Τα τυχαία γραφήματα (οι τυχαίοι γράφοι) ως μοντέλα δικτύων
Επιβλέπουσα: Βαμβακάρη Μαλβίνα
H θεωρία των τυχαίων γραφημάτων (γράφων) θεμελιώθηκε από τους Erdös και Rényi [3] στο τέλος της δεκαετίας του ’50. Το τυχαίο γράφημα των Erdös και Rényi είναι ένα από τα παλαιότερα και καλύτερα μελετημένα μοντέλα δικτύων στη διεθνή βιβλιογραφία και συχνά αναφέρεται ως κλασικό. Ωστόσο, το κλασικό τυχαίο γράφημα διαφέρει σημαντικά ως προς τις ιδιότητες του, από τα δίκτυα του πραγματικού κόσμου (real-world), όπως αυτών του Διαδικτύου (αυτόνομα συστήματα) (Internet, autonomoussystems), του Παγκόσμιου Ιστού (ιστοσελίδες) (World-WideWeb, sites), των κοινωνικών δικτύων (socialnetworks).
Ως θέματα προπτυχιακών πτυχιακών εργασιών προτείνονται τα εξής
- Ανασκόπηση των νεότερων αποτελεσμάτων για χρήση καταλλήλων τυχαίων γραφημάτων ως μοντέλα δικτύων καθώς και των τυπικών πιθανοθεωρητικών ιδιοτήτων του. Παρουσίαση ειδικών τυχαίων γραφημάτων ως μοντέλα δικτύων και μελέτη κάποιων από τις ιδιότητες τους, όπως της κατανομής του βαθμού των κορυφών (degreedistribution), του συντελεστή συσταδοποίησης (clusteringcoefficient), της διαπερασιμότητας και της συνεκτικότητας.
- Ανασκόπηση της μεθοδολογίας στατιστικής ανάλυσης δεδομένων δικτύων, όπως της συσταδοποίησης γραφημάτων ( graphclustering) και των αλγορίθμων υλοποίησης τους και ως μελέτη περίπτωσης εφαρμογές τους σε πραγματικά δεδομένα.
Ενδεικτική Βιβλιογραφία
B. Bollobás, Random Graphs, Cambridge University Press, Cambridge, 2001.
S. Bornholdt and H. G. Schuster (Eds), Handbook of Graphs and Networks: From the Genome to the Internet, Wiley-VCH, Weinheim , 2003.
P. Erdös, P and A. Rényi, On random graphs I., Publicationes Mathematicae Debrecen 5 (1959), 290-297.
E.D. Kolaczyk, Statistical Analysis of Network Data: Methods and Models, Springer Series in Statistics, 2003 .
S. E. Schaeffer, Survey Graph clustering, Computer Science Review 1(2007), 27-64.
“Ανάπτυξη ανοιχτής πλατφόρμας προώθησης προϊόντων”
Επιβλέπων: Βαρλάμης Ηρακλής
Στόχος της εργασίας είναι η κατασκευή μιας πλατφόρμας ανοιχτού κώδικα για την προώθηση προϊόντων από ανεξάρτητους πωλητές και ΜΜΕ, που να επιτρέπει τη διαχείριση και διάθεση των προϊόντων τους. Μέσω της εφαρμογής οι ενδιαφερόμενοι θα μπορούν να δημιουργήσουν το «κατάστημά» τους με μηδενικό κόστος. Οι πελάτες, θα έχουν τη δυνατότητα να αναρτήσουν αγγελίες ζήτησης με τα προϊόντα που επιθυμούν. Οι αγγελίες εμφανίζονται σε όλους τους πωλητές που έχουν δηλώσει ότι έχουν σε απόθεμα τα επιθυμητά προϊόντα. Για όσο χρόνο διαρκεί μια αγγελία, οι παραγωγοί μπορούν να κάνουν προσφορές, ενώ όταν λήξει ο πελάτης θα βλέπει τις προσφορές και θα επιλέγει την πιο συμφέρουσα για αυτόν. Τέλος, μέσα από τη γραφική διεπαφή της εφαρμογής, θα δίνεται πρόσβαση σε στατιστικά που αφορούν την παραγωγή/πωλήσεις/κέρδη ανά προϊόν.
Απαραίτητες Γνώσεις: Προγραμματισμός σε περιβάλλον Web, REST WebServices,JavaScript, PHP
“Δημιουργία εφαρμογής για την αξιολόγηση βαθμονομήσεων από κριτές”
Επιβλέπων: Βαρλάμης Ηρακλής
Στόχος της εργασίας είναι η δημιουργία μιας εφαρμογής που θα επιτρέπει σε περισσότερους από έναν κριτές να βαθμολογούν τα αποτελέσματα διαφορετικών τεχνικών βαθμονόμησης (ranking), όπως για παράδειγμα τα αποτελέσματα περισσοτέρων μηχανών αναζήτησης. Η εφαρμογή θα λειτουργεί σε δύο modes: comparison και evaluation mode. Στην περίπτωση της σύγκρισης θα δέχεται ως είσοδο μια περιγραφή σεναρίου και 2 σύνολα από βαθμονομημένα αντικείμενα (τίτλο, περιγραφή, URL) και θα τα εμφανίζει στο χρήστη ταυτόχρονα στην οθόνη και τα δύο σύνολα ζητώντας του να επιλέξει αυτό που ικανοποιεί καλύτερα το σενάριο. Στην περίπτωση της αξιολόγησης θα δέχεται ως είσοδο μια περιγραφή σεναρίου και 2 ή περισσότερα βαθμονομημένα σύνολα. Θα τα εμφανίζει στο χρήστη διαδοχικά με ανακατεμένη σειρά, ενημερώνοντάς αρχικά για το σενάριο. Ο χρήστης θα μπορεί να επιλέξει είτε το καλύτερο σύνολο, είτε μεμονωμένα αποτελέσματα σε κάθε σύνολο. Το σύστημα θα πρέπει να εξάγει συγκεντρωτικά στοιχεία για την αξιολόγηση κάθε σεναρίου από πολλούς χρήστες και να δίνει και το βαθμό συμφωνίας των κριτών.
Απαραίτητες Γνώσεις: Διαχείριση αρχείων JSON, XML, προγραμματισμός σε web.
“Ανάπτυξη αλγορίθμων εξόρυξης γνώσης από κείμενα στην πλατφόρμα Spark”
Επιβλέπων: Βαρλάμης Ηρακλής
Στόχος της εργασίας είναι η υλοποίηση μοντέλων αναπαράστασης κειμένων και η υλοποίηση βασικών αλγορίθμων (περίληψης, συσταδοποίησης κλπ) στην πλατφόρμα Apache Spark.
Απαραίτητες Γνώσεις: Προγραμματισμός σε Java ή Scala, βασικές γνώσεις εξόρυξης γνώσης
“Εξατομικευμένη παροχή συστάσεων με βάση το περιεχόμενο και τις προτιμήσεις”
Επιβλέπων: Βαρλάμης Ηρακλής
Στόχος της εργασίας είναι η δημιουργία μηχανισμού εξατομικευμένων συστάσεων που θα αξιοποιούν το περιεχόμενο (context) του χρήστη αλλά και το ιστορικό προτιμήσεων/βαθμολογιών του. Ο μηχανισμός θα επεκτείνει ή θα ενσωματώνει υπάρχουσες εφαρμογές (όπως η βιβλιοθήκη Lesnkit) που βασίζονται σε συστάσεις με βάση τις βαθμολογίες.
Απαραίτητες Γνώσεις: Προγραμματισμός σε Java
Χρήση του εργαλείου MEEP για την προσομοίωση νανοφωτονικών διατάξεων
Επιβλέπων: Καμαλάκης Θωμάς
Το εργαλείο MEEP (MIT Electromagnetic Equation Propagation) είναι ένα script-driven περιβάλλον που επιτρέπει την προσομοίωση ηλεκτρομαγνητικών διατάξεων με χρήση της μεθόδου FDTD (Finite Difference Time Domain). Σκοπός της πτυχιακής εργασίας είναι η αποτίμηση του εν λόγω εργαλείου για στην περίπτωση ανοφωτονικών διατάξεων που έχουν τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές (φίλτρα μικροδακτυλίων, κτλ).
Χρήσιμοι σύνδεσμοι: http://ab-initio.mit.edu/wiki/index.php/Meep_Tutorial
Μοντελοποίηση Φωτονικών Διατάξεων στο περιβάλλον MPB
Επιβλέπων: Καμαλάκης Θωμάς
To περιβάλλον MPB επιτρέπει την μοντελοποίηση διατάξεων φωτονικών κρυστάλλων με χρήση της μεθόδου επέκτασης σε επίπεδα κύματα. Σκοπό ς της πτυχιακής εργασίας είναι η αποτίμηση του εν λόγω εργαλείου στην περίπτωση κυματοδηγών και αντηχείων φωτονικών κρυστάλλων με έμφαση σε τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές.
Χρήσιμοι σύνδεσμοι: http://ab-initio.mit.edu/wiki/index.php/MIT_Photonic_Bands
Υπολογισμός χαρακτηριστικών κυματοδηγών με χρήση του VGMS3D
Επιβλέπων: Καμαλάκης Θωμάς
Το VGMS3D επιτρέπει την λύση των εξισώσεων Maxwell στο πεδίο των συχνοτήτων με την χρήση της μεθόδου των πεπερασμένων διαφορών και επομένως τον υπολογισμό των τρόπων διάδοσης ενός κυματοδηγού. Σκοπός της πτυχιακής εργασίας είναι η αποτίμηση του εν λόγω εργαλείου σε ρεαλιστικά προβλήματα όπως η οπτική ίνα και το ομοαξονικό καλώδιο.
Χρήσιμοι σύνδεσμοι: http://www.soundtracker.org/raw/wgms3d/
Προγραμματισμός ARDUINO για την μετάδοση πληροφορίας μέσω LED.
Επιβλέπων: Καμαλάκης Θωμάς
Σκοπός της εν λόγω πτυχιακής είναι η υλοποίηση ενός κυκλώματος βασισμένο στο ARDUINO με σκοπό την μετάδοση δεδομένων μέσω LED στο ορατό. Θα αποτιμηθούν διάφορες μέθοδοι μετάδοσης και είδη διαμόρφωσης τόσο στον πομπό όσο και στον δέκτη.
Χρήσιμοι σύνδεσμοι: http://garagelab.com/profiles/blogs/tutorial-arduino-ir-sender-and-receiver
Υλοποίηση εφαρμογής εντοπισμού σε ANDROID για εντοπισμό βάση των δεδομένων που μεταδίδουνε οι LED φωτισμού.
Επιβλέπων: Καμαλάκης Θωμάς
Σκοπός την εν λόγω πτυχιακής είναι η υλοποίηση μίας εφαρμογής εντοπισμού η οποία θα βασίζεται στην κάμερα ενός κινητού με λειτουργικό σύστημα ANDROID και στα δεδομένα που θα μεταδίδουν άσπρες LED φωτισμού οι οποίες θα είναι τοποθετημένες εντός ενός δωματίου.
Χρήσιμοι σύνδεσμοι: http://arxiv.org/pdf/1505.01811.pdf
Υλοποίηση συστήματος που χρησιμοποιεί διαμόρφωση discrete multitone σε περιβάλλον MATLAB/OCTAVE.
Επιβλέπων: Καμαλάκης Θωμάς
Η διαμόρφωση discrete multitone (DMT) είναι σημαντικός θεμέλιος λίθος για την υλοποίηση μίας ζεύξης DSL ή WiFi. Σκοπός της πτυχιακής εργασίας είναι η υλοποίηση ενός συστήματος DMT σε περιβάλλον MATLAB/OCTAVE που θα λαμβάνει υπόψη την χαρακτηριστική του καναλιού μετάδοσης και την δυνατότητα clipping του σήματος.
Χρήσιμοι σύνδεσμοι: http://bit.ly/1Mg3vIj
Διασύνδεση εργαστηριακών οργάνων με το περιβάλλον MATLAB/OCTAVE και αυτοματοποίηση μετρήσεων.
Επιβλέπων: Καμαλάκης Θωμάς
Τα διάφορα εργαστηριακά όργανα χρησιμοποιούν σειριακή ή USB σύνδεση για να αλληλεπιδράσουν με ηλεκτρονικό υπολογιστή, δίνοντας έτσι την δυνατότητα πραγματοποίησης μετρήσεων με αυτόματο τρόπο που πολλές φορές δεν μπορούν να διεξαχθούν χειροκίνητα. Σκοπός της πτυχιακής είναι η διασύνδεση των οργάνων του εργαστηρίου ηλεκτρονικής με το περιβάλλον MATLAB/OCTAVE (παλμογράφος, πολύμετρο, γεννήτρια) ώστε να πραγμαοποιούνται αυτόματα μία σειρά από μετρήσεις (νόμος του Ohm, απόκριση συχνοτήτων κτλ).
Χρήσιμοι σύνδεσμοι: http://www.phy.davidson.edu/FacHome/dmb/py310/tds320.programmer.manual.pdf
Υλοποίηση ενός μηχανισμού εξομοίωσης cloud datacenters για την πειραματική μελέτη και ανάλυση αλγορίθμων ανοχής σε σφάλματα
Επιβλέπων: Κωνσταντίνος Τσερπές
Περιβάλλοντα όπως το dropbox και το google drive έχουν συγκεκριμένες απαιτήσεις για την παροχή ποιότητας υπηρεσίας. Ανάμεσα σε αυτές είναι η αξιοπιστία και η διαθεσιμότητα. Οι πάροχοι υπηρεσιών, προκειμένου να μειώσουν την πιθανότητα σφαλμάτων και αποτυχίας ικανοποίησης των απαιτήσεων αυτών υιοθετούν συγκεκριμένες τεχνικές όπως η παραγωγή αντιγράφων των δεδομένων και η στοχευμένη τοποθέτησή τους σε virtual machines και clusters. Στόχος της εργασίας αυτής είναι η υλοποίηση ενός περιβάλλοντος εξομοιωσης των datacenters σε Java ώστε να μπορεί κανείς να μελετήσει την πιθανότητα σφάλματος κάτω από μεταβλητές συνθήκες φόρτου, χαρακτηριστικών αρχείων προς αποθήκευση και κυρίως, απαιτήσεις εφαρμογής streaming data.
Σχετικές αναφορές:
A. Cidon, R. Stutsman, S. Rumble, S. Katti, J. Ousterhout, and M. Rosenblum, “MinCopysets: Derandomizing Replication In Cloud Storage,” 10th USENIX Symp. Networked Syst. Des. Implement.
J.-W. Lin, C.-H. Chen, and J. M. Chang, “QoS-Aware Data Replication for Data-Intensive Applications in Cloud Computing Systems,” IEEE Trans. Cloud Comput., vol. 1, no. 1, pp. 101–115, Jan. 2013.
Μακροπρόθεσμη πρόβλεψη πορείας αντικειμένων με χρήση Kalman Filter
Επιβλέπων: Κωνσταντίνος Τσερπές
Σύντομη περιγραφή To Kalman Filter χρησιμοποιείται εκτενέστατα σε πολλά πεδία της επιστήμης και ιδιαίτερα αυτής της πληροφορικής. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι να υλοποιηθεί ένα Kalman Filter το οποίο να παρουσιάζει μία εκτίμηση για τις θέσεις πλοίων σε ένα μακρινό χρονικό διάστημα.
Έλεγχος αισθητήρων κινητών συσκευών επάνω από HTTP
Επιβλέπων: Κωνσταντίνος Τσερπές
Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η σχεδίαση και υλοποίηση μίας αρχιστεκτονικής η οποία θα επιτρέπει τον έλεγχο των αισθητήρων, καμερών κλπ μίας κινητής συσκευής μέσα από το Web. Τα δεδομένα θα πρέπει να συλλέγονται και να εκτίθενται μέσω standard web διεπαφών από τη συσκευή και να προβάλλονται με ένα εύχρηστο τρόπο στο χρήστη σε ένα front-end. Μέσα από αυτό το front-end και για όσα περιφερειακά υπάρχει η δυνατότητα, ο χρήστης θα πρέπει να μπορεί εκτός από το να παρακαλουθεί τις τρέχουσες τιμές τους, να τα ελέγχει. Κατ’ελάχιστο θα πρέπει να υλοποιηθούν οι αντίστοιχοι μηχανισμοί για την κάμερα, το γυροσκοπιο, το επιταχυνσιόμετρο και τον αισθητήρα διανύσματος περιστροφής.