ΤΕΥΧΟΣ 3

ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟ ΕΤΟΣ 2015-16

2015-97

Σχεδιασμός και Υλοποίηση Εφαρμογής Έξυπνου Κινητού Τηλεφώνου για την Υποστήριξη Σωστής Λήψης Φαρμακευτικής Αγωγής
Επίβλεψη: Βασίλης Κουτκιάς (vkoutkias@ieee.org)
Στόχος-Αντικείμενο: Οι εφαρμογές διάχυτου υπολογισμού στον τομέα της υγείας έχουν ξεχωριστή σημασία, καθώς μπορούν να συνδέουν αδιάλειπτα τους ασθενείς με υπηρεσίες και επαγγελματίες υγείας και είναι σε θέση να περιορίσουν το κόστος παροχής φροντίδας υγείας. Στην εργασία αυτή, θα αναπτυχθεί ένας ψηφιακός βοηθός με τη μορφή εφαρμογής έξυπνου κινητού τηλεφώνου, που θα καθοδηγεί το χρήστη στη λήψη των φαρμάκων του, σύμφωνα με την αγωγή που πρέπει να ακολουθήσει. Για το σκοπό αυτό, η εφαρμογή θα περιλαμβάνει ένα ημερολόγιο βάσει του οποίου θα καθορίζεται η φαρμακευτική αγωγή και θα παρουσιάζονται υπενθυμίσεις/προτροπές προς το ασθενή για την τήρηση του προγράμματος. Λαμβάνοντας υπόψη σενάρια πολυφαρμακίας, η εφαρμογή θα υποστηρίζει το χρήστη στην επιλογή του σωστού φαρμάκου που θα πρέπει να λάβει στη δεδομένη χρονική στιγμή, αναγνωρίζοντας και διακρίνοντάς το από τα υπόλοιπα που περιλαμβάνονται στη φαρμακευτική αγωγή με τη χρήση της κάμερας. Θα εξεταστεί επίσης η δυνατότητα επισήμανσης αλληλεπιδράσεων μεταξύ των φαρμάκων που θα αναγνωρίζονται μέσω της κάμερας, ώστε να ενημερώνεται ο χρήστης για τους πιθανούς κινδύνους (σενάριο κατά το οποίο ο ασθενής επιθυμεί να ελέγξει ένα φάρμακο που δεν του έχει συνταγογραφηθεί). Για την υποστήριξη της παραπάνω λειτουργικότητας θα χρησιμοποιηθούν τεχνικές επαυξημένης πραγματικότητας (Augmented Reality), ώστε να ενσωματωθούν κατάλληλες ενδείξεις στην οθόνη του κινητού για τα φάρμακα ενδιαφέροντος. Θα υποστηριχθούν επιπρόσθετες τεχνολογίες αναγνώρισης φαρμάκων (π.χ. NFC) και θα σχεδιαστεί κατάλληλος μηχανισμός αλληλεπίδρασης με το ιατρικό προσωπικό. Η εφαρμογή θα αναπτυχθεί και θα αξιολογηθεί με τη συμμετοχή χρηστών. Τέλος, θα εξεταστούν επιχειρηματικά μοντέλα για την εμπορική αξιοποίηση μιας τέτοιας εφαρμογής.
Αναμενόμενα αποτελέσματα: α) Πλήρες λειτουργικό πρωτότυπο σε πλατφόρμα Android/iOS. β) Δημοσίευση αποτελεσμάτων σε επιστημονικό συνέδριο/περιοδικό.Προαπαιτούμενες γνώσεις και δεξιότητες: Αρχές σχεδίασης συστημάτων διάχυτου υπολογισμού, τεχνητή όραση, τεχνολογία λογισμικού, προγραμματισμός σε πλατφόρμες έξυπνων κινητών.Βιβλιογραφία:

–       R. Hervas et al, “An assistive navigation system based on augmented reality and context awareness for people with mild cognitive impairments”, IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics,  vol. 18, no. 1, 2014, pp. 368-374, doi: 10.1109/JBHI.2013.2266480

–       H.-F. Lin and C.-H. Chen, “Design and application of augmented reality query-answering system in mobile phone information navigation”, Expert Systems with Applications, vol. 42, no. 2, 2015, pp. 810-820, doi: 10.1016/j.eswa.2014.07.050

 2015-98

Αξιοποίηση Συστημάτων Διάχυτου Υπολογισμού στη Βελτίωση της Ποιότητας Ζωής των Ηλικιωμένων: Θεωρητική Διερεύνηση & Πρωτότυπη Εφαρμογή
Επίβλεψη: Βασίλης Κουτκιάς (vkoutkias@ieee.org)
Στόχος-Αντικείμενο: Οι δημογραφικές αλλαγές που σημειώνονται στην εποχή μας επιφέρουν σημαντικές προκλήσεις για την οικονομία, την υγεία και την κοινωνία γενικότερα. Σύγχρονες μελέτες εκτιμούν ότι ο ευρωπαϊκός πληθυσμός γηράσκει με διαρκώς αυξανόμενο ρυθμό, ενώ το κόστος παροχής πηρεσιών υγείας θα διπλασιαστεί μέχρι το 2060. Οι τεχνολογίες πληροφορικής και τηλεπικοινωνιών και ειδικότερα τα συστήματα διάχυτου υπολογισμού (ΣΔΥ) μπορούν να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στη διατηρησιμότητα του συστήματος παροχής υπηρεσιών υγείας, ενισχύοντας την πρόληψη των ασθενειών καθώς και την ανεξάρτητη και ποιοτική διαβίωση των ηλικιωμένων ατόμων.Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας θα μελετηθούν προσεγγίσεις ανάπτυξης ΣΔΥ με σκοπό την ανεξάρτητη διαβίωση και τη βελτίωση της ποιότητας ζωής των ηλικιωμένων. Θα διερευνηθούν καλές πρακτικές, μελέτες περιπτώσεων και επιχειρηματικά μοντέλα διείσδυσης στην αγορά των εν λόγω συστημάτων. Επιπρόσθετα, θα αναπτυχθεί μια πρωτότυπη εφαρμογή ΣΔΥ που θα αξιοποιεί τεχνολογίες διάχυτου υπολογισμού (αισθητήρες, συσκευές, πρωτόκολλα επικοινωνίας, κ.λπ.) για την υποστήριξη λειτουργιών όπως ιατρική παρακολούθηση από απόσταση, άμεση επικοινωνία για βοήθεια, ανίχνευση κινδύνων στο σπίτι, αυτόματη και απομακρυσμένη ενεργοποίηση συσκευών, κ.λπ. Η εφαρμογή θα αξιολογηθεί με τη συμμετοχή εν δυνάμει χρηστών.
Αναμενόμενα αποτελέσματα: α) Πλήρες λειτουργικό πρωτότυπο σε πλατφόρμα Android/iOS/Arduino. β) Δημοσίευση αποτελεσμάτων σε επιστημονικό συνέδριο/περιοδικό.Προαπαιτούμενες γνώσεις και δεξιότητες: Αρχές σχεδίασης συστημάτων διάχυτου υπολογισμού, τεχνολογία λογισμικού, προγραμματισμός σε πλατφόρμες έξυπνων κινητών τηλεφώνων και δικτύων αισθητήρων.Βιβλιογραφία:

–       N. Malanowski, R. Özcivelek and M. Cabrera, “Active Ageing and Independent Living Services: The Role of Information and Communication Technology”,  European Commission, Joint Research Centre, Institute for Prospective Technological Studies, Available at: http://www.aer.eu/fileadmin/user_upload/MainIssues/Social_Affairs/EY2012/EU_Active_ageing_and_Living.pdf

–       European Innovation Partnership on Active and Healthy Ageing: http://ec.europa.eu/research/innovation-union/index_en.cfm?section=active-healthy-ageing

–       ACTIVE ASSISTED LIVING PROGRAMME: ICT for ageing well: http://www.aal-europe.eu/

 2015-99

Ευφυής πρόβλεψη ποιότητας υπηρεσίας και χρέωσης σε τηλεπικοινωνιακές υπηρεσίες κατά τη μετακίνηση τερματικού
Επίβλεψη: Ευγενία Αδαμοπούλου (eadam@cn.ntua.gr)
Στόχος-Αντικείμενο: Η εργασία αυτή αφορά το σχεδιασμό, την ανάπτυξη και την επίδειξη ενός συστήματος που θα προβλέπει την ποιότητα υπηρεσίας (QoS), την ποιότητα εμπειρίας (QoE) και την χρέωση όταν ο χρήστης μετακινείται σε μακρινές αποστάσεις.
Αναμενόμενα αποτελέσματα: Η δυνατότητα πρόβλεψης του QoS που παρέχεται σε χρήστες που μετακινούνται, θα τους έδινε την δυνατότητα αξιολόγησης εναλλακτικών διαδρομών με κριτήριο  τη μεγιστοποίηση του QoE. Η ύπαρξη αντίστοιχου σχήματος πρόβλεψης χρέωσης θα μετέφραζε τις επιλογές τους σε κόστος. Από την πλευρά του τηλεπικοινωνιακού παρόχου, οι προβλέψεις αυτές θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την βέλτιστη προσαρμογή των υπηρεσιών σε πραγματικό χρόνο με οδηγό τη σύμβαση τους με τον συνδρομητή.Στο πλαίσιο της εργασίας θα γίνει καταγραφή και μελέτη των παραμέτρων που διαμορφώνουν  τους δείκτες QoS, QoE όταν ο χρήστης μετακινείται με παράλληλη έρευνα της σχετικής βιβλιογραφίας. Στόχος της εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός συστήματος πρόβλεψης QoS, QoE και χρέωσης δίνοντας έμφαση στις παραμέτρους του κινητού με επίγνωση πλαισίου χρήσης υπολογισμού που σχετίζονται με αυτό, επιλέγοντας μία υπηρεσία με υψηλές απαιτήσεις στο QoE (π.χ. video streaming ή voice over ip). Επίσης θα πραγματοποιηθούν μετρήσεις σε πραγματικό περιβάλλον και θα αξιολογηθεί το σύστημα πρόβλεψης. Τέλος θα αναπτυχθεί μια Android εφαρμογή για την απεικόνιση των αποτελεσμάτων του συστήματος πρόβλεψης.Προαπαιτούμενες γνώσεις:

·         Καλή γνώση της Αγγλικής  γλώσσας για την μελέτη της ερευνητικής βιβλιογραφίας

·         Καλή γνώση των τεχνικών αναγνώρισης προτύπων

·         Καλή γνώση των βασικών εννοιών των Ασύρματων και κινητών δικτύων και επικοινωνιών

Βιβλιογραφία:

·         Evensen, K., Petlund, A., Riiser, H., Vigmostad, P., Kaspar, D., Griwodz, C., & Halvorsen, P. (2011, June). Mobile video streaming using location-based network prediction and transparent handover. In Proceedings of the 21st international workshop on Network and operating systems support for digital audio and video (pp. 21-26). ACM.

·         Wennesheimer M., Robinson D. (2013), Service Quality Definition and Measurement, A Technical Report by NGMN Alliance, next generation mobile networks www.ngmn.org, last visited 20/4/2015

 2015-100

Υλοποίηση σφαίρας δραστηριοτήτων
Επίβλεψη: Αχιλλέας Καμέας (kameas@eap.gr)
Στόχος-Αντικείμενο: Η εργασία αυτή περιλαμβάνει την προδιαγραφή, το σχεδιασμό, την ανάπτυξη και την δοκιμή μιας σφαίρας δραστηριοτήτων (activity sphere), με απώτερο στόχο τη διερεύνηση των παραγόντων που χαρακτηρίζουν τη συγκεκριμένη προσέγγιση υλοποίησης εφαρμογών ΔΥ.
Αναμενόμενα αποτελέσματα: Η έννοια της σφαίρας δραστηριότητας περιλαμβάνει, τόσο την μοντελοποίηση, όσο και την υλοποίηση ενός συνόλου πληροφοριών, γνώσεων, υπηρεσιών και άλλων απαιτούμενων πόρων για την επίτευξη ατομικών στόχων εντός ενός περιβάλλοντος AmI. Βασίζεται στην έννοια της «φυσαλίδας» (bubble), η οποία αναφέρεται στην περιγραφή ενός προσωρινού ψηφιακού χώρου για τον περιορισμό της εισερχόμενης και εξερχόμενης πληροφορίας σε αυτόν. H προσέγγιση των σφαιρών δραστηριότητας, εμπνευσμένη από τις αντικειμενοστρεφείς προσεγγίσεις, επεκτείνει την έννοια της φυσαλίδας, περιλαμβάνοντας διεργασίες και πόρους για τη δημιουργία, τη χρήση και τη μετατροπή των δεδομένων. Με αυτόν τον τρόπο, συμβάλλει στον προσδιορισμό αυτόνομων και συνεκτικών οντοτήτων, οι οποίες μπορούν να προσαρμοστούν στη διαθέσιμη υποδομή. Συνεπώς, μία σφαίρα δραστηριότητας έχει διττή υπόσταση: α) αποτελεί ένα σημασιολογικά πλούσιο μοντέλο του στόχου μίας οντότητας και των συσχετιζόμενων ενεργειών της, προσδιορίζοντας ταυτόχρονα τον τρόπο πραγματοποίησης αυτού του μοντέλου και β) αποτελεί το συντονιστικό όργανο υπηρεσιών, δεδομένων και γνώσεων που απαρτίζουν το μοντέλο, εντός του πλαισίου που ορίζει μία συγκεκριμένη διάχυτη οικολογία.Μια σφαίρα ικανοποιεί ένα στόχο του χρήστη (ο οποίος είναι και ο «ιδιοκτήτης» της σφαίρας) και περιγράφεται ως ένα σύνολο στόχων υψηλού επιπέδου (χωρίς λεπτομέρειες υλοποίησης). Ανάλογα με τις υπηρεσίες και τους πόρους της κάθε φορά διαθέσιμης υποδομής (της περιρρέουσας οικολογίας), η σφαίρα «πραγματώνεται» με διαφορετικούς τρόπους. Μια σφαίρα είναι φορητή, υπό την έννοια ότι μπορεί να μεταφερθεί από την μια υποδομή στην άλλη, και να εκδηλωθεί με διαφορετικούς τρόπους. Επίσης, μία σφαίρα είναι εφήμερη και διαρκεί όσο υπάρχει κάποια οικολογία να την υποστηρίζει ή όσο είναι έγκυρος ο στόχος τον οποίο υπηρετεί. Καθώς η σύνθεση της οικολογίας είναι δυναμική, η απόδοση της σφαίρας ποικίλει. Αν και η σφαίρα επιδιώκει τη βέλτιστη υποστήριξη των στόχων του χρήστη, πολλές φορές μπορεί να προκύψουν υποβέλτιστες λύσεις, λόγω της μεταβλητότητας της υποστηρικτικής οικολογίας. Τυπικά, η λειτουργία μίας σφαίρας δραστηριότητας τερματίζεται κατ’ επιλογή του χρήστη. Ωστόσο, αν η οικολογία είναι ανεπαρκής ως προς τη σύνθεσή της, τότε αυτό έχει επίπτωση στην απόδοση της σφαίρας.Στο πλαίσιο της εργασίας:

–       Θα δημιουργηθεί το υψηλό επιπέδου μοντέλο μιας σφαίρας δραστηριοτήτων

–       Θα διερευνηθούν τεχνικές αναπαράστασης του μοντέλου και η σύνδεσή τους με συγκεκριμένες διαθέσιμες τεχνολογίες υλοποίησης της σφαίρας

–       Θα διερευνηθεί ή θα αναπτυχθεί εργαλείο περιγραφής μιας σφαιρας

–       Θα υλοποιηθούν 2 σφαίρες ως πρωτότυπα (μετά από συνεννόηση με το φοιτητή)

–       Θα αξιολογηθεί η επίδοση των σφαιρών ανάλογα με τις διαθέσιμες τεχνολογίες, τα όρια λειτουργίας τους και οι παράγοντες που επηρεάζουν τη βιωσιμότητά τους

Προαπαιτούμενες γνώσεις και δεξιότητες:

·         Καλή γνώση της Αγγλικής γλώσσας

·         Καλή γνώση της σχετικής βιβλιογραφίας, η οποία διανέμεται στη ΣΔΥ51

·         Προγραμματισμός

Βιβλιογραφία:

·         N. Drossos, C. Goumopoulos and A. Kameas, “A Conceptual Model and the Supporting Middleware for Composing Ubiquitous Computing Applications”. Journal of Ubiquitous Computing and Intelligence (JUCI), special issue on Ubiquitous Intelligence in Real Worlds, 1(2), 2007, American Scientific Publishers, pp. 174-186.

·         I. Zaharakis and A. Kameas, “Engineering Emergent Ecologies of Interacting Artefacts”. In J. Lumsden (Ed.), Handbook of Research on User Interface Design and Evaluation for Mobile Technology, IGI Global, 2008, pp. 364-384.

·         C. Goumopoulos and A. Kameas, “Ambient Ecologies in Smart Homes”. The Computer Journal, special issue on Incorporating systems, communications and services in smart homes, 52(8), 2008, Oxford Univ. Press, pp. 922-937

·         A. Kameas, C. Goumopoulos, H. Hagras, T. Heinroth, M. Weber and V. Callaghan, “An architecture that supports task centered adaptation in Intelligent Environments”. In W. Minker, M. Weber, H. Hagras, V. Callagan, A. Kameas, (Eds), Advanced Intelligent Environments, Series: Lecture Notes in Electrical Engineering, Springer, Boston (USA), 2009, pp 41-66.

·         C. Goumopoulos and A. Kameas, “Αn ontology-driven approach and a context management framework for ubiquitous computing applications”. In M. Healy, A. Kameas, R. Poli, (Eds.), Theory and Applications of Ontology, volume II, Springer, 2010, pp. 463-485.

·         C. Goumopoulos and A. Kameas, “Deployment of adaptive workflows in intelligent environments”. Proceedings of the 6th International Conference on Intelligent Environments (IE10), Kuala Lumpur, Malaysia, July 18-19, 2010, IEEE Computer Society Press, pp 197-202.

 2015-101

Ανάπτυξη UML profile για ΣΔΥ
Επίβλεψη: Αχιλλέας Καμέας (kameas@eap.gr)
Στόχος-Αντικείμενο: Η εργασία αυτή περιλαμβάνει την προδιαγραφή, το σχεδιασμό, την ανάπτυξη και την δοκιμή ενός προφίλ UML, το οποίο θα είναι κατάλληλο για την περιγραφή ΣΔΥ και ιδιαίτερα σφαιρών δραστηριοτήτων (activity spheres).
Αναμενόμενα αποτελέσματα: Μια σφαίρα δραστηριοτήτων ικανοποιεί ένα στόχο του χρήστη (ο οποίος είναι και ο «ιδιοκτήτης» της σφαίρας) και περιγράφεται ως ένα σύνολο στόχων υψηλού επιπέδου (χωρίς λεπτομέρειες υλοποίησης). Ανάλογα με τις υπηρεσίες και τους πόρους της κάθε φορά διαθέσιμης υποδομής (της περιρρέουσας οικολογίας), η σφαίρα «πραγματώνεται» με διαφορετικούς τρόπους. Οι σφαίρες έχουν σχεδιαστεί ως κατανεμημένες εφαρμογές, οι οποίες εκτελούνται στους πόρους της υποδομής.Το αντικείμενο της εργασίας είναι ο σχεδιασμός ενός UML profile, το οποίο θα μπορεί να περιγράψει ΣΔΥ με τη μορφή σφαιρών δραστηριοτήτων. Το profile θα χρησιμοποιηθεί για την αναπαράσταση συγκεκριμένων σφαιρών, στο πλαίσιο εγκυροποίησης και βελτίωσής του.Στο πλαίσιο της εργασίας:

–       Θα δημιουργηθεί το υψηλό επιπέδου μοντέλο μιας σφαίρας δραστηριοτήτων

–       Θα διερευνηθούν UML τεχνικές αναπαράστασης ΣΔΥ

–       Θα αναπτυχθεί UML profile κατάλληλο για ΣΔΥ

–       Θα υλοποιηθούν 2 σφαίρες ως πρωτότυπα (μετά από συνεννόηση με το φοιτητή)

–       Θα αξιολογηθεί η επίδοση του profile

Προαπαιτούμενες γνώσεις και δεξιότητες:

·         Καλή γνώση της Αγγλικής γλώσσας

·         Καλή γνώση της σχετικής βιβλιογραφίας, η οποία διανέμεται στη ΣΔΥ51

·         Καλή γνώση UML

Βιβλιογραφία:

·         N. Drossos, C. Goumopoulos and A. Kameas, “A Conceptual Model and the Supporting Middleware for Composing Ubiquitous Computing Applications”. Journal of Ubiquitous Computing and Intelligence (JUCI), special issue on Ubiquitous Intelligence in Real Worlds, 1(2), 2007, American Scientific Publishers, pp. 174-186.

·         I. Zaharakis and A. Kameas, “Engineering Emergent Ecologies of Interacting Artefacts”. In J. Lumsden (Ed.), Handbook of Research on User Interface Design and Evaluation for Mobile Technology, IGI Global, 2008, pp. 364-384.

·         C. Goumopoulos and A. Kameas, “Ambient Ecologies in Smart Homes”. The Computer Journal, special issue on Incorporating systems, communications and services in smart homes, 52(8), 2008, Oxford Univ. Press, pp. 922-937

·         C. Goumopoulos and A. Kameas, “Deployment of adaptive workflows in intelligent environments”. Proceedings of the 6th International Conference on Intelligent Environments (IE10), Kuala Lumpur, Malaysia, July 18-19, 2010, IEEE Computer Society Press, pp 197-202.

 2015-102

Συνεργατική παιχνιδοποίηση για την οικονομική οδήγηση
Επίβλεψη: Κωνσταντίνος Χωριανόπουλος (choko@acm.org)
Στόχος-Αντικείμενο: Η εργασία αυτή αφορά στην κατασκευή ενός ενσωματωμένου συστήματος παρακολούθησης της οδηγητικής συμπεριφοράς με έμφαση στην συνεργατική παιχνιδοποίηση και στην οικονομία.
Αναμενόμενα αποτελέσματα: Θα γίνει ολοκλήρωση τεχνολογιών βάσης δεδομένων, γραφικών, ομιλίας, καθώς και δεδομένων από την μηχανή του αυτοκινήτου.Το αντικείμενο της εργασίας θα εξειδικευθεί περαιτέρω σε συνεργασία με τον Επιβλέποντα.Προαπαιτούμενες γνώσεις:

–       Καλή γνώση της Αγγλικής γλώσσας για τη συγκριτική επισκόπηση των πηγών της σχετικής βιβλιογραφίας. Προγραμματισμός – Βάση δεδομένων, Πολυμέσα – Γραφικά, Φορητός υπολογιστής, διεπαφή με το αυτοκίνητο

Βιβλιογραφία:

·         Alexander Meschtscherjakov, David Wilfinger, Thomas Scherndl, and Manfred Tscheligi. 2009. Acceptance of future persuasive in-car interfaces towards a more economic driving behaviour. In Proceedings of the 1st International Conference on Automotive User Interfaces and Interactive Vehicular Applications (AutomotiveUI ’09). ACM, New York, NY, USA, 81-88.

·         Florian Alt, Dagmar Kern, Fabian Schulte, Bastian Pfleging, Alireza Sahami Shirazi, and Albrecht Schmidt. 2010. Enabling micro-entertainment in vehicles based on context information. In Proceedings of the 2nd International Conference on Automotive User Interfaces and Interactive Vehicular Applications (AutomotiveUI ’10). ACM, New York, NY, USA, 117-124.

 2015-103

Συνεργατικό σύστημα για την παρακολούθηση και βελτίωση της προσωπικής φυσικής κατάστασης και ευεξίας
Επίβλεψη: Κωνσταντίνος Χωριανόπουλος (choko@acm.org)
Στόχος-Αντικείμενο: Η εργασία αυτή αφορά στην κατασκευή ενός κινητού συστήματος παρακολούθησης της φυσικής κατάστασης κατά την κολύμβηση με φορετές συσκευές, με έμφαση στην παιχνιδοποίηση και στην επικοινωνία-συνεργασία με άλλους χρήστες.
Αναμενόμενα αποτελέσματα: Θα γίνει ολοκλήρωση τεχνολογιών βάσης δεδομένων, οπτικοποίησης βιομετρικών δεδομένων, καθώς και ιατρικών παραμέτρων ανάλογα με το προφιλ του χρήστη.Το αντικείμενο της εργασίας θα εξειδικευθεί περαιτέρω σε συνεργασία με τον Επιβλέποντα.Προαπαιτούμενες γνώσεις:

–       Καλή γνώση της Αγγλικής γλώσσας για τη συγκριτική επισκόπηση των πηγών της σχετικής βιβλιογραφίας. Προγραμματισμός – Βάση δεδομένων, Πολυμέσα – Γραφικά, Φορητός υπολογιστής

Βιβλιογραφία:

·         Giannakis, K., Chorianopoulos, K., & Jaccheri, L. (2013). User Requirements for Gamifying Sports Software. 3rd International Workshop on Games and Software Engineering: Engineering Computer Games to Enable Positive, Progressive Change (GAS) (pp. 22-26). IEEE.·

 2015-104

Ανάπτυξη διαδραστικού συστήματος εκπαιδευτικής τηλεόρασης
Επίβλεψη: Κωνσταντίνος Χωριανόπουλος (choko@acm.org)
Στόχος-Αντικείμενο: Ο σκοπός αυτής της εργασίας είναι η διευκόλυνση της μάθησης με βιντεο διαλέξεις που προβάλονται στην τηλεόραση. Η έμφαση είναι σε βιντεοδιαλέξεις που έχουν περιεχόμενο την ίδια την διαδικασία και όχι την θεωρία, καθώς και στην ενεργή εμπλοκή του χρηστή με απλό τρόπο, όπως είναι το τηλεχειριστήριο.
Αναμενόμενα αποτελέσματα: Ανάπτυξη συστήματος που βασίζεται σε μοντέρνες τεχνολογίες όπως είναι το Twitch και το Raspberrypi.Το αντικείμενο της εργασίας θα εξειδικευθεί περαιτέρω σε συνεργασία με τον Επιβλέποντα.Προαπαιτούμενες γνώσεις:

–       Καλή γνώση της Αγγλικής γλώσσας για τη συγκριτική επισκόπηση των πηγών της σχετικής βιβλιογραφίας. Δικτυακός Προγραμματισμός, Βάση δεδομένων, Πολυμέσα, υπολογιστής

Βιβλιογραφία:

·         http://dev.twitch.tv/

·         http://www.raspberrypi.org/

 2015-105

Κινητό σύστημα για την συνεργατική 3Δ διάδραση και αναπαράσταση κτηρίων πολιτιστικής κληρονομιάς
Επίβλεψη: Κωνσταντίνος Χωριανόπουλος (choko@acm.org)
Στόχος-Αντικείμενο: Η εργασία αυτή αφορά στην κατασκευή ενός κινητού συστήματος το οποίο ενθαρύνει με παιχνιδοποίηση τους χρήστες να καταγράψουν την τρέχουσα μορφή των κτηρίων πολιτιστικής κληρονομιάς μιας πόλης. Ο χρήστης του συστήματος θα μπορεί με πολύ λίγες διαδράσεις να σχεδιάζει και να αξιολογεί τις σχεδιάσεις άλλων χρηστών με το έξυπνο κινητό. Θα μελετηθούν οι περιπτώσεις της επαυξημένης πραγματικότητας (κάμερα), του αισθητήρα θέσης (GPS), καθώς και των εργαλείων αναγνώρισης εικόνας και 3Δ σχεδίασης.
Αναμενόμενα αποτελέσματα: Θα γίνει ολοκλήρωση τεχνολογιών βάσης δεδομένων, 3Δ γραφικών, συστήματος γεωγραφικής πληροφόρησης, καθώς και παιχνιδοποίηση σε συνεργασία με άλλους χρήστες.Το αντικείμενο της εργασίας θα εξειδικευθεί περαιτέρω σε συνεργασία με τον Επιβλέποντα.Προαπαιτούμενες γνώσεις:

–       Καλή γνώση της Αγγλικής γλώσσας για τη συγκριτική επισκόπηση των πηγών της σχετικής βιβλιογραφίας. Προγραμματισμός – Βάση δεδομένων, Πολυμέσα – Γραφικά, Φορητός υπολογιστής

Βιβλιογραφία:

·         Tuite, K., Snavely, N., Hsiao, D. Y., Tabing, N., & Popovic, Z. (2011, May). PhotoCity: training experts at large-scale image acquisition through a competitive game. In Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (pp. 1383-1392). ACM.

 2015-106

Ανάπτυξη κινητής εφαρμογής με γεωγραφικούς χάρτες για πεζούς και ποδηλάτες
Επίβλεψη: Κωνσταντίνος Χωριανόπουλος (choko@acm.org)
Στόχος-Αντικείμενο: Η εργασία αυτή αφορά στην κατασκευή και αξιολόγηση ενός συστήματος οπτικοποίησης επιπέδων χάρτη ειδικά για πεζούς και ποδηλάτες. Για τον σκοπό αυτό θα γίνει ανάπτυξη κινητής εφαρμογής παιχνιδοποίησης που θα διευκολύνει την συλλογή των δεδομένων.
Αναμενόμενα αποτελέσματα: Θα γίνει ολοκλήρωση τεχνολογιών GPS, βάσης δεδομένων, γραφικών, και γεωγραφικού συστήματος στον παγκόσμιο ιστό, με σκοπό την δυναμική απεικόνιση επιπέδων χάρτη για ποδηλάτες και πεζούς. Η κινητή εφαρμογή θα δίνει κίνητρα στους χρήστες να εξερευνήσουν την πόλη και να αποκαλύψουν διαδρομές φιλικές για πεζούς, ποδηλάτες, καθώς και για άλλες ευαίσθητες ομάδες χρηστών (π.χ., καροτσάκια).Το αντικείμενο της εργασίας θα εξειδικευθεί περαιτέρω σε συνεργασία με τον Επιβλέποντα.Προαπαιτούμενες γνώσεις:

–       Καλή γνώση της Αγγλικής γλώσσας για τη συγκριτική επισκόπηση των πηγών της σχετικής βιβλιογραφίας. Προγραμματισμός – Βάση δεδομένων, Πολυμέσα – Γραφικά, Τεχνολογίες στον παγκόσμιο ιστό: γεωγραφικό σύστημα, Φορητός υπολογιστής: GPS

Βιβλιογραφία:

–       Roccetti, M., Marfia, G., & Palazzi, C. E. (2011). Entertainment beyond divertissment: using computer games for city road accessibility. Computers in Entertainment (CIE), 9(2), 10.

 2015-107

Μελέτη του πρωτοκόλλου ασύρματης δικτύωσης ΙΕΕΕ 802.11ac σε δίκτυα πλέγματος
Επίβλεψη: Περικλής Χατζημίσιος (peris@it.teithe.gr)
Στόχος-Αντικείμενο: Η διπλωματική αφορά τη μελέτη του πρωτοκόλλου ασύρματης δικτύωσης ΙΕΕΕ 802.11ac. Στόχος είναι η σύγκριση του πρωτοκόλλου με άλλα πρωτόκολλα της οικογένειας ΙΕΕΕ 802.11 με την εκτέλεση κατάλληλων μετρήσεων που θα πραγματοποιηθούν με την χρήση κινητών τηλεφώνων ή άλλων φορητών συσκευών (π.χ. tablets) σε ένα ασύρματο δίκτυο πλέγματος (Wireless Mesh Network – WMN) το οποίο θα αποτελείται είτε από access points, είτε από υπολογιστικά συστήματα (τα οποία θα έχουν μετατραπεί σε access point με την χρήση ασύρματων καρτών δικτύου τεχνολογίας 802.11ac), είτε από συνδυασμό access point και υπολογιστικών συστημάτων (σε λειτουργία access point). Από τις μετρήσεις θα συλλεχθούν κατάλληλα ποιοτικά και ποσοτικά δεδομένα ώστε να υπάρξουν χρήσιμα συμπεράσματα για την λειτουργία σε δίκτυα mesh.
Αναμενόμενα αποτελέσματα: Στην προτεινόμενη διπλωματική εργασία θα εστιάσουμε κυρίως στο πρότυπο ασύρματης δικτύωσης IEEE 802.11ac. Από την εκπόνηση της εν λόγω εργασίας αναμένεται ο φοιτητής να αποκτήσει σημαντική κατανόηση των ασύρματων δικτύων mesh και να αποκτήσει δεξιότητες σύγκρισης και αξιολόγησης ασύρματων συστημάτων και τεχνολογιών. Τέλος, στα πλαίσια της διπλωματικής εργασίας θα πραγματοποιηθούν μετρήσεις και σύγκριση μεταξύ των πρωτοκόλλων (αφού πρώτα γίνει επιλογή του κατάλληλου εξοπλισμού και των κατάλληλων κριτηρίων σύγκρισης από μελέτη όλων των διαθέσιμων τεχνικών).Προαπαιτούμενες γνώσεις:–       Καλή γνώση της Αγγλικής γλώσσας για τη συγκριτική επισκόπηση των πηγών της σχετικής βιβλιογραφίας, ποιοτικές και ποσοτικές μεθοδολογίες έρευνας.

–       Καλή γνώση των βασικών εννοιών στο αντικείμενο των Ασύρματων Δικτύων και Επικοινωνιών.

Παρατηρήσεις: Κατά την εκπόνηση της Διπλωματικής προβλέπεται συνεργασία με το University at Buffalo, SUNY (USA) λόγω της εμπειρίας σε θέματα μετρήσεων με εξοπλισμό ασύρματης δικτύωσης της ερευνητικής ομάδας με επικεφαλής τον Επίκουρο Καθηγητή κ. Δημήτρη Κουτσονικόλα. 

Βιβλιογραφία:

Ερευνητικά άρθρα:

·         R.K. Sheshadri and D. Koutsonikolas, “Comparison of routing metrics in 802.11n wireless mesh networks”, in Proceedings of INFOCOM conference, pp 1869-1877, 2013.

·         R.K. Sheshadri and D. Koutsonikolas, “An experimental study of routing metrics in 802.11n wireless mesh networks”, in IEEE Transactions of Mobile Computing, vol. 13, issue 12, pp. 2719-2733, 2014.

Πρότυπα:

·          IEEE Standard for Information technology Telecommunications and information exchange between systemsLocal and metropolitan area networks, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications – Amendment 4: Enhancements for Very High Throughput for Operation in Bands below 6 GHz, IEEE Std 802.11ac-2013 

2015-108

Χρήση της παιχνιδοποίησης (gamification) για την ενεργοποίηση των κινήτρων των χρηστών κινητών τηλεφώνων σε Έξυπνες Πόλεις
Επίβλεψη: Περικλής Χατζημίσιος (peris@it.teithe.gr)
Στόχος-Αντικείμενο: Τα τελευταία χρόνια, η αυξανόμενη διαθεσιμότητα των smartphones τα οποία είναι εξοπλισμένα με διάφορους φυσικούς και εικονικούς αισθητήρες και συνδέονται στο Internet, έχουν τη δυνατότητα να συλλέξουν μεγάλο όγκο πληροφορίας  από τις αστικές περιοχές. Η κατάλληλη αξιοποίηση των συσκευών των χρηστών δίνει χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με τις καθημερινές δραστηριότητες του χρήστη και ολόκληρων κοινοτήτων, την τρέχουσα σωματική δραστηριότητα του χρήστη αλλά και την παρουσία του χρήστη σε μια καθορισμένη περιοχή. Η εξέλιξη αυτής της τεχνολογίας επέτρεψε προόδους στον τομέα της έρευνας των ανίχνευσης κινητικότητας και την εμφάνιση του λεγόμενου Mobile Crowdsensing.Παράλληλα επιστημονικές έρευνες προβλέπουν ότι το 50% της καινοτομίας στο χώρο του διαδικτύου θα προέλθει πολύ σύντομα από ενέργειες που σχετίζονται με την παιχνιδοποίηση (gamification) δηλαδή την διαδικασία η οποία έχει σκοπό την ενεργοποίηση των κινήτρων των χρηστών, την αύξηση της αφοσίωσης και της συμμετοχής, καθώς και την διαμόρφωση της συμπεριφοράς των χρηστών, κάνοντας χρήση/ενσωμάτωση διαφόρων μηχανισμών/χαρακτηριστικών παιχνιδιού. 
Αναμενόμενα αποτελέσματα: Η προτεινόμενη διπλωματική εργασία έχει ως στόχο να εκμεταλλεύεται την παιχνιδοποίηση ώστε μέσω της επινόησης  συγκεκριμένων παιχνιδιών και εικονικών κινήτρων να εξυπηρετηθούν μια σειρά από διαφορετικές δραστηριότητες Mobile Crowdsensing. Ένα σημαντικό μέρος της διπλωματικής εργασίας θα είναι η αξιολόγηση  των προτεινόμενων στρατηγικών παιχνιδοποίησης για το ParticipAct Living Lab το οποίο αναπτύσει το University of Bolognia με το οποίο υπάρχει ερευνητική συνεργασία.
Ειδικότερα, η εργασία αποτελείται από τα ακόλουθα τέσσερα κύρια μέρη/δραστηριότητες:
(i) Ανάλυση του υφιστάμενου κώδικα του ParticipAct και μελέτη της αντίστοιχης βιβλιογραφίας για Mobile Crowdsensing  και παιχνιδοποίηση.(ii) Σχεδιασμός και ανάπτυξης της ανάλογης Android εφαρμογής πελάτη για το ParticipAct συμπεριλαμβανομένων των εικονικών κινήτρων και υποστήριξης παιχνιδοποίησης προσαρμοσμένα για σε συγκεκριμένες δραστηριότητες του ParticipAct, όπως η «λήψη φωτογραφίας σε μια συγκεκριμένη θέση».(iii) Αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της προτεινόμενης λύσης όσον αφορά την αύξηση της συμμετοχής των εθελοντών του ParticipAct (τόσο σε σχέση με τον ρυθμό αποδοχής των προτεινόμενων δραστηριοτήτων αίσθησης όσο και με την ολοκλήρωσή τους).

Προαπαιτούμενες γνώσεις:

–       Καλή γνώση της Αγγλικής γλώσσας για τη συγκριτική επισκόπηση των πηγών της σχετικής βιβλιογραφίας, ποιοτικές και ποσοτικές μεθοδολογίες έρευνας.

Παρατηρήσεις: Κατά την εκπόνηση της Διπλωματικής προβλέπεται συνεργασία με το Dipartimento di Informatica – Scienza e Ingegneria, University of Bologna (Italy) λόγω της εμπειρίας σε θέματα Smart Cities της ερευνητικής ομάδας με επικεφαλής τον Αναπληρωτή Καθηγητή Paolo Bellavista και τον Επίκουρο Καθηγητή Luca Foschini.

Βιβλιογραφία:

Ερευνητικά άρθρα:

·         Giuseppe Cardone, Luca Foschini, Paolo Bellavista, Antonio Corradi, Cristian Borcea, Manoop Talasila, Reza Curtmola, «Fostering participaction in smart cities: a geo-social crowdsensing platform», IEEE Communications Magazine, vol. 51, issue 6, 2013.

·         Giuseppe Cardone, Andrea Cirri, Antonio Corradi, Luca Foschini, » The participact mobile crowd sensing living lab: The testbed for smart cities», IEEE Communications Magazine, vol. 52, issue 10, 2014.

·          Vasileios Karagiannis, Periklis Chatzimisios, Francisco Vazquez-Gallego and Jesus Alonso-Zarate, “A Survey on Application Layer Protocols for the Internet of Things”, ICAS Transactions on IoT and Cloud Computing, vol.3, issue 1, pp. 9-18, 2015.

2015-109

Το πρωτόκολλο ΙΕΕΕ 802.11ax για πυκνά ασύρματα δίκτυα τοπικής περιοχής
Επίβλεψη: Περικλής Χατζημίσιος (peris@it.teithe.gr)
Στόχος-Αντικείμενο: Στα επόμενα χρόνια το πρωτόκολλο IEEE 802.11ax-2019 θα αντικαταστήσει τα IEEE 802.11n-2009 και IEEE 802.11ac-2013 προσφέροντας πολύ υψηλή ρυθμοαπόδοση για Ασύρματα Δίκτυα Τοπικής Περιοχής as the Wireless Local Area Networks (WLANs). Αυτή την στιγμή το High-Efficiency WLAN (HEW) Study Group ασχολείται με την ανάπτυξη μιας νέας τροποποίησης που ονομάζεται IEEE 802.11ax-2019. Αυτή η τροποποίηση προβλέπει την ανάπτυξη νέου βελτιωμένου Φυσικού (Physical – PHY) Επιπέδου καθώς και ενός Υποεπιπέδου Ελέγχου Πρόσβασης Μέσου (Medium Access Control – MAC) με σκοπό τη βελτίωση της απόδοσης του WLAN, εστιάζοντας στην εμπειρία που θα προσφέρεται στον τελικό χρήστη με όρους ρυθμοαπόδοσης και ενεργειακής αποδοτικότητας.Αναμενόμενα αποτελέσματα: Η προτεινόμενη διπλωματική εργασία έχει τους παρακάτω στόχους:(i) Μελέτη και περιγραφή των πρόσφατων τεχνικών προτάσεων του IEEE 802.11ax-2019 Working Group.

(ii) Προσδιορισμό αντιπροσωπευτικών σεναρίων τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την μελέτη των λειτουργιών/χαρακτηριστικών του πρωτοκόλλου IEEE 802.11ax, με έμφαση σε πυκνά ασύρματα δίκτυα τοπικής περιοχής (dense WLANs).

(iii) Περιγραφή των ερευνητικών προκλήσεων που υπάρχουν στην προσπάθεια να επιτευχθεί υψηλή ρυθμοαπόδοση (με δίκαιη κατανομή στους σταθμούς) σε πυκνά επικαλυπτόμενα (overlapping) ασύρματα δίκτυα τοπικής περιοχής με την μελέτη των περιπτώσεων (α) κεντροποιημένου ελέγχου και (β) μη κεντροποιημένου ελέγχου.

(iv) Μελέτη της ερευνητικής βιβλιογραφίας σχετικά με τα Overlapping Basic Service Sets (OBSSs) στο πρωτόκολλο IEEE 802.11aa-2012 με σκοπό την αντιμετώπιση των προβλημάτων με τη χρήση του πρωτοκόλλου IEEE 802.11ax-2019.

Προαπαιτούμενες γνώσεις:

–       Καλή γνώση της Αγγλικής γλώσσας για τη συγκριτική επισκόπηση των πηγών της σχετικής βιβλιογραφίας, ποιοτικές και ποσοτικές μεθοδολογίες έρευνας.

Παρατηρήσεις: Κατά την εκπόνηση της Διπλωματικής προβλέπεται συνεργασία με το Universitat Pompeu Fabra (Spain) λόγω της εμπειρίας σε θέματα IEEE 802.11ax της ερευνητικής ομάδας με επικεφαλής τον Επίκουρο Καθηγητή Boris Bellalta.

Βιβλιογραφία:

Ερευνητικά άρθρα:

·         B. Bellalta, «IEEE 802.11ax: High-Efficiency WLANs», submitted for review, IEEE Wireless Communications, 2015.

·         L. Sanabria, A. Faridi, B. Bellalta, J. Barcelo and M. Oliver, «Future Evolution of CSMA Protocols for the IEEE 802.11 Standard», IEEE ICC Workshop on «Research For Standards», pp. 1274-1279, 2013.

·          B. Bellalta, A. Faridi, J. Barcelo, A. Checco and P. Chatzimisios, «Channel Bonding in Short-Range WLANs», European Wireless (EW 2014) conference, pp. 1-7, 2014.

 2015-110

Προτυποποίηση και μελέτη της απόδοσης του πρωτοκόλλου IEEE 802.15.7
Επίβλεψη: Περικλής Χατζημίσιος (peris@it.teithe.gr)
Στόχος-Αντικείμενο: Το πρωτόκολλο ΙΕΕΕ 802.15.7 (το οποίο κατέληξε σε πρότυπο το 2011), προβλέπει την ύπαρξη ενός Φυσικού (Physical – PHY) Επιπέδου καθώς και ενός Υποεπιπέδου Ελέγχου Πρόσβασης Μέσου (Medium Access Control – MAC) για ασύρματη επικοινωνία μικρών αποστάσεων με χρήση του ορατού φωτός (visible light) με μήκος κύματος 380 nm to 780 nm. Το πρότυπο προβλέπει μεγάλους ρυθμούς μεταφοράς για την υποστήριξη πολυμεσικών εφαρμογών ήχου και video καθώς και κινητικότητας των συσκευών που το χρησιμοποιούν (λαμβάνοντας υπόψη περιορισμούς και παρεμβολές/θόρυβο από διάφορες πηγές).Αναμενόμενα αποτελέσματα: Η προτεινόμενη διπλωματική εργασία έχει τους παρακάτω στόχους:(i) Μελέτη και περιγραφή των τεχνικών προτάσεων του IEEE 802.15.7 Working Group και του αντίστοιχου προτύπου.

(ii) Προσδιορισμό αντιπροσωπευτικών σεναρίων τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την μελέτη των λειτουργιών/χαρακτηριστικών του IEEE 802.15.7, με έμφαση την τεχνολογία Li-Fi.

(iii) Μελέτη της ερευνητικής βιβλιογραφίας σχετικά με το πρωτόκολλο IEEE 802.15.7 (εστιάζοντας μόνο στο επίπεδο MAC και όχι στο Φυσικό επίπεδο)

(iii) Μελέτη του τρόπου αξιολόγησης της απόδοσης του πρωτοκόλλου και προσπάθεια δημιουργίας προτάσεων για ένα πιο αποδοτικό MAC με σκοπό την υποστήριξη των σεναρίων που περιγράφηκαν προηγουμένως.

Προαπαιτούμενες γνώσεις:

–       Καλή γνώση της Αγγλικής γλώσσας για τη συγκριτική επισκόπηση των πηγών της σχετικής βιβλιογραφίας, ποιοτικές και ποσοτικές μεθοδολογίες έρευνας.

Παρατηρήσεις: Κατά την εκπόνηση της Διπλωματικής προβλέπεται συνεργασία με τα Ozyegin University και Istanbul Medipol University (Turkey) λόγω της εμπειρίας σε θέματα Visible Light Communications των ερευνητικών ομάδων με επικεφαλής τον Καθηγητή Murat Uysal και Επίκουρο Καθηγητή Tuncer Baykas, αντιστοίχως. Μάλιστα υπάρχει επαρκής χρηματοδότηση για την παρουσίαση των προτάσεων/βελτιώσεων του προτύπου που πιθανώς θα προκύψουν από την συνεργασία με τους εν λόγω ερευνητές.

Βιβλιογραφία:

Ερευνητικά άρθρα:

·         A.C. Boucouvalas, P. Chatzimisios, Z. Ghassemlooy, M. Uysal and K. Yiannopoulos, “Standards for Indoor Optical Wireless Communication Systems”, IEEE Communication magazine, vol. 53, issue 3, pp. 24-31, 2015.

Websites/tutorials:

·         https://mentor.ieee.org/802.15/dcn/15/15-15-0293-02-007a-draft-of-tg7r1-technical-considerations-document.docx

·         https://mentor.ieee.org/802.15/dcn/15/15-15-0112-02-007a-short-range-optical-wireless-communications-tutorial.pdf

·         http://www.ieee802.org/15/pub/IEEE%20802_15%20WPAN%2015_7%20Revision1%20Task%20Group.htm

 2015-111

Μελέτη της απόδοσης του Long Term Evolution (LTE) για επικοινωνία Μηχανής-με-Μηχανή (Machine-to-Machine)
Επίβλεψη: Περικλής Χατζημίσιος (peris@it.teithe.gr)
Στόχος-Αντικείμενο: Η επικοινωνία Μηχανής-με-Μηχανή (Machine-to-Machine – Μ2Μ) αναφέρεται στη συλλογή μετρήσεων και κυρίως την μεταφορά τους μέσω ενός δικτύου επικοινωνιών με σκοπό την υποστήριξη έξυπνων εφαρμογών όπως smart metering, smart cities, smart grid, mHealth, απομακρυσμένο έλεγχο, λαμβάνοντας υπόψη την απαίτηση για μειωμένη κατανάλωση ενέργειας (λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών των κινητών συσκευών). Οργανισμοί προτυποποίησης όπως οι 3GPP, ETSI, IEEE έχουν προτείνει νέα πρότυπα και τεχνολογίες (όπως το Long Term Evolution – LTE) με την χρήση των οποίων γίνεται προσπάθεια βέλτιστης εξυπηρέτησης των αντίστοιχων έξυπνων εφαρμογών κυρίως στην περίπτωση ύπαρξης πολλών χρηστών σε μια περιορισμένη γεωγραφική περιοχή.Αναμενόμενα αποτελέσματα: Η προτεινόμενη διπλωματική εργασία έχει τους παρακάτω στόχους:(i) Μελέτη και περιγραφή των χαρακτηριστικών του προτύπου Long Term Evolution (LTE) με έμφαση αυτά που αφορούν/υποστηρίζουν την επικοινωνία Μ2Μ.

(ii) Μελέτη της ερευνητικής βιβλιογραφίας σχετικά με LTE και επικοινωνία Μ2Μ.

(iii) Προσδιορισμό αντιπροσωπευτικών σεναρίων τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την μελέτη των λειτουργιών/χαρακτηριστικών του LTE με έμφαση στην περίπτωση ύπαρξης πολλών χρηστών σε μια περιορισμένη γεωγραφική περιοχή.

(iv) Κατάλληλη τροποποίηση του κώδικα που έχει ήδη αναπτυχθεί στον προσομοιωτή Network Simulator 3 (NS-3) με σκοπό την αξιολόγηση της απόδοσης των σεναρίων που περιγράφηκαν προηγουμένως.

Προαπαιτούμενες γνώσεις:

–       Καλή γνώση της Αγγλικής γλώσσας για τη συγκριτική επισκόπηση των πηγών της σχετικής βιβλιογραφίας, ποιοτικές και ποσοτικές μεθοδολογίες έρευνας.

Παρατηρήσεις: Κατά την εκπόνηση της Διπλωματικής προβλέπεται συνεργασία με το Ερευνητικό Κέντρο  Centre Tecnològic de Telecomunicacions de Catalunya (CTTC) (Spain) λόγω της εμπειρίας σε θέματα Machine-to-Machine Communications της ερευνητικής ομάδας με επικεφαλής τον Dr. Jesus Alonso-Zarate, Head of M2M Department.

Βιβλιογραφία:

Ερευνητικά άρθρα:

·         A. Laya, L. Alonso, P. Chatzimisios and J. Alonso-Zarate, “Reliable Machine-to-Machine Multicast Services with Multi-Radio Cooperative Retransmissions,” Springer Mobile Networks and Applications, Special Issue on Networking in 5G Mobile Communications Systems, pp 1-11, February 2015.

·         A. Laya, L. Alonso, P. Chatzimisios and J. Alonso-Zarate, “Massive Access in the Random Access Channel of LTE for M2M Communications: an Energy Perspective”, in proc. of IEEE ICC 2015, Workshop on Smart Communication Protocols and Algorithms (SCPA 2015), June 2015, London, UK.

 2015-112

Μελέτη ζητημάτων δεδομένων μεγάλου όγκου σε περιβάλλοντα διάχυτου υπολογισμού
Επίβλεψη: Περικλής Χατζημίσιος (peris@it.teithe.gr)
Στόχος-Αντικείμενο: Τα δεδομένα μεγάλου όγκου (Big Data) αποτελούν μια πολύ επίκαιρη και σημαντική ερευνητική περιοχή καθώς η συλλογή και η επεξεργασία/ανάλυση τους είναι πολύπλοκη και απαιτεί ειδικευμένες τεχνικές που δεν μπορούν να υποστηρίξουν τα παραδοσιακά εργαλεία διαχείρισης βάσεων δεδομένων που χρησιμοποιούμε σήμερα. Ένα πολύ σημαντικό μέρος της έρευνας που λαμβάνει χώρα για τα Big Data είναι τα επικοινωνιακά ζητήματα, κυρίως όταν υλοποιούνται εφαρμογές πραγματικού χρόνου. Η διπλωματική αφορά τη μελέτη των δικτυακών ζητημάτων για τα Big Data με έμφαση τα θέματα/προκλήσεις για περιβάλλοντα διάχυτου υπολογισμού. Επιπλέον, κατά την διάρκεια εκπόνησης της διπλωματικής θα μελετηθούν οι προσπάθειες προτυποποίησης (standardization) από διεθνείς οργανισμούς όπως ITU-T, NIST, ISO, W3C και IEEE καθώς έχει διαπιστωθεί κενό στην προτυποποίηση για Big Data.
Αναμενόμενα αποτελέσματα: Η προτεινόμενη διπλωματική εργασία θα εστιάσει στην καταγραφή και ανάλυση των διαφόρων προκλήσεων που έχει δημιουργήσει η διαχείριση αυτού του τεράστιου όγκου δεδομένων και πιο συγκεκριμένα στα θέματα και προκλήσεις που υπάρχουν στα περιβάλλοντα διάχυτου υπολογισμού. Από την εκπόνηση της εν λόγω εργασίας ο φοιτητής αναμένεται να αποκτήσει σημαντική κατανόηση όλων των σχετικών ζητημάτων μετά από διεξοδική μελέτη της ερευνητικής βιβλιογραφίας. Τα τεχνικά ζητήματα για Big Data τα οποία θα μελετηθούν περιλαμβάνουν τα υφιστάμενα πλαίσια και αρχιτεκτονικές, τους περιορισμούς και απαιτήσεις, θέματα ασφάλειας/ιδιωτικότητας/εμπιστοσύνης καθώς και όλες τις σχετικές πτυχές των Big Data που σχετίζονται με το Διαδίκτυο των Πραγμάτων. Τέλος, στα πλαίσια της διπλωματικής εργασίας θα πραγματοποιηθεί μια αναλυτική καταγραφή των προσπαθειών προτυποποίησης για Big Data που εξελίσσονται από τους διάφορους διεθνείς επιστημονικούς οργανισμούς.Προαπαιτούμενες γνώσεις:–       Καλή γνώση της Αγγλικής γλώσσας για τη συγκριτική επισκόπηση των πηγών της σχετικής βιβλιογραφίας, ποιοτικές και ποσοτικές μεθοδολογίες έρευνας.

Παρατηρήσεις: Κατά την εκπόνηση της Διπλωματικής προβλέπεται συνεργασία με το Stevens Institute of Technology (USA) και την εταιρία InterDigital (USA), λόγω της εμπειρίας σε θέματα Big Data των ερευνητικών ομάδων υπό τον Καθηγητή Mahmoud Daneshand και τον Κύριο Ερευνητή Chonggang Wang, αντιστοίχως.

Βιβλιογραφία:

Ερευνητικά άρθρα:

·          M. Golikidis, M. Souleimanis, C. Ilioudis, A. Papanikolaou and P. Chatzimisios, «Big Data Analytics for Intelligence Defense of Massive Attacks», submitted to Elsevier International Journal of Big Data Research, 2015.

 2015-113

Μεγάλη αλληλεπιδραστική επιφάνεια για την εκμάθηση βασικών μαθηματικών πράξεων
Επίβλεψη: Παλαιγεωργίου Γιώργος
Στόχος-Αντικείμενο: Στόχος της συγκεκριμένης εργασίας είναι η σχεδίαση μια μεγάλης παιγνιώδους κάθετης αλληλεπιδραστικής επιφάνειας για την απόκτηση δεξιοτήτων εφαρμογής βασικών μαθηματικών πράξεων για παιδιά των πρώτων τάξεων του δημοτικού. Αυτή η μορφή αλλληλεπιδραστικού «τοίχου» θα περιλαμβάνει έντυπα στοιχεία, «έξυπνα» αντικείμενα, θα αναγνωρίζει διαφορετικούς τύπους αλληλεπιδράσεων και το πλαίσιο μέσα στο οποίο συμβαίνουν ενώ θα επαυξάνεται με τη χρήση προβολικού.Το θεωρητικό πλαίσιο της εργασίας είναι οι παιγνιώδεις διάχυτες διεπαφές. Οι παιγνιώδεις διεπαφές (playful interfaces) σχεδιάζονται έτσι ώστε να προκαλούν διασκεδαστικές, κοινωνικές και φυσικές αλληλεπιδράσεις. Οι χρήστες θα πρέπει να προκληθούν και να πειστούν να ξεκινήσουν τη διάδραση με τον αλληλεπιδραστικό χώρο. Υπάρχουν αντίστοιχα παραδείγματα από καλλιτεχνικές αλληλεπιδραστικές εγκαταστάσεις.
 Αναμενόμενα αποτελέσματα: Από την εκπόνηση της εν λόγω εργασίας ο φοιτητής θα αποκτήσει δυνατότητες σχεδίασης διάχυτων συστημάτων, ανάπτυξης φυσικών διεπαφών και θα είναι σε θέση να δημιουργεί παιγνιώδεις εγκαταστάσεις. Προαπαιτούμενες γνώσεις: Programming makey makey, arduino

 Σχετική βιβλιογραφία

Alborzi, Houman, et al. «Designing StoryRooms: interactive storytelling spaces for children.» Proceedings of the 3rd conference on Designing interactive systems: processes, practices, methods, and techniques. ACM, 2000.

Poppe, Ronald, et al. «Interactive playgrounds for children.» Playful User Interfaces. Springer Singapore, 2014. 99-118.

Ott, Florian, Andrea Nutsi, and Peter Lachenmaier. «Information ergonomics guidelines for multi-user readability on semi-public large interactive screens.»Proc. of the Workshop Information Ergonomics at iKnow Conference. 2014.

Ojala, Timo, et al. «Multipurpose interactive public displays in the wild: Three years later.» Computer 5 (2012): 42-49

 2015-114

Ανάπτυξη Συστήματος Αξιόπιστης Συλλογής Βιοιατρικών Δεδομένων Αισθητήρων
Επίβλεψη: Ηλίας Μαγκλογιάννης (maglogiannis@eap.gr)
Στόχος-Αντικείμενο: Η χρήση αισθητήρων για την παρακολούθηση της ανθρώπινης δραστηριότητας είναι ήδη αρκετά δημοφιλής στις μέρες μας. Πληθώρα συσκευών γύρω μας, όπως έξυπνα κινητά, ρολόγια, αισθητήρες που φοριούνται, αλλά και πιο ειδικές συσκευές. παρέχουν δυνατότητες συνεχούς συλλογής και αποθήκευσης μετρήσεων αναφορικά με τις δραστηριότητες του ανθρώπου αλλά και συγκεκριμένα για την κατάσταση του σώματος και της υγείας του. Τόσο υγιείς όσο και άνθρωποι που πάσχουν από χρόνια νοσήματα, κάνουν χρήση τέτοιων συσκευών ώστε να μπορούν να γνωρίζουν ανά πάσα στιγμή πληροφορίες για τη σωματική τους κατάσταση και υγεία (βιοσήματα), όπως η αρτηριακή πίεση, τα επίπεδα οξυγόνου, το ζάχαρό τους κτλ. Μάλιστα για τους χρόνια πάσχοντες, που ακολουθούν και θεραπευτική αγωγή, η χρήση τέτοιων συσκευών και η λήψη μετρήσεων σε καθημερινή βάση είναι ζωτικής σημασίας. Παράλληλα, έχουν αναπτυχθεί συστήματα που επιτρέπουν την αποθήκευση και κοινοποίησης των μετρήσεων σε άλλους ενδιαφερόμενους (συγγενείς, ιατρούς) όταν αυτό κρίνεται σκόπιμο, ώστε να βοηθήσουν άμεσα το άτομο που έχει ανάγκη. Παρ’ όλα αυτά, η αποθήκευση των βιοσημάτων με τρόπο που θα επιτρέπει την συνεχή ανάλυσή και πλήρη αξιοποίησή τους αποτελεί μεγάλη πρόκληση. Η προτεινόμενη εφαρμογή θα επιτρέπει άμεση και έμμεση καταγραφή βιοσημάτων (πχ οξυμετρία, καρδιακός ρυθμός) και δεδομένων της δραστηριότητας των χρηστών (χρησιμοποιώντας αισθητήρες κίνησης), και θα τα προωθεί μέσω φορητής συσκευής (έξυπνο κινητό τηλέφωνο, tablet, φορητός υπολογιστής). Η εφαρμογή θα έχει τη δυνατότητα ελέγχου των μετρήσεων για την εγκυρότητα τους σε σχέση με προηγούμενες μετρήσεις του ίδιο ατόμου καθώς και επεξεργασίας τους για την εξαγωγή συμπερασμάτων (πχ αναγνώριση επειγόντων περιστατικών).Αναμενόμενα αποτελέσματα: Τα συστήματα που παρέχουν τέτοιες μετρήσεις ποικίλουν, και η χρήση μια κοινής «γλώσσας» ανταλλαγής μηνυμάτων είναι απαραίτητη ώστε να επιτρέπεται η ενοποιημένη διαχείρισή τους. Το προτεινόμενο σύστημα διαχείρισης βιοσημάτων θα αξιοποιεί το πρότυπο Open mHealth για ανταλλαγή μηνυμάτων σχετικά με βιοσήματα και την αποθήκευσή τους με σκοπό την αποδοτική διαχείριση και ανάλυσή τους. Με αυτό τον τρόπο θα μπορεί το σύστημα να αξιολογεί την ποιότητα των βιοσημάτων, που μπορεί να προέρχονται από πολλές διαφορετικές πηγές, και μέσα από αυτή την ανάλυση να προτείνει δυναμικά νέες μετρήσεις και αν αποτιμά την κατάσταση του ασθενούς ενεργοποιώντας όταν είναι απαραίτητο τις σχετικές διαδικασίες για να βοηθηθεί ο ασθενής.
Προαπαιτούμενες γνώσεις: Τεχνολογία Λογισμικού, Βάσεις Δεδομένων, Προγραμματισμός σε Java ή Javascript, Πλατφόρμες έξυπνων κινητών (π.χ. Android), Υπηρεσιοστρεφείς Αρχιτεκτονικές (REST Webservices, JSON), Τεχνολογίες Υπηρεσιών Ιστού, Καλή γνώση Αγγλικής.Βιβλιογραφία: ·         http://www.openmhealth.org/

·         Maglogiannis, I., Doukas, C. Intelligent health monitoring based on pervasive technologies and cloud computing (2014) International Journal on Artificial Intelligence Tools, 23 (3), art. no. 1460001.

·         Doukas, C., Fotiou, N., Polyzos, G.C., Maglogiannis, I. Cognitive and context-aware assistive environments using future internet technologies (2014) Universal Access in the Information Society, 13 (1), pp. 59-72.

·         Charalampos Doukas, Thomas Pliakas, Panayiotis Tsanakas, Ilias Maglogiannis, “Distributed Management of Pervasive Healthcare Data through Cloud Computing”, presented at 2nd International IEEE- ICST Conference on Wireless Mobile Communication and Healthcare – MobiHealth 2011, October 2011, Kos island, Greece

2015-115

Αναγνώριση χειρονομιών με Χρήση εξυπνου ρολογιού (Smart watch)
Επίβλεψη: Ηλίας Μαγκλογιάννης (maglogiannis@eap.gr)
Στόχος-Αντικείμενο: Η αυτόματη αναγνώριση χειρονομιών αποτελεί σημαντικό πεδίο της  αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή. Μέχρι σήμερα ο βασικός τρόπος αναγνώρισης βασίζεται στην επεξεργασία video.  Αντικείμενο αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η χρήση “έξυπνων” ρολογιών (smart watches) που περιέχουν αισθητήρες κίνησης (ενσωματωμένα επιταχυνσιόμετρο) και προσφέρουν δυνατότητες ασύρματης δικτύωσης (κυρίως μέσω bluetooth) σε συνδυασμό με έναν υπολογιστή ή κινητό τηλέφωνο, στο οποίο εκτελείται ένας αλγόριθμος αναγνώρισης κίνησης που μετατρέπει τις κινήσεις του ρολογιού σε προκαθορισμένες ενέργειες στη διεπαφή του υπολογιστή/κινητού. Ο αλγόριθμος που θα υλοποιηθεί θα δέχεται ως είσοδο τις τιμές από τo επιταχυνσιόμετρo και τα γυροσκόπιo του εξυπνου ρολογιού θα χρησιμοποιεί βιβλιοθήκες για την αναγνωριση των προκαθορισμένων κινήσεων όπως για παράδειγμα τις 1$ ή την 3$ gesture recognizers (https://code.google.com/p/three-dollar-gesture-recognizer/).Αναμενόμενα αποτελέσματα: Επιμέρους αποτελέσματα της εργασίας είναι:1.    Η εγκατάσταση και λειτουργία της εφαρμογής, που μπορεί να μεταφέρει τα δεδομένα κίνησης από το ρολόι στο κινητό ή τον υπολογιστή

2.    Ανάλυση της βασικής αρχιτεκτονικής.

3.    Εφαρμογή Παρακολούθησης (tracking) του χεριού

4.    Ανάλυση των κινήσεων και αναγνώριση ομάδων χειρονομιών που θα καθοριστούν από τον προγραματιστή. Απαιτείται η αναγνώριση τουλάχιστον 5 διαφορετικών χειρονομιών.

Προαπαιτούμενες γνώσεις: Τεχνολογία Λογισμικού, Προγραμματισμός σε Java ή Javascript, Πλατφόρμες έξυπνων κινητών (π.χ. Android) και ρολογιών (πχ Pebble), Τεχνολογίες Υπηρεσιών Ιστού, Καλή γνώση Αγγλικής.Βιβλιογραφία: ·         https://code.google.com/p/three-dollar-gesture-recognizer/

·         https://developer.getpebble.com Pebble Smart Watch SDK

·         Maglogiannis, I., Ioannou, C., Spyroglou, G., Tsanakas, P. Fall detection using commodity smart watch and smart phone (2014) IFIP Advances in Information and Communication Technology, 436, pp. 70-78.

·         Xie, R., Sun, X., Xia, X., Cao, J. Similarity matching-based extensible hand gesture recognition (2015) IEEE Sensors Journal, 15 (6), art. no. 7009989, pp. 3475-3483.

·         Chowdhury, D., Banerjee, S.J., Sanyal, K., Chattopadhyay, M. A real time gesture recognition with wrist mounted accelerometer (2015) Advances in Intelligent Systems and Computing, 340, pp. 245-253.

·         Jang, M., Kim, J., Seo, Y.-H., Yang, H.-S. Adaptive gesture tracking and recognition using acceleration sensors for a mobile device (2015) International Journal of Wireless and Mobile Computing, 8 (2), pp. 183-193.

·         Lu, Z., Chen, X., Li, Q., Zhang, X., Zhou, P. A hand gesture recognition framework and wearable gesture-based interaction prototype for mobile devices (2014) IEEE Transactions on Human-Machine Systems, 44 (2), art. no. 6748952, pp. 293-299.

2015-116

Εφαρμογή καταγραφής συμπτωμάτων και αναζήτησης ασθενειών με βάση το σύμπτωμα σε έξυπνα τηλέφωνα
Επίβλεψη: Ηλίας Μαγκλογιάννης (maglogiannis@eap.gr)
Στόχος-Αντικείμενο: Η συστηματική καταγραφή συμπτωμάτων μπορει να οδηγήσει σε καλυτερη διάγνωση ασθενειών και παρακολούθηση της θεραπείας τους ειδικότερα σε χρόνιες παθήσεις. Στόχος της εργασίας είναι η ανάπτυξη εφαρμογής καταγραφής συμπτωμάτων με τυποποιημένο τρόπο ακολουθώντας  το πρότυπο ICPC (International Classification of Primary Care Second Edition)  σε φορητές συσκευές (λειτουργικά Android ή ΙΟS)
Αναμενόμενα αποτελέσματα: Η προτεινόμενη εφαρμογή θα επιτρέπει με τη χρήση ενός κατάλληλου interface την εύκολη αναζήτηση συμπτώματος σύμφωνα με την κατηγοριοποίηση ICPC και την καταγραφή του με τη μορφή ιατρικού ημερολογίου. Επίσης με τη χρήση της αντίστοιχης ΒΔ θα συνδέει συμπτώματα και θα καταλήγει σε πιθανές ασθένειες.Προαπαιτούμενες γνώσεις: Τεχνολογία Λογισμικού, Πλατφόρμες έξυπνων κινητών (π.χ. Android ή IOS) Βάσεις Δεδομένων, Καλή γνώση Αγγλικής.Βιβλιογραφία:

·         International Classification of Primary Care, Second edition (ICPC-2), World Health Organization, last accessed 24 December 2014, http://www.who.int/classifications/icd/adaptations/icpc2/en/

·         Ambulatory Assessment, Timothy J. Trull and Ulrich Ebner-Priemer, 2012

·         Designing Interactions for Mobile Clinical Decision Support Systems: The MET System Perspective, Wojtek Michalowski, Szymon Wilk and Marta Kersten, 2004

·         ReTiHA: Real Time Health Advice and Action using Smart Devices, Koustabh Dolui, Srijani Mukherjee, Soumya Kanti Datta and Venkiteswaran Rajamani, 2014

2015-117

Εφαρμογή επεξεργασίας σύνθετων συμβάντων για την αναγνώριση γεγονότων σε συστήματα παρακολούθησης ασθενών
Επίβλεψη: Ηλίας Μαγκλογιάννης (maglogiannis@eap.gr)
Στόχος-Αντικείμενο: Τα εργαλεία επεξεργασίας σύνθετων συμβάντων (Complex Event Processing – CEP) αποσκοπούν στην αναγνώριση γεγονότων που αντιστοιχούν στις μετρήσεις σημάτων που προέρχονται από αισθητήρες ή ΒΔ.  Στόχος τους είναι η μετατροπή της πληροφορίας που φέρουν τα δεδομένα σε γνώση νεται μέσω διαδικασίας αντιστοίχησης προτύπων (pattern matching) συμβάντων. Τα συμβάντα, όταν αναγνωρισθούν ως πρότυπο κάποιου συγκεκριμένου γεγονότος ενεργοποιούν κάποιο μηχανισμό ή διαδικασία η οποία είναι υπεύθυνη για την προώθηση αυτού του γεγονότος στους κατάλληλους αποδέκτες. Αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας είναι ταχύτερες και αποτελεσματικότερες αποφάσεις και οι μικρότεροι χρόνοι απόκρισης. Τα περισσότερα συστήματα επεξεργασίας σύνθετων συμβάντων για την αντιστοίχηση προτύπου υποστηρίζουν:·         Την λογική και χρονική συσχέτιση των συμβάντων·         Τον κύκλο ζωής ενός συμβάντος

·         Την προώθηση των συμβάντων που ανάγονται σε πρότυπα στους κατάλληλους αποδέκτες

Τα εργαλεία αυτά επιτρέπουν την ραγδαία ανάπτυξη εφαρμογών που επεξεργάζονται μεγάλο πλήθος εισερχόμενων μηνυμάτων ή συμβάντων, ανεξάρτητα από το αν αυτά είναι ιστορικά δεδομένα ή μεταδίδονται σε πραγματικό χρόνο. Φιλτράρουν και αναλύουν τα συμβάντα με ποικίλους τρόπους και ανταποκρίνεται σε συνθήκες που μας ενδιαφέρουν.

Αναμενόμενα αποτελέσματα: Στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας θα γίνει μια επισκόπηση των εργαλείων  επεξεργασίας σύνθετων συμβάντων ανοικτού κώδικα και αξιοποίηση τους σε μια εφαρμογή παρακολούθησης βιοσηματων και ιατρικών δεδομένων ασθενών. Θα σχεδιασθούν εικονικά σενάρια και με τη τη χρήση της γλώσσας Επεξεργασίας Συμβάντων (Event Processing Language) που παρέχουν τα σχετικα εργαλεία θα κατασκευασθούν κανόνες που θα κάνουν χρήση δεδομένων ιατρικού ιστορικού ή δεδομένων που εισέρχονται από βιο-αισθητήρες  σε πραγματικό χρόνο για να αναγνωρίζουν συμβάντα που συνδέονται με την υγέια ενός ασθενούς.Προαπαιτούμενες γνώσεις: Τεχνολογία Λογισμικού, Τεχνολογίες Υπηρεσιών Ιστού, Βάσεις Δεδομένων, Καλή γνώση Αγγλικής.Βιβλιογραφία:

·         Alam, S., Chowdhury, M. M. & Noll, J., 2010. Senaas: An event-driven sensor virtualization approach for internet of things cloud.. Networked Embedded Systems for Enterprise Applications (NESEA), 2010 IEEE International Conference.

·         EsperTech Inc., 2014. Esper – Complex Event Processing. [Online] Available at: http://www.espertech.com

·         Behrend, A., Schmiegelt, P., Xie, J., Fehling, R., Ghoneimy, A., Liu, Z.H., Chan, E., Gawlick, D. Temporal State Management for Supporting the Real-Time Analysis of Clinical Data (2015) Advances in Intelligent Systems and Computing, 312, pp. 159-170.