Στο παρόν κείμενο μελετώνται οι τεχνικές υλοποίησης L2 MPLS VPNs Cicruit Cross Connect (CCC) και Any Trasfer over MPLS (AToM) που παρέχουν οι δύο κύριοι κατασκευαστές δικτυακού υλικού Juniper και Cisco αντίστοιχα. Πρόθεση της μελέτης είναι να διερευνηθούν τα ιδιαίτερα τεχνικά χαρακτηριστικά της κάθε τεχνικής και στην συνέχεια να μελετηθούν τρόποι επίτευξης της διαλειτουργικότητας μεταξύ των δύο. Το τελευταίο είναι χρήσιμο στην περίπτωση που μια υπηρεσία παροχής L2 MPLS VPNs επεκτείνεται σε ένα δίκτυο που αποτελείται από εξοπλισμό και των δύο κατασκευαστών. Στην ιδιαίτερη περίπτωση του ΕΔΕΤ το οποίο είναι ένα αμιγώς «Cisco» δίκτυο το παραπάνω έχει εφαρμογή στο όριο διασύνδεσης με το GEANT το οποίο αντίστοιχα είναι ένα αμιγώς «Juniper» δίκτυο. Συνεπώς η παροχή L2 MPLS VPN μεταξύ οποιουδήποτε φορέα που συνδέεται στο ΕΔΕΤ( πχ ενός ακαδημαϊκού ιδρύματος) και ενός άλλου φορέα που είναι πίσω από το Geant ( φυσικά εκτός ΕΔΕΤ) προϋποθέτει την επίλυση των προβλημάτων διαλειτουργικότητας μεταξύ των δύο τεχνικών. / The subject of this paper is the implementation techniques of L2 MPLS VPNs Cicruit Cross Connect (CCC) and Any Trasfer over MPLS (AtoM) that are provided by the two main manufactures of network connection (Juniper and Cisco). Furthermore this paper searches the special technical features of each technique and tries to find ways of interoperability between those two. This is useful when a providing L2 MPLS VPNs service expands in a network that consists of equipment of these two main manufactures . In the special occasion of EDET, which is a completely «Cisco» network the upper has implementation in the connection limits with GEANT, which is a completely «Juniper» network. Therefore the providing of L2 MPLS VPN between any carrier that is connected with EDET (eg. Academic Institute) and another carrier that is behind GEANT (of course out of EDET) presupposes the solution of the interoperability problems between these techniques.

Τα πρώτα χρόνια της διάδοσης της πληροφορικής αποτελούσε κοινή πεποίθηση ότι οι ηλεκτρονικές υπηρεσίες (e-υπηρεσίες) των δημόσιων οργανισμών αφορούσαν μόνο την απλή δημοσίευση πληροφοριών στο Ιnternet σχετικά με τον οργανισμό, τη λειτουργία του και το σκοπό του. Τίποτα άλλο, παρά μόνο κείμενο. Σε σύντομο όμως χρονικό διάστημα οι δυσκολίες και τα εμπόδια που υπήρξαν στον καθορισμό και την εφαρμογή των ηλεκτρονικών υπηρεσιών, αποκάλυψαν παραλείψεις σε πολλές ουσιαστικές πτυχές για τον επιτυχή εκσυγχρονισμό των δημόσιων οργανισμών. Στο πλαίσιο λοιπόν αυτής της διπλωματικής μελετήθηκε η έννοια της ηλεκτρονικής διακυβέρνησης, η εφαρμογή της στην Ελλάδα και η αποτελεσματικότητά της μέσα από συγκεκριμένα παραδείγματα. Μελετήθηκε ακόμη το πόσο σημαντική είναι η έννοια της επιστήμης ανθρώπου υπολογιστή σε σχέση με τέτοιες υπηρεσίες και πόσο σημαντική είναι η διεπιφάνεια τέτοιων συστημάτων να είναι εύχρηστη και φιλική προς το χρήστη. Στην πρώτη ενότητα αναλύθηκε πλήρως η έννοια της ηλεκτρονικής διακυβέρνησης, διάφορα τεχνολογικά ζητήματα που την αφορούν αλλά και το πόσο σημαντικό ρολό παίζει και θα παίζει από εδώ και πέρα. Η δεύτερη πτυχή αφορά την διαλειτουργικότητα των συστημάτων της ηλεκτρονικής διακυβέρνησης. Από το 1991 η διαλειτουργικότητα παραμένει ένας σημαντικός στόχος της ευρωπαϊκής ένωσης ειδικά στο πλαίσιο της ηλεκτρονικής διακυβέρνησης. Σ’ αυτή την ενότητα λοιπόν μελετήθηκαν και αξιολογήθηκαν οι μηχανισμοί που προτάθηκαν για επίτευξη αυτής της διαλειτουργικότητας μεταξύ των διάφορων συστημάτων της ηλεκτρονικής διακυβέρνησης. Τέλος,στην τελευταία ενότητα,παρουσιάζονται διάφορες ευρωπαικές πρωτοβουλίες που αφορούν το E-government αλλά και η μέχρι τώρα εφαρμογή κάποιων έργων E-government στην Ελλάδα. / Current situation in Greece as far as the offer of Information and Communication Technologies is concerned.

Η ψηφιακή εποχή για πολλά ευρωπαϊκά αρχεία, βιβλιοθήκες και μουσεία δεν αποτελεί πλέον επιλογή, αλλά πραγματικότητα. Η μετατροπή του πολιτισμικού περιεχομένου όλων των ειδών σε bits και bytes ανοίγει νέους ορίζοντες στην προσέγγιση παραδοσιακού και νέου κοινού, προσφέροντας πρόσβαση σε πολιτισμικές πηγές με τρόπους ασύλληπτους δεκαετίες πριν. Επίσης, οι ανάγκες για αποτελεσματική και εύκολη πρόσβαση σε γεωγραφικές πληροφορίες έχουν αυξηθεί θεαματικά τα τελευταία χρόνια λόγω του αυξανόμενου πλήθους εφαρμογών που χρησιμοποιούν χωρικά δεδομένα, της γενικότερης πολιτικής για ελευθερία πρόσβασης σε πληροφορίες, και της τεχνολογικής εξέλιξης που έχει επιβάλλει νέα φιλοσοφία και νέες δυνατότητες στην πρόσβαση και συσχέτιση δεδομένων. Για να εξυπηρετηθούν αποτελεσματικά οι ανάγκες αυτές, απαιτείται μια ευρεία λειτουργικότητα μεταξύ συστημάτων, δεδομένων και διαδικασιών, γνωστή ως διαλειτουργικότητα. Η διαλειτουργικότητα, τουλάχιστον όσον αφορά την πρόσβαση σε πληροφορίες και τη μεταφορά τους, υλοποιείται μέσω της τυποποίησης τόσο της δομής και της σημασίας τους (content, representation, semantics), όσο και της μορφής μεταφοράς (format) μέσα από ένα σύνολο κανόνων που συνιστούν αυτό που ονομάζεται πρότυπο. Η απαίτηση των χρηστών για υιοθέτηση προτύπων εκτιμάται ότι θα είναι έντονη τα επόμενα χρόνια, ενώ η διαμόρφωση και καθιέρωση ενός τυποποιημένου τρόπου ανταλλαγής δεδομένων φαίνεται ότι είναι η μόνη που μπορεί να διαφυλάξει από απώλεια επενδύσεων σε ήδη παραχθέντα δεδομένα αλλά και εξοικονόμηση χιλιάδων ανθρωποωρών, που τώρα αναλίσκονται για τη διαμόρφωση κατά περίπτωση προγραμμάτων - μεταφραστών, για αντιμετώπιση άμεσων αναγκών. Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στα διαφορετικά πρότυπα τυποποίησης της σημασίας της πληροφορίας, των μεταδεδομένων. Συγκεκριμένα στα μεταδεδομένα της πολιτισμικής και γεωγραφικής πληροφορίας. Αναφέρονται λοιπόν τα δημοφιλέστερα πρότυπα μεταδεδομένων πολιτιστικής και γεωγραφικής πληροφορίας, τα χαρακτηριστικά και η δομή τους καθώς και πραγματικές εφαρμογές τους. / The digital season for many European archives, libraries and museums is not any more an option, but a reality. Converting the cultural information into bits and bytes opens new horizons in attracting traditional and new audience and permits access to cultural resources in ways inconceivable a few decades before. Also, recently the need for efficient and easy access to geographical information has been increased dramatically due to the increased number of applications which use spatial data, to the need of free access to information and to technological evolution which has imposed a new philosophy and new possibilities to access and association of data. In order to serve efficiently these needs, an interaction among different systems, data and processes is required known as interoperability. The interoperability, as far as access to information and carrying information is concerned, is materialized through standardisation. There are three types of standardisation: of the structure, of the meaning (content, representation, semantics) and of the way the information is carried (format) according to a set of rules which compose what we call standard. It is expected that in the next few years a larger number of users are going to use and adopt standards while at the same time the configuration and establishment of a fixed way of exchanging data is the only one to secure loss of investments of already produced data and to save thousands of man-hours that are now wasted for configuring programs per case for facing urgent needs. The present paper is focussed on the various standards of the meaning of the information. We only concern about cultural and geographical information. It presents the most popular standards of metadata of cultural and geographical information as well as real applications that use them.

Οι σύγχρονες τάσεις στο χώρο των υπηρεσιών Υγείας απαιτούν αναβάθμιση των προσφερόμενων υπηρεσιών με ταυτόχρονο εξορθολογισμό του κόστους των. Τη λύση αυτή είναι σε θέση να δώσουν συστήματα μηχανοργάνωσης των Μονάδων παροχής υπηρεσιών υγείας. Ένα ολοκληρωμένο πληροφοριακό σύστημα υγείας (ΟΠΣΥ) είναι το πληροφοριακό σύστημα εκείνο που συμβάλει στην ενοποίηση, συστηματική παρακολούθηση, διαχείριση και έλεγχο των δεδομένων (οικονομικά, επιχειρησιακά, οργανωτικά καθώς και ιατρικά δεδομένα) ενός νοσοκομείου ή, γενικά μιας μονάδας υγείας, με σκοπό την αναβάθμιση της ποιότητας των υπηρεσιών την αναδιοργάνωση των εσωτερικών διεργασιών και την εξυπηρέτηση του πολίτη. Είναι δε σημαντικός ο ρόλος του όσον αφορά τη διάχυση και αξιοποίηση της ιατρικής πληροφορίας για ερευνητικούς και στατιστικούς σκοπούς αλλά και όσον αφορά με τη χρήση νέων τεχνολογιών πληροφορικής κι επικοινωνιών από τους ιατρούς, νοσηλευτές και διοικητικό και λοιπό προσωπικό ενός νοσοκομείου. Στόχος της μεταπτυχιακής διπλωματικής αυτής εργασίας είναι η παρουσίαση των θεμάτων διαλειτουργικότητας και ανταλλαγής δεδομένων μεταξύ Πληροφοριακών Συστημάτων στο χώρο της Υγείας, ένα αντικείμενο που αποτελεί σημαντικό παράγοντα επιτυχίας και αξιοποίησης των Πληροφοριακών Υποδομών αυτών από τους επαγγελματίες Υγείας. Στις εισαγωγικές ενότητες αναλύεται η σημερινή κατάσταση στο χώρο της πληροφορικής υγείας και παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά των σύγχρονων ΟΠΣΥ, χρησιμοποιώντας μάλιστα ως παράδειγμα ένα εμπορικό προϊόν (το λογισμικό medico//s). Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι κωδικοποιήσεις που χρησιμοποιούνται στα συστήματα αυτά, με ιδιαίτερη μνεία στην ελληνική μετάφραση της κωδικοποίησης ICD-10 απο το Υπουργείο Υγείας. Επίσης γίνεται ειδική αναφορά και αναλυτική παρουσίαση με παραδείγματα στο διεθνές πρωτόκολλο επικοινωνίας HL7. Στα επόμενα κεφάλαια παρουσιάζεται το πρότυπο XDS-MS, ένα πρότυπο ιατρικών εγγράφων που υπηρετεί τους σκοπούς της διαλειτουργικότητας. Αναλύονται τα περιεχόμενα του εγγράφου αλλά και η δομή της όλης υλοποίησης ώστε το έγγραφο να μπορεί να διαμοιράζεται μεταξύ των επαγγελματιών υγείας. Για τις ανάγκες της εργασίας αυτής παρουσιάζεται το πρότυπο για τις συνόψεις νοσηλείας σύμφωνα με την αρχιτεκτονική ιατρικών εγγράφων (CDA) του HL7, τόσο όπως έχει τυποποιηθεί για την υποστήριξης Αγγλόφωνων νοσοκομείων/κειμένων αλλά και όπως είναι δυνατόν να προσαρμοστεί στις ανάγκες των Ελληνικών μονάδων Υγείας και της Ελληνικής γλώσσας. Στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας, συγκεντρώθηκαν και παρατίθενται επίσης πρότυπα ιατρικών εγγράφων απο ελληνικά νοσοκομεία που χρησιμοποιούν ΟΠΣΥ. Επίσης, προτείνονται μελλοντικές επεκτάσεις και βελτιώσεις στο ερευνητικό αντικείμενο αυτό όπως αυτές προκύπτουν από την διεθνή βιβλιογραφία. Τέλος στο Παράρτημα της εργασίας παρουσιάζονται αναλυτικά οι κώδικες των εγγράφων CDA. / With advances in technology, the health care system requires an amelioration of services offered, as well as cost control. The solution is given by Integrated Health Information Systems (IHIS), a discipline at the intersection of information science, computer science, and health care that deals with the resources, devices, and methods required to optimize the acquisition, storage, retrieval, and use of information in health and biomedicine. Health informatics tools include not only computers but also clinical guidelines, formal medical terminologies, and information and communication systems. It is applied to the areas of nursing, clinical care, pharmacy, etc. The Cross-Enterprise Sharing of Medical Summary (XDS-MS) Integration Profile, a profile based on the HL7 Clinical Document Architecture (CDA) standard, defines the appropriate standards for document transmission and a minimum set of "record entries" that should be forwarded or made available to subsequent care provider(s) during specific transfer of care scenarios. In addition, this integration profile needs to define the utilization requirements/options for the receiving entity in order to ensure that the "care context" of the sending entity is appropriately maintained following the information transfer. So in this thesis there is an analysis of IHIS, with the paradigm of the medico//s software, as well as a presentation of coding systems in Heath Care Informatics. There are mentioned several systems, among which is found the HL7 one, analyzed by specific examples, and also the ICH-10. As for the latter there is a presentation of its greek translation as by the greek Ministry of Health. In the following chapters there is the description of the XDS-MS profile, both in its (english) version and the greek “translation”. In addition, there is a collection of medical documents by greek hospitals that use IHIS.

Στην παρούσα διατριβή αντιμετωπίζονται προβλήματα που αφορούν στην διαλειτουργικότητα, στο επίπεδο της ‘επικοινωνίας δεδομένων’, κατά την επικοινωνία διαφορετικών ιατρικών πληροφοριακών συστημάτων – ΙΠΣ, τα οποία ανήκουν σε οργανισμούς παροχής ιατρικής φροντίδας, με τον σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός Μοντέλου Αναφοράς Ανάπτυξης – ΜΑΑ. Το ΜΑΑ προτείνει ένα πλαίσιο εργασίας για την ανάπτυξη Συστημάτων Διαχείρισης Μηνυμάτων – ΣΔΜ, ικανών να υποστηρίζουν την επικοινωνία διαφορετικών ΙΠΣ στο χώρο του Νοσοκομείου και περιγράφει: (α) την κοινή συντακτική δομή της πληροφορίας που ανταλλάσσεται, (β) τις κοινές κατατομές επικοινωνίας των οντοτήτων των ΙΠΣ, (γ) τη γενική αρχιτεκτονική του ενδιάμεσου συστήματος και (δ) ένα σύνολο διεργασιών και υπηρεσιών που υλοποιούν τη διαδικασία της μηνυματοδοσίας, αλλά και την επίβλεψη, τον έλεγχο και τη συντήρηση αυτής. Επιπλέον, η παρούσα διατριβή εστιάζεται και στην υλοποίηση ενός ΣΔΜ, το οποίο εξυπηρετεί την επικοινωνία τριών βασικών ΙΠΣ του νοσοκομείου και είναι πλήρωως συμμορφωμένο με τις προτεινόμενες προδιαγραφές. Η αξιολόγηση του ΜΑΑ πραγματοποιήθηκε με την εφαρμογή τριών διαφορετικών μεθόδων: την πρακτική εφαρμογή του ΜΑΑ, την αξιολόγηση των ‘κριτηρίων χρήσης’ του και την προσέγγιση των ‘διαστάσεων ποιότητας’. / The present dissertation addresses interoperability issues, ion the ‘data communication level’, that concern the communication between heterogeneous Medical Information Systems (MISs) of healthcare organizations, through the design and implementation of a Reference Implementation Model (RImM). The RImM introduces a framework for the implementation of Message Handling Systems (MHSs) that supports the interoperable communication of different MISs inbound and outbound healthcare organizations and concerns: (a) the common syntactic structure of the transferred information, (b) the communication profiles of the MISs’ functional entities, (c) the general architecture of the intermediate system and (d) the set of interactions and service elements that implement the messaging service and the surveillance, control and maintenance of it. Furthermore, the dissertation focuses on the implementation of such a MHS that supports the communication of three basic MISs. The efficiency estimation of the proposed RImM were assessed applying three different methods: (a) the practical application of RImM and pilot operation of the implemented MHS, (b) the evaluation of ‘criteria of use’ and (c) the evaluation of ‘quality dimensions’ that concern reference modeling.

Η ραγδαία ανάπτυξη του Παγκόσμιου Ιστού τα τελευταία χρόνια έχει προκαλέσει την αύξηση του εκπαιδευτικού υλικού που είναι διαθέσιμο σε ηλεκτρονική μορφή, με αποτέλεσμα η αναζήτηση και η εύρεση των ψηφιακών εκπαιδευτικών υλικών να γίνεται όλο και πιο δύσκολη. Για αυτό το λόγο τα ψηφιακά εκπαιδευτικά αντικείμενα, ή αλλιώς Μαθησιακά Αντικείμενα (Learning Objects) πρέπει να περιγράφονται με τη χρήση εκπαιδευτικών μεταδεδομένων έτσι ώστε να διευκολύνονται οι λειτουργίες της εύρεσης, ανάκτησης, κατηγοριοποίησης και επαναχρησιμοποίησης των αντικειμένων. Τα τελευταία χρόνια έχουν δημιουργηθεί αρκετά αποθέματα για την αποθήκευση ψηφιακών εκπαιδευτικών αντικειμένων, όπως είναι το DSpace, το EPrints και το Fedora. Τα ψηφιακά αποθέματα κάνουν χρήση μεταδεδομένων για τα ψηφιακά αντικείμενα που αποθηκεύονται στο σύστημά τους. Συχνά όμως παρατηρείται ότι ενώ η κύρια χρήση των αποθεμάτων είναι για εκπαιδευτικούς σκοπούς, δεν δίνεται η δυνατότητα να εμπλουτίζονται τα εκπαιδευτικά αντικείμενα που αποθηκεύονται στα αποθέματα με μεταδεδομένα εκπαιδευτικού τύπου. Κατά συνέπεια, ο κύριος στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι να μελετήσει τα διαθέσιμα πρότυπα εκπαιδευτικών μεταδεδομένων και να επεκτείνει τα υπάρχοντα σύνολα μεταδεδομένων των ψηφιακών αποθεμάτων ώστε να συμπεριλαμβάνουν και μεταδεδομένα εκπαιδευτικού σκοπού. Για να επιβεβαιωθούν τα αποτελέσματα της συγκεκριμένης μελέτη έγινε εφαρμογή της σε ένα πραγματικό εκπαιδευτικό απόθεμα που αναπτύχθηκε στα πλαίσια του ΕΠΕΑΕΚ ΙΙ για το Πανεπιστήμιο Πατρών. Βασικό χαρακτηριστικό των εκπαιδευτικών αποθεμάτων είναι και η διαλειτουργικότητα με άλλα συστήματα. Η διαλειτουργικότητα εξασφαλίζει τη συνεργασία του συστήματος με άλλα αποθέματα επιτρέποντας τη συγκομιδή και αξιοποίηση των ψηφιακών αντικειμένων και από άλλα αποθέματα. Για το λόγο αυτό μελετάται το πώς μπορεί να επιτευχθεί η διαλειτουργικότητα ενός συστήματος ώστε να αξιοποιούνται και τα εκπαιδευτικά μεταδεδομένα του αποθέματος, μέσω της υπηρεσίας ΟΑΙ-PMH, που υποστηρίζεται από τα περισσότερα αποθέματα, αλλά και μέσω της καινούριας υπηρεσίας OAI-ORE. Η υλοποίηση της διαλειτουργικότητας στα πλαίσια της συγκεκριμένης εργασίας επικεντρώνεται στο σύστημα DSpace. Ο Σημαντικός Ιστός (Semantic Web) αποτελεί την εξέλιξη του Παγκόσμιου Ιστού. Στον Σημαντικό Ιστό οι πληροφορίες περιγράφονται από δεδομένα αποκτώντας συγκεκριμένη σημασία και δίνοντας έτσι τη δυνατότητα στις μηχανές να επεξεργαστούν δεδομένα που μέχρι σήμερα ήταν κατανοητά μόνο από τους ανθρώπους. Έτσι, γίνεται μελέτη ώστε να επιτευχθεί η δυνατότητα σημασιακής διαλειτουργικότητας στα αποθέματα και συγκεκριμένα στο DSpace. Με τον τρόπο αυτό γίνεται δυνατή η συνδιαλλαγή και διαπραγμάτευση πληροφοριών μεταξύ συστημάτων, οι οποίες, ενώ μπορεί να είναι κατά βάση ετερογενείς, προερχόμενες από πολλαπλές πηγές και αδόμητες σημασιακά, μπορούν να συσχετίζονται και, βάσει συμπερασμών, να συνδυάζονται κατάλληλα με στόχο την ανακάλυψη νέας γνώσης. / The rapid growth of World Wide Web in the last years has led to an increase of the educational material that is available in digital way. As a result of this, searching and discovering of digital educational material is becoming more and more difficult. For this reason, digital education objects, or Learning Objects, have to be described using education metadata in order to facilitate searching, retrieval, classification and reuse of these objects. In the recent years, a lot of repositories have been built to store digital educational objects, like DSpace, EPrints and Fedora. Digital repositories make use of metadata to describe digital objects that are stored in their system. But we can note that although the main use of these repository systems is for educational purposes, we do not have the ability to enrich learning objects that are stored in these systems with educational metadata. Therefore, the main purpose of this thesis is to study the available educational metadata standards and to extend the available metadata sets of digital repositories in order to include and support metadata for education purposes. A main feature of most educational repositories is interoperability with other systems. Interoperability assures the cooperation of one repository with others by allowing the harvesting and using of digital objects stored in one place by other systems and services. For this reason, it is studied how educational metadata can be incorporated in a repository’s interoperability services, and mainly in the OAI-PMH service, which is supported by most repositories, but also in a new service named OAI-ORE. The implementation of these interoperability services is focused on the DSpace system. Finally, Semantic Web is the evolution of World Wide Web. In Semantic Web information is described by data, so this information gains meaning which gives the ability to machines to process this information which till now was meaningful only to humans. So, it is also studied how semantic interoperability can be achieved between repositories and specifically between repositories based on DSpace. This will give the ability to exchange information between systems. Although this information may come from different and heterogeneous sources, and although this information may be semantically unstructured, it can be associated and combined in order to discover new knowledge.

Ο Σημαντικός Ιστός (Semantic Web) είναι ένας συνδυασμός τεχνολογιών και προτύπων με σκοπό να προσδοθεί στη διαδικτυακή πληροφορία αυστηρά καθορισμένη σημασιακή δομή και ερμηνεία. Στόχος είναι να μπορούν οι χρήστες του Παγκόσμιου Ιστού καθώς και αυτοματοποιημένοι πράκτορες να επεξεργάζονται, να διαχειρίζονται και να αξιοποιούν την κατάλληλα χαρακτηρισμένη πληροφορία με τρόπο ευφυή και αποδοτικό. Ωστόσο, παρά τις τεχνικές που έχουν κατά καιρούς προταθεί, δεν υπάρχει ξεκάθαρη μέθοδος ώστε, αξιοποιώντας το φάσμα του Σημαντικού Ιστού, η διαδικτυακή πληροφορία να ανακτάται με τρόπο παραγωγικό, δηλαδή με βάση τα ήδη εκπεφρασμένα γεγονότα να συνάγεται νέα, άρρητη πληροφορία. Για την αντιμετώπιση αυτής της κατάστασης, αρχικά εισάγεται και προσδιορίζεται το πρόβλημα της Ανακάλυψης Γνώσης στο Σημαντικό Ιστό (Semantic Web Knowledge Discovery, SWKD). Η Ανακάλυψη Γνώσης στο Σημαντικό Ιστό εκμεταλλεύεται το σημασιακό υπόβαθρο και τις αντίστοιχες σημασιακές περιγραφές των πληροφοριών, όπως αυτές είναι θεμελιωμένες σε μια λογική θεωρία (οντολογίες εκφρασμένες σε γλώσσα OWL). Βάσει αυτών και με τη χρήση των κατάλληλων μηχανισμών αυτοματοποιημένου συλλογισμού μπορεί να συμπεραθεί νέα, άδηλη γνώση, η οποία, μέχρι τότε, μόνο υπονοούνταν στα ήδη υπάρχοντα δεδομένα. Για να απαντηθεί το ερώτημα αν και σε πιο βαθμό οι τεχνολογίες και η λογική θεωρία του Σημαντικού Ιστού συνεισφέρουν αποδοτικά και εκφραστικά στο πρόβλημα της SWKD καταρτίζεται μια πρότυπη Μεθοδολογία Ανακάλυψης Γνώσης στο Σημαντικό Ιστό, η οποία θεμελιώνεται σε πρόσφατα θεωρητικά αποτελέσματα, αλλά και στην ποιοτική και πειραματική συγκριτική αξιολόγηση διαδεδομένων μηχανισμών συμπερασμού (inference engines) που βασίζονται σε Λογικές Περιγραφής (Description Logics). H αποδοτικότητα και η εκφραστικότητα της μεθόδου αυτής δείχνεται ότι εξαρτώνται από συγκεκριμένους θεωρητικούς, οργανωτικούς και τεχνικούς περιορισμούς. Η πειραματική επαλήθευση της μεθοδολογίας επιτυγχάνεται με την κατασκευή και επίδειξη της Διεπαφής Ανακάλυψης Γνώσης (Knowledge Discovery Interface) μιας κατανεμημένης δηλαδή δικτυακής υπηρεσίας, η οποία έχει εφαρμοστεί με επιτυχία σε πειραματικά δεδομένα. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν με τη χρήση της διεπαφής επαληθεύουν, μέχρι ορισμένο βαθμό, τις υποθέσεις που έχουν γίνει σχετικά κυρίως με την παράμετρο της εκφραστικότητας και δίνουν το έναυσμα για την αναζήτηση και εξέταση της υποστήριξης των νέων προτεινόμενων επεκτάσεων της λογικής θεωρίας του Σημαντικού Ιστού, δηλαδή της γλώσσας OWL 1.1. Για την ενίσχυση της εκφραστικότητας της ανακάλυψης γνώσης στην περίπτωση συγκεκριμένων πεδίων γνώσης (knowledge domains) εισάγεται μια νέα τεχνική, αποκαλούμενη Σημασιακή Προσαρμογή. Η τεχνική αυτή εξελίσσει την Προσαρμογή Μεταδεδομένων Εφαρμογής (Metadata Application Profiling) από μια επίπεδη συρραφή και συγχώνευση σχημάτων και πεδίων μεταδεδομένων, σε μία ουσιαστική επέκταση και σημασιακή αναγωγή και εμπλουτισμό του αντίστοιχου μοντέλου στο οποίο εφαρμόζεται. Έτσι, η σημασιακή προσαρμογή εξειδικεύει ένα οντολογικό μοντέλο ως προς μια συγκεκριμένη εφαρμογή, όχι απλά με την προσθήκη λεξιλογίου από ετερογενή σχήματα, αλλά μέσω της σημασιακής εμβάθυνσης (semantic intension) και εκλέπτυνσης (semantic refinement) του αρχικού μοντέλου. Η τεχνική αυτή και τα αποτελέσματά της επαληθεύονται πειραματικά με την εφαρμογή στο μοντέλο πληροφοριών πολιτιστικής κληρονομιάς CIDOC-CRM και δείχνεται ότι, με τη χρήση κατάλληλων μεθόδων, η γενική εφαρμοσιμότητα του μοντέλου μπορεί να διαφυλαχθεί. Για να μπορεί όμως η Ανακάλυψη Γνώσης στο Σημαντικό Ιστό να δώσει ικανοποιητικά αποτελέσματα, απαιτούνται όσο το δυνατόν πληρέστερες και αυξημένες περιγραφές των δικτυακών πόρων. Παρόλο που πληροφορίες άμεσα συμβατές με τη λογική θεωρία του Σημαντικού Ιστού δεν είναι ευχερείς, υπάρχει πληθώρα δεδομένων οργανωμένων σε επίπεδα σχήματα μεταδεδομένων (flat metadata schemata). Διερευνάται επομένως αν η SWKD μπορεί να εφαρμοστεί αποδοτικά και εκφραστικά στην περίπτωση τέτοιων ημιδομημένων μοντέλων γνώσης, όπως για παράδειγμα στην περίπτωση του σχήματος μεταδεδομένων Dublin Core. Δείχνεται ότι το πρόβλημα αυτό ανάγεται μερικώς στην εφαρμογή της σημασιακής προσαρμογής στην περίπτωση τέτοιων μοντέλων, ενώ για τη διαφύλαξη της διαλειτουργικότητας και την επίλυση αμφισημιών που προκύπτουν εφαρμόζονται ανάλογες μέθοδοι και επιπλέον εξετάζεται η τεχνική της παρονομασίας (punning) που εισάγει η OWL 1.1, βάσει της οποίας ο ορισμός ενός ονόματος μπορεί να έχει κυμαινόμενη σημασιακή ερμηνεία ανάλογα με τα συμφραζόμενα. Συμπερασματικά, οι νέες μέθοδοι που προτείνονται μπορούν να βελτιώσουν το πρόβλημα της Ανακάλυψης Γνώσης στο Σημαντικό Ιστό ως προς την εκφραστικότητα, ενώ ταυτόχρονα η πολυπλοκότητα παραμένει η μικρότερη δυνατή. Επιτυγχάνουν επίσης την παραγωγή πιο εκφραστικών περιγραφών από υπάρχοντα μεταδεδομένα, προτείνοντας έτσι μια λύση στο πρόβλημα της εκκίνησης (bootstrapping) για το Σημαντικό Ιστό. Παράλληλα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βάση για την υλοποίηση πιο αποδοτικών τεχνικών κατανεμημένου και αυξητικού συλλογισμού. / Semantic Web is a combination of technologies and standards in order to give Web information strictly defined semantic structure and meaning. Its aim is to enable Web users and automated agents to process, manage and utilize properly described information in intelligent and efficient ways. Nevertheless, despite the various techniques that have been proposed, there is no clear method such that, by taking advantage of Semantic Web technologies, to be able to retrieve information deductively, i.e. to infer new and implicit information based on explicitly expressed facts. In order to address this situation, the problem of Semantic Web Knowledge Discovery (SWKD) is first specified and introduced. SWKD takes advantage of the semantic underpinnings and semantic descriptions of information, organized in a logic theory (i.e. ontologies expressed in OWL). Through the use of appropriate automated reasoning mechanisms, SWKD makes then possible to deduce new and unexpressed information that is only implied among explicit facts. The question as to whether and to what extent do Semantic Web technologies and logic theory contribute efficiently and expressively enough to the SWKD problem is evaluated through the establishment of a SWKD methodology, which builds upon recent theoretical results, as well as on the qualitative and experimental comparison of some popular inference engines, based on Description Logics. It is shown that the efficiency and expressivity of this method depends on specific theoretical, organizational and technical limitations. The experimental verification of this methodology is achieved through the development and demonstration of the Knowledge Discovery Interface (KDI), a web-distributed service that has been successfully applied on experimental data. The results taken through the KDI confirm, to a certain extent, the assumptions made mostly about expressivity and motivate the examination and investigation of the newly proposed extensions to the Semantic Web logic theory, namely the OWL 1.1 language. In order to strengthen the expressivity of knowledge discovery in the case of particular knowledge domains a new technique is introduced, known as Semantic Profiling. This technique evolves traditional Metadata Application Profiling from a flat aggregation and mixing of schemata and metadata elements to the substantial extension and semantic enhancement and enrichment of the model on which it is applied. Thus, semantic profiling actually profiles an ontological model for a particular application, not only by bringing together vocabularies from disparate schemata, but also through the semantic intension and semantic refinement of the initial model. This technique and its results are experimentally verified through its application on the CIDOC-CRM cultural heritage information model and it is shown that, through appropriate methods, the general applicability of the model can be preserved. However, for SWKD to be of much value, it requires the availability of rich and detailed resource descriptions. Even though information compatible with the Semantic Web logic theory are not always readily available, there are plenty of data organized in flat metadata schemata. To this end, it is investigated whether SWKD can be efficiently and expressively applied on such semi-structured knowledge models, as is the case for example with the Dublin Core metadata schema. It is shown that this problem can be partially reduced to applying semantic profiling on such models and, in order to retain interoperability and resolve potential ambiguities, the OWL 1.1 punning feature is investigated, based on which a name definition may have variable semantic interpretation depending on the ontological context. In conclusion, these newly proposed methods can improve the SWKD problem in terms of expressive strength, while keeping complexity as low as possible. They also contribute to the creation of expressive descriptions from existing metadata, suggesting a solution to the Semantic Web bootstrapping problem. Finally, they can be utilized as the basis for implementing more efficient techniques that involve distributed and incremental reasoning.