Σχεδίαση και ανάπτυξη πλαισίου αξιολόγησης ποιότητας έργων λογισμικού βασισμένη σε στατική ανάλυση κώδικα και ασαφείς τεχνικές πολυκριτηριακής λήψης αποφάσεων
Σχεδίαση και ανάπτυξη διαδικτυακής εφαρμογής με σκοπό την αξιολόγηση της Εμπειρίας Χρήστη (UX) διαφορετικών τεχνικών αλληλεπίδρασης και σημασιολογικού περιεχομένου
Σχεδίαση και ανάπτυξη πλαισίου αξιολόγησης ποιότητας έργων λογισμικού βασισμένη σε στατική ανάλυση κώδικα και ασαφείς τεχνικές πολυκριτηριακής λήψης αποφάσεων
Σχεδίαση και ανάπτυξη διαδικτυακής εφαρμογής με σκοπό την αξιολόγηση της Εμπειρίας Χρήστη (UX) διαφορετικών τεχνικών αλληλεπίδρασης και σημασιολογικού περιεχομένου
Βελτίωση Τεχνικών Επαναχρησιμοποίησης Κώδικα από Αποθήκες Λογισμικού με χρήση Τεχνικών Ανάπτυξης Λογισμικού Οδηγούμενης από Ελέγχους και Τεχνικών Μετασχηματισμού Κώδικα
Καινοτόμες λύσεις και υπηρεσίες για τα κτίρια - Εκδήλωση Explore Innovation -...Schneider Electric
Στην εκδήλωση Explore Innovation της Schneider Electric, ο κ. Διονύσης Ποτουρίδης, Energy Consultant και Auditor, Schneider Electric, ανέδειξε το γεγονός ότι τα κτίρια σήμερα έχουν μία ανεκμετάλλευτη δυναμική για περισσότερη ασφάλεια, εξοικονόμηση ενέργειας και λειτουργική απόδοση. Στην ομιλία του προέβαλε τους τρόπους με τους οποίους η Schneider Electric συμβάλει στη δημιουργία κτιρίων που είναι πιο ασφαλή, πιο αποδοτικά, πιο άνετα, πιο διασυνδεδεμένα και πιο βιώσιμα. Συμπληρώνοντας τον κ. Πουτουρίδη, ο κ. Απόστολος Τσουκαλάς, Διευθυντής Τεχνικής Υπηρεσία του Ωνασείου Καρδιοχειρουργικού Κέντρου, παρουσίασε τα πλεονεκτήματα από την εφαρμογή των κτιριακών λύσεων της Schneider Electric στο νοσοκομείο, ενώ ο κ. Κωνσταντίνος Τσουκαλάς, Ερευνητής Α’ Βαθμίδας στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο εξήγησε πώς η Schneider Electric συνεργάστηκε με το πολυτεχνείο στο πιλοτικό έργο Ambassador με στόχο την περαιτέρω ανάπτυξη της τεχνολογίας στα κτίρια.
Γίνετε ένας πραγματικός ειδικός στην εξοικονόμηση ενέργειαςιωαννης αληφραγκης
Υπάρχουν εταιρίες που συμμετέχουν ήδη σε αυτήν την πρόκληση
καθιστώντας τα προϊόντα τους περισσότερο «αειφόρα»
ξεκινώντας από τη δημιουργία, και συνεχίζοντας στην παραγωγή,
τη διανομή και σε όλο τον κύκλο ζωής τους, ενώ παράλληλα
λαμβάνουν σοβαρά υπόψη τη μετέπειτα ανακύκλωσή τους.
Παράλληλα, χρησιμοποιώντας ανανεώσιμες πηγές ενέργειας σε
εργοστάσια οδηγούμαστε σε μια μεσοπρόθεσμη αειφόρο δράση.
Βραχυπρόθεσμα, θα πρέπει να επενδύσουμε στη ζήτηση,
με την αποδοτικότερη χρήση, συντήρηση και διευθέτηση.
Kelesakis Dimitrios thesis: Enhancing the conversion rate of e-shops with dyn...Manos Tsardoulias
In recent years, e-commerce has been established as one of the dominant ways of making
commercial transactions. Efficient pricing policy strategies employed by businesses are critical for
their survival in highly competitive markets, in order to achieve their goals and maximise their
profits.
Various dynamic pricing algorithms have been implemented and adapted to the continuously
changing conditions of the online markets. These algorithms benefit from the abundance of data
available to the online stores, data related to market conditions as well as customers' preferences
and consumption habits. Utilizing the above data and integrating them into dynamic pricing
strategies can give a significant competitive advantage to businesses. However, so far these
techniques have been applied to limited business domains, e.g. airline and hotel bookings.
This diploma thesis focuses on the development of dynamic pricing methods for online stores that
take into account demand, competition, available stock, as well as user profiles. The system created
combines the mentioned data and uses neural networks in conjunction with optimization and
personalization methods and algorithms in order to set dynamically the price for each product per
customer in order to optimise the conversion rate.
Καινοτόμες υπηρεσίες από την Schneider Electric - Εκδήλωση Explore Innovation...Schneider Electric
Στην εκδήλωση Explore Innovation της Schneider Electric, ο κ. Χριστόφορος Βούλγαρης, End Users & Services Director της Schneider Electric και ο κ. Μιχάλης Βλάχος, Διευθυντής Συντήρησης του εργοστασίου του Βόλου της LafargeHolcim, ενημέρωσαν το κοινό για τις νέες υπηρεσίες και λύσεις στο χώρο της συντήρησης που προσφέρει η Schneider Electric, ενώ έγινε και εκτενής αναφορά στην εκπόνηση της μελέτης εκτίμησης επικινδυνότητας Arc Flash που εφαρμόστηκε στις βιομηχανικές εγκαταστάσεις της LafargeHolcim με στόχο την ασφάλεια του προσωπικού κατά τη διάρκεια εργασιών στον ηλεκτρολογικό εξοπλισμό.
Control of a nonlinear non affine discrete system using neural networks and ...Panagiotis Petsagkourakis
My diploma thesis: Control of a nonlinear non affine discrete system using neural networks and online training with reinforcement learning methods
Online control of a nonlinear non affine discrete system, using RBF neural networks
Online adaptation of the centers of networks, with changing the number of the nodes
The reinforcement learning is implemented with one neural network, which is the critic network, while one more neural network is used to produce the manipulated variable.
Βελτίωση Τεχνικών Επαναχρησιμοποίησης Κώδικα από Αποθήκες Λογισμικού με χρήση Τεχνικών Ανάπτυξης Λογισμικού Οδηγούμενης από Ελέγχους και Τεχνικών Μετασχηματισμού Κώδικα
Καινοτόμες λύσεις και υπηρεσίες για τα κτίρια - Εκδήλωση Explore Innovation -...Schneider Electric
Στην εκδήλωση Explore Innovation της Schneider Electric, ο κ. Διονύσης Ποτουρίδης, Energy Consultant και Auditor, Schneider Electric, ανέδειξε το γεγονός ότι τα κτίρια σήμερα έχουν μία ανεκμετάλλευτη δυναμική για περισσότερη ασφάλεια, εξοικονόμηση ενέργειας και λειτουργική απόδοση. Στην ομιλία του προέβαλε τους τρόπους με τους οποίους η Schneider Electric συμβάλει στη δημιουργία κτιρίων που είναι πιο ασφαλή, πιο αποδοτικά, πιο άνετα, πιο διασυνδεδεμένα και πιο βιώσιμα. Συμπληρώνοντας τον κ. Πουτουρίδη, ο κ. Απόστολος Τσουκαλάς, Διευθυντής Τεχνικής Υπηρεσία του Ωνασείου Καρδιοχειρουργικού Κέντρου, παρουσίασε τα πλεονεκτήματα από την εφαρμογή των κτιριακών λύσεων της Schneider Electric στο νοσοκομείο, ενώ ο κ. Κωνσταντίνος Τσουκαλάς, Ερευνητής Α’ Βαθμίδας στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο εξήγησε πώς η Schneider Electric συνεργάστηκε με το πολυτεχνείο στο πιλοτικό έργο Ambassador με στόχο την περαιτέρω ανάπτυξη της τεχνολογίας στα κτίρια.
Γίνετε ένας πραγματικός ειδικός στην εξοικονόμηση ενέργειαςιωαννης αληφραγκης
Υπάρχουν εταιρίες που συμμετέχουν ήδη σε αυτήν την πρόκληση
καθιστώντας τα προϊόντα τους περισσότερο «αειφόρα»
ξεκινώντας από τη δημιουργία, και συνεχίζοντας στην παραγωγή,
τη διανομή και σε όλο τον κύκλο ζωής τους, ενώ παράλληλα
λαμβάνουν σοβαρά υπόψη τη μετέπειτα ανακύκλωσή τους.
Παράλληλα, χρησιμοποιώντας ανανεώσιμες πηγές ενέργειας σε
εργοστάσια οδηγούμαστε σε μια μεσοπρόθεσμη αειφόρο δράση.
Βραχυπρόθεσμα, θα πρέπει να επενδύσουμε στη ζήτηση,
με την αποδοτικότερη χρήση, συντήρηση και διευθέτηση.
Kelesakis Dimitrios thesis: Enhancing the conversion rate of e-shops with dyn...Manos Tsardoulias
In recent years, e-commerce has been established as one of the dominant ways of making
commercial transactions. Efficient pricing policy strategies employed by businesses are critical for
their survival in highly competitive markets, in order to achieve their goals and maximise their
profits.
Various dynamic pricing algorithms have been implemented and adapted to the continuously
changing conditions of the online markets. These algorithms benefit from the abundance of data
available to the online stores, data related to market conditions as well as customers' preferences
and consumption habits. Utilizing the above data and integrating them into dynamic pricing
strategies can give a significant competitive advantage to businesses. However, so far these
techniques have been applied to limited business domains, e.g. airline and hotel bookings.
This diploma thesis focuses on the development of dynamic pricing methods for online stores that
take into account demand, competition, available stock, as well as user profiles. The system created
combines the mentioned data and uses neural networks in conjunction with optimization and
personalization methods and algorithms in order to set dynamically the price for each product per
customer in order to optimise the conversion rate.
Καινοτόμες υπηρεσίες από την Schneider Electric - Εκδήλωση Explore Innovation...Schneider Electric
Στην εκδήλωση Explore Innovation της Schneider Electric, ο κ. Χριστόφορος Βούλγαρης, End Users & Services Director της Schneider Electric και ο κ. Μιχάλης Βλάχος, Διευθυντής Συντήρησης του εργοστασίου του Βόλου της LafargeHolcim, ενημέρωσαν το κοινό για τις νέες υπηρεσίες και λύσεις στο χώρο της συντήρησης που προσφέρει η Schneider Electric, ενώ έγινε και εκτενής αναφορά στην εκπόνηση της μελέτης εκτίμησης επικινδυνότητας Arc Flash που εφαρμόστηκε στις βιομηχανικές εγκαταστάσεις της LafargeHolcim με στόχο την ασφάλεια του προσωπικού κατά τη διάρκεια εργασιών στον ηλεκτρολογικό εξοπλισμό.
Control of a nonlinear non affine discrete system using neural networks and ...Panagiotis Petsagkourakis
My diploma thesis: Control of a nonlinear non affine discrete system using neural networks and online training with reinforcement learning methods
Online control of a nonlinear non affine discrete system, using RBF neural networks
Online adaptation of the centers of networks, with changing the number of the nodes
The reinforcement learning is implemented with one neural network, which is the critic network, while one more neural network is used to produce the manipulated variable.
Βελτίωση του ρυθμού μετατροπής ηλεκτρονικών καταστημάτων με τεχνικές δυναμική...ISSEL
Τα τελευταία χρόνια το ηλεκτρονικό εμπόριο αναπτύσσεται με ταχύτατους ρυθμούς και εδραιώνεται ως ένας από τους κυρίαρχους τρόπους πραγματοποίησης εμπορικών συναλλαγών. Οι πολιτικές και στρατηγικές τιμολόγησης που θα χρησιμοποιηθούν από την επιχείρηση αποτελούν μια από τις αποφάσεις-κλειδιά για την επιβίωσή της σε αυτή την ιδιαίτερα ανταγωνιστική αγορά, την επίτευξη των στόχων της και την μεγιστοποίηση των κερδών της. Για το λόγο αυτό έχουν υλοποιηθεί διάφοροι αλγόριθμοι δυναμικής τιμολόγησης προσαρμοσμένοι στις συνεχώς μεταβαλλόμενες συνθήκες της διαδικτυακής αγοράς. Οι αλγόριθμοι αυτοί στηρίζονται στη πληθώρα των δεδομένων που έχουν στη διάθεσή τους τα ηλεκτρονικά καταστήματα σχετικά με τις συνθήκες της αγοράς, τις προτιμήσεις και τις καταναλωτικές συνήθειες των πελατών. Η αξιοποίηση των παραπάνω δεδομένων και η ενσωμάτωσή τους στις στρατηγικές δυναμικής τιμολόγησης μπορεί να δώσει ένα σημαντικό συγκριτικό ανταγωνιστικό πλεονέκτημα στην επιχείρηση. Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας, αποτελεί η ανάπτυξη ενός συστήματος για τη δυναμική τιμολόγηση των προϊόντων ενός καταστήματος ηλεκτρονικού εμπορίου. Στη συγκεκριμένη προσέγγιση, αρχικά υλοποιείται ένα υβριδικό μοντέλο πρόβλεψης μονοδιάστατων χρονοσειρών, για την αντιμετώπιση του προβλήματος της πρόβλεψης πωλήσεων. Το προτεινόμενο μοντέλο κάνει χρήση ενός εξελιγμένου νευρωνικού δικτύου (LSTM), το οποίο έχει αποδειχθεί ότι παράγει καλύτερα αποτελέσματα από ένα παραδοσιακό νευρωνικό δίκτυο πρόσθιας τροφοδότησης. Επίσης, προτείνουμε τη χρήση ενός αλγορίθμου βελτιστοποίησης για την τιμολόγηση των προϊόντων, με στόχο την βελτίωση του ποσοστού μετατροπών και του κέρδους του καταστήματος. Εν συνεχεία, η αξιολόγηση του συστήματος γίνεται σε ένα προσομοιωμένο περιβάλλον αγοράς με πραγματικά και ανώνυμα δεδομένα υπό ρεαλιστικές συνθήκες.
Optimizing e-commerce conversion rate with dynamic pricing techniquesISSEL
E-commerce is growing rapidly and is constantly gaining momentum towards being the dominant source of commercial transactions. The pricing policies and pricing strategies of businesses are of paramount importance for surviving in this highly competitive market, achieving sell-out goals and maximizing profits. Towards this end, various dynamic pricing algorithms have been proposed and adapted to the continuously changing conditions of online markets. These algorithms are based on the abundance of data available to the online stores about market conditions as well as customer’s preferences and consumption habits. Effectively analyzing this data and being able to integrate them into dynamic pricing strategies can give a significant competitive advantage to businesses. The purpose of this thesis is the development of a system for dynamic pricing of products of e commerce stores. We proposed an improved hybrid model that is used to solve the univariate timeseries predictions problem, in order to predict future sales. The proposed model uses a deep neural network (LSTM), which has shown promising results in the lasts years compared to classic feedforward neural networks. Moreover, we proposed an optimization algorithm for product pricing that optimizes the conversion rate and the profit margins of e-commerce stores. Finally, we evaluated our system be creating a simulated marketplace using real, anonymous data.
Εφαρμογή Τεχνικών Εξόρυξης Δεδομένων για την Εξαγωγή Προτύπων Διόρθωσης σε Σφ...ISSEL
Τις τελευταίες δεκαετίες, τα έργα λογισµικού γίνονται όλο και µεγαλύτερα, χρησιµότερα και διεισδύουν σε όλο και περισσότερες πτυχές του ανθρώπινου ϐίου. Κατά την ανάπτυξη και τη συντήρηση λογισµικού, οι προγραµµατιστές σπαταλούν µεγάλο µέρος του χρόνου τους στον εντοπισµό και τη διόρθωση σφαλµάτων. Τα εργαλεία στατικής ανάλυσης κώδικα αυτοµατοποιούν τη διαδικασία εντοπισµού των σφαλµάτων. Η χρήση τους, ωστόσο, παραµένει περιορισµένη, καθώς η κατανόηση και η διόρθωση σφαλµάτων παραµένουν ευθύνες των προγραµµατιστών. Τα τελευταία χρόνια, πραγµατοποιούνται έρευνες για την εξόρυξη προτύπων διόρθωσης τέτοιων σφαλµάτων άλλα και την ανάπτυξη συστηµάτων αυτοµατοποιηµένης διόρθωσης σφαλµάτων. Οι πρώτες στοχεύουν στην κατανόηση του τρόπου που οι προγραµµατιστές αντιµετωπίζουν τέτοια προβλήµατα, και πολλές ϕορές τα αποτελέσµατα τους αποτελούν ϐάση για τις δεύτερες. Η παρούσα διπλωµατική, στοχεύει στην εξόρυξη χρήσιµων προτύπων διόρ ϑωσης σφαλµάτων για σφάλµατα που ανήκουν στους κανόνες του εργαλείου στατικής ανάλυσης PMD. Αρχικά, µέσω κατάλληλων ερωτηµάτων στο API του Github, αναζητο ύνται commits που αφορούν διορθώσεις τέτοιων σφαλµάτων και λαµβάνονται οι εκδόσεις των αρχείων πριν και µετά των αλλαγών των commits. Στη συνέχεια, µέσω εκτέλεσης του PMD στις δύο εκδόσεις, εντοπίζονται οι επιµέρους διορθώσεις και δηµιουργείται κα τάλληλο σύνολο δεδοµένων, αποτελούµενο αποκλειστικά από διορθώσεις σφαλµάτων, κανόνων του PMD. Οι επιµέρους διορθώσεις αναλύονται και µε αξιοποίηση της αναπα ϱάστασης κώδικα srcML και του αλγορίθµου απόστασης επεξεργασίας δέντρου Gumtree, είναι εφικτή η εξαγωγή µιας ακολουθίας όρων που είναι αντιπροσωπευτικοί για κάθε διόρθωση. ΄Ετσι, µε εύρεση του µήκους της µέγιστης κοινής υπακολουθίας µεταξύ δύο διορθώσεων, είναι εφικτή η ανάπτυξη ενός µοντέλου οµοιότητας για τις διορθώσεις συνολικά και κατ΄ επέκταση, η οµαδοποίηση τους και η εξαγωγή προτύπων διόρθω σης. Πραγµατοποιήθηκαν δύο διαφορετικά πειράµατα οµαδοποίησης : στο ένα αξιοποιήθηκε ο αλγόριθµος K-medoids και στο άλλο ο DBSCAN. Και στα δύο πειράµα τα, άλλα ιδιαίτερα σε αυτό µε τον DBSCAN, σχεδόν κάθε εξαγόµενη οµάδα αποτελείται κυρίως από διορθώσεις σφαλµάτων ενός κανόνα του PMD. Παράλληλα, µε τον υπο λογισµό του αριθµού των commits και των αποθετηρίων από τα οποία προέρχονται οι διορθώσεις κάθε οµάδας - προτύπου, ϕανερώνεται ότι οι περισσότερες οµάδες προκύπτουν από διορθώσεις προερχόµενες από µεγάλο αριθµό commits και αποθετηρίων. ΄Ετσι αντανακλούν τον τρόπο που αρκετοί προγραµµατιστές ϑα αντιµετώπιζαν παρόµοια προβλήµατα. Συνεπώς, τα εξαγόµενα πρότυπα ϑα µπορούσαν να αποτελέσουν αφετη ϱία για κάποιον µηχανισµό αυτοµατοποιηµένης διόρθωσης σφαλµάτων, ϐασιζόµενο στο PMD για τον εντοπισµό τους.
Applying Data Mining Techniques to Extract Fix Patterns for Static Analysis V...ISSEL
Contemporary Software products are getting larger and more complex. Dur ing the processes of software development and maintenance, developers spend a significant amount of their work time on detecting and fixing bugs. Static Analysis Tools automate the process of bug detection. Their application, however, is lim ited as the process of understanding and fixing of bugs, remains part of developer’s responsibilities. Lately, several research approaches aspire to extract useful bug fix patterns, or to automate the bug fixing process. The first approaches focus on understanding how developers face similar problems and frequently they serve as groundwork for systems for automated bug fixing. Our research aims at the extraction of useful bug fix patterns, for bugs that trigger the rules of the static analysis tool PMD. Initially, by querying the Github API, we search for commits that correspond to fixes of these categories of bugs. Both the before and after the commit versions of the commits’ files are downloaded. Then, by executing PMD on the two versions of each file, individual fixes are detected and a proper dataset is crafted. The dataset comprises fixes of bugs detectable from rules of PMD. The fixes are analyzed, and by utilizing srcML code representation and tree edit distance algorithm Gumtree, a representative sequence is extracted from each fix. Afterwards, by utilizing the metric of longest common subsequence between two sequences of two fixes, we develop a similarity scheme for the dataset’s fixes. This similarity scheme, operates as the base for the clustering of fixes and pattern extraction. In order to cluster the fixes, two separate experiments were conducted, one with K-medoids and one with the DBSCAN algorithm. In both experiments, but mostly with the DBSCAN algorithm, almost each cluster groups mostly bug fixes of a certain PMD rule. Alongside, by computing the number of commits and repositories from which the fixes of each cluster come from, it becomes obvious, that most of the clusters arise from fixes coming from a large number of commits and repositories. Thus, the extracted patterns correspond to the way in which similar problems are faced, by a number of different developers. Consequently, our extracted patterns, can be utilized as groundwork for an automated bug fixing system, where PMD will serve for bug detection.
Υπολογισμός χρονισμού φωτεινών σηματοδοτών με χρήση ενισχυτικής μάθησης προς ...ISSEL
Η Τεχνητή Νοημοσύνη αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους τομείς των τε λευταίων ετών εξαιτίας της ανάπτυξης της Ενισχυτικής Μάθησης.Η μάθηση αυτή έντονα επηρεασμένη από τη φύση του ανθρώπου και την ψυχολογία του, δημιουργεί μια γέφυρα μεταξύ τεχνολογίας και ανθρώπων. Ξεπερνά το πρόβλημα της απόκτη σης δεδομένων καταργώντας σχεδόν πλήρως την ανάγκη για δεδομένα. Η μάθηση με ενίσχυση εκπαιδεύει ένα μοντέλο να φτάσει σε μια βέλτιστη λύση για ένα πρό βλημα, λαμβάνοντας αποφάσεις από μόνη του, αλληλεπιδρώντας με το περιβάλλον. Μέσω ανταμοιβών μαθαίνει να κρίνει ποιες ενέργειες πρέπει να ακολουθήσει ώστε να πετύχει το στόχο του. Η κυκλοφοριακή συμφόρηση αυξάνεται σε παγκόσμιο επίπεδο και το πρόβλημα πρέπει να αντιμετωπιστεί. Σε ένα δυναμικά μεταβαλλόμενο και διασυνδεδεμένο περιβάλλον κυκλοφορίας, οι επί του παρόντος ρυθμίσεις σηματοδοτών δεν είναι προσαρμοστικές. Υπάρχει ανάγκη για ένα ευφυές σύστημα μεταφορών, που θα βελτιώσει την αποτελεσματικότητα του οδικού συστήματος μιας έξυπνης πόλης. Η παρούσα διπλωματική εργασία προτείνει ένα σύστημα υπολογισμού του χρο νισμού των φωτεινών σηματοδοτών για την ελαχιστοποίηση του χρόνου αναμονής των οχημάτων. Κάθε σηματοδότης μιας διασταύρωσης εκπαιδεύεται, ώστε να μά θει να μεταβάλλει τη φάση του ανάλογα με την κίνηση. Το προτεινόμενο οδικό σύστημα έχει ευέλικτη δομή που τροποποιείται με την προσθήκη περισσότερων διασταυρώσεων στην αρχική δομή της απλής διασταύρωσης. Ο Q-Learning είναι ένας αλγόριθμος RL, που χρησιμοποιήθηκε για την επιλογή της επόμενης βέλτιστης ενέργειας του σηματοδότη σε μια δεδομένη κατάσταση. Λει τουργεί βελτιώνοντας διαδοχικά τις ανταμοιβές για τα ζεύγη κατάσταση-δράσης, τα οποία αποθηκεύονται σε έναν πίνακα Q ως πληροφορία για τον σηματοδότη. Για την προσομοίωση των οδικών δικτύων χρησιμοποιήθηκε το εργαλείο SUMO. Τα μοντέλα εκπαιδεύτηκαν και εξετάστηκαν σε περιβάλλοντα οδικών δικτύων Ν διασταυρώσεων, όπου Ν = 1,2,4,6, εκπαιδεύοντας τους σηματοδότες κάθε διασταύ ρωσης, με σκοπό τη μείωση της κίνησης. Τα αποτελέσματα των εκπαιδεύσεων συ γκρίνονται με τις αποκρίσεις των τωρινών μοντέλων διαχείρισης κυκλοφορίας. Επι πρόσθετα, εφαρμόζεται η εμπειρία των πινάκων Q των απλών δομών (Ν = 1,2) στα πιο πολύπλοκα δίκτυα, ώστε να κριθεί η ανταπόκριση των συστημάτων με τις εμπειρίες απλών δομών. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα από τις εκπαιδεύσεις των μοντέλων και των πει ραμάτων, όλα τα μοντέλα ανταποκρίθηκαν αποδοτικά σε ποικίλες μορφές κίνησης, παρόλο που ο χρόνος εκπαίδευσης αυξάνεται με την πολυπλοκότητα. Ένα βέλτιστο μοντέλο απαιτεί περισσότερο χρόνο εκπαίδευσης από ένα απλώς καλό μοντέλο, δημιουργείται έτσι ένας συμβιβασμός μεταξύ χρόνου εκπαίδευσης και βέλτιστης απόκρισης, που πρέπει να λαμβάνει υπόψιν κάθε ερευνητής.
Optimization of traffic lights timing using Reinforcement learning to minimiz...ISSEL
Artificial intelligence is one of the most important areas in recent years, as the development of reinforcement learning, heavily influenced by human nature and psychology, bridges the gap between technology and humans. It overcomes the problem of data acquisition by almost completely eliminating the need for data. Reinforcement learning involves training a model to find an optimal solution to a problem, making decisions independently and interacting with the environment. Through rewards, it learns to judge which actions to take to achieve its goal. Traffic congestion is increasing worldwide and the problem needs to be addressed. In a dynamically changing and interconnected transport environment, current traffic regulations are not adaptable. An intelligent transport system is needed to improve the efficiency of the road network of smart cities. The present Diploma Thesis proposes a system for calculating the timing of traffic lights in order to minimize the waiting time of vehicles. Each traffic light at an intersection is trained to learn to change its phase according to traffic. The proposed road system has a flexible structure that is modified by adding more intersections to the original structure of the simple intersection. Q-learning is an RL algorithm used to select the next optimal signal action in a given state. It works by sequentially improving the rewards for the state-action pairs, which are stored in a Q-table as traffic light information. The tool SUMO was used to simulate the road networks. The models were trained and studied in the environments of road networks with N intersections, where N = 1,2,4,6, and the traffic lights of each intersection were trained to reduce traffic. The results of the training are compared with the responses of the current traffic management models. In addition, Q-tables of simple structures (N = 1,2) are applied to the most complex networks to assess the correspondence of systems with the experience of simple structures. According to the results of the training of the models and the experiments, all models responded efficiently to a variety of traffic situations, although the training time increases with complexity. An optimal model requires more training time than a simply good model, so there is a trade-off between training time and optimal response that every researcher should consider.
Implementation of a platform for assessing indoor spaces regarding their frie...ISSEL
This thesis presents an innovative tool specifically designed to assess the dementia friendliness of indoor spaces. With the rise in dementia cases globally, the need to adapt environments to the unique needs of those affected is becoming increasingly important. This research focuses on evaluating how friendly and suitable these spaces are for individuals with dementia, with a particular emphasis on flooring. The developed tool leverages the power of deep learning and machine learning to analyze images of indoor spaces, identifying objects within these images to evaluate their suitability for dementia-friendly environments. The tool currently focuses on evaluating rugs, equipped with an easy to navigate and effective web application that allows caregivers, designers (or other users) to easily upload photos for assessment. This specialized approach ensures that users can quickly understand how these floor coverings align with dementia-friendly design principles. The tool is user-friendly and efficient, designed for quick assessment of indoor areas. Rather than suggesting changes, it rates how dementia-friendly these spaces are, providing valuable insights for caregivers and designers. This feature is essential for public places such as care homes, private residences or even hotels that aim to be dementia-friently, where creating safe, understandable, and comfortable environments for people with dementia is crucial. Overall, this thesis merges technology with the principles of interior design in the context of dementia care. It offers a significant contribution to the field, providing a practical and innovative approach to assess and understand dementia-friendly environments.
Autonomous car position calculation with particle filters using traffic data ...ISSEL
As autonomous vehicle technology progresses, the need for precise real-time positioning in dynamic urban environments becomes increasingly vital. This thesis explores the utilization of particle filters to calculate the position of autonomous cars, using traffic data within a simulated environment. The primary goal is to improve accuracy and reliability in vehicle localization by integrating information from dynamic traffic conditions into the positioning algorithm. A simulated environment is employed to replicate realistic traffic scenarios, generating diverse and dynamic datasets. Particle filters are implemented as a probabilistic framework, assimilating information from various sources such as sensor data and traffic patterns to estimate the vehicle’s position. Through extensive experimentation, the efficacy of the proposed approach is assessed across diverse traffic conditions and scenarios. Results indicate that real time traffic data significantly enhances the precision and robustness of autonomous car positioning. The particle filter algorithm seamlessly adapts to changing traffic situations, demonstrating its potential for practical implementation in autonomous driving systems. Additionally, the thesis investigates the influence of different parameters and configurations on the particle filter algorithm’s performance. Insights gained from these studies contribute to optimizing the algorithm for a range of urban driving conditions. In summary, this research advances autonomous vehicle positioning by introducing an innovative approach that integrates particle filters with traffic data in a simulated environment. The findings hold implications for developing more accurate and adaptable autonomous navigation systems, laying the foundation for safer and more reliable self-driving vehicles in intricate urban settings.
Ανίχνευση αντικειµένων από λίγα δείγµατα µε χρήση γραφηµάτων και τεχνικών ΜΕΤ...ISSEL
Η ανίχνευση αντικειµένων από λίγα δείγµατα (FSOD) αποσκοπεί στην ανίχνευση αντικειµένων κλάσεων για τις οποίες υπάρχουν περιορισµένα δεδοµένα. Η προσαρµογή των σύγχρονων ανιχνευτών στο σενάριο περιορισµένων δεδοµένων παραµένει µια πρόκλη ση, καθώς τα περισσότερα µοντέλα απαιτούν τεράστιες ποσότητες δειγµάτων για να εκπαιδευτούν σωστά. Το FSOD αντιµετωπίζει αυτό το πρόβληµα µε την τεχνική ΜΕΤΑ εκπαίδευσης δύο κλάδων, κατά την οποία το µοντέλο εκπαιδεύεται επεισοδιακά. Χρησιµοποιώντας αυτή τη µέθοδο, ένα µοντέλο είναι σε θέση να ανιχνεύει νέες κατηγορίες δίχως ποτέ να έχει εκπαιδευτεί σε αυτές (meta-testing). Μια κοινή µέθοδος ανίχνευσης είναι η δηµιουργία προτύπων κατηγοριών από ένα σύνολο εικόνων υποστήριξης σε κάθε επεισόδιο και η εκµάθηση του τρόπου αντιστοίχησης αυτών µε κάθε εικόνα ερώτησης. Ωστόσο, οι περισσότερες προσεγγίσεις δηµιουργούν αυτά τα πρότυπα µεµονωµένα, χωϱίς να λαµβάνουν υπόψη όλες τις άλλες κλάσεις και τις συσχετίσεις τους, οι οποίες θα µπορούσαν να προσφέρουν κρίσιµη πληροφορία και να εµπλουτίσουν σηµαντικά κάθε ένα από αυτά. Στην παρούσα εργασία, προσπαθούµε να ενσωµατώσουµε αυτές τις συσχετίσεις σε ένα σύγχρονο µοντέλο χρησιµοποιώντας ένα γράφηµα προτύπων. Μέσω της αποτελεσµατικής µεταβίβασης µηνυµάτων µεταξύ όλων των κόµβων, κάθε πρότυπο εµπλουτίζεται από τους πιο παρόµοιους γείτονές του, γεγονός που µπορεί να αντισταθµίσει την περίπτωση των θορυβωδών προτύπων και να βελτιώσει την ακρίβεια ανίχνευσης νέων κλάσεων. Τα πειραµατικά αποτελέσµατα δείχνουν ότι οι προτεινόµενες µέθοδοι βελτιώνουν σηµαντικά την ακρίβεια ανίχνευσης meta-testing του βασικού µοντέλου στο PASCAL VOC σετ δεδοµένων, υπό διαφορετικό αριθµό δειγµάτων (shots) και µετρικών.
Ανάπτυξη Εφαρµογής Προφίλ Μηχανικών Λογισµικού από ∆εδοµένα Αποθετηρίων Λογισ...ISSEL
Το διευρυµένο τοπίο του λογισµικού ανοιχτού κώδικα OSS αποδεικνύει την αυξανόµενη παραγωγική δραστηριότητα των µηχανικών λογισµικού που συνεισφέρουν σε πολλαπλές πλατφόρµες και διάφορα έργα λογισµικού. Η συµµετοχή τους σε αυτά τα έργα αναδεικνύει το ευρύ ϕάσµα των δεξιοτήτων τους, από τη συγγραφή κώδικα έως τη συνεργασία τους µε άλλους µηχανικούς λογισµικού. Καθώς στο οικοσύστηµα του λογισµικού ανοιχτού κώδικα υπάρχει µια διαρκής και συνεχώς αυξανόµενη δραστηριότητα, είναι πολύ σηµαντική µια πιο ολοκληρωµένη κατανόηση των συνεισφορών και των δεξιοτήτων των µηχανικών λογισµικού. Σκοπός της παρούσας διπλωµατικής είναι να αξιοποιήσει δεδοµένα από την υποδοµή World of Code (WoC) που περιέχει συγκεντρωµένα δεδοµένα από τα περισσότερα δη µόσια συστήµατα ελέγχου εκδόσεων για να παρέχει µια πιο ολοκληρωµένη εικόνα του προφίλ ενός µηχανικού λογισµικού. Εξάγοντας, αναλύοντας και οπτικοποιώντας αυτά τα δεδοµένα, αναπτύχθηκε µια εφαρµογή που παρουσιάζει µια περιεκτική επισκόπηση των δραστηριοτήτων ενός µηχανικού στα έργα λογισµικού ανοικτού κώδικα. Η οπτική αναπαράσταση των δεδοµένων, µετατρέπει πολύπλοκα σύνολα δεδοµένων σε εύκολα κατανοητές γραφικές µορφές. Η αξιολόγηση της εφαρµογής σε ένα σύνολο µηχανικών λογισµικού δείχνει ότι πετυχαίνει τους στόχους της. Προσφέρει µια εικόνα της δραστηριότητας, του ϱόλου και των τεχνικών δεξιοτήτων ενός µηχανικού, ενισχύοντας τη διαφάνεια και την κατανόηση της συνεισφοράς του στο οικοσύστηµα του OSS.
Ανάπτυξη ∆υναµικού και Προσωποποιηµένου Συστήµατος Ερωταπαντήσεων µε Πηγή το ...ISSEL
Η Τεχνητή Νοηµοσύνη αποτελεί έναν τοµέα της τεχνολογίας που καθηµερινά πραγµατοποιεί άλµατα. Αποτελεί την αιχµή του δόρατος στην επίλυση πληθώρας προβληµάτων αλλά και στην παροχή υπηρεσιών υψηλού επιπέδου. Οι εµπορικές εφαρµογές, αν και µε απεριόριστες προοπτικές, τα τελευταία χρόνια εστιάζουν κυϱίως στη Συνοµιλητική Τεχνητή Νοηµοσύνη ή στην Τεχνητή Νοηµοσύνη Επεξεργασίας Βίντεο και Εικόνας, µε αποτέλεσµα τον ενθουσιασµό της αγοράς και των χρηστών, οι οποίοι αποκτούν όλο και µεγαλύτερες απαιτήσεις, ως προς την ποιότητα και τις δυνατότητες των εργαλείων τους. Οι συνοµιλητικοί ϐοηθοί, Chatbots, έχουν διεισδύσει στην καθηµερινότητά, µε πληθώρα µορφών και χρήσεων. Η παραδοσιακή µορφή τους, που απαντούσε ένα κλειστό σύνολο απλοϊκών ερωτήσεων, αντικαταστάθηκε από µοντέρνα συστήµατα και εφαρµογές που προτείνουν, συζητούν, συνοµιλούν, διασκεδάζουν, συµβουλεύουν. Είτε ως εφαρµογές στο κινητό του χρήστη, είτε διαθέσιµοι online, οι σύγχρονοι βοηθοί αποτελούν πλέον κοµµάτι της καθηµερινής ϱουτίνας και των εργαλείων που την καθιστούν πιο ανεκτή και ευχάριστη. Αυτή η καθολική πλέον παρουσία τους καθιστά αναγκαίο τον εκλεκτισµό αυτών των υπηρεσιών προσθέτοντας νέα στοιχεία και παραµέτρους, ανάλογα µε την εξειδίκευση κάθε χρήστη και των αναγκών του. Αυτές οι εφαρµογές, όντας συνεχώς συνδεδεµένες στο διαδίκτυο, θυσιάζουν την ιδιωτικότητα του χρήστη, καθιστώντας τον επιρρεπή σε κακόβουλο λογισµικό ή απάτες. Παράλληλα ,όµως, η πλειοψηφία αυτών των εφαρµογών αδυνατούν να χρησιµοποιήσουν τον µεγαλύτερο όγκο της πληροφορίας η οποία είναι διαθέσιµη στο διαδίκτυο, παρότι είναι συνδεδεµένες σε αυτό. Τέλος, τα υπάρχοντα συστήµατα δεν έχουν προσωποποιηµένο χαρακτήρα. Οι απαντήσεις και οι υπηρεσίες τους σπανίως προσαρµόζονται στον εκάστοτε χρήστη. Σε αυτήν τη διπλωµατική εργασία γίνεται µια προσπάθεια ανάπτυξης ενός ψηφιακού βοηθού ερωταπαντήσεων που αναζητά δυναµικά τις απαντήσεις στον ιστό. Αυτό το σύστηµα, χρησιµοποιώντας προεκπαιδευµένα µοντέλα αλλά και τεχνολογίες λογισµικού, απαντάει τις ερωτήσεις του χρήστη αξιοποιώντας το σύνολο της online πληροφορίας. Η ϕορητότητα του συστήµατος µπορεί να εξασφαλίσει µια ιδιωτική εµπειρία καθώς και απαντήσεις από εξειδικευµένες πηγές δεδοµένων. Τα πειραµατικά αποτελέσµατα αποδεικνύουν ότι το συγκεκριµένο σύστηµα είναι επαρκώς ακριβές, ενώ ταυτόχρονα επιτυγχάνει τους σκοπούς για τους οποίους αναπτύχθηκε. Θυσιάζεται η αναλυτικότητα και το συνοµιλητικό ύφος των συµβατικών ψηφιακών βοηθών, για να αξιοποιηθεί το µέγιστο πλήθος πληροφορίας. Επιπλέον, οι προεκτάσεις του συστήµατος µπορούν να οδηγήσουν σε χρήση του σε εξειδικευµένα συστήµατα όπου η πληροφορία που είναι διαθέσιµη είναι περιορισµένη και προέρχεται πάλι από το διαδίκτυο αλλά µόνο από µια συγκεκριµένη πηγή.
Ανάπτυξη Φίλτρων Ανεπιθύμητων Μηνυμάτων με Χρήση Τεχνικών Τεχνητής ΝοημοσύνηςISSEL
Το ”spamming”, δηλαδή η αποστολή ανεπιθύμητων μηνυμάτων σε πολλούς χρήστες, έχει ευνοηθεί με την ανάπτυξη των ψηφιακών επικοινωνιών και την τεχνοκεντρική στροφή στη ζωή του ανθρώπου. Οι συνθήκες αυτές, διευκολύνουν την αποστολή spam μηνυμάτων, αλλά και ο άνθρωπος είναι περισσότερο εκτεθειμένος σ’ αυτά. Ωστόσο, η ερευνητική κοινότητα έχει αναπτύξει συστήματα ανίχνευσης των ανεπιθύμητων μηνυμάτων για να προστατεύσει τους χρήστες και τον απρόσκοπτο χαρακτήρα της επικοινωνίας, που πραγματοποιείται μέσω των ψηφιακών μέσων. Η αγγλική βιβλιογραφία είναι πλούσια σε μεθόδους που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον περιορισμό του spam. Από την άλλη, η έρευνα σε άλλες γλώσσες είναι αρκετά περιορισμένη. Η παρούσα διπλωματική στοχεύει στην επέκταση των μεθόδων και συστημάτων ανίχνευσης από τα αγγλικά στα ελληνικά. Λόγω της έλλειψης διαθέσιμων ελληνικών δεδομένων, πραγματοποιείται αυτόματη μετάφραση από τα αγγλικά στα ελληνικά, με τη χρήση της υπηρεσίας μετάφρασης Google translate. Οπότε, τα ελληνικά φίλτρα ανίχνευσης, εκπαιδεύονται στα μεταφρασμένα δεδομένα. Ειδικότερα, εξετάζει διαφόρους αλγορίθμους Μηχανικής Μάθησης και Επεξεργασίας Φυσικής Γλώσσας για την ανάπτυξη των συστημάτων ανίχνευσης. Η διπλωματική, καταλήγει ότι η επανεκπαίδευση μοντέλων BERT, στα δεδομένα του προβλήματος, έχουν τις καλύτερες αποδόσεις και στις δυο γλώσσες. Επίσης, πετυχαίνουν τη μικρότερη δυνατή διαφορά στις αποδόσεις των δυο γλωσσών. Οπότε, προτείνει υλοποιήσεις που βασίζονται στo επανεκπαιδευμένo BERT για τα αγγλικά και στο Greek BERT για τα ελληνικά. Ειδικότερα υλοποιεί ένα Καθολικό Φίλτρο, που συνδυάζει τα διαθέσιμα δεδομένα, Θεματικά Φίλτρα που ανιχνεύουν συγκεκριμένες κατηγορίες spam αλλά και ένα Σύστημα Θεματικών Φίλτρων για την ανίχνευση όλων των κατηγοριών. Τελικά, μέσω της σύγκρισης των αποδόσεων των αγγλικών φίλτρων στα πρωτότυπα αγγλικά δεδομένα και των ελληνικών φίλτρων στα μεταφρασμένα ελληνικά (ανθρωπίνως και αυτοματοποιημένα), η συμβολή της μηχανικής μετάφρασης στην ανάπτυξη ελληνικού συστήματος ανίχνευσης, κρίνεται επιτυχημένη.
Ανάπτυξη Ελληνικών Μοντέλων Εντοπισμού Ρητορικής Μίσους.pptxISSEL
Η ραγδαία και συνεχής εξάπλωση των μέσων κοινωνικής δικτύωσης έχει οδηγήσει σε έξαρση της ρητορικής μίσους και της χρήσης προσβλητικής γλώσσας στη σύγχρονη εποχή. Πολλές έρευνες δείχνουν ότι η ρητορική μίσους στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης έχει δυσμενείς επιπτώσεις στην ψυχική και σωματική ευεξία των ατόμων που τα χρησιμοποιούν. Κατά συνέπεια, υπάρχει αυξανόμενη ανάγκη για την αυτοματοποίηση της ανίχνευσης της ρητορικής μίσους και του προσβλητικού περιεχομένου. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η πλειονότητα των ερευνητικών προσπαθειών επικεντρώνονται στην ανίχνευση ρητορικής μίσους στην αγγλική γλώσσα. Αυτό οφείλεται κυρίως στη διαθεσιμότητα των απαραίτητων μοντέλων και συνόλων δε δομένων για τη εκπαίδευση τους για την ανίχνευση ρητορικής μίσους. Η ανάγκη ανίχνευσης της ρητορικής μίσους σε γλώσσες εκτός της αγγλικής είναι υψίστης σημασίας. Για να γεφυρωθεί αυτό το κενό, η παρούσα εργασία στοχεύει στην αύξηση των διαθέσιμων ελληνικών δεδομένων με την δημιουργία ενός χειροκίνητα σχολιασμένου συνόλου δεδομένων που αποτελείται από ελληνικά tweets με ετικέτα που αφορά την παρουσία ή την απουσία προσβλητικού περιεχομένου. Επιπλέον, δημιουργήθηκε ένα ακόμα σετ δεδομένων από τα tweets που περιείχαν μόνο ρητορική μίσους, τα οποία επιπλέον διαχωρίστηκαν σε υποκατηγορίες ρητορικής μίσους. Στη συνέχεια, χρησιμοποιούμε τα δύο νέα αυτά σύνολα δεδομένων καθώς και ένα προϋπάρχον ελληνικό σύνολο δεδομένων, εκπαιδεύουμε μοντέλα μηχανικής μάθησης, καθώς και γλωσσικά μοντέλα στηριζόμενα σε νευρωνικά δίκτυα για το ζήτημα της ανίχνευσης ρητορικής μίσους.
Σχεδιασμός και υλοποίηση πλήρους και αυτοματοποιημένου εργαλείου ελέγχων ασφά...ISSEL
Με την ολοένα και αυξανόμενη υιοθέτηση των πρακτικών DevOps και την άνοδο του Continuous Integration/Continuous Deployment (CI/CD) στην ανάπτυξη λογισμικού, ο κύκλος ζωής ανάπτυξης λογισμικού (SDLC) έχει επιφέρει σημαντικές αλλαγές στη βιομηχανία. Αν και αυτές οι μέθοδοι προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα, παρουσιάζουν επίσης μοναδικές προ κλήσεις ασφαλείας, καθώς οι εφαρμογές που αναπτύσσονται με αυτές είναι πιο επιρρεπείς σε κυβερνοεπιθέσεις συγκριτικά με τις παραδοσιακές μεθόδους ανάπτυξης λογισμικού. Το DevSecOps, ένας συνδυασμός πρακτικών ανάπτυξης (Dev), ασφάλειας (Sec) και λειτουργιών (Ops), έχει αναδειχθεί ως μια κρίσιμη προσέγγιση στην ασφάλεια λογισμικού στο σημερινό ταχέως εξελισσόμενο τεχνολογικό τοπίο. Αυτή η μεθοδολογία είναι ουσιαστική και σχετική για διάφορους λόγους. Πρώτον, αντιμετωπίζει την αυξανόμενη ανάγκη για ασφάλεια στην ανάπτυξη λογισμικού. Καθώς οι απειλές και οι επιθέσεις στον κυβερνοχώρο γίνονται πιο εξελιγμένες, η ενσωμάτωση της ασφάλειας στον αγωγό DevOps βοηθά τους οργανισμούς να εντοπίζουν και να μετριάζουν προληπτικά τις ευπάθειες από το πρώιμο στάδιο ανάπτυξης του λογισμικού, μειώνοντας τον κίνδυνο παραβίασης δεδομένων και διακοπής λειτουργίας. Δεύτερον, η ανάγκη για ταχύτερες και συχνότερες εκδόσεις λογισμικού απαιτεί μια μετατόπιση από τις παραδοσιακές πρακτικές ασφαλείας, οι οποίες συχνά προκαλούν καθυστε ρήσεις. Το DevSecOps απλοποιεί την ασφάλεια αυτοματοποιώντας τις δοκιμές και τους ελέγχους συμμόρφωσης, επιτρέποντας τη συνεχή παράδοση (CD) χωρίς να θυσιάζεται η ασφάλεια. Επιπλέον, το DevSecOps ενθαρρύνει μια κουλτούρα κοινής ευθύνης, ενισχύοντας τη συνεργασία μεταξύ προγραμματιστών, επαγγελματιών ασφάλειας και ομάδων επιχειρήσεων. Αυτή η συλλογική προσέγγιση οδηγεί σε βελτιωμένη επικοινωνία, βελτιωμένη επίγνωση των ανη συχιών για την ασφάλεια και ταχύτερη απόκριση σε αναδυόμενες απειλές. Σε μια εποχή όπου ο ψηφιακός μετασχηματισμός βρίσκεται στην πρώτη γραμμή των επιχει ρηματικών στρατηγικών, το DevSecOps είναι απαραίτητο για τη διασφάλιση της ανθεκτικότητας, της ακεραιότητας και της εμπιστευτικότητας των συστημάτων λογισμικού. Ευθυγραμμίζει την ασφάλεια με το ρυθμό της σύγχρονης ανάπτυξης λογισμικού, καθιστώντας το ένα κρίσιμο και επίκαιρο παράδειγμα για τη διαφύλαξη των ψηφιακών δεδομένων και περιουσιακών στοιχείων. Η παρούσα διπλωματική προτείνει μια μέθοδο για τη συμπλήρωση και την αυτοματοποίηση σαρώσεων ασφάλειας έργων λογισμικού με χρήση αποκλειστικά εργαλείων ανοιχτού κώδικα (Open-source software) για την πραγματοποίηση των σαρώσεων ασφάλειας, την παρακολούθηση των αποτελεσμάτων και την αυτοματοποίηση επιδιορθώσεων ευπαθειών. Η προτεινόμενη έρευνα έχει ενσωματωθεί σε υποδομή Continuous Integration/Continuous Delivery, επιτρέποντας την αυτόματη σάρωση και επιδιόρθωση τρωτών σημείων κατά τη διαδικασία και τον κύκλο ανάπτυξης και παράδοσης του λογισμικού.
Εφαρµογή Τεχνικών Μηχανικής Μάθησης για την Ανάλυση Αλλαγών Κώδικα µε στόχο τ...ISSEL
Στη σημερινή εποχή, η ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας, έχει οδηγήσει και στη γρήγορη ανάπτυξη έργων λογισµικού πολλών γραμμών κώδικα, τα οποία έχουν επηρεάσει πολλές πτυχές της καθημερινής µας ζωής. Η αναγνωσιμότητας του κώδικα, αποτελεί χρήσιμο ποιοτικό χαρακτηριστικό ενός έργου λογισµικού. Μάλιστα, έρευνες έχουν δείξει ότι επηρεάζει το έργο τόσο κατά το στάδιο ανάπτυξής του όσο και κατά τη διάρκεια συντήρησης του έργου. Για τον σκοπό αυτό, έχουν αναπτυχθεί διάφορα μοντέλα αναγνωσιμότητας κώδικα. Κάθε ένα από αυτά τα μοντέλα βασίζεται σε διαφορετικά χαρακτηριστικά, αναλύοντας πτυχές όπως η δομή του κώδικα, η όψη του κώδικα, αλλά και το περιεχόµενο. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, επιχειρούμε, βασιζόμενοι στα ήδη υπάρχοντα μοντέλα αξιολόγησης αναγνωσιμότητας κώδικα, να αναλύσουμε περαιτέρω την έννοια της αναγνωσιμότητας. Αναλύθηκαν commits χρηστών από την πλατφόρμα GitHub, τα οποία είναι συνδεδεμένα µε την αναγνωσιμότητα του κώδικα, µε βάση κάποια από τα ήδη υπάρχοντα μοντέλα αξιολόγησης αναγνωσιμότητας. Αρχικός στόχος ήταν µε βάση τα δεδοµένα που προέκυψαν από αυτά τα commits των προγραμματιστών να διερευνηθεί εάν τα commits, τα οποία ισχυρίζονται τη βελτίωση της αναγνωσιμότητας πράγματι τη βελτιώνουν, καθώς και ποιες αλλαγές ή συνδυασμός αυτών είναι υπεύθυνες για τη βελτίωση ή µη της αναγνωσιμότητας. Ένας δεύτερος στόχος, ο οποίος µας απασχόλησε ήταν εάν θα µπορούσαμε µέσα από τις διαφορές των χαρακτηριστικών του κώδικα πριν και µετά το commit να καταλάβουμε ποια μοντέλα αναγνωσιμότητας είναι ικανά να κατηγοριοποιήσουν ποιες αλλαγές έχουν πραγματοποιηθεί στον κώδικα, καθώς και να προτείνουμε ένα πιο αποδοτικό μοντέλο. Και στα δύο παραπάνω ερωτήματα για την ανάπτυξη των μοντέλων χρησιμοποιήθηκαν μετρικές από διαφορετικά μοντέλα αξιολόγησης αναγνωσιμότητας κώδικα, τα οποία συγκρίθηκαν ως προς την απόδοσή τους.
Ανάπτυξη συστήματος ιεραρχικής ομαδοποίησης και διαχείρισης κειμένων για αποκ...ISSEL
Η ανάκτηση πληροφορίας ανέκαθεν ήταν μια πλέον σημαντική πτυχή κάθε διεργασίας και δεδομένης της ταχείας αύξησης της απαίτησης γρήγορης και εύστοχης παροχής και ανάκτησης πληροφοριών, δεν είναι τίποτα παρά φυσικό να γίνεται συλλογική προσπάθεια προς την βελτιστοποίηση αυτής της διαδικασίας με οποιαδήποτε μέσα είναι διαθέσιμα, όπως η Τεχνητή Νοημοσύνη. Με αυτό τον τρόπο θα μπορεί ένας υπολογιστής να “εκπαιδευτεί” και να βοηθάει στο έργο αυτό, αντί να είναι μονάχα ένα εργαλείο για μαθηματικά πιθανοτήτων και στατιστική. Σε μία εποχή όπου τα πάντα είναι καθοδηγούμενα από την πληροφορία και τα δεδομένα, η ανάγκη για δομημένα δεδομένα και ορθή ανάκτηση πληροφορίας είναι τουλάχιστον επιτακτική. Η δομή και η οργάνωση στα δεδομένα διευκολύνει την λήψη αποφάσεων και μέσω αυτού επιβεβαιώνεται πάντα η σημασία και η συνεισφορά της τεχνητής νοημοσύνης και των μοντέλων μηχανικής μάθησης. Η εφαρμογή και η υλοποίηση μεθόδων και τεχνικών βαθιάς μάθησης μπορεί σταδιακά μπορεί να βοηθήσει στην απαλλαγή μας από την εξάρτηση από λέξεις κλειδιά και να οδεύσουμε προς την διδασκαλία της σημασιολογικής κατανόησης της φυσικής γλώσσας από τους υπολογιστές. Σε αυτό μπορεί να συνεισφέρει εν μέρει από ένα πλήρως αυτόνομο σύστημα ικανό να οργανώνει, να διαχειρίζεται και να ταξινομεί έγγραφα σημασιολογικά, με ελάχιστη εκπαίδευση. Η αξιοποίηση των δυνατοτήτων και της πολυχρηστικότητας της μάθησης και ταξινόμησης μηδενικών και λίγων βολών, καθώς και των σύγχρονων τεχνικών θεματικής μοντελοποίησης, μπορεί κανείς να αναπτύξει μια εφαρμογή που ως είσοδο λαμβάνει ακατέργαστα μη επισημειωμένα ή επεξεργασμένα δεδομένα και να επιστρέφει μια πλήρως λειτουργική εφαρμογή ερωτοαπαντήσεων. Στην προσπάθεια μεγιστοποίησης της πολυχρηστικότητας του εν λόγω συστήματος, η παρούσα διπλωματική εργασία ερευνεί και αξιολογεί την βιωσιμότητα ενός συστήματος τέτοιας φύσεως. Δεδομένου ότι ο τελικός σκοπός είναι η δομημένη πληροφορία και η αποτελεσματική ανάκτηση της, θα εξεταστεί η υπόθεση της αποκεντρωμένης προσέγγισης, καθώς μειώνονται σημαντικά οι απαιτήσεις υπολογιστικής ισχύος και αποθηκευτικού χώρου. Μέσω δοκιμών και πειραμάτων τα παραγόμενα δεδομένα φαίνεται να υποστηρίζουν την υπόθεση υπέρ ενός τέτοιου συστήματος, και δυνητικά με διάφορα πλεονεκτήματα υπέρ ενός αντίστοιχου αλλά ενιαίου συστήματος.
Ανάπτυξη γραφικής διεπαφής σε σύστημα προσομοίωσης ηλεκτρονικών αγορών με στό...ISSEL
Η συνεχής ανάπτυξη της τεχνολογίας έχει εδραιώσει τη χρήση γραφικών διεπαφών ως έναν εύχρηστο και χρήσιμο τρόπο αλληλεπίδρασης με έναν υπολογιστή. Παράλληλα η εξάπλωση του ηλεκτρονικού εμπορίου, που αποτελεί πλέον κυρίαρχο τρόπο πραγματοποίησης εμπορικών συναλλαγών, αλλάζει τα εμπορικά δεδομένα. Αυτά καθιστούν απαραίτητο τον εκσυγχρονισμό των επιχειρήσεων και την αναπροσαρμογή των πολιτικών και στρατηγικών τιμολόγησης που θα υιοθετήσουν, ώστε οι τιμές και οι προωθητικές τους ενέργειες να είναι ανταγωνιστικές, να συμβάλλουν στην επίτευξη των στόχων τους και στην μεγιστοποίηση των κερδών τους μέσα από ένα φιλικό γραφικό περιβάλλον διεπαφής. Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τον σχεδιασμό και την ανάπτυξη μιας γραφικής διεπαφής σε σύστημα προσομοίωσης ηλεκτρονικών αγορών με στόχο την εξέλιξη τεχνικών δυναμικής τιμολόγησης. Η γραφική διεπαφή που αναπτύσσεται περιέχει μια φόρμα συμπλήρωσης των παραμέτρων ενός αλγοριθμικού μοντέλου στρατηγικών τιμολόγησης, ένα περιβάλλον γραφικής οπτικοποίησης των εισόδων του χρήστη και ένα αντίστοιχο περιβάλλον προβολής των αποτελεσμάτων του συστήματος.
Δημιουργία Ολοκληρωμένου Συστήματος Επαλήθευσης Ορθότητας ΙσχυρισμώνISSEL
Βασικό χαρακτηριστικό της σημερινής εποχής είναι η ταχύτατη διακίνηση της πληροφορίας. Η ποικιλία και ο τεράστιος όγκος των μεταδιδόμενων πληροφοριών δεν επιτρέπουν πάντα τον έλεγχο της εγκυρότητάς τους πριν τη μαζική αναπαραγωγή τους, με αποτέλεσμα να εμφανίζεται έντονα το φαινόμενο της παραπληροφόρησης. Παλαιότερα ο έλεγχος των ειδήσεων πραγματοποιούνταν χειροκίνητα, ωστόσο πλέον η ανάγκη ανάπτυξης αυτόματων συστημάτων διασταύρωσης της πληροφορίας κρίνεται επιτακτική. Στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αναπτύσσεται ένα end to end σύστημα ανίχνευσης ψευδών ειδήσεων, το οποίο αποτελείται από επιμέρους εξαρτήματα που ακολουθούν την παρακάτω συλλογιστική πορεία. Σε πρώτη φάση ανιχνεύονται προτάσεις που αξίζει να ελεγχθούν ως προς την ορθότητά τους. Για κάθε μία από αυτές, συγκεντρώνεται ένας αριθμός εγγράφων από μια βάση ‘αλήθειας’, τα οποία λειτουργούν ως αποδεικτικά στοιχεία. Τέλος, με βάση τα παραπάνω αποδεικτικά έγγραφα λαμβάνεται μία απόφαση σχετικά με την εγκυρότητα των προτάσεων που επιλέγονται. Για τη δημιουργία του παραπάνω συστήματος αξιοποιείται το σύνολο δεδομένων FEVER, το οποίο περιέχει προτάσεις γενικού ενδιαφέροντος. Εξετάζεται η απόδοση των προ-εκπαιδευμένων μοντέλων BERT, RoBERTa, DistilBERT και SqueezeBERT τα οποία εκπαιδεύονται σε τμήμα του συνόλου. Διερευνάται η επιρροή του ρυθμού και του αριθμού εποχών εκπαίδευσης στην επίδοσή τους, καθώς και η συμπεριφορά τους σε απλές και σύνθετες διεργασίες, όπως είναι ο εντοπισμός των προτάσεων προς εξέταση και η επαλήθευσή τους αντίστοιχα. Για την ανάκτηση των απαραίτητων εγγράφων που χρησιμοποιούνται για την επαλήθευση της ορθότητας των προτάσεων, αξιοποιούνται αλγόριθμοι που στηρίζονται στα λεξιλογικά χαρακτηριστικά των κειμένων, BM25, αλλά και Sentence Transformers, msmarco distilbert-base-tas-b, που έχουν την ικανότητα να αντιλαμβάνονται τα συμφραζόμενα των κειμένων. Τέλος, δημιουργείται μια εφαρμογή η οποία προσφέρει τη δυνατότητα στο χρήστη να καταθέτει την πρόταση του συνόλου ελέγχου που επιθυμεί να ελέγξει και παράλληλα οπτικοποιεί τα αποτελέσματα του συστήματος παρέχοντας αιτιολόγηση για κάθε απόφαση που λαμβάνεται. Τα πειραματικά αποτελέσματα καταδεικνύουν την απόδοση των επιλεγόμενων υλοποιήσεων στο σύνολο ελέγχου του FEVER Shared Task για κάθε διεργασία ξεχωριστά και το πως επηρεάζει την απόδοση ο συνδυασμός τους. Το σύστημα που προτείνεται επιτυγχάνει ακρίβεια πρόβλεψης 60.2% στο FEVER Shared Task, υπολείπεται 8% της καλύτερης υλοποίησης, και 58.12% στο σύνολο της διεργασίας, συμπεριλαμβανομένης της διαδικασίας ανίχνευσης ισχυρισμών, φανερώνοντας την πολυπλοκότητα δημιουργίας τέτοιων συστημάτων.
Εξόρυξη δεδοµένων για τη δυναµική ενσωµάτωση γνώσης σε πολυπρακτορικά συστήµαταISSEL
Η κατανεµηµένη φύση της τεχνολογίας Εξόρυξης ∆εδοµένων έχει στο παρελθόν
αντιµετωπιστεί επιτυχώς µε τη χρήση και αξιοποίηση της τεχνολογίας των Πρακτόρων Λογισµικού, οι οποίοι καταµερίζουν τις εργασίες, συνεργάζονται και συγχρονίζονται έτσι ώστε να φτάσουν στον τελικό τους στόχο, την εξαγωγή χρήσιµης γνώσης. Μια σειρά από εξελιγµένα εργαλεία Εξόρυξης ∆εδοµένων έχουν ήδη αναπτυχθεί, αποδεικνύοντας ότι η Πολυπρακτορική Τεχνολογία µπορεί πράγµατι να χρησιµοποιηθεί για να επιλύσει τέτοιου είδους προβλήµατα. Αντιστρέφοντας τους ρόλους του σκοπού και του µέσου, όµως, γνώση η οποία εξάγεται µε τη χρήση τεχνικών Εξόρυξης ∆εδοµένων δεν έχει χρησιµοποιηθεί για τη βελτίωση Πολυπρακτορικών Συστηµάτων. Περιορισµοί οι οποίοι σχετίζονται µε τη
διαφορετική φύση της λογικής που υιοθετούν οι δυο εµπλεκόµενες τεχνολογίες
(επαγωγική για την Εξόρυξη ∆εδοµένων και συµπερασµατική για τα Πολυπρακτορικά
Συστήµατα), εµποδίζουν την απρόσκοπτη εφαρµογή της εξαγόµενης γνώσης στο
λογικό µοντέλο των πρακτόρων. Εάν αυτοί οι περιορισµοί υπερκεραστούν, τότε ο
συγκερασµός των δυο τεχνολογιών θα καταστεί εφικτός.
Στα πλαίσια της διατριβής αυτής παρουσιάζεται µια ενοποιηµένη µεθοδολογία, η
οποία επιτρέπει την εφαρµογή δυναµικών, σύνθετων και ανανεώσιµων κανόνων σε
πολυπρακτορικά συστήµατα. Οι κανόνες αυτοί εξάγονται µε τη χρήση τεχνικών
Εξόρυξης ∆εδοµένων, σε πράκτορες και πολυπρακτορικά συστήµατα. Η µεθοδολογία
αυτή αναγνωρίζει τρεις διαφορετικούς τύπους γνώσης, η οποία προέρχεται από την
εφαρµογή τεχνικών Εξόρυξης ∆εδοµένων, και ανάλογα διαφοροποιεί το µοντέλο
διάχυσής της. Οι τρεις αυτοί τύποι γνώσης είναι: α) γνώση η οποία εξάγεται µε τη
χρήση τεχνικών Εξόρυξης ∆εδοµένων στα ιστορικά δεδοµένα µιας εφαρµογής, β)
γνώση η οποία εξάγεται µε τη χρήση τεχνικών Εξόρυξης ∆εδοµένων στα ιστορικά
δεδοµένα των συµπεριφορών των πρακτόρων µιας εφαρµογής και, γ) γνώση η οποία
εξάγεται µε τη χρήση εξελικτικών τεχνικών Εξόρυξης ∆εδοµένων σε πολυπρακτορικές κοινωνίες. Στη διατριβή αυτή µελετάται η δυνατότητα εφαρµογής των τεσσάρωνκυρίαρχων τεχνικών Εξόρυξης ∆εδοµένων σε πολυπρακτορικά συστήµατα:
Οµαδοποίηση για διαχωρισµό, Ταξινόµηση για κατηγοριοποίηση και πρόβλεψη,
εξαγωγή Κανόνων Συσχέτισης για ανακάλυψη συσχετισµών και Γενετικοί αλγόριθµοι
για αυτό-οργάνωση. Για την υλοποίηση και επίδειξη της δυναµικής ενσωµάτωσης
γνώσης σε πράκτορες αναπτύχθηκε ο Data Miner, ένα εργαλείο που περιγράφεται στο Κεφάλαιο 4. Για κάθε έναν από τους τρεις διαφορετικούς τύπους γνώσης αναπτύχθηκε και ένα αντιπροσωπευτικό Πολυπρακτορικό Σύστηµα, του οποίου και γίνεται εκτενής παρουσίαση (Κεφάλαια 5-7). Τέλος, η παρούσα διατριβή πραγµατεύεται και το θέµα της βελτίωσης του γνωσιακού µοντέλου των πρακτόρων, µε την επανάληψη της διαδικασίας χρήσης τεχνικών Εξόρυξης ∆εδοµένων πάνω σε σύγχρονα και ενηµερωµένα δεδοµένα (Επανεκπαίδευση – Κεφάλαιο 8). Τα συµπεράσµατα από την εκπόνηση της διατριβής και πιθανές µελλοντικές επεκτάσεις συνοψίζονται στο Κεφάλαιο 9.
Ανάπτυξη Μηχανισμών Αυτοματοποίησης των διαδικασιών κατασκευής συστημάτων λο...ISSEL
Όπως έχει αποτυπωθεί στην ιστορία μέσω των συντελεσθεισών βιομηχανικών
επαναστάσεων, βαρύνουσας σημασίας στην εξέλιξη της ανθρωπότητας υπήρξε, και συνεχίζει να είναι, η αυτοματοποίηση διαδικασιών στην επαγγελματική και ιδιωτική ζωή του ανθρώπου. Η εξάπλωση της τεχνολογίας σε αυτές και η δεσπόζουσα θέση του διαδικτυακού «παράλληλου σύμπαντος», οδηγούν στην ψηφιοποίηση ολοένα και περισσότερων διαδικασιών, που επομένως βασίζονται σε Λογισμικό. Συνεπώς, το στοίχημα κάλυψης της ταχέως αυξανόμενης ανάγκης ψηφιοποίησης αποτελεί η έτι περαιτέρω αυτοματοποίηση της παραγωγής Λογισμικού μέσω της ανάπτυξης νέων μεθοδολογιών, στοχεύοντας στην παραγωγή ορθού και ποιοτικού Λογισμικού. Στο πλαίσιο αυτό, η παρούσα διατριβή πραγματεύεται τη σχεδίαση και εφαρμογή καινοτόμων μηχανισμών για την αυτοματοποίηση των διαδικασιών παραγωγής λογισμικού, εν προκειμένω RESTful Διαδικτυακών Υπηρεσιών. Προς επίτευξη των στόχων αυτής (μεταξύ άλλων και η ανάπτυξη αντίστοιχου Μηχανισμού Αυτοματοποίησης), χρησιμοποιείται ως μέσο αυτοματοποίησης η Μηχανική Λογισμικού Οδηγούμενη από Μοντέλα, με τους βασικούς δομικούς λίθους της οποίας (μετα-μοντέλα και μετασχηματισμούς) επιχειρείται η επίτευξη αυτοματοποίησης στο ευρύτερο πεδίο
των RESTful διαδικτυακών υπηρεσιών.
Στη συνεισφορά της παρούσας διατριβής στον τομέα της αυτοματοποίησης
συγκαταλέγεται καταρχάς, η διδιάστατη Αρχιτεκτονική Μηχανισμών αυτοματοποίησης με χρήση Μηχανικής Λογισμικού Οδηγούμενης από Μοντέλα, η οποία διευκολύνει την παραλληλοποίηση της ανάπτυξής τους, τη μείωση της πολυπλοκότητάς τους και αυξάνει την συντηρησιμότητα και επεκτασιμότητά τους. Επιπλέον, συνοδεύεται από μία συνεκτική στρατηγική διάσπασης του συνολικού προβλήματος σε μικρότερα, τόσο σε επίπεδο μετα-μοντέλων όσο και σε επίπεδο μετασχηματισμών, λαμβάνοντας υπόψιν τα εγγενή αίτια πολυπλοκότητας της μεθοδολογίας, προκειμένου να διευκολύνει επιπλέον την κατασκευή τους.
Ακολούθως, συνεισφέρει μετα-μοντέλα και μετασχηματισμούς που αφορούν την
αυτοματοποίηση των πτυχών των Διαδικτυακών Υπηρεσιών με τις οποίες ασχολείται όπως: α) δόμηση συστημάτων αρχιτεκτονικής REST, β) με δυνατότητες ταυτοποίησης χρήστη, γ) εξουσιοδότησης χρήστη, δ) αυτόματης εφαρμογής Προτύπων Σχεδίασης για την ικανοποίηση μη λειτουργικών πτυχών αυτών, ε) αναζήτησης δεδομένων, ζ) αλληλεπίδρασης με υπάρχουσες υπηρεσίες στο Διαδίκτυο και, τέλος, η) δυνατότητας μετασχηματισμού υπηρεσιών σε RESTful με ταυτόχρονη διατήρηση των δεδομένων τους.
Τέλος, η παρούσα διατριβή απαντά σε ερευνητικά ερωτήματα που άπτονται: α) της βελτίωσης της παραγωγικότητας των Μηχανικών Λογισμικού για την παραγωγή RESTful Διαδικτυακών Υπηρεσιών, β) της βελτίωσης της παραγωγικότητάς τους κατά την εφαρμογή Προτύπων Σχεδίασης για την επίλυση συχνά συναντώμενων προβλημάτων, γ) την εκτίμηση του χάσματος προσπάθειας ανάμεσα σε ...
ΕΥΦΥΗΣ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗΣ ΤΟΥ ΒΑΘΜΟΥ ΔΙΑΤΗΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑΣ ΕΡΓΩΝ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΜΕ...ISSEL
Οι ολοένα αυξανόμενες απαιτήσεις των σύγχρονων έργων λογισμικού τόσο σε
λειτουργικό, όσο και σε μη λειτουργικό επίπεδο έχουν καταστήσει παραπάνω από
εμφανή την ανάγκη επόπτευσης της ποιότητάς τους. Το γεγονός αυτό
καταδεικνύεται από το μεγάλο ποσοστό των έργων λογισμικού που αποτυγχάνουν,
καθώς αδυνατούν να ικανοποιήσουν τις προδιαγραφές που έχουν τεθεί στα
πλαίσια ενός σαφούς χρονοδιαγράμματος και εντός προϋπολογισμού. Η απάντηση
στην πρόκληση αυτή εντοπίζεται στην ανάπτυξη μεθοδολογιών και τεχνικών
αποτίμησης της ποιότητας λογισμικού, διαδικασία που αποτελεί ανοιχτό πεδίο
ερευνητικού ενδιαφέροντος και συγκεντρώνει μεγάλη απήχηση εδώ και δεκαετίες.
...
Μηχανισμοί αυτοματοποίησης διαδικασιών σχεδίασης, υλοποίησης και ανάπτυξης λο...ISSEL
Ως γνωστόν, οι επιστήμες της ρομποτικής και των Κυβερνοφυσικών Συστημά-
των (ΚΦΣ) καλύπτουν/απαιτούν ένα ευρύ φάσμα γνώσεων στα πεδία του υλικού,
του λογισμικού, των συστημάτων, των αλγορίθμων μηχανικής μάθησης κ.α., καθι-
στώντας τον έλεγχο ενός ρομπότ, ή μίας συσκευής, μία χρονοβόρα και δύσκολη
διαδικασία, ακόμη και για κάποιον εξοικειωμένο με τους συγκεκριμένους τομείς.
Από την άλλη, η ραγδαία εξέλιξη στους κλάδους της ρομποτικής, του διαδικτύου
των πραγμάτων (IoT) και των σύγχρονων ΚΦΣ, έχει ως αποτέλεσμα την ανάπτυ-
ξη διάφορων τεχνολογιών και εργαλείων υποστήριξης της ανάπτυξης συστημάτων
και εφαρμογών τα τελευταία χρόνια. Η υψηλή ετερογένεια που συναντάμε στα
συστήματα αυτά, βασίζεται κυρίως στην διασύνδεση του φυσικού και του ψηφια-
κού κόσμου, αλλά και στην πληθώρα των διαθέσιμων τεχνολογιών και εργαλείων
σχεδίασης, ανάπτυξης και εγκατάστασης. Παραδείγματα σύγχρονων ΚΦΣ είναι τα
έξυπνα σπίτια και οι έξυπνες υποδομές γενικότερα, καθώς και τα ψηφιακά δίδυμα.
Τα συστήματα αυτά αποτελούνται από φυσικές συσκευές, οι οποίες αλληλεπιδρούν
με το φυσικό περιβάλλον μέσω των αισθητήρων και ενεργοποιητών που διαχειρί-
ζονται, καθώς και από ψηφιακές οντότητες, οι οποίες είναι υπεύθυνες για την δια-
σύνδεση, την επεξεργασία, την παρακολούθηση, τον έλεγχο και την ενορχήστρωση
σε επίπεδο συστήματος και εφαρμογής.
Η παρούσα διδακτορική διατριβή επικεντρώνεται στο πρόβλημα της μέτα-μοντε-
λοποίησης των φάσεων σχεδίασης (design), υλοποίησης (implementation) και α-
νάπτυξης (deployment) Κυβερνοφυσικών Συστημάτων (ΚΦΣ). Συγκεκριμένα, στα
πλαίσια της διατριβής μελετήθηκαν και εφαρμόστηκαν τεχνικές μηχανικής λογισμι-
κού οδηγούμενης από μοντέλα για την ανάπτυξη μιας μεθοδολογίας και αντίστοι-
χων Γλωσσών Ειδικού Πεδίου (Domain Specific Languages - DSLs) για την αυτο-
ματοποίηση των προαναφερθεισών φάσεων. Βασικός στόχος της διατριβής είναι η
συστηματοποίηση των διαδικασιών ανάπτυξης σύγχρονων συστημάτων και εφαρ-
μογών ΚΦΣ, με χρήση υψηλού επιπέδου εργαλείων, μεσολογισμικού και γλωσσών
ειδικού πεδίου. Η διατριβή εστιάζει σε συσκευές ανοικτού υλικού και λογισμι-
κού (open hardware/open software), ενώ στοχεύει να διευκολύνει την ανάπτυξη
εφαρμογών από μη ειδικούς του πεδίου (citizen developers) μέσω της χρήσης των
μέτα-μοντέλων και των γλωσσών που αναπτύχθηκαν στα πλαίσια της διατριβής.
Εξόρυξη δεδομένων τεχνολογίας λογισμικού για επαναχρησιμοποίηση λογισμικούISSEL
Η ανάγκη για την αποτελεσματική ανάπτυξη και συντήρηση λογισμικού έχει εντοπιστεί εδώ και αρκετό καιρό στο σχετικό κλάδο της Τεχνολογίας Λογισμικού. Σήμερα, ωστόσο, με την εισαγωγή νέων πρακτικών ανάπτυξης λογισμικού και πρωτοβουλιών λογισμικού ανοικτού κώδικα, τα δεδομένα λογισμικού που μπορεί να βρει κανείς στο διαδίκτυο είναι άφθονα, επομένως η πρόκληση που προκύπτει είναι η αποτελεσματική αξιοποίησή τους για την παραγωγή καλύτερων προϊόντων λογισμικού. Και η πρόκληση αυτή αποτελεί στην πραγματικότητα ένα πρόβλημα επαναχρησιμοποίησης. Στο πλαίσιο αυτής της διατριβής προτείνουμε μια ενιαία προσέγγιση που περιλαμβάνει την εφαρμογή τεχνικών εξόρυξης δεδομένων σε δεδομένα τεχνολογίας λογισμικού για τη διευκόλυνση της επαναχρησιμοποίησης σε διάφορες φάσεις του κύκλου ζωής του λογισμικού. Η μεθοδολογία μας προτείνει λύσεις για τη φάση του καθορισμού των απαιτήσεων και της εξαγωγής προδιαγραφών, τις φάσεις της σχεδίασης και ανάπτυξης λογισμικού, ενώ συμβάλλει επίσης στην αξιολόγηση της ποιότητας και τον έλεγχο του λογισμικού.
Ανάλυση ∆εδοµένων ΄Εργων Λογισµικού για Ανάπτυξη σε Νέα Πεδία ΕφαρµογήςISSEL
Η ταχεία παραγωγή έργων λογισµικού σε ανταγωνιστικές αγορές πλέον επιτάσσει
αυτοµατοποίηση των ϕάσεων σχεδίασης και ανάπτυξης. Οι µηχανικοί λογισµικο-
ύ εξοικειώνονται συνεχώς µε νέα εργαλεία και τεχνολογίες που εξασφαλίζουν την
ορθή εφαρµογή σύγχρονων µεθοδολογιών, αλλά καλούνται συχνά να παράξουν
λογισµικό και σε πεδία εφαρµογής µε τα οποία δεν είναι εξοικειωµένοι, πάντο-
τε προσπαθώντας να ικανοποιήσουν τον προϊοντικό χάρτη στον οποίο εργάζονται.
Η παρούσα διδακτορική διατριβή έχει ως στόχο να ϐοηθήσει τους µηχανικούς
σε αυτήν τους την προσπάθεια εισάγοντας µια επικουρική µεθοδολογία ανάπτυ-
ξης. Αυτή ϐασίζεται στην ανάλυση της διαθέσιµης πεδιακής γνώσης προηγούµενων
έργων λογισµικού µε συστήµατα τεχνητής νοηµοσύνης και στη µερικώς αυτοµα-
τοποιηµένη συγγραφή πηγαίου κώδικα µε νέες τεχνικές. Για την ακρίβεια, προ-
τείνεται µια ϱοή ανάπτυξης και µια σειρά ϑεωρητικών και πρακτικών εργαλείων
τα οποία ϐοηθούν στη διερεύνηση υπαρχουσών λύσεων, την κατανόησή τους, και
τη συγγραφή πηγαίου κώδικα για την παραγωγή επαναχρησιµοποιήσιµων έργων
λογισµικού. Η προτεινόµενη µεθοδολογία µπορεί να υιοθετηθεί τόσο από νέους
όσο και από πεπειραµένους µηχανικούς για την επιτάχυνση της διαδικασίας α-
νάπτυξης λογισµικού σε νέα (για αυτούς) πεδία εφαρµογής.
Camera-based localization of annotated objects in indoor environmentsISSEL
As the demands increases, the detection and monitoring of motion are increasingly recognized as significant features in every vision system designed to operate in an uncontrolled, indoor environment. From the autonomous navigation and execution of tasks that require interaction with the environments, to simple monitoring, position detection is considered essential. Due to the variety of the system requirements, several detection approaches have been implemented based on indoor or outdoor sensors. However, one of the most important cases of external sensors are cameras. This dissertation aims to introduce the usage of visual patterns as landmarks to detect the pattern’s exact position by a camera system located in the environment. This attempt could be possibly considered as the main contribution of this thesis, since it introduces a universal way of position detection that can be integrated in various systems regardless of type and task to be implemented. To achieve these goals, three patterns were created, -one with LEDs, one with colors and QR codes, which are based on different recognition principles in order to conclude which one results to more accurate detection over a wide range of conditions. The methodology built has proven to be effective and highly accurate during the experimental process on a small scale environment for all different patterns.
Εντοπισμός θέσης επισημασμένου αντικειμένου σε εσωτερικό χώρο με χρήση πολλαπ...ISSEL
Η ανίχνευση και η παρακολούθηση κίνησης αναγνωρίζονται όλο και περισσότερο ως σημαντικές δυνατότητες σε κάθε σύστημα όρασης σχεδιασμένο να λειτουργεί σε μη ελεγχόμενο, εσωτερικό περιβάλλον καθώς αυξάνονται όλο ένα και περισσότερο οι απαιτήσεις. Από την αυτόνομη πλοήγηση και την επιτέλεση εργασιών που απαιτούν αλληλεπίδραση με το περιβάλλον, μέχρι και την απλή παρακολούθηση αποτελούν δραστηριότητες που ωθούν την ανάπτυξη τεχνολογιών για την δημιουργία ενός εύρωστου τρόπου εντοπισμού της θέσης. Λόγω της ποικιλομορφίας των απαιτήσεων των συστημάτων, έχουν αναπτυχθεί τρόποι εντοπισμού που βασίζονται είτε σε εσωτερικούς είτε σε εξωτερικούς αισθητήρες. Στην περίπτωση των εξωτερικών αισθητήρων από τους πιο σημαντικούς αποτελούν οι κάμερες. Στη διπλωματική αυτή, εισάγεται η χρήση εξωτερικών μοτίβων σαν ορόσημα για την αναγνώριση και τον εντοπισμό της ακριβούς θέσης από ένα σύστημα καμερών που είναι τοποθετημένο στο περιβάλλον. Αυτό μπορεί να θεωρηθεί ενδεχομένως και ως η σημαντικότερη συνεισφορά της διπλωματικής καθώς εισάγει έναν καθολικό τρόπο εντοπισμού, που μπορεί να ενσωματωθεί σε διάφορα συστήματα ανεξάρτητα από το είδος τους και τις εργασίες που επιθυμούμε να υλοποιούν. Για να επιτευχθούν αυτοί οι στόχοι δημιουργήθηκαν τρία διαφορετικά μοτίβα, -ένα με led, ένα με χρώματα και QR Codes βασισμένα σε διαφορετικές αρχές αναγνώρισης με σκοπό να μελετήσουμε ποιο λειτουργεί πιο εύρωστα σε μεγαλύτερο εύρος συνθηκών. Η μεθοδολογία αποδείχθηκε αποτελεσματική και με μεγάλη ακρίβεια στην πειραματική διαδικασία σε ένα περιβάλλον μικρής κλίμακας για όλα τα διαφορετικά μοτίβα.
5. Το Πρόβλημα
Οικιακοί
Καταναλωτές Εμπορικοί
Βιομηχανικοί
• Ύπαρξη καταναλωτών του ιδίου τύπου με εντελώς
διαφορετικές ενεργειακές συμπεριφορές.
Η Λύση: Δημιουργία Προφίλ Κατανάλωσης
Προ-επεξεργασία
Δεδομένων
Κατάτμηση
Καμπύλων
φορτίου
Αξιολόγηση
Ομαδοποίησης
Ταξινόμηση
Νέων
Καταναλωτών
Εφαρμογή
Αποτελεσμά-
των
5
6. Καταναλωτές Χαμηλής
Τάσης
Οικιακοί Εμπορικοί
6
• Δε μελετώνται ως ανεξάρτητες οντότητες
• Η ομαδοποίησή τους έχει πολλά οφέλη για τις
εταιρείες ενέργειας
• Γίνεται αναγνώριση κατάλληλων καταναλωτών για
την εφαρμογή λύσεων εξοικονόμησης ενέργειας
7. Έξυπνοι Μετρητές
• Μπορούν να
προγραμματιστούν για να
ελέγχουν τις οικιακές
συσκευές
• Εντοπίζουν μη
εξουσιοδοτημένη χρήση
της ενέργειας
7
8. Στόχος
• Διερεύνηση τεχνικών ομαδοποίησης καταναλωτών
χαμηλής τάσης
• Ανάδειξη κυρίων προτύπων κατανάλωσης σε τρία
σετ δεδομένων
Με απώτερο σκοπό
Την ενίσχυση του σχεδιασμού τιμολογίων
ενέργειας που θα οδηγήσουν σε
Μείωση κατανάλωσης αιχμής
Μείωση συνολικού κόστους
8
10. Η Διαδικασία
Συγκέντρωση Δεδομένων Κατανάλωσης
Προ-Επεξεργασία Δεδομένων
Επιλογή Διανυσμάτων Εισόδου
Πειράματα Βελτιστοποίησης Παραμέτρων
Αλγορίθμων
Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων Ομαδοποίησης
Δημιουργία Ομάδων με Χρήση του Βέλτιστου
Αλγορίθμου
Πειράματα Εφαρμογής Τιμολογιακών Πολιτικών
στις Προκύπτουσες Ομάδες
10
11. Προ-Επεξεργασία
Δεδομένων
• Διόρθωση ή απαλοιφή λανθασμένων και
ελλιπών μετρήσεων
Αντιστροφή πόλωσης
Σταθερές συνεχείς τιμές μέτρησης για μεγάλο
διάστημα
Ξαφνικές τιμές peak
Περιπτώσεις Βλάβης Μετρητικού
Στοιχείου
11
12. K-means
Χαρακτηριστικά:
• Κλασσική μέθοδος ομαδοποίησης διαχωρισμού
• Ορίζει ένα πρότυπο σε σχέση με μια τιμή κέντρου βάρους
• Ελαχιστοποιεί το συνολικό μέσο τετραγωνικό σφάλμα
Πλεονεκτήματα:
• Απλή, αποτελεσματική και επεκτάσιμη μέθοδος
Μειονεκτήματα:
• Δύσκολη η εύρεση των αρχικών κέντρων και του αριθμού
των ομάδων
• Ευαίσθητη σε θόρυβο και εξωκείμενες τιμές
• Δε μπορεί να εφαρμοστεί σε περίεργα γεωμετρικά
σχήματα 12
Παραλλαγές:
Χρήση του αλγορίθμου K-
means++
Επιλογή των αρχικών κέντρων
με χρήση πιθανοτήτων
Χρήση του Διχοτομικού
αλγορίθμου
Διαχωρίζει τα δεδομένα σε δύο
ομάδες χρησιμοποιώντας τον
απλό Κ-means, επιλέγει για
διαχωρισμό μία από αυτές και
ούτω καθεξής, έως ότου να
παραχθούν Κ ομάδες
13. Fuzzy C-means
Χαρακτηριστικά:
• Γνωστή μέθοδος τοπικής αναζήτησης ασαφούς διαχωρισμού
• Κάθε αντικείμενο των δεδομένων εισόδου ανήκει σε περισσότερες από μια
ομάδες με κάποιο βαθμό συμμετοχής
Πλεονεκτήματα:
• Εισάγεται βαθμός ασάφειας μεταξύ των διαχωριζόμενων μελών
Μειονεκτήματα:
• Δύσκολη η εύρεση αρχικών κέντρων και του αριθμού των ομάδων
• Εύκολο να πέσει σε τοπικό βέλτιστο
13
14. Ιεραρχικοί Αλγόριθμοι
14
Συσσωρευτικοί Διαχωρισμού
Η συγχώνευση ή η διαίρεση των ομάδων πραγματοποιείται σύμφωνα με
κάποια μετρική ομοιότητας, ανάλογα με τον τρόπο υπολογισμού της οποίας
έχουμε την εξής κατηγοριοποίηση:
Εύκολη εφαρμογή
Δύσκολη επιλογή των σημείων συνένωσης και διαχωρισμού
Ομαδοποίηση Ελάχιστης απόστασης
Ομαδοποίηση Μέγιστης απόστασης
Ομαδοποίηση Μέσης απόστασης
Ομαδοποίησης με τη μέθοδο Ward
15. Αυτό-Οργανωμένοι Χάρτες
• Μετατρέπει πολύπλοκες σχέσεις
πολυδιάστατων δεδομένων σε μια
αναπαράσταση μικρών διαστάσεων
• Απεικόνιση ως μια συστοιχία
νευρωνικών δικτύων
• Δημιουργεί διατεταγμένη
χαρτογράφηση
15
• Η αποτελεσματικότητα εκμάθησης εξαρτάται από τα
δείγματα αντικειμένων όταν ο αριθμός των αντικειμένων
είναι μικρός.
•Επηρεάζεται από παράγοντες όπως τα βάρη σύνδεσης
του δικτύου, την προσαρμογή της ικανότητας εκμάθησης,
την επιλογή της συνάρτησης γειτονιάς, κ.τ.λ.
• Μπορεί να αναγνωρίσει τα
πιο σημαντικά
χαρακτηριστικά με
σταθερότητα, έχει μεγάλη
ικανότητα κατά του θορύβου.
18. Διανύσματα Εισόδου
• Μέση καμπύλη κατανάλωσης
Τα δεδομένα της μέσης καμπύλης μπορεί να είναι σε διάφορα
χρονικά βήματα: ανά ώρα, ανά μισή ώρα, ανά τέταρτο, ανά λεπτό
και ούτω καθ’ εξής
• Διανύσματα χαρακτηριστικών
o Χαρακτηριστικό 1 έως 4: Σχετική μέση κατανάλωση σε κάθε
μία από τις 4 περιόδους της ημέρας
o Χαρακτηριστικό 5: Μέση σχετική τυπική απόκλιση
o Χαρακτηριστικό 6: Σαββατοκύριακο vs καθημερινή
18
19. Μετρικές Αξιολόγησης
Ομαδοποίησης
• Μέσο τετραγωνικό σφάλμα
• Mean Index Adequacy
• Clustering Dispersion Indicator
• Similarity Matrix Indicator
• Davies Bouldin Index
• Ratio of within cluster sum of squares to between cluster variations
19
20. Πρώτο Πείραμα
Το πρώτο σετ δεδομένων:
• Περιλαμβάνει μετρήσεις από 42 οικιακούς καταναλωτές της
Σουηδίας
• Οι μετρήσεις έγιναν ανά 1 λεπτό, ξεκίνησαν την Πέμπτη
10/01/2013 και σταμάτησαν στις 1/06/2013
• Τα πειράματα έγιναν για αριθμό ομάδων από 2 έως 10
• Η βελτιστοποίηση παραμέτρων έγινε στους αλγορίθμους K-
means, Fuzzy C-means, Self-Organized Maps και
Hierarchical
20
23. Δεύτερο Πείραμα
23
Το δεύτερο σετ δεδομένων:
• Περιλαμβάνει δεδομένα κατανάλωσης από προσομοιωμένα
μοντέλα καταναλωτών της πλατφόρμας του διαγωνισμού
PowerTAC: 99 οικιακοί καταναλωτές και 49 εμπορικοί
καταναλωτές (γραφεία)
• Οι μετρήσεις έγιναν ανά 1 ώρα, ξεκίνησαν το Σάββατο
10/10/2009 και σταμάτησαν στις 22/12/2009.
• Τα πειράματα έγιναν για αριθμό ομάδων από 6 έως 14
• Η βελτιστοποίηση παραμέτρων έγινε στους αλγορίθμους K-
means, Fuzzy C-means, Self-Organized Maps και
Hierarchical
26. Τρίτο Πείραμα
26
Το τρίτο σετ δεδομένων:
• Περιλαμβάνει μετρήσεις από 40000 οικιακούς καταναλωτές
της Ιρλανδίας.
• Οι μετρήσεις έγιναν ανά μισή ώρα.
• Στα πειράματα χρησιμοποιήθηκε μόνο ένα αντιπροσωπευτικό
δείγμα 988 καταναλωτών
• Τα πειράματα έγιναν για αριθμό ομάδων από 4 έως 12
• Η βελτιστοποίηση παραμέτρων έγινε στους αλγορίθμους K-
means, Fuzzy C-means, Self-Organized Maps και
Hierarchical
30. Διαδικασία Εφαρμογής
Τιμολογιακών Πολιτικών
1
• Δημιουργία της αθροιστικής καμπύλης κατανάλωσης κάθε ομάδας που
έχει προκύψει από το τρίτο πείραμα
2
• Ανίχνευση των αιχμών και των κοιλάδων που υπάρχουν στην
αθροιστική καμπύλη κατανάλωσης
3
• Υπόθεση ότι τα αρχικά τιμολόγια όλων των καταναλωτών είχαν βασική
σταθερή χρέωση ίση με 0.5 ευρώ/KWh
30
4
• Νέα χρέωση στις περιόδους αιχμής: [2*βασική χρέωση, 10*βασική χρέωση]
• Νέα χρέωση στις περιόδους κοιλάδων: το 85% της νέας βασικής χρέωσης.
5
• Εφαρμογή του τιμολογίου που προκύπτει στους καταναλωτές. Ο κάθε
καταναλωτής αντιδρά σύμφωνα με κάποια από τις τρεις συμπεριφορές
6
• Υπολογισμός της μείωσης κατανάλωσης στις περιόδους αιχμής και της συνολικής
μείωσης του κόστους, λόγω της εφαρμογής των νέων τιμολογιακών πολιτικών.
32. Μετρικές Αξιολόγησης
• Ποσοστό μείωσης της συνολικής κατανάλωσης
αιχμής
• Ποσοστό μείωσης του συνολικού κόστους
• Λόγος της μείωσης του συνολικού κόστους προς τη
μείωση της κατανάλωσης αιχμής
32
Φόρμουλα Υπολογισμού της Νέας
Τιμής Αιχμής
34. Πείραμα 2
Σύμφωνα με ένα πιλοτικό που έγινε στην Ολλανδία:
• Το 10% των καταναλωτών μετακίνησαν ένα μεγάλο μέρος του φορτίου που
κατανάλωναν στις ώρες αιχμής ομοιόμορφα καθ' όλη τη διάρκεια της
υπόλοιπης ημέρας
• Το 55% των καταναλωτών προτίμησαν να μετακινήσουν ένα μεγάλο μέρος
του φορτίου που κατανάλωναν στις ώρες αιχμής στις περιοχές δεξιά και
αριστερά από τις περιοχές αιχμής.
• Το 35% των καταναλωτών προτίμησαν να μετακινήσουν ένα μεγάλο μέρος
του φορτίου που κατανάλωναν στις ώρες αιχμής στις περιοχές εκείνες
όπου παρατηρείται η χαμηλότερη τιμή χρέωσης
34
35. Πείραμα 3
Σύμφωνα με ένα πιλοτικό που έγινε στον Καναδά:
• Το 3% των καταναλωτών μετακίνησαν ένα μεγάλο μέρος του φορτίου που
κατανάλωναν στις ώρες αιχμής ομοιόμορφα καθ' όλη τη διάρκεια της
υπόλοιπης ημέρας
• Το 72% των καταναλωτών προτίμησαν να μετακινήσουν ένα μεγάλο μέρος
του φορτίου που κατανάλωναν στις ώρες αιχμής στις περιοχές δεξιά και
αριστερά από τις περιοχές αιχμής.
• Το 25% των καταναλωτών προτίμησαν να μετακινήσουν ένα μεγάλο μέρος
του φορτίου που κατανάλωναν στις ώρες αιχμής στις περιοχές εκείνες
όπου παρατηρείται η χαμηλότερη τιμή χρέωσης
35
37. Συμπεράσματα
• Τα πειράματα παραμετροποίησης των αλγορίθμων είναι σημαντικά, καθώς
υπάρχουν παράμετροι οι οποίες πετυχαίνουν πολύ μεγάλα σφάλματα για τις
συγκεκριμένες εισόδους
• Ο αλγόριθμος K-means είναι αυτός που με συνέπεια παρουσίασε τα μικρότερα
σφάλματα για τις εισόδους που δοκιμάστηκαν
• Η κάθε ομάδα καταναλωτών έχει διαφορετικό πρότυπο κατανάλωσης και
δική της ενεργειακή συμπεριφορά κατά τη διάρκεια της ημέρας
• Χρησιμοποιώντας τις μέσες καμπύλες κατανάλωσης δημιουργούνται
μικρότερα σφάλματα από ότι εκείνα που δημιουργούνται με τα διανύσματα
χαρακτηριστικών. Πλεονέκτημα χρήσης των διανυσμάτων χαρακτηριστικών
είναι η μεγαλύτερη ταχύτητα εκτέλεσης των πειραμάτων
• Η αύξηση της τιμής στις περιόδους αιχμής ακολουθείται από μείωση της
κατανάλωσης στις περιόδους αιχμής και μείωση του συνολικού κόστους.
37
38. Μελλοντικές Επεκτάσεις
• Δοκιμή νέων αλγορίθμων ομαδοποίησης των δεδομένων και η
σύγκριση με αυτούς που εφαρμόστηκαν στην παρούσα διπλωματική
• Χρήση συνδυασμού αλγορίθμων
• Δημιουργία αλγορίθμων για την εύρεση του βέλτιστου αριθμού
ομάδων
• Χρήση της μεθόδου Ταξινόμησης
• Χρήση των αποτελεσμάτων ομαδοποίησης ως είσοδο σε άλλες
πρακτικές εφαρμογές
38
39. Ευχαριστώ για την προσοχή σας
39
Κωτούζα Θ. Μαρία
mkotouza@ece.auth.gr