- / -

Στη σημερινή εποχή οι μεταγλωττιστές κατέχουν έναν σημαντικό ρόλο στην υψηλή απόδοση των υπολογιστικών συστημάτων είτε επιτραπέζιων, είτε εξυπηρετητών, είτε ενσωματωμένων. Ο λόγος είναι ότι στη σημερινή εποχή όλες σχεδόν οι εφαρμογές γράφονται σε γλώσσες υψηλού επιπέδου και συνεπώς απαιτείται μεταγλώττιση ώστε τα προγράμματα να τρέξουν σε γλωσσά μηχανής. Η ραγδαία όμως αύξηση της απόδοσης των υπολογιστικών συστημάτων όμως έχει δημιουργήσει την απαίτηση για αποδοτικές εφαρμογές. Έτσι ποιότητα του παραγομένου κώδικα που προκύπτει είναι κρίσιμη για την ορθή και γρήγορη εκτέλεση τους για αυτό το λόγω γίνεται σημαντική ερευνά στη συγγραφή μεταγλωττιστών που θα ικανοποιεί τις παραπάνω απαιτήσεις. Αν και σήμερα υπάρχει μέλλον στην ανάπτυξη των μεταγλωττιστών υπάρχει ζήτημα για τα ενσωματωμένα συστήματα. Λόγω του ότι πρέπει να είναι έχουν χαμηλό κόστος, χαμηλή κατανάλωση ισχύος χρησιμοποιούν υποτυπώδεις μεταγλωττιστές. Επειδή όμως τα ενσωματωμένα συστήματα είναι μεγάλος κλάδος των υπολογιστικών συστημάτων με εφαρμογές σε πληθώρα θεμάτων πρέπει οι εφαρμογές αυτές να είναι σωστές και να «τρέχουν» γρήγορα. Αυτό έχει ωθήσει τους προγραμματιστές στην μελέτη των compilers και των μετασχηματισμών που κάνουν και έχει δώσει μια νέα κατεύθυνση στη βελτιστοποίηση προγραμμάτων με το χέρι με χρήση τεχνικών μεταγλωττιστών αλλά και με υψηλοτέρου επιπέδου βελτιστοποιήσεις που δεν γίνονται ακόμα από μεταγλωττιστές. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η μελέτη και βελτιστοποίηση της εφαρμογής για πολυμέσα motion estimation by 4 με στόχο την αύξηση της ταχύτητας εκτέλεσης σε ένα πλήθος αρχιτεκτονικών διατάξεων λαμβάνοντας υπόψη το πλήθος των πράξεων και την ιεραρχία μνήμης. Η εξομοίωση των βελτιωμένων προγραμμάτων έδειξε ότι μπορούμε να επιτύχουμε σημαντική μείωση του χρόνου εκτέλεσης ακόμα και σε αρχιτεκτονικές που δεν αξιοποιούν στο μέγιστο δυνατό τις απαιτήσεις που έχουν αυτά. / In our days compilers play a crucial role in the performance of computer systems (desktop PCs, servers, embedded systems). The reason is that almost every application is created in high level programming languages and compilation is required so that the program will eventually run in machine language. However the rapid increase of computer systems’ performance demands more efficient applications. The quality of the code that is created is critical for fast and correct execution of the applications. For this reason much research is done in the area of creating compilers that fulfill the above requirements. Although there is much future in the development of compilers, important issues arise about the embedded systems. Such systems should be characterized by low cost and low power. For this reason the compilers used are quite simple. However, the embedded systems are a very important branch of computer systems with a variety of applications, which should be executed fast and correctly. These requirements are a motivation for the programmers to study the compilers and the transformations they use and lead to program optimization “by hand” using compiler techniques, as well as higher level optimization techniques that are not used by compilers yet. The purpose of this thesis is the study and optimization of the multimedia application “motion estimation by 4”. Our main goal is to increase the execution speed in a variety of different architectural designs taking into account the amount of computation and the memory hierarchy. The simulation of the improved programs proved that we can accomplish important reduction of the execution time even in architectures that are not suitable for these specific programs.

Η τηλεπικοινωνιακή πλατφόρμα IP Multimedia Subsystem (IMS) φιλοδοξεί να γεφυρώσει το χάσμα μεταξύ των δικτύων κινητής επικοινωνίας και διαδικτύου, προσφέροντας τη βάση για ανάπτυξη καινοτόμων εφαρμογών και υπηρεσιών. Μια από αυτές τις υπηρεσίες φαίνεται πως θα είναι εκείνη της αποστολής μεγάλων αρχείων πολυμέσων σε συνδρομητές. Το περιεχόμενο αυτών των αρχείων δεν θα είναι όμοιο για όλους αλλά θα αποτελείται από αρκετά ξεχωριστά τμήματα το καθένα προσαρμοσμένο στις ατομικές ανάγκες και ενδιαφέροντα του χρήστη στον οποίο και αποστέλλεται. Η διπλωματική αυτή εργασία περιγράφει μια πρόταση για την αποστολή εξατομικευμένου διαφημιστικού υλικού, η επιλογή του οποίου γίνεται με βάση τις προσωπικές πληροφορίες που υπάρχουν διαθέσιμες για το χρήστη στο διαδίκτυο και δεδομένα που παρέχει ο φορέας της υπηρεσίας. Παρουσιάζεται με λεπτομέρεια η πλατφόρμα πάνω στην οποία βασίστηκε η ανάπτυξη, η σχεδίαση του αλγορίθμου επιλογής καθώς επίσης και η μέθοδος αξιολόγησης των αποτελεσμάτων που ελήφθησαν από την εκτέλεση της εφαρμογής που υλοποιήθηκε. / Implementation and evaluation of an online environment for personalized content delivery.

- / -

- / -

- / -

Οι νέες συνθήκες της «Κοινωνίας της Γνώσης» επιβάλλουν την ανάγκη αναμόρφωσης του Εκπαιδευτικού Συστήματος σε όλες τις ανεπτυγμένες χώρες ώστε να ανταποκρίνεται στις νέες, αλλά και τις διαχρονικές ανάγκες του ανθρώπου και τις προκλήσεις της σύγχρονης κοινωνίας. Στο σχεδιασμό αυτό θα πρέπει να ληφθούν υπόψη και οι παιδαγωγικές δυνατότητες των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας (ΤΠΕ) ώστε να αξιοποιηθούν οι δυνατότητες που αυτές προσφέρουν στον άνθρωπο, την κοινωνία, τον πολιτισμό και τη μάθηση. Οι εφαρμογές πολυμέσων στην εκπαίδευση έχουν αλλάξει σημαντικά τον τρόπο διδασκαλίας σε κάθε βαθμίδα της. Η εξάπλωση των εφαρμογών πολυμέσων εκπαιδευτικού περιεχομένου, οφείλεται στη δυνατότητα παροχής υλικού από κείμενα, εικόνες, ήχους και διάφορες άλλες μορφές δεδομένων. Η εργασία πραγματεύεται τη χρήση πολυμεσικών εφαρμογών ως εκπαιδευτικό υλικό για την ενίσχυση της εκπαιδευτικής διαδικασίας στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση. Αναλύει τη χρήση των εφαρμογών ΤΠΕ στη διδακτική πράξη. Καταγράφει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα χρήσης πολυμεσικών εφαρμογών στη μαθησιακή διαδικασία. Περιγράφει τις φάσεις και αναλύει τα συστατικά ανάπτυξης ενός πολυμεσικού εκπαιδευτικού λογισμικού. Αποτυπώνει τη σημερινή κατάσταση στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση και προτείνει μεθόδους διαχείρισης και προγραμματισμού του εκπαιδευτικού λογισμικού. Τέλος, περιγράφεται η ανάπτυξη πολυμεσικού διαδικτυακού εκπαιδευτικού λογισμικού που αναπτύχθηκε για τη διδασκαλία του μαθήματος της Ιστορίας. / The new conditions of the "Society of Knowledge" are imposing the need to change the Educational System in all developed societies in order to meet both the new and the time-old human needs and the challenges of modern society. In this new planning, consideration needs to be given to the pedagogical possibilities offered by the Information and Communication Technologies in order to take advantage of the chances and possibilities they put to the service of men, society, civilisation and learning. The flexibility in the materials used of multimedia educational content - image, sound, texts and other forms of data haw greatly contributed to its spreading. The Thesis examines the use of multimedia applications as educational material to foster the educational process in Secondary Education. It analyses the use of Information and Communication Technologies in the classroom. It notes the pros and cons of their use in the learning process. It describes the stages and analyses the components for the development of multimedia educational software. It depicts the current situation in Secondary Education and proposes ways to manage and programme the educational software. Finally, it describes the development of a web-based multimedia educational software that was created for the teaching of History.

- / -

Τα smartphones έχουν γίνει αναπόσπαστο κομμάτι της καθημερινότητας μας δίνοντας στoυς χρήστες τους δυνατότητες που μέχρι τώρα ήταν διαθέσιμες μόνο με την χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών. Εργασίες όπως η πλοήγηση στο διαδίκτυο, η αποστολή και λήψη emails, η χρήση μέσων κοινωνικής δικτύωσης, καθώς και πιο σύνθετες εργασίες όπως η σύνταξη εγγράφων ή η επεξεργασία αρχείων πολυμέσων είναι πλέον εφικτές με τη χρήση smartphones. Παράλληλα με την εξέλιξη των υπολογιστικών δυνατοτήτων των κινητών τηλεφώνων κάποια από τα χαρακτηριστικά που υπήρχαν στα κινητά τηλέφωνα γνώρισαν σημαντική βελτίωση. Πλέον, είναι πολύ δύσκολο να βρεθεί κινητό τηλέφωνο που να μην έχει ενσωματωμένη κάμερα. Κάποιες συσκευές έχουν κάμερες τόσο καλές που συναγωνίζονται επαγγελματικό εξοπλισμό. Αυτές οι εξελίξεις έδωσαν την δυνατότητα στους χρήστες να αποθανατίζουν ακόμη και τις μικρότερες λεπτομέρειες της ζωής τους, αποθηκεύοντας έναν τεράστιο όγκο πολυμεσικών δεδομένων, τοπικά στη συσκευή ή στο νέφος (cloud). Επιπροσθέτως, στις κινητές συσκευές ενσωματώνονται και διάφοροι αισθητήρες, όπως το gps, γυροσκόπια, επιταχυνσιόμετρα, πυξίδες, βαρόμετρα ακόμη και αισθητήρες υγρασίας που προσφέρουν σημαντική πληροφορία σχετικά με το περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται ανά πάσα στιγμή ο χρήστης. Η παρούσα διπλωματική ασχολείται με την έννοια του πλαισίου (context) που συγκεντρώνεται από τις κινητές συσκευές, αλλά και από τις κοινωνικές αλληλεπιδράσεις των χρηστών τους και πως αυτό μπορεί να αξιοποιηθεί στο πρόβλημα του αυτόματου σχολιασμού φωτογραφιών σε κινητές συσκευές. Για την καταγραφή του πλαισίου στο οποίο ενεργεί ο χρήστης προτείνεται η αξιοποίηση των αισθητήρων που υπάρχουν ενσωματωμένοι, των μεταδεδομένων που αποθηκεύονται κατά την λήψη της φωτογραφίας αλλά και της δραστηριότητας του χρήστη σε κοινωνικά δίκτυα. / Smartphones have become an integral part of our daily routine, allowing users the capabilities previously only available using computer. Tasks such as surfing the web, sending and receiving emails, using social media, as well as more complex tasks such as drafting or editing multimedia files is now possible using smartphones. Alongside the evolution of computational capabilities of mobile phones, features of them experienced significant improvement. Nowadays, it is very difficult to find a mobile phone that does not have built-in camera. Some devices have cameras so good that are competing professional equipment. These developments have enabled users to immortalize even the most trivial details of their lives resulting in saving a huge amount multimedia data locally on the device or in the cloud (cloud). In addition, mobile devices have integrated various sensors, such as gps, gyroscopes, accelerometers, compasses, barometers even moisture sensors providing important information about the environment in which the user functions. The current master thesis deals with the notion of context that can be collected from mobile devices, but also from social interactions of users and how it can be harnessed to the problem of automatic photo annotation on mobile devices. To capture the context in which the user acts, suggested the use of sensors that are incorporated on the mobile phones, the metadata stored in the image captured but also the user’s activity on social networks.

Είναι γεγονός ότι, τα τελευταία χρόνια, η χρήση των κινητών δικτύων τρίτης γενιάς έχει αρχίσει να επεκτείνεται. Οι υπηρεσίες που απευθύνονται σε ομάδες χρηστών θα αποτελέσουν μία νέα κατηγορία προηγμένων υπηρεσιών προς στους κινητούς χρήστες. Στα συμβατικά ενσύρματα δίκτυα, η χρήση multicast μηχανισμών είναι αυτή που συνήθως ενδείκνυται για αυτή την κατηγορία υπηρεσιών. Ένας multicast μηχανισμός μεταδίδει τα δεδομένα μόνο μία φορά πάνω από κάθε σύνδεσμο που αποτελεί τμήμα των μονοπατιών προς τους προορισμούς. Είναι προφανής η αύξηση της απόδοσης που προσφέρει το multicasting καθώς ελαχιστοποιεί τη χρήση των πόρων του δικτύου. Επομένως, η εφαρμογή του multicasting σε ένα κινητό δίκτυο έχει αρκετά διαφορετικά χαρακτηριστικά σε σχέση με την εφαρμογή του στο Internet. Κατά συνέπεια, δημιουργείται η ανάγκη για νέους μηχανισμούς οι οποίοι θα καλύψουν τις ιδιαιτερότητες των κινητών δικτύων. Στην παρούσα διπλωματική εργασία προτείνεται ένας μηχανισμός που εκτελεί multicast μετάδοση δεδομένων στο σύστημα UMTS. Ο συγκεκριμένος μηχανισμός εκμεταλλεύεται τη δενδρική τοπολογία των κινητών δικτύων και εισάγει τη χρήση των Routing Lists (RLs) στους κόμβους του UMTS. Η χρήση και η ενημέρωση των RLs γίνεται από τον προτεινόμενο μηχανισμό με τρόπο που παρουσιάζεται αναλυτικά. Επίσης, εξετάζονται διεξοδικά τα πιθανά σενάρια τα οποία περιλαμβάνουν όλες τις περιπτώσεις κινητικότητας των χρηστών. Ειδικότερα, εξετάζονται οι διάφοροι τύποι handover καθώς και η διαδικασία SRNS relocation. Τέλος, ο συγκεκριμένος μηχανισμός εξομοιώνεται στον network simulator ns-2. Μέσω της εξομοίωσης διερευνάται η ορθότητα του μηχανισμού καθώς και η αποδοτικότητά του. / It is a matter of fact that the third generation cellular networks are being deployed all over the world. A set of new services which will be provided by these networks, are those who address to user groups. Wireline networks use multicast mechanisms for the provision of similar services. A multicast mechanism transmits the same data once over each link of the path from the source to the destinations. Obviously, multicasting leads to the efficient use of the network resources. Nevertheless, the adoption of this kind of mechanisms by a mobile network is quite complicated and new schemes are required. In this master thesis, I present a mechanism for the multicast transmission of data in UMTS. This mechanism takes advantage of the tree topology of the examined networks and introduces the use of Routing Lists (RLs) in the nodes of UMTS. The use and the update of RLs are performed by the proposed mechanism and each step of these procedures is described in detail. Furthermore, I analyze the handling of special cases such as user mobility scenarios. Especially, the various handover types are examined along with the SRNS relocation procedure. Finally, I implement this approach in the ns-2 simulator. Through this simulation, I investigate the correctness and the efficiency of the proposed mechanism.