην ασφάλεια των χρηστών και τη διασφάλιση της ακεραιότητας και αυθεντικότητας της πληροφορίας που ανταλλάσσεται και, στη συνέχεια, οι τεχνικές που έχουν υιοθετηθεί από τις πιο δημοφιλείς λύσεις για την προστασία αυτής.

Απαραίτητη είναι η καλή γνώση της γλώσσας προγραμματισμού Java ή της γλώσσας προγραμματισμού Python.

(1 – 2 άτομα) (Υπεύθυνοι ερευνητές: Ε. Καραμανής, Π.-Φ. Μπάκαλος, Μ.-Ε. Παπαδοπούλου, Υ. Δ/ρες)

 

2. Σχεδίαση και ανάπτυξη εφαρμογής διαχείρισης πολυμεσικού περιεχομένου για το Διαδίκτυο και για κινητές συσκευές με λειτουργικό σύστημα iOS και Android.

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως στόχο τη σχεδίαση και την ανάπτυξη τόσο μία διαδικτυακής εφαρμογής όσο και των αντίστοιχων εφαρμογών για κινητές συσκευές με λειτουργικό σύστημα iOS και Android, η οποία θα επιτρέπει στους χρήστες της να οργανώνουν φωτογραφίες, βίντεο και αρχεία ήχου. Μέσω της κινητής συσκευής του, ο χρήστης θα έχει τη δυνατότητα να δημιουργεί πολυμεσικό περιεχόμενο και να το αποθηκεύει σε ειδικούς φακέλους μέσω της εφαρμογής. Το αποθηκευμένο περιεχόμενο θα πρέπει να είναι προσβάσιμο τόσο από την εφαρμογή της κινητής συσκευής όσο και από οποιοδήποτε πρόγραμμα περιήγησης στο Διαδίκτυο.

Το περιεχόμενο που παράγει και αποθηκεύει ο χρήστης θα πρέπει να φέρει ορισμένα μεταδεδομένα, όπως είναι η ημερομηνία και η τοποθεσία δημιουργίας, όπως επίσης και ορισμένες ετικέτες (tags) που το χαρακτηρίζουν. Με τον τρόπο αυτό, καθίσταται δυνατή η ανάκτηση περιεχομένου με βάση τα παραπάνω κριτήρια.

Στο πλαίσιο της διπλωματικής εργασίας, θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στον τρόπο παρουσίασης της εφαρμογής (κινητής και διαδικτυακής). Συγκεκριμένα, η προσφερόμενη λύση θα πρέπει να είναι εύχρηστη, ενώ η περιήγηση στο περιεχόμενο θα πρέπει να πραγματοποιείται με τα ελάχιστα δυνατά βήματα. Τέλος, η αποθήκευση του περιεχομένου θα πρέπει να γίνεται με το βέλτιστο τρόπο, επιτυγχάνοντας, από τη μία πλευρά, την εξοικονόμηση χώρου και, από την άλλη, την εξασφάλιση της ποιότητας του περιεχομένου ανεξάρτητα από τα χαρακτηριστικά του μέσου που χρησιμοποιείται για την προβολή του (π.χ., διαστάσεις οθόνης κινητής συσκευής).

Απαραίτητη είναι η καλή γνώση της γλώσσας προγραμματισμού Java.

(1 - 2 άτομα) (Υπεύθυνοι ερευνητές: Ε. Καραμανής, Π.-Φ. Μπάκαλος, Υ. Δ/ρες, Δρ. Δ. Μερίδου)

 

3. Εξόρυξη δεδομένων από κοινωνικά δίκτυα με σκοπό την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικών με την ελληνική επικαιρότητα.

Τα κοινωνικά δίκτυα αποτελούν πλέον αναπόσπαστο κομμάτι της ζωής των Ελλήνων, οι οποίοι, μέσω αυτών, έχουν τη δυνατότητα έκφρασης της άποψής τους γύρω από φλέγοντα θέματα της επικαιρότητας. Πολλές φορές, τα πιο δημοφιλή κοινωνικά δίκτυα, όπως είναι το Facebook και το Twitter, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μέσα ενημέρωσης, αντικαθιστώντας εφημερίδες και ειδησεογραφικές ιστοσελίδες. Καθώς δε οι χρήστες των κοινωνικών δικτύων αυξάνονται και αποκτούν πιο ενεργό χαρακτήρα, οι παραγόμενες ροές πληροφορίας δρουν ως αισθητήρες γεγονότων του πραγματικού κόσμου.

Ο εντοπισμός και, κατ’ επέκταση, η ανάλυση των δημοφιλών θεμάτων συζήτησης αποτελεί ένα δημοφιλές ερευνητικό πεδίο, ενώ συνήθως μελετάται με βάση τη γεωγραφική τοποθεσία των χρηστών. Στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας, θα χρησιμοποιηθούν τα APIs (Application Programming Interfaces) που προσφέρονται από ορισμένα από τα πιο δημοφιλή κοινωνικά δίκτυα με σκοπό την ανίχνευση εκτάκτων γεγονότων που αφορούν κυρίως την ελληνική επικαιρότητα, δημοφιλών θεμάτων συζήτησης (π.χ., εθνικές εκλογές), λεπτομερειών σχετικών με την κυκλοφοριακή δραστηριότητα, κ.λπ.

Τα αποτελέσματα της υλοποίησης θα οπτικοποιηθούν κάνοντας χρήση των γλωσσών HTML5, JavaScript και σχετικών βιβλιοθηκών οπτικοποίησης δεδομένων.

Απαραίτητη είναι η καλή γνώση της γλώσσας προγραμματισμού Java ή της γλώσσας προγραμματισμού Python.

(1 – 2 άτομα) (Υπεύθυνοι ερευνητές: Δρ. Δ. Μερίδου, Ε. Καραμανής, Π.-Φ. Μπάκαλος, Υ. Δ/ρες)

 

4. Πειραματική σύγκριση τεχνολογιών συστημάτων διαχείρισης βάσεων δεδομένων.

Οι σύγχρονες τεχνολογικές εξελίξεις, οι οποίες επιτρέπουν την παραγωγή δεδομένων σε κάθε διασυνδεδεμένη οντότητα, έχουν δημιουργήσει την ανάγκη για αποδοτικά συστήματα διαχείρισης δεδομένων. Οι NoSQL (Not Only SQL) βάσεις δεδομένων ικανοποιούν τις προηγμένες αυτές ανάγκες, προσφέροντας τις κατάλληλες υποδομές αποδοτικής αποθήκευσης των δεδομένων και γρήγορης πρόσβασης σε αυτά.

Οι NoSQL βάσεις δεδομένων διαχωρίζονται σε τέσσερις βασικές κατηγορίες. Οι Εγγραφοκεντρικές Βάσεις Δεδομένων (Document-Oriented Databases) αποθηκεύουν πληροφορία σε εγγραφές που έχουν τη μορφή ενός κειμένου. Η πιο δημοφιλής μορφή αναπαράστασης δεδομένων στις βάσεις αυτές είναι η JSON (JavaScript Object Notation), ενώ η πρόσβαση στα δεδομένα είναι συνήθως δυνατή μέσω του πρωτοκόλλου HTTP (Hypertext Transfer Protocol). Οι Στηλοκεντρικές Βάσεις Δεδομένων (Column-Oriented Dabatases) διατηρούν τα δεδομένα τους οργανωμένα σε στήλες, σε αντίθεση με τις σχεσιακές βάσεις δεδομένων, οι οποίες αποθηκεύουν την πληροφορία σε γραμμές. Ο σχεδιασμός τους επιτρέπει τη διατήρηση μεγάλου όγκου δεδομένων, όπως επίσης και την αποδοτική εφαρμογή ερωτημάτων σε αυτά. Οι Βάσεις Δεδομένων Ζευγών Κλειδιών-Τιμών (Key-Value Databases) αποτελούν την πιο απλή μορφή βάσεων NoSQL. Κάθε εγγραφή έχει τη μορφή ενός κλειδιού εν είδει χαρακτηριστικού, το οποίο συνοδεύεται από μία τιμή. Τα κλειδιά, κάθε ένα από τα οποία είναι μοναδικό, σχηματίζουν ένα είδος καταλόγου, ο οποίος διευκολύνει την αναζήτηση σε μία τέτοια βάση δεδομένων. Τέλος, στις Βάσεις Δεδομένων Γράφων (Graph Databases) οι εγγραφές αναπαρίστανται ως κορυφές ενός γράφου, ο οποίος σχηματίζεται μέσω των συσχετίσεων που αναπτύσσονται μεταξύ των κορυφών αυτών.

Οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες υλοποιήσεις των προαναφερθεισών κατηγοριών NoSQL βάσεων δεδομένων είναι οι εξής:

  • Εγγραφοκεντρικές Βάσεις Δεδομένων: MongoDB και CouchDB,
  • Στηλοκεντρικές Βάσεις Δεδομένων: HBase και Cassandra,
  • Βάσεις Δεδομένων Ζευγών Κλειδιών-Τιμών: Redis και Riak,
  • Βάσεις Δεδομένων Γράφων: Neo4J, InfiniteGraph

Στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας, θα αξιολογηθούν τα παραπάνω NoSQL συστήματα διαχείρισης δεδομένων ως προς την απόδοσή τους. Συγκεκριμένα, θα εξεταστούν οι λειτουργίες εισαγωγής, ανανέωσης και διαγραφής δεδομένων, εφαρμογής απλών ερωτημάτων (της μορφής SELECT) και σύνθετων (π.χ., με τη χρήση γεωχωρικών χαρακτηριστικών).

Απαραίτητη είναι η καλή γνώση της γλώσσας προγραμματισμού Java ή της γλώσσας προγραμματισμού Python.

(1 – 2 άτομα) (Υπεύθυνοι ερευνητές: Δρ. Δ. Μερίδου, Ε. Καραμανής, Υ. Δ/ρας)

 

5. Σχεδιασμός και ανάπτυξη ασφαλούς συστήματος διαχείρισης και ανταλλαγής προσωπικών δεδομένων μέσω Social Avatars.

Τα Social Avatars αποτελούν την ψηφιακή αναπαράσταση των χρηστών του Διαδικτύου σε διαδικτυακούς εικονικούς κόσμους. Μπορούν να συλλέγουν δεδομένα μέσω διαφόρων προσωπικών συσκευών των χρηστών (π.χ., μέσω έξυπνων βιομετρικών εφαρμογών κινητού τηλεφώνου, wearable συσκευών ή/και υπαρχόντων συστημάτων ιατρικού περιεχομένου), να αποθηκεύουν και να ανταλλάσουν πληροφορίες μεταξύ τους, σύμφωνα πάντα με τις προτιμήσεις ιδιωτικότητας των χρηστών που αντιπροσωπεύουν. Τα Social Avatars συντροφεύουν δια βίου τον άνθρωπο, συγκεντρώνοντας μακροχρόνια ακριβή δεδομένα, όπως αυτά που χαρακτηρίζουν τον τρόπο διαβίωσής του, το ιατρικό του ιστορικό, καθώς και άλλες προσωπικές του πληροφορίες, οι οποίες, ωστόσο, δεν αποτελούν ταυτοποιητικά στοιχεία για τον ίδιο, όπως, για παράδειγμα, η ηλικία του. Τα δεδομένα αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολλούς τομείς για ερευνητικούς και μη σκοπούς, έχοντας ως απώτερο στόχο τη βελτίωση της ποιότητας ζωής του ανθρώπου. Καθώς, τα τελευταία χρόνια, η κοινή χρήση προσωπικών δεδομένων ενθαρρύνεται σημαντικά, απαραίτητη είναι η διασφάλιση προστασίας αυτών στο χρήστη.

Στα πλαίσια της διπλωματικής εργασίας, θα πραγματοποιηθεί μελέτη των προσωπικών δεδομένων που συλλέγονται από τα Social Avatars, εξέταση αδυναμιών που εντοπίζονται στον τρόπο συλλογής και διάδοσης αυτών, ανάλυση των απαιτήσεων ασφάλειας και προστασίας της ιδιωτικότητας των χρηστών, καθώς και σχεδιασμός και υλοποίηση πιλοτικού συστήματος με ενσωματωμένους μηχανισμούς ελέγχου πρόσβασης και καινοτόμων τεχνολογιών κρυπτογράφησης δεδομένων (όπως, Κρυπτογράφηση Βάσει Χαρακτηριστικών – Attribute–Based Encryption), μέσω του οποίου θα γίνεται η συλλογή, διαχείριση και ανταλλαγή των δεδομένων βάσει επιλεγμένου σεναρίου.

Απαραίτητη είναι η καλή γνώση της γλώσσας προγραμματισμού Java.

(2 άτομα) (Υπεύθυνοι ερευνητές: Μ.-Ε. Παπαδοπούλου, Π.-Φ. Μπάκαλος, Υ. Δ/ρες, Δρ. Δ. Μερίδου)

 

6. Σχεδιασμός και ανάπτυξη Ηλεκτρονικής Ταυτότητας (eID) πολίτη.

H αυξανόμενη υιοθέτηση Ηλεκτρονικών Ταυτοτήτων (eID) από τις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την εξασφάλιση πρόσβασης των πολιτών και των επιχειρήσεων στις υπηρεσίες Ηλεκτρονικής Διακυβέρνησης, πέρα από τα πλεονεκτήματα που προσφέρει, εγείρει ζητήματα προστασίας της ιδιωτικότητας των χρηστών αυτών. Δεδομένου ότι οι ηλεκτρονικές ταυτότητες περιέχουν προσωπικές πληροφορίες που αποτελούν ταυτοποιητικά στοιχεία των πολιτών (όπως, ΑΜΚΑ, ΑΦΜ, ΑΔΤ), απαραίτητη κρίνεται η ανάπτυξη μηχανισμών που θα εξασφαλίζουν την προστασία των προαναφερθέντων δεδομένων από κακόβουλη χρήση αυτών καθώς και την ανωνυμία των πολιτών, όπου αυτή κρίνεται απαραίτητη, ανάλογα πάντα με τις προτιμήσεις ιδιωτικότητας των πολιτών.

Στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής εργασίας θα πραγματοποιηθεί: α) μελέτη χρήσης της Ηλεκτρονικής Ταυτότητας του πολίτη στην παροχή υπηρεσιών Ηλεκτρονικής Διακυβέρνησης, καθώς και έρευνα σχετικά με τις προσωπικές πληροφορίες του που αυτή θα φέρει, β) διερεύνηση των τρόπων υλοποίησης αυτής, λαμβάνοντας υπόψη τις τρέχουσες τεχνολογικές εξελίξεις, όπως για παράδειγμα τη χρήση έξυπνων καρτών, ενσωματωμένων/ενδυτών συσκευών ή/και κινητών τηλεφώνων, με σκοπό την επέκταση του λειτουργικού της ρόλου και τη διασφάλιση διαλειτουργικότητας αυτής με υφιστάμενες ηλεκτρονικές πλατφόρμες παροχής υπηρεσιών Ηλεκτρονικής Διακυβέρνησης, γ) εξέταση μηχανισμών κρυπτογράφησης των δεδομένων, κρυπτογραφικών ψευδωνύμων και υλοποίησης ηλεκτρονικών υπογραφών, και, τέλος, δ) σχεδίαση και ανάπτυξη πιλοτικής εφαρμογής με στόχο την επίδειξη της λειτουργικότητας της Ηλεκτρονικής Ταυτότητας, εξασφαλίζοντας την ασφάλεια και την προστασία της ιδιωτικότητας του πολίτη κατά την πρόσβασή του σε υπηρεσίες Ηλεκτρονικής Διακυβέρνησης και τη διεκπεραίωση συναλλαγών με φορείς του δημοσίου.

Απαραίτητη είναι η καλή γνώση της γλώσσας προγραμματισμού Java.

(1 – 2 άτομα) (Υπεύθυνοι ερευνητές: Μ.-Ε. Παπαδοπούλου, Π. Κασνέσης, Υ. Δ/ρες)

 

7. Σχεδίαση και ανάπτυξη πλατφόρμας διαχείρισης και ελέγχου του εξυπηρετητή και του περιεχομένου ενός κοινωνικού δικτύου.

Ο σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η σχεδίαση και η ανάπτυξη πλατφόρμας που θα παρέχει τις απαραίτητες λειτουργίες διαχείρισης και ελέγχου του εξυπηρετητή ενός κοινωνικού δικτύου (π.χ., Facebook). Αυτό περιλαμβάνει την υλοποίηση της εφαρμογής κοινωνικού δικτύου σε έξυπνες συσκευές, του εξυπηρετητή, καθώς και της πλατφόρμας διαχείρισης του τελευταίου και του περιεχομένου του κοινωνικού δικτύου.

Το κοινωνικό δίκτυο θα έχει κάποιες βασικές λειτουργίες. Θα προσφέρει τη δυνατότητα στο χρήστη να «ανεβάζει» δημοσιεύσεις, φωτογραφίες, να μπορεί να αλληλεπιδρά με άλλους χρήστες, κ.α.. Η πλατφόρμα διαχείρισης και ελέγχου θα προσφέρει στο διαχειριστή του συστήματος τη δυνατότητα να ελέγχει το περιεχόμενο του κοινωνικού δικτύου, να ειδοποιείται σε περίπτωση διακοπής λειτουργίας του εξυπηρετητή, κ.α..

Στην πρώτη φάση της διπλωματικής εργασίας, θα γίνει η ανάλυση των απαιτήσεων της εφαρμογής και θα αντληθούν ιδέες από παρόμοιες εφαρμογές. Στη συνέχεια, θα ερευνηθούν οι απαραίτητες τεχνολογίες για την υλοποίησή τους. Στο σημείο αυτό, αφού επιλεχθεί η πλατφόρμα λογισμικού της έξυπνης συσκευής (Android, iOS), θα σχεδιαστεί και θα υλοποιηθεί αρχικό πρωτότυπο, ώστε να ελεγχθεί η κάλυψη των αναγκών της εφαρμογής από τις υπάρχουσες βιβλιοθήκες λογισμικού.

Απαραίτητη είναι η καλή γνώση της γλώσσας προγραμματισμού Java.

(2 άτομα) (Υπεύθυνοι ερευνητές: Π.-Φ. Μπάκαλος, Ε. Καραμανής, Π. Κασνέσης, Υ. Δ/ρες)

 

8. Σχεδίαση και ανάπτυξη κοινωνικού δικτύου που θα δίνει τη δυνατότητα στο χρήστη να μοιράζεται την τοποθεσία του με άλλους χρήστες σε περιπτώσεις κινδύνου.

Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η σχεδίαση κι η ανάπτυξη ενός κοινωνικού δικτύου, το οποίο θα προορίζεται για περιπτώσεις κατά τις οποίες ο χρήστης βρίσκεται σε κίνδυνο. Ο χρήστης μέσω της εφαρμογής θα μπορεί να στέλνει σε άλλους χρήστες, που έχει επιλέξει ο ίδιος, πληροφορίες όπως, η τοποθεσία του εκείνη τη στιγμή, κάποια βιομετρικά δεδομένα (π.χ., παλμούς καρδιάς), κ.ά.. Επίσης, θα ενημερώνονται για το γεγονός οι χρήστες του κοινωνικού δικτύου που βρίσκονται κοντά στο χρήστη που βρίσκεται σε κίνδυνο.

Στην πρώτη φάση της διπλωματικής εργασίας, θα γίνει η ανάλυση των απαιτήσεων και θα μελετηθούν υπάρχουσες εφαρμογές με σχετικό περιεχόμενο. Στη συνέχεια, θα ερευνηθούν οι απαραίτητες τεχνολογίες για την υλοποίηση της εργασίας. Η διπλωματική εργασία περιλαμβάνει την ανάπτυξη του εξυπηρετητή της πλατφόρμας και των εφαρμογών για τις κινητές συσκευές. Θα δοθεί, επίσης, έμφαση στο κομμάτι της ασφάλειας και προστασίας της ιδιωτικότητας, δεδομένου ότι η λειτουργία της πλατφόρμας βασίζεται στη χρήση προσωπικών δεδομένων των χρηστών αυτής.

Απαραίτητη είναι η καλή γνώση της γλώσσας προγραμματισμού Java.

(2 άτομα) (Υπεύθυνοι ερευνητές: Π.-Φ. Μπάκαλος, Ε. Καραμανής, Μ.-E. Παπαδοπούλου, Υ. Δ/ρες)

 

9. Σχεδίαση και ανάπτυξη εφαρμογής επαυξημένης πραγματικότητας με σκοπό τη χρήση στον πολιτισμό και τον τουρισμό.

Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η σχεδίαση κι η ανάπτυξη εφαρμογής με σκοπό τη χρήση στην ανάδειξη του πολιτισμού και στον τουρισμό. Ο χρήστης θα έχει τη δυνατότητα να βλέπει από τη συσκευή του πληροφορίες μνημείων και σημείων ενδιαφέροντος. Η εφαρμογή θα λειτουργεί σε ανοιχτούς χώρους αλλά και σε κλειστούς, όπως μουσεία. Μέσα από την εφαρμογή, ο χρήστης θα μπορεί να παρακολουθήσει απεικονίσεις μνημείων και εκθεμάτων κι έτσι θα έρχεται σε πιο άμεση επαφή με τον πολιτισμό που τον ενδιαφέρει. Επίσης, ο χρήστης θα μπορεί, χρησιμοποιώντας την κάμερα της συσκευής του και σε συνδυασμό με την τοποθεσία του και την πυξίδα (που βρίσκεται πλέον σε όλες τις συσκευές), να βλέπει στην οθόνη της συσκευής του πού ακριβώς βρίσκονται οι αρχαιολογικοί χώροι και τα μουσεία στην κοντινή σε αυτόν περιοχή, ανάλογα με τη διεύθυνση που «δείχνει» η συσκευή του.

Στην πρώτη φάση της διπλωματικής εργασίας, θα γίνει η ανάλυση των απαιτήσεων και θα μελετηθούν υπάρχουσες εφαρμογές με σχετικό περιεχόμενο. Στη συνέχεια, θα ερευνηθούν οι απαραίτητες τεχνολογίες για την υλοποίηση της εργασίας. Η διπλωματική εργασία περιλαμβάνει την ανάπτυξη του εξυπηρετητή της πλατφόρμας και των εφαρμογών για τις κινητές συσκευές.

Απαραίτητη είναι η καλή γνώση της γλώσσας προγραμματισμού Java.

(2 άτομα) (Υπεύθυνοι ερευνητές: Π.-Φ. Μπάκαλος, Ε. Καραμανής, Π. Κασνέσης, Υ. Δ/ρες)

 

10. Σχεδίαση και ανάπτυξη πλατφόρμας διαχείρισης πόρων σε ενοποιημένα συστήματα υποδομών υπολογιστικών νεφών (Cloud Federations).

Με τον όρο Cloud Federations εννοούμε την ολοκλήρωση των υπηρεσιών δύο ή περισσοτέρων επιμέρους υποδομών υπολογιστικών νεφών σε μία ενιαία πλατφόρμα προς τους τελικούς χρήστες.Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται επεκτασιμότητα σε περιπτώσεις όπου υποδομές διαθέτουν περιορισμένο αριθμό υπολογιστικών πόρων.

Μια από τις σημαντικότερες προκλήσεις σχετικά με αυτήν την αρχιτεκτονική προσέγγιση είναι ο τρόπος με τον οποίο θα γίνεται μία αποδοτική διαχείριση πόρων των επιμέρους υποδομών υπολογιστικών νεφών (IaaS). Επίσης εγείρονται ζητήματα δίκαιης αντιμετώπισης των χρηστών της ενοποιημένης υποδομής καθώς επίσης και σημαντικά ζητήματα ασφάλειας. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι ο σχεδιασμός και η υλοποίηση πλατφόρμας που θα αντιμετωπίζει τα παραπάνω ζητήματα σε Federated Clouds. Η πλατφόρμα θα δέχεται αιτήματα χρηστών για την δημιουργία εικονικών μηχανημάτων (Virtual Machines), τα οποία θα έχουν συγκεκριμένες απαιτήσεις σε υπολογιστικούς (CPU, RAM, HD) και δικτυακούς πόρους, και σύμφωνα με την υπάρχουσα κατανομή θα αποφασίζει για τη βέλτιστη ανάθεση ανά φυσικό εξυπηρετητή (physical host). Σε επόμενο στάδιο η πλατφόρμα θα έχει τη δυνατότητα να προβλέπει καταστάσεις υψηλής κίνησης και ζήτησης πόρων και να λαμβάνει τα απαραίτητα μέτρα.

Στο πλαίσιο της διπλωματικής εργασίας θα μελετηθούν και θα συγκριθούν αλγόριθμοι βέλτιστης κατανομής και διαχείρισης πόρων οι οποίοι χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορα επιστημονικά πεδία (πχ., Ant Colony Optimization, Genetic Algorithms κ.α.).

Σε πρώτη φάση, θα διεξαχθεί έρευνα από τους φοιτητές επάνω σε συναφείς τεχνολογίες ώστε να αποκτηθεί ένα ικανοποιητικό υπόβαθρο γνώσεων στο τομέα του Cloud Computing, των Federated Clouds αλλά και των αλγορίθμων κατανομής πόρων (Resource allocation, VM consolidation). Στη συνέχεια, θα γίνει ανάλυση των απαιτήσεων της πλατφόρμας και θα ακολουθήσει η αρχιτεκτονική σχεδίαση της. Με την ολοκλήρωση της διπλωματικής εργασίας οι φοιτητές θα πρέπει να έχουν έτοιμο πρωτότυπο λογισμικού, το οποίο θα είναι πλήρως λειτουργικό και θα ικανοποιεί όλες τις προδιαγεγραμμένες απαιτήσεις.

Για την ομαλή διεκπεραίωση της διπλωματικής εργασίας απαιτείται άριστη γνώση γλωσσών προγραμματισμού Java ή Python.

(2 άτομα) (Υπεύθυνοι ερευνητές: Α. Καψάλης, Π.-Φ. Μπάκαλος, Υ. Δ/ρες)

 

11. Σχεδίαση και ανάπτυξη πλατφόρμας ενδιάμεσης επεξεργασίας δεδομένων σε δίκτυα IoT (Internet of Things).

Τα σύγχρονα δίκτυα έξυπνων συσκευών γίνονται όλο και πιο δημοφιλή λόγω των χρήσεων σε πολλαπλές περιπτώσεις της καθημερινότητας. Είτε πρόκειται για συσκευές οικιακού αυτοματισμού, βιομετρικής παρακολούθησης ή ελέγχου κατανάλωσης ενέργειας τα δίκτυα IoT (Internet of Things) παράγουν ολοένα και περισσότερα δεδομένα.

Με τη μέχρι πρότινος αρχιτεκτονική προσέγγιση η ανάλυση των παραγόμενων δεδομένων πραγματοποιούνταν σε πλατφόρμες υπολογιστικών νεφών οι οποίες είτε εξυπηρετούσαν μεγάλο όγκο δεδομένων και γεωγραφικές περιοχές είτε βρισκόντουσαν σε μεγάλη απόσταση από τα δίκτυα των έξυπνων συσκευών. Αυτό εμπόδισε τη γρήγορη επεξεργασία δεδομένων και εξόρυξη γνώσης που σε πολλές περιπτώσεις είναι απαραίτητη (π.χ., σε δίκτυα ελέγχου και παρακολούθησης ασθενών και ηλικιωμένων).

Πρόσφατα έχει προταθεί ένα καινούργιο αρχιτεκτονικό μοντέλο το οποίο αναλαμβάνει το ρόλο ενός ενδιαμέσου επιπέδου επεξεργασίας των δεδομένων που παράγονται από δίκτυα IoT. Το συγκεκριμένο αρχιτεκτονικό μοντέλο συναντάται στη βιβλιογραφία ως Fog Computing ή Edge Computing και έχει το χαρακτηριστικό της γεωγραφικής εγγύτητας στα δίκτυα παραγωγής δεδομένων. Αντίθετα με τις υποδομές Cloud, οι πλατφόρμες Fog προσφέρουν λιγότερους υπολογιστικούς πόρους αλλά εξαιρετικά γρήγορη επεξεργασία δεδομένων, ενώ η μακροπρόθεσμη αποθήκευση και ανάλυση συνεχίζει να γίνεται στο επίπεδο του Cloud.

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη πλατφόρμας Fog, η οποία θα προσφέρει τις παραπάνω υπηρεσίες, ενώ επιπρόσθετα θα προσφέρει τις διεπαφές προς τρίτους, είτε αυτές είναι άλλες πλατφόρμες Fog είτε οποιαδήποτε ετερογενή δίκτυα που παρέχουν πόρους. Τέλος, κατά την ανάπτυξη της πλατφόρμας θα πρέπει να διεξαχθεί και η κατάλληλη προτυποποίηση της επικοινωνίας μεταξύ των διαφόρων οντοτήτων. Σε πρώτη φάση, θα διεξαχθεί έρευνα από τους φοιτητές πάνω σε συναφείς τεχνολογίες ώστε να αποκτηθεί ένα ικανοποιητικό υπόβαθρο γνώσεων στον τομέα του Cloud Computing, των δικτύων IoT αλλά και της υπάρχουσας προόδου στον τομέα του Fog Computing. Στη συνέχεια, θα γίνει ανάλυση των απαιτήσεων της πλατφόρμας και θα ακολουθήσει η αρχιτεκτονική σχεδίαση της.

Με την ολοκλήρωση της διπλωματικής εργασίας οι φοιτητές θα πρέπει να έχουν έτοιμο πρωτότυπο λογισμικού, το οποίο θα είναι πλήρως λειτουργικό και θα ικανοποιεί όλες τις προδιαγεγραμμένες απαιτήσεις.

Για την ομαλή διεκπεραίωση της διπλωματικής εργασίας απαιτείται άριστη γνώση γλωσσών προγραμματισμού Java ή Python.

(2 άτομα) (Υπεύθυνοι ερευνητές: Α. Καψάλης, Π. Κασνέσης, Υ. Δ/ρες)

 

12. Σχεδίαση και ανάπτυξη πλατφόρμας για την αυτόματη διαχείριση έξυπνων δικτύων (Smart Grid) με χρήση τεχνολογιών σημασιολογικού ιστού.

Εξαιτίας της αυξανόμενης κατανάλωσης ενέργειας που έχει παρατηρηθεί τα τελευταία χρόνια οι ενεργειακοί πόροι έχουν μειωθεί και συνεπώς η τιμή τους έχει αυξηθεί. Η προσπάθεια περιορισμού της κατανάλωσης ενέργειας ανά νοικοκυριό έχει οδηγήσει στη δημιουργία ενός έξυπνου δικτύου τροφοδοσίας (smart grid) το οποίο κυρίως μέσω της χρήσης αισθητήρων και μετρητών επιδιώκει την καλύτερη διαχείριση της ενέργειας.

Σκοπός της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας είναι αρχικά η σχεδίαση και έπειτα η υλοποίηση μίας πλατφόρμας για τη διαχείριση έξυπνων δικτύων που θα βασίζεται σε πράκτορες λογισμικού για τη λήψη αποφάσεων. Ως μεσισμικό για αυτό το δίκτυο θα χρησιμοποιηθούν οι τεχνολογίες του σημασιολογικού ιστού (Semantic Web), ενώ λογική στους πράκτορες θα δίνουν σημασιολογικοί κανόνες.

Απαραίτητη είναι η καλή γνώση της γλώσσας προγραμματισμού Java.

Επιθυμητή είναι η γνώση τεχνολογιών του σημασιολογικού ιστού (OWL, SPARQL, SWRL) και η εξοικείωση με πολυπρακτορικά συστήματα (π.χ. JADE).

(1 – 2 άτομα) (Υπεύθυνοι ερευνητές: Π. Κασνέσης, Μ.-E. Παπαδοπούλου, Υ. Δ/ρες, Δρ. Δ. Μερίδου)

 

13. Εφαρμογή τεχνικών βαθιάς μηχανικής μάθησης (Deep Learning) για την εύρεση μοτίβων σε ανθρώπινες δραστηριότητες.

Ο αυξανόμενος ρυθμός ανάπτυξης του Διαδικτύου των Πραγμάτων (Internet of Things-ΙοΤ) έχει οδηγήσει στη συλλογή μεγάλου όγκου δεδομένων από αισθητήρες, οι οποίοι είναι ενσωματωμένοι σε κινητές ή φορετές (wearable) συσκευές. Η ανάλυση αυτών των δεδομένων μπορεί να δημιουργήσει εφαρμογές που αφορούν στη βελτίωση του τρόπου ζωής, την ενίσχυση της ασφάλειας, καθώς και την παρακολούθηση της υγείας των χρηστών. Επιπλέον, οι τεχνικές βαθιάς μηχανικής μάθησης (Deep Learning) έχουν βελτιώσει σημαντικά τους τομείς της αναγνώρισης ομιλίας, της μηχανικής όρασης και της επεξεργασίας φυσικής γλώσσας. Παρ’ όλ ’αυτά, η εφαρμογή των τεχνικών Deep Learning δεν είναι τόσο διαδεδομένη όσο θα έπρεπε στην ανάλυση των ΙοΤ δεδομένων.

Σκοπός της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας είναι η εφαρμογή αλγορίθμων Deep Learning σε δεδομένα επιταχυνσιόμετρου (accelerometer), ενσωματωμένου σε κινητή ή wearable συσκευή. Μετά την εκπαίδευσή του, o αλγόριθμος θα είναι σε θέση να αναγνωρίζει ποιος χρήστης φέρει πάνω του τη συσκευή, όταν αυτός εκτελεί μία φυσική δραστηριότητα (π.χ., τρέξιμο).

Απαραίτητη είναι η καλή γνώση της γλώσσας προγραμματισμού Python.

Επιθυμητή είναι η γνώση τεχνικών μηχανικής μάθησης και επεξεργασίας σήματος.

(1 άτομο) (Υπεύθυνοι ερευνητές: Π. Κασνέσης, Ε. Καραμανής, Υ. Δ/ρες)

 

14. Επίδοση τεχνικών μετάδοσης και ανάθεσης ραδιοπόρων σε ευρυζωνικά δίκτυα τέταρτης γενιάς.

Η ολοένα και αυξανόμενη ζήτηση των χρηστών κινητής τηλεφωνίας για υψηλούς ρυθμούς μετάβασης, οδηγεί τις τεχνολογικές εξελίξεις στον τομέα των ασύρματων δικτύων καθώς και στην προτυποποίηση διαφορετικών συστημάτων. Τα τελευταία χρόνια, πραγματοποιήθηκε η μετάβαση από το πρότυπο 3ης γενιάς (3G) στα ευρυζωνικά δίκτυα 4ης γενιάς, με χρήση της τεχνολογίας OFDMΑ (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) ως το πρωτόκολλο φυσικού στρώματος. Επιπρόσθετα, η χρήση συστημάτων ΜΙΜΟ (Multiple Input Multiple Output), τα οποία χρησιμοποιούν πολλαπλές κεραίες τόσο στον πομπό όσο και στο δέκτη, είναι σε θέση να αυξήσει ακόμα περισσότερο τους ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων, χωρίς επιπρόσθετη φασματική επιβάρυνση.

Ωστόσο, σε ένα ρεαλιστικό περιβάλλον διάδοσης, οι εφικτοί ρυθμοί μετάδοσης είναι σαφώς μειωμένοι σε σχέση με τους θεωρητικά υπολογιζόμενους, εξαιτίας κυρίως της παρεμβολής πολλαπλών χρηστών (διαμοιρασμός κοινού φάσματος).

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη τεχνικών μετάδοσης δεδομένων και ανάθεσης ραδιοπόρων σε συστήματα ΜΙΜΟ με χρήση του πρωτοκόλλου OFDMA.

Η διπλωματική εργασία περιλαμβάνει ανασκόπηση του θεωρητικού υπόβαθρου των συστημάτων ΜΙΜΟ και των τεχνικών κωδικοποίησης και ανάθεσης ραδιοπόρων, καθώς και υπολογιστική προσομοίωση των τεχνικών αυτών σε κυψελωτά δίκτυα ΜΙΜΟ-ΟFDMA.

Ετερογενές δίκτυο

Απαιτούμενες Γνώσεις: Δίκτυα Επικοινωνιών, Κεραίες, Ασύρματες Ζεύξεις και Διάδοση

Επιθυμητές Γνώσεις: Εξοικείωση με τη χρήση του Μatlab ή με τη γλώσσα προγραμματισμού Java.

(1 άτομο) (Υπεύθυνοι Ερευνητές: Δρ. Παναγιώτης Κ. Γκόνης ( Αυτή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου προστατεύεται από κακόβουλη χρήση. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε την Javascript για να τη δείτε. ))

 

15. Φασματική πρόσβαση κινητών τερματικών σε πολυκυψελωτά συστήματα 4G/5G και διαχείριση των αιτημάτων σύνδεσης σε ετερογενή δίκτυα. (1 άτομο)

Η ραγδαία εξάπλωση των σύγχρονων φορητών συσκευών (π.χ. smartphones, tablets, κ.τ.λ.), οι απαιτήσεις των τελικών χρηστών για αρχιτεκτονική ευφυία και αδιάλλειπτες υψηλής ποιότητας υπηρεσίες, καθώς και ο φασματικός συνωστισμός των παρόχων ιδίως στις μη-αδειοδοτημένες φασματικές περιοχές κατέστησαν σαφή την ανάγκη μετάβασης στην επόμενη γενιά των ασύρματων επικοινωνιών (π.χ. 4G/5G). Αυτή η νέα τεχνολογική γενιά θα απαντά στις προαναφερθείσες προκλήσεις επιτρέποντας την πρόσβαση σε νέες ζώνες συχνοτήτων (mmWaves) με πολυτονικές μεθόδους (π.χ. OFDM), με κατάλληλες τεχνολογίες κεραιών (MIMO, massive MIMO) ενώ, παράλληλα, θα διεκπεραιώνει και την ομαλή συνέργεια ετερογενών δικτύων κατόπιν αξιοποίησης των κοινών τους χαρακτηριστικών.

Προς την ίδια κατεύθυνση, ο υποψήφιος καλείται στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας να υλοποιήσει σε πρώτη φάση πολυκυψελωτό προσομοιωτή πολυχρηστικού LTE δικτύου (macroNet). Για να βελτιωθεί η φασματική απόδοση, συνιστάται επίσης και η ανάπτυξη τεχνικών δίκαιης ανάθεσης ραδιοπόρων με τις οποίες τα κινητά τερματικά του συστήματος αποκτούν πολυτονική πρόσβαση στο φυσικό μέσο διάδοσης (OFDM). Η επίδοση των τεχνικών μελετάται πολύπλευρα (μέση διακίνηση, μέση καταναλισκώμενη ισχύς μετάδοσης, αλγοριθμική πολυπλοκότητα, Jain δείκτης) και αξιολογείται κατόπιν αμοιβαίας σύγκρισης. Στο δεύτερο μέρος της εργασίας, ο προσομοιωτής επικαιροποιείται με δευτερεύον μικρότερης εμβέλειας δίκτυο (picoNet), το οποίο θεωρείται ότι επίσης διαμορφώνει την πληροφορία προς μετάδοση βάσει της OFDM. Χάρη στην κοινή τεχνική διαμόρφωσης που επιλέγεται, τα δύο δίκτυα μπορούν να συντονιστούν στο MAC στρώμα και να διαχειριστούν τα αιτήματα σύνδεσης βάσει του προφίλ ισχύος του σήματος των τερματικών. Το δεύτερο μέρος της εργασίας ολοκληρώνεται με την ενσωμάτωση τεχνικών ανάθεσης ραδιοπόρων, οι οποίες διαφέρουν από τις τεχνικές που προτείνονται στο πρώτο μέρος καθώς εκμεταλλεύονται την γνώση του ερμιτιανού πίνακα που συνθέτουν τα πολλαπλά κεραιοστοιχεία εκατέρωθεν του ραδιοδιαύλου και αναθέτουν του διαθέσιμους ραδιοπόρους δυναμικά.

Απαιτούμενες Γνώσεις: Ασύρματες επικοινωνίες, εξοικείωση με προγραμματισμό σε Matlab.

(1 άτομο) (Υπεύθυνος Ερευνητής: Μαρία Σεϊμένη Υ. Δ/ρας ( Αυτή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου προστατεύεται από κακόβουλη χρήση. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε την Javascript για να τη δείτε. ))

 

16. Μελέτη της αξιοπιστίας και της κατανάλωσης ισχύος Ασυρμάτου Δικτύου Αισθητήρων ( Wireless Sensors Network) σε μηχανοστάσιο εμπορικού πλοίου

Τα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων έχουν πρόσφατα αποκτήσει μεγάλη δημοτικότητα και συναντούνται πλέον σε μεγάλο εύρος εφαρμογών καθόσον παρουσιάζουν σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα αντίστοιχα ενσύρματα δίκτυα. Τα πλεονεκτήματα αυτά συνοψίζονται στο χαμηλότερο κόστος τοποθέτησης και συντήρησης, καθώς και στην ευκολία τοποθέτησης, αναδιάταξης και προσθήκης επιπλέον αισθητήρων.

Υφίσταται σημαντικός αριθμός πρωτοκόλλων που έχουν δοκιμαστεί στην υλοποίηση ασυρμάτων δικτύων αισθητήρων. Μερικά από αυτά έχουν ειδικά αναπτυχθεί για να χρησιμοποιηθούν σε δίκτυα αισθητήρων (ZigBee, Z-wave) ενώ άλλα έχουν αναπτυχθεί και χησιμοποιούνται στις ασύρματες προσωπικές επικοινωνίες και παράλληλα δοκιμάζονται στα δικτυα αισθητήρων (Bluetooth, Wi-Fi).

Ένα από τα πεδία εφαρμογής των ασύρματων δικτύων αισθητήρων είναι η παρακολούθηση των λειτουργιών βιομηχανικών εγκαταστάσεων (συστήματα παρακολούθησης και τηλεμετρίας των λειτουργικών παραμέτρων των μηχανημάτων). Σε ένα τέτοιο περιβάλλον δυο από τις προκλήσεις στις οποίες καλείται να ανταπεξέλθει το δίκτυο αισθητήρων είναι η απαίτηση αξιοπιστίας και αδιάλλειπτης ασύρματης διακίνησης δεδομένων καθώς και η χαμηλή κατανάλωση ισχύος. Στις βιομηχανικές εγκαταστάσεις, η ραδιοδιάδοση αποτελεί δύσκολο πρόβλημα προς επίλυση λόγω του μεγάλου αριθμού εμποδίων/ανακλαστήρων που οδηγούν στην εμφάνιση πολλαπλών ανακλάσεων του ίδιου σήματος, καθώς και στα φαινόμενα σκέδασης και περίθλασης. Επιπλέον, η εξασφάλιση οπτικής επαφής μεταξύ των αισθητήρων δεν είναι πάντα εφικτή. Το πρόβλημα της ραδιοδιάδοσης οδηγεί σε διάσταση τις δυο βασικές προκλήσεις για ένα δίκτυο αρύρματων αισθητήρων που αναφέρθηκαν παραπάνω επειδή η ανάγκη εξασφάλισης αξιοπιστίας οδηγεί σε άυξηση της κατανάλωσης ισχύος μέσω της αύξησης της εκπεμπόμενης ισχύος.

Σκοπός της παρούσης διπλωματικής εργασίας είναι να εξετάσει και να συγκρίνει τα πρωτόκολλα ασύρματης επικοινωνίας μεταξύ αισθητήρων ως προς την αξιοπιστία και την κατανάλωση ισχύος.
Η διπλωματική εργασία θα περιλαμβάνει ανασκόπηση του θεωρητικού υπόβαθρου των ασύρματων δικτύων αισθητήρων, καθώς και προσομοίωση των πρωτοκόλλων επικοινωνίας σε μηχανοστασίο εμπορικού πλοίου με χρήση του περιβάλλοντος προγραμματισμού MATLAB/SIMULINK.

Απαιτούμενες Γνώσεις: Ψηφιακές Επικοινωνίες, Αισθητήρες, Δίκτυα Επικοινωνιών, Κεραίες, Ασύρματες Ζεύξεις και Διάδοση

Επιθυμητές Γνώσεις: Εξοικείωση με τη χρήση του Μatlab/ SIMULINK.

(1 άτομο) (Υπεύθυνοι Ερευνητές: Γεώργιος Τσιβγούλης, Υ.Δ/ρας. ( Αυτή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου προστατεύεται από κακόβουλη χρήση. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε την Javascript για να τη δείτε. ), Δρ. Παναγιώτης Κ. Γκόνης ( Αυτή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου προστατεύεται από κακόβουλη χρήση. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε την Javascript για να τη δείτε. ))