Θέματα Διπλωματικών Εργασιών 2009-2010

Καθηγητής Παν. Τριανταφύλλου

Εργαστήριο Δικτυο-κεντρικών Πληροφοριακών Συστημάτων (NetCINS)

http://netcins.ceid.upatras.gr

Σε μορφή pdf [71KB]

Ακολουθεί μια λίστα με 7 τομείς ερευνητικής δραστηριότητας του εργαστηρίου NetCINS στα οποία προσφέρονται διπλωματικές εργασίες σε προπτυχιακό και μεταπτυχιακό επίπεδο.

Πρόκειται για ερευνητικά θέματα στις εξής περιοχές:

1. Κοινωνικά Δίκτυα (Social Networks)
2. Cloud Computing (Νέφη Υπολογιστών) (ι) Υποδομές και (ιι) Διαχείριση Πληροφορίας σε Νέφη Υπολογιστών
3. Time Travelling Queries και αναζήτηση στον Ιστό
4. Κατανεμημένα Συστήματα Μεγάλης Κλίμακας - Peer-to-Peer
5. Συστημικά Θέματα - Κατανεμημένα Συστήματα Αρχείων - Organic File Systems
6. Κατανεμημένες Στατιστικές Δομές και Υπολογισμός

Η περιγραφή που ακολουθεί είναι σε υψηλό επίπεδο - στην ουσία πρόκειται για μια σειρά από τις κατάλληλες λέξεις-κλειδιά.

Οι ενδιαφερόμενοι

• καλούνται να αναζητήσουν σχετικές πληροφορίες στον Παγκόσμιο Ιστό πριν προσέλθουν να συζητήσουμε.
• Να είναι διατεθειμένοι να διεξάγουν έρευνα ανοικτού ορίζοντα στα θέματα αυτά, που περιλαμβάνει ανάπτυξη σχετικών αλγορίθμων, δομών, αρχιτεκτονικών και πειραματική αξιολόγησή τους.

1. Κοινωνικά Δίκτυα (Social Networks):
• Υποδομή αποθήκευσης (πχ. mysql): μοντέλο δεδομένων (οντότητες, σχέσεις, γνωρίσματα)
• Λειτουργικότητα: tagging (λέξεις-κλειδιά), tagging (ακέραιες τιμές), σχολιασμός (κείμενο), νέφη λέξεων-κλειδιών, ανάκτηση προφίλ χρηστών/δεδομένων, top-k αλγόριθμοι, συναρτήσεις ομοιότητας
• Ιστός, front-end εξυπηρέτης (πχ apache): προσωρινή αποθήκευση (δεδομένα, μετά-δεδομένα / λέξεις-κλειδιά / νέφη / σχόλια, ...)
• Εμπιστοσύνη μεταξύ χρηστών, ιδιοκτησία περιεχομένου, έλεγχος περιεχομένου, ιδιωτικότητα, ...
• Κατανεμημένα Κοινωνικά +ίκτυα: ζητήματα ευρετηρίασης, συναρτήσεις ομοιότητας, ζητήματα αποθήκευσης, ζητήματα ανάκτησης, ...
• eXO: η προσέγγιση του εργαστηρίου NetCINS
• Social Networks United: ενοποίηση των κοινωνικών δικτύων κάτω από μια υποδομή που θα επιτρέπει την αναζήτηση περιεχομένου, αναζήτηση φίλων, καθολική κατάταξη, κτλ.
2. Project: Αποκεντροποιημένο LastFm:
• Τα τραγούδια/mp3 είναι κατανεμημένα
• Τα προφίλ των χρηστών είναι κατανεμημένα
• Δημιουργία συλλογών με την εφαρμογή κατανεμημένων αλγορίθμων για την αντιστοίχιση τραγουδιών σε προφίλ
• Τι μετά-δεδομένα πρέπει να διατηρηθούν και πού
• Τι είδους ευρετήρια πρέπει να διατηρηθούν και πού
• eXO και αποκεντροποιημένο LastFm
3. Νέφη Υπολογιστών (Cloud computing)
• Περίπλοκες ερωτήσεις σε νέφη υπολογιστών (πχ πολυχρηστικά κέντρα δεδομένων): ερωτήματα εύρους τιμών, συνδέσεις (joins), top-k, top-k joins, ...
• Δέσμευση πόρων: συμβόλαια
• Συστημικά θέματα: χρησιμοποίηση πόρων, ισοκατανομή φόρτου, απόδοση της εκτέλεσης ερωτήσεων, ανοχή σε σφάλματα (δημιουργία αντιγράφων και προσωρινή αποθήκευση για διαθεσιμότητα και απόδοση)...
• Map-reduce και Hadoop ως αφαιρετικότητα σε Νέφη Υπολογιστών.
4. Κατανεμημένα Συστήματα μεγάλης κλίμακας (Peer-to-Peer)
• Διαχείριση Δεδομένων:
  • Συστήματα Δημοσιεύσεων/Συνδρομών (συνεχείς ερωτήσεις, συστήματα βασισμένα σε συμβάντα)
  • Περίπλοκες ερωτήσεις σε δομημένα / αδόμητα δίκτυα: συναθροιστικά ερωτήματα, ερωτήματα εύρους τιμών, συνδέσεις (joins), top-k, top-k joins, ...
• Δικτύωση:
  • Ενσωμάτωση απομονωμένων overlay δικτύων
5. Συστήματα:
• Συστήματα Αρχείων Νέας Γενιάς: Οργανικά Συστήματα Αρχείων (Organic FSs)
  • Προσπέλαση αρχείων βάσει περιεχομένου (Συστήματα Αρχείων εμπνευσμένα από αρχές της Ανάκτησης Πληροφορίας)
  • Υλοποίηση στο Linux, συνεισφορά ανοιχτού κώδικα
• Υπολογιστική Αξιοπιστία (Trustworthy computing):
  • Οδηγοί συσκευών για TPMs σε BSD Unix / Linux
  • Στοίβα πρωτοκόλλων πάνω από TPM drivers: softTPM
  • Εφαρμογές που εκμεταλλεύονται τη στοίβα πρωτοκόλλων
6. Κατανεμημένες Στατιστικές Δομές και Υπολογισμός:
• Κατανεμημένα Bloom Φίλτρα:
• TreeBlooms
• Κατένειμε τα BF bits στους N κόμβους με τη σειρά (δηλ. ο 1ος κόμβος παίρνει τα πρώτα N/M bits, ο 2ος κόμβος τα δεύτερα N/M bits, κτλ).
• Κατασκεύασε ένα δέντρο με τους παραπάνω κόμβους για φύλλα.
• Ο γονέας γνωρίζει σχετικά με τους πίνακες των BF bits που αποθηκεύουν τα παιδιά του.
• Δρομολόγησε μια αίτηση για να διαπιστώσεις αν κάποιο bit έχει τεθεί, από ένα φύλλο μέσω των προγόνων/απογόνων ...
• GossipBlooms
• Gossiping, οι κόμβοι κατασκευάζουν ευρετήρια/πίνακες με τα bits που έχουν τεθεί στους αντίστοιχους κόμβους.
• Οι αιτήσεις πραγματοποιούν τυχαίους περιπάτους και αποκεντροποιημένη αναζήτηση (χρησιμοποιώντας αυτά τα κατανεμημένα ευρετήρια/πίνακες) για να εντοπίσουν κόμβους στους οποίους έχουν τεθεί συγκεκριμένα bits.
• Τυπικά, κάθε κόμβος θα έχει κάθε bit 1, διαφορετικά προκύπτει σύγκρουση... και όταν συμβεί αυτό, σταματάμε.
• Βελτιστοποίηση: Επιπρόσθετα των τυχαίων συνδέσμων, οι κόμβοι διαθέτουν συνδέσμους εγγύτητας, με κόμβους οι οποίοι βρίσκονται κοντά τους.
• Η εγγύτητα ορίζεται με βάση τα bits για τα οποία είναι υπεύθυνοι οι κόμβοι ...
• Distributed Summation Sketches
7. Διαχείρηση Δεδομένων σε Νέφη Υπολογιστών
• Fusion Tables της Google και επεκτάσεις
• BigTable της Google
• GFS
• MapReduce & Hadoop