Πρόταση θέµατος πτυχιακής εργασίας

Transcript

1 Σχεδιασµό και υλοποίηση παιχνιδιού για τη συλλογή δεδοµένων µε σκοπό την προστασία της ιδιωτικότητας Τα παιχνίδια µε σκοπό (games with a purpose) είναι µια νέα ιδέα που εκµεταλλεύεται την ανθρώπινη αντίληψη και γνώση για να επιλύσει υπολογιστικά δύσκολα προβλήµατα ή να συλλέξει πολύτιµη πληροφορία που αλλιώς θα ήταν δύσκολο να εντοπιστεί. Για να κατανοήσετε την ιδέα και τις εφαρµογές των παιχνιδιών αυτών µπορείτε να επισκεφθείτε τον ιστότοπο στην Wikipedia ( Η παρούσα πτυχιακή θα βασιστεί επάνω στην ιδέα των παιχνιδιών αυτών για να συλλέξει δεδοµένα διαδικτυακής συµπεριφοράς χρηστών. Η ιδέα είναι να δοθεί σε έναν ή περισσότερους χρήστες ένας ρόλος ο οποίος δυνητικά θα περιέχει και ευαίσθητα προσωπικά δεδοµένα. Όταν ο χρήστης παίζει το παιχνίδι, η εφαρµογή θα συλλέγει δεδοµένα για τη δικτυακή του συµπεριφορά τα οποία αργότερα θα αναλυθούν για να εξεταστεί κατά πόσο ο χρήστης εξέθεσε ευαίσθητα προσωπικά στοιχεία στο διαδίκτυο (η ανάλυση δεν αποτελεί µέρος της πτυχιακής, µόνο ο σχεδιασµό και η υλοποίηση του παιχνιδιού). Προφανώς το παιχνίδι θα πρέπει να έχει µερικά σενάρια/ρόλους, κάποιο σκοπό, και κάποια ανταµοιβή για το χρήστη ώστε να τον ωθεί να παίξει, και όλα αυτά αποτελούν µέρος του σχεδιασµού του παιχνιδιού. Σηµειώστε ότι το παιχνίδι χρειάζεται να έχει µια έξυπνη ιδέα η οποία να ωθεί τους χρήστες να το χρησιµοποιήσουν, και όχι απαραιτήτως πολύχρωµα ή τρισδιάστατα γραφικά. Προγραµµατισµός Παρακολούθηση του µαθήµατος «Διάδραση ανθρώπου - υπολογιστή» Διάθεση για πειραµατισµό κατά τη σχεδίαση του παιχνιδιού Συνεπίβλεψη: Επικ. Καθ. Χ. Τρυφωνόπουλος και Ε.ΔΙ.Π. Αντωνίου Αγγελική

2 Υλοποίηση αλγορίθµων ευρετηρίασης προφίλ χρηστών σε πολυεπεξεργαστικά συστήµατα Στην εργασία αυτή καλείστε να υλοποιήσετε αλγορίθµους ευρετηριασµού για προφίλ χρηστών σε συστήµατα διάχυσης πληροφορίας τα οποία διαθέτουν πολλούς επεξεργαστές. Αντίθετα µε τα συστήµατα ανάκτησης πληροφορίας (π.χ. της µηχανές αναζήτησης στον Παγκόσµιο Ιστό), όπου ένας χρήστης υποβάλλει ένα ερώτηµα και το σύστηµα του επιστρέφει τα σχετικά κείµενα, στα συστήµατα διάχυσης πληροφορίας ο χρήστης υποβάλλει ένα προφίλ (ή συνεχές ερώτηµα) και περιµένει να ειδοποιηθεί όταν κείµενα που θα δηµοσιευθούν στο µέλλον ταιριάζουν µε το προφίλ που υπέβαλλε. Προφανώς τα προφιλ των χρηστών χρειάζεται να ευρετηριαστούν, ώστε η σύγκρισή τους µε τα δηµοσιευόµενα κείµενα να γίνεται κατά το δυνατόν ταχύτερα. Με τον τρόπο αυτό το σύστηµα µπορεί να υποστηρίξει µεγαλύτερο αριθµό χρηστών αλλά και µεγαλύτερο ρυθµό δηµοσίευσης κειµένων. Στην παρούσα εργασία καλείστε να τροποποιήσετε υπάρχοντες αλγόριθµους ευρετηρίασης προφίλ χρηστών υλοποιηµένους σε C++ ώστε να µπορούν να εκµεταλλευτούν πολυεπεξεργαστικές (πολυνηµατικές) αρχιτεκτονικές, να µετρήσετε τις επιδόσεις των συγκεκριµένων αλγορίθµων, και να τις αντιπαραβάλλετε µε τους µονονηµατικούς αλγόριθµους. µε µετρήσεις/συγκρίσεις απόδοσης Πολύ καλή γνώση αντικειµενοστρεφούς προγραµµατισµού (υλοποίηση σε C++) Παρακολούθηση των µαθηµάτων «Δοµές Δεδοµένων» και «Ανάκτηση Πληροφορίας» Προγραµµατισµός σε πολυεπεξεργαστικά (πολυνηµατικά) περιβάλλοντα Επικ. Καθ. Χ. Τρυφωνόπουλος Βιβλιογραφία [1] C. Tryfonopoulos, M. Koubarakis, and Y. Drougas. Information Filtering and Query Indexing for an Information Retrieval Model. In ACM TOIS, 2009.

3 Κοινωνικά δίκτυα µε φιλτράρισµα ανακοινώσεων Με την εξάπλωση των κοινωνικών δικτύων σε κάθε πτυχή της ζωής µας και τη χρήση τους µέσα από διαφορετικές συσκευές (υπολογιστή, κινητό, tablet) παράγεται και προωθείται στους χρήστες τεράστιος όγκος πληροφορίας. Από αυτήν την πληροφορία, µόνο ένα µικρό κοµµάτι είναι, στην πραγµατικότητα, ενδιαφέρον για τον τελικό χρήστη. Έτσι γεννιέται η ανάγκη για φιλτράρισµα της πληροφορίας από τον ίδιο τον χρήστη, ο οποίος θέλει να ενηµερώνεται µόνο για τα σηµαντικά γεγονότα που ανακοινώνουν οι φίλοι του. Μέσα από ένα τέτοιο κοινωνικό δίκτυο θα δίνεται η δυνατότητα στον χρήστη να ενηµερώνεται για ανακοινώσεις φίλων του µε βάση το περιεχόµενο κάθε ανακοίνωσης για το οποίο θα µπορεί να ορίζει φίλτρα. Έτσι για παράδειγµα ένας χρήστης µε τρεις φίλους θα µπορεί να ορίσει ότι από τον πρώτο θέλει να βλέπει µόνο φωτογραφίες και ανακοινώσεις που αφορούν σε πολιτική (π.χ. έχουν το tag πολιτική ή αναφέρονται σε πολιτική), από το δεύτερο µόνο όσες ανακοινώσεις περιέχουν τον όρο linux, ενώ από τον τρίτο µόνο όσες ανακοινώσεις δεν έχουν τον όρο start-up. Η εν λόγω πτυχιακή µπορεί να εκπονηθεί ως εφαρµογή για κάποιο από τα γνωστά κοινωνικά δίκτυα, ή να προστεθεί ως λειτουργία στο κατανεµηµένο κοινωνικό δίκτυο DS4 το οποίο έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια των ερευνητικών ενδιαφερόντων του Εργαστηρίου Συστηµάτων Λογισµικού και Βάσεων Δεδοµένων (βλέπε βιβλιογραφία). Αντικειµενοστρεφής προγραµµατισµός (C# για το κοινωνικό δίκτυο DS4) Διάθεση για εκµάθηση εργαλείων που χρησιµοποιούνται στο Διαδίκτυο Συνεπίβλεψη: Επικ. Καθ. Χ. Τρυφωνόπουλος και Ε.ΔΙ.Π. Παρασκευή Ραυτοπούλου Βιβλιογραφία [1] P. Raftopoulou, C. Tryfonopoulos, E. Petrakis, and N. Zevlis. DS4: Introducing Semantic Friendship in Distributed Social Networks. In CoopIS, [2] D. Kontominas, P. Raftopoulou, C. Tryfonopoulos, and E. Petrakis. DS4: A Distributed Social and Semantic Search System. In ECIR, 2013.

4 Διόρθωση οντολογιών µε χρήση crowd computing Οι οντολογίες αποτελούν ένα σηµαντικό εργαλείο για την αποτύπωση της γνώσης και χρησιµοποιούνται πλέον σε σηµαντικό αριθµό δραστηριοτήτων και εφαρµογών. Ένα από τα σηµαντικά ζητήµατα των οντολογιών είναι η κατασκευή τους, καθώς αν γίνει µε το χέρι απαιτείται πολύς κόπος και χρόνος, ενώ αν γίνει αυτόµατα περιέχει λάθη και παραλείψεις. Σκοπός της παρούσας πτυχιακής είναι η υλοποίηση ενός συστήµατος που θα χρησιµοποιεί τεχνικές crowd computing για να διορθώσει λάθη ή να συµπληρώσει παραλήψεις σε υπάρχουσες οντολογίες. Το συγκεκριµένο σύστηµα θα δέχεται ως είσοδο µια οντολογία, και µε βάση τα δεδοµένα της οντολογίας θα παράγει ερωτήσεις σε φυσική γλώσσα για να επιβεβαιώσει ή να συµπληρώσει πληροφορία. Το σύστηµα αυτό θα χρησιµοποιείται κατ αντιστοιχία µε το Captcha ( καλώντας τους χρήστες να απαντήσουν σε µίνι quiz µε πληροφορίες από την οντολογία για να κατεβάσουν ένα αρχείο ή να δουν έναν σύνδεσµο. Με τον τρόπο αυτό η οντολογία θα αποκτά βάρη που θα αναφέρονται στη βεβαιότητα για την ισχύ µιας πληροφορίας βασισµένα στον αριθµό των χρηστών που απάντησαν στην αντίστοιχη ερώτηση. Αντικειµενοστρεφής προγραµµατισµός (κατά προτίµηση Java) Παρακολούθηση του µαθήµατος «Τεχνητή Νοηµοσύνη» Συνεπίβλεψη: Επικ. Καθ. Χ. Τρυφωνόπουλος και Αναπ. Καθ. Κ. Βασιλάκης

5 Αντιστοίχιση προσωπικών αρχείων σε οντολογία Το πρόβληµα της διαχείρισης προσωπικών πληροφοριών αποτελεί έναν από τους πιο ενδιαφέροντες τοµείς στην διαχείριση πληροφορίας, καθώς τα προβλήµατα που προκύπτουν θα πρέπει να επιλυθούν ανά χρήστη, σε αντίθεση µε την µέχρι σήµερα προσέγγιση όπου η διαχείριση πληροφορίας επικεντρωνόταν στην «πλειοψηφία» των χρηστών. Στην παρούσα πτυχιακή θα υλοποιηθεί ένα σύστηµα το οποίο θα χρησιµοποιείται για να αντιστοιχίσει προσωπικά αρχεία διαφόρων τύπων (κειµένου, εικόνες, παρουσιάσεων, κ.ά.), σε µία προσωπική οντολογία, ώστε κατόπιν να µπορεί να υποστηριχθεί καλύτερα η αναζήτηση («αναζητώ την παρουσίαση που έκανα σε ένα συνέδριο του οποίου δεν θυµάµαι το όνοµα στην Κρήτη το 2005»). Η υλοποίηση θα αφορά µόνο στο κοµµάτι της αντιστοίχισης της πληροφορίας στην οντολογία, και θα χρησιµοποιεί τα µετα-δεδοµένα των αρχείων (τύπος, ηµεροµηνία, επισηµάνσεις, κλπ.) αλλά και online εργαλεία/υπηρεσίες (π.χ. wikipedia) για να εξάγει (ηµι-) αυτόµατα (κάποιες από) τις αντιστοιχίες µεταξύ των αρχείων και των εννοιών της οντολογίας. Η πτυχιακή αυτή έχει ερευνητικό προσανατολισµό, και θα αποτελέσει κοµµάτι ενός του συστήµατος OntoFM το οποίο βρίσκεται υπό ανάπτυξη και µέρος του έχει δηµοσιευτεί στα συνέδρια ISWC 2011 [1] και EDBT 2014 [2]. Καλή γνώση αντικειµενοστρεφούς προγραµµατισµού (Java) Γνώση της Αγγλικής γλώσσας Διάθεση για εκµάθηση εργαλείων/γλωσσών για χειρισµό οντολογιών (π.χ., Protégé) Επικ. Καθ. Χ. Τρυφωνόπουλος Βιβλιογραφία [1] J. Rompa, G. Lepouras, C. Vassilakis, and C. Tryfonopoulos. OntoFM: A Personal Ontology-based File Manager for the Desktop. In ISWC, [2] J. Rompa, C. Tryfonopoulos, C. Vassilakis, and G. Lepouras. Mindmap-Inspired Semantic Personal Information Management. In EDBT, 2014.

6 Υλοποίηση ενός παιχνιδιού µε σκοπό την ταξινόµηση επισηµάνσεων αντικειµένων µε βάση τη σηµαντικότητα Τα παιχνίδια µε σκοπό (games with a purpose) είναι µια νέα ιδέα που εκµεταλλεύεται την ανθρώπινη αντίληψη και γνώση για να επιλύσει υπολογιστικά δύσκολα προβλήµατα ή να συλλέξει πολύτιµη πληροφορία που αλλιώς θα ήταν δύσκολο να εντοπιστεί. Για να κατανοήσετε την ιδέα και τις εφαρµογές των παιχνιδιών αυτών µπορείτε να επισκεφθείτε τον ιστότοπο στην Wikipedia ( και να δείτε το ενδιαφέρον παιχνίδι ESP για προσθήκη επισηµάνσεων σε εικόνες. Η παρούσα πτυχιακή θα βασιστεί επάνω στην ιδέα των παιχνιδιών αυτών για να ταξινοµήσει µε σειρά σηµαντικότητας υπάρχουσες επισηµάνσεις σε αντικείµενα (π.χ. εικόνες/ιστοσελίδες/ τραγούδια/βίντεο κλιπ/έγγραφα). Ο χρήστης θα λαµβάνει µε τη µορφή quiz ή παιχνιδιού ερωτήµατα τα οποία θα καλείται να απαντήσει, και οι απαντήσεις του θα βοηθούν να ταξινοµηθούν οι επισηµάνσεις στα παραπάνω αντικείµενα. Ο σχεδιασµός και το είδος του παιχνιδιού (συνεργατικό/ανταγωνιστικό, online/offline, κλπ) θα καθοριστεί σε συνεργασία µε τον φοιτητή που θα αναλάβει την εκπόνηση της παραπάνω πτυχιακής. Καλή γνώση αντικειµενοστρεφούς προγραµµατισµού (Java) Γνώση της Αγγλικής γλώσσας Διάθεση για εκµάθηση εργαλείων που χρησιµοποιούνται στο Διαδίκτυο Συνεπίβλεψη: Επικ. Καθ. Χ. Τρυφωνόπουλος και Αναπ. Καθ. Γ. Λέπουρας

7 Αντιστοίχιση του µητρώου για το.uk domain σε οντολογία Η πτυχιακή αυτή αφορά στην αντιστοίχιση υπάρχοντων domain names σε µία οντολογία, για την κατανόηση της σηµασιολογίας και των συσχετισµών µεταξύ διαφορετικών domain names (π.χ., να ανακαλύψουµε ότι τα domain names και αφορούν και τα δύο στη µουσική). Το εργαλείο που θα προκύψει από την συγκεκριµένη πτυχιακή θα πρέπει, µεταξύ άλλων, να ανακαλύπτει: µικρού µήκους domain names που είναι συνήθως ακρωνύµια, (π.χ., το baa είναι ακρωνύµιο του British Aviation Association, το hsbc είναι ακρωνύµιο γνωστής τράπεζας) domain names που είναι συνδυασµός δύο ή περισσότερων λέξεων, τα οποία ενίοτε χωρίζονται µε παύλα (π.χ., bankofscotland.co.uk ) Η πτυχιακή θα υλοποιήσει ένα σύστηµα που θα αναγνωρίζει τα domain names και θα τα αντιστοιχίζει σε έννοιες µιας οντολογίας, χρησιµοποιώντας τις λέξεις από το domain name και το περιεχόµενο της ιστοσελίδας (που αντιστοιχεί στο συγκεκριµένο domain name). Για να το επιτύχει αυτό µπορεί να χρησιµοποιεί και βοήθεια από εργαλεία/υπηρεσίες, όπως το del.icio.us, παίρνοντας τις ετικέτες (tags) των χρηστών για την ιστοσελίδα. Η πτυχιακή αυτή έχει ερευνητικό προσανατολισµό, θα εκτελεστεί σε συνεργασία µε την αγγλική εταιρεία Nominet, που έχει τον έλεγχο της κίνησης DNS και των domain names µε κατάληξη.co.uk. Ο φοιτητής, ανάλογα µε τα αποτελέσµατα της εργασίας του, µπορεί να επισκεφτεί για µικρό χρονικό διάστηµα την εταιρεία για συνεργασία στο πεδίο της πτυχιακής, χωρίς δική του επιβάρυνση. Καλή γνώση προγραµµατισµού Γνώση της Αγγλικής γλώσσας Διάθεση για εκµάθηση εργαλείων και γλωσσών για χειρισµό οντολογιών Συνεπίβλεψη: Επικ. Καθ. Χ. Τρυφωνόπουλος και Λέκτορας Ε. Γουάλλες