Τα τελευταία χρόνια η ανάπτυξη των Ανοιχτών Συστημάτων Υπερκειμένου (ΑΣΥ) είναι ευρεία με την προσθήκη νέων πεδίων και αρχιτεκτονικών που βοηθούν στην καλύτερη οργάνωση της πληροφορίας με στόχο την εξομοίωση και επαύξηση της σκέψης του ανθρώπου στο συγκεκριμένο τομέα. Ωστόσο, η χρησιμοποίηση των ΑΣΥ από το ευρύ κοινό είναι πολύ μικρή διότι η κατηγορία των συστημάτων αυτών δεν έχει καταφέρει μέχρι στιγμής να γίνει γνωστή για τα πλεονεκτήματα που προσφέρει όσον αφορά τη διαχείριση, τη δόμηση και τη σύνδεση της πληροφορίας. Επίσης, η κοινωνία των ΑΣΥ δεν έχει ακόμα παγιώσει κοινές μεθοδολογίες και υποδομές που θα βοηθούσαν κάθε developer να εισάγει εύκολα στην εφαρμογή του λειτουργίες υπερκειμένου. Στην παρούσα Μεταπτυχιακή εργασία γίνεται μια προσπάθεια για την ανάπτυξη μιας υποδομής που βοηθά τον developer στην εύκολη ενσωμάτωση υπηρεσιών υπερκειμένου στην εφαρμογή του. Έτσι, μελετήθηκε, σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε ο τρόπος με τον οποίο μπορεί να γίνει ανακάλυψη υπηρεσιών (service discovery) στα σύγχρονα Ανοικτά Συστήματα Υπερκειμένου βασισμένα σε Ψηφίδες (ΑΣΥ-ΒΨ). Στα πλαίσια της αρχιτεκτονικής της ανακάλυψης υπηρεσιών των ΑΣΥ-ΒΨ μελετήθηκαν οι αρχιτεκτονικές πελάτη/εξυπηρετητή και peer-to-peer. Το άμεσο αποτέλεσμα της συγκεκριμένης προσπάθειας είναι η παροχή στον developer εργαλείου (μηχανισμού) που τον βοηθάει στην αναζήτηση και επισκόπηση υπηρεσιών υπερκειμένου και στην εύκολη επιλογή κατάλληλης υπηρεσίας (με βάση τα χαρακτηριστικά της). Το μελλοντικό αποτέλεσμα της συγκεκριμένης προσπάθειας θα είναι η επίτευξη της γνωστοποίησης των υπηρεσιών που προσφέρουν τα ΑΣΥ-ΒΨ σε όλο και μεγαλύτερο σύνολο από developers με αποτέλεσμα όλο και περισσότερες εφαρμογές να χρησιμοποιούν τις υπηρεσίες των ΑΣΥ-ΒΨ. / In the last few years, Component-Based Open Hypermedia Systems (CB-OHS) have been widely developed with the addition of new hypermedia domains and architectural models for better data organization with main aim to equate and increase the human thinking in this particular field. However, OHS aren’t widely used because they haven’t managed, until this time, to become popular for the advantages that they offer on management, structuring and data linking. Additionally, the OHS community hasn’t yet effectively targeted in the establishment of common methodologies and frameworks that could help any developer to insert hypermedia functionality into his applications. In this Master’s thesis an effort is being made to develop an infrastructure which will help any developer to integrate easily, in his application, hypermedia services. Taking into consideration the above issues, the application of Service Discovery functionality to Component-Based Open Hypermedia Systems was investigated, analyzed and developed, in the context of this project. Trying to specify the architecture that should better fit in this case, two different types of architecture were examined; the client/server and the peer-to-peer architecture. The direct objective of this study is to provide developers with a tool that will help them to search easily and effectively, review and finally choose the proper structure service for them based on each service’s characteristics. A long-term objective of the current research is to make CB-OHS services widely known to developer communities in order to broaden the utilization of the above mentioned services by more and more applications.

Αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη και η σχεδίαση αποδοτικών αλγορίθμων για τη διαχείριση και ανάλυση ακολουθιών βιολογικών δεδομένων. Οι αλγόριθμοι που θα περιγράψουμε εφαρμόζονται σε προβλήματα Βιοπληροφορικής, όπως η αναγνώριση γνωστών ή άγνωστων μοτίβων του DNA και RNA, που εμπλέκονται σε ποικίλες βιολογικές διεργασίες καθώς και η ανακάλυψη περιοδικοτήτων. Ειδικότερα οι αλγόριθμοι που θα παρουσιάσουμε χρησιμοποιούνται για την ανάλυση Βιολογικών Ακολουθιών με “αδιάφορους χαρακτήρες” και Βιολογικών Ακολουθιών με Βάρη. Οι Βιολογικές Ακολουθίες με “αδιάφορους χαρακτήρες” αναπαριστούν συνήθως οικογένειες πρωτεϊνών ενώ οι Βιολογικές Ακολουθίες με βάρη αναπαριστούν συναρμολογούμένες ακολουθίες γονιδιωμάτων που έχουν πρόσφατα αλληλουχηθεί. Στις Βιολογικές Ακολουθίες με αδιάφορους χαρακτήρες παρουσιάζουμε δυο αποδοτικούς αλγορίθμους γραμμικού χρόνου για τον υπολογισμό της περιόδου και τον υπολογισμό του καλύμματος. Ο δεύτερος αλγόριθμος εφαρμόζεται και σε κυκλικά (circular DNAs). Στις Βιολογικές Ακολουθίες με βάρη παρουσιάζουμε δυο αλγορίθμους για τον υπολογισμό των βασικών περιοδικοτήτων: της περιόδου και του καλύμματος ενώ επιλύουμε και το πρόβλημα της εύρεσης προτύπου. Η ανάγκη για αποδοτική διαχείριση βιολογικών ακολουθιών με βάρη μας ώθησε να εισάγουμε μια νέα αποδοτική δομή η οποία επιλύει αποδοτικά τα 2 προηγούμενα προβλήματα. Η δομή αυτή ονομάζεται Δέντρο Επιθεμάτων με Βάρη. Χρησιμοποιώντας το Δέντρο Επιθεμάτων με Βάρη επιλύουμε διάφορες παραλλαγές του προβλήματος εξαγωγής μοτίβων από Βιολογικές Ακολουθίες με Βάρη. Τέλος αποφασίσαμε να μελετήσουμε τη χρήση των Γενετικών Αλγορίθμων και του Εξελικτικού Προγραμματισμού στην ανάλυση ακολουθιών βιολογικών δεδομένων. Αποτέλεσμα αυτής της μελέτης είναι η περιγραφή ενός γενετικού αλγορίθμου που υπολογίζει τις επαναλήψεις σε μια βιολογική ακολουθία. / The object of this doctoral thesis is the study and the design of efficient algorithms for the analysis of sequences of biological data. The algorithms that we describe have application on Bioinformatics problems, such as the recognition of known or unknown patterns in DNA and RNA that are involved in various biological activities, as well as the discovery of periodicities. More specifically the algorithms that we present are used for the analysis of Biological Sequences with “don't care characters”' and Weighted Biological Sequences. Biological Sequences with “don't care characters”, usually represent protein families while Weighted Biological Sequences represent assembled sequences of genomes that they have been recently sequenced. In Biological Sequences with “don't care characters”' we present two efficient algorithms of linear time for the computation of the period and the cover. The second algorithm is also applied in circular DNAs . In Weighted Biological Sequences we present two algorithms for the computation of basic periodicities: the period and the cover, while we also solve the problem of pattern matching. The need for efficient management of biological sequences with weights prompted us to introduce a new efficient data structure which solves efficiently the two precedents problems. This structure is named Weighted Suffix Tree. Using the Weighted Suffix Tree we solve various instances of the motif discovery problem in Biological Weighted Sequences. Finally we decided to study the use of Genetic Algorithms and Evolutionary Programming in the analysis of biological sequences. The result of this study is the description of a genetic algorithm that computes the repetitions in a biological sequence.

Τόσο τα Web Services (WS) όσο και τα P2P Συστήματα, δύο ακμάζουσες μορφές της πληροφορικής και του Διαδικτύου, έχουν τύχει ευρείας αποδοχής στις μέρες μας. Τα Napster, Gnutella και LimeWire, αποτελούν λίγες μόνο από τις υλοποιήσεις της τεχνολογίας των P2P Συστημάτων. Από την άλλη τα WS ακμάζουν στον χώρο των επιχειρήσεων και του επιχειρηματικού σχεδιασμού με κατεύθυνση το Internet. Τα e-Bay, Amazon και Microsoft είναι μόνο λίγες από τις εταιρείες που κάνουν ευρεία χρήση των τεχνολογιών των WS. Μέχρι σήμερα οι δύο αυτές τεχνολογίες αναπτύσσονται σχεδόν ξεχωριστά η μία από την άλλη. Το κίνητρο το οποίο ενέπνευσε αυτή την εργασία, ήταν η ύπαρξη του UDDI κεντρικού καταλόγου για την αναζήτηση και εκτέλεση των WS. Ο τρόπος υλοποίησής και λειτουργίας του UDDI καταλόγου, επιφέρει ένα σημαντικό μειονέκτημα, την κεντρικοποίηση του ίδιου του UDDI καταλόγου και την πλήρη απουσία κατανομής του. Τοποθετώντας, όλη την πληροφορία σε ένα σημείο, πολύ γρήγορα μπορούν να εμφανιστούν προβλήματα bottleneck και επομένως κατακόρυφης πτώσης της απόδοσης ενός συστήματος. Βασικός στόχος επομένως, είναι πώς θα μπορούσε ο UDDI κατάλογος να κατανεμηθεί ώστε να βελτιωθούν οι χρόνοι ανακάλυψης και εκτέλεσης των WS που βρίσκονται σε αυτόν. Στην προσπάθεια αυτή συγκαταλέγεται η λειτουργικότητα και η δομή των P2P Συστημάτων, ως κατανεμημένων δομών. Στην παρούσα Μεταπτυχιακή εργασία έγινε μια προσπάθεια συγκερασμού των τεχνολογιών των P2P Συστημάτων και των WS, ώστε εξάγοντας τα πλεονεκτήματα από το καθένα, κατασκευάστηκε ένα P2P Σύστημα το οποίο μπορεί να κατανέμει WS και να υποστηρίζει αποδοτικότερη και ταχύτερη ανακάλυψη απ’ ότι στον UDDI κατάλογο. Στην προσπάθεια αυτή ενσωματώθηκαν περαιτέρω, ορισμένες παράμετροι ποιότητας υπηρεσίας των Web Services (Quality of Web Services - QoWS). Βάση αυτών δίνεται η δυνατότητα αποδοτικότερης αναζήτησης WS και η εξαγωγή αμεσότερων αποτελεσμάτων. Οι τεχνολογίες που εξυπηρέτησαν ως υπόβαθρο ανάπτυξης είναι το P-Grid, P2P πρωτόκολλο επικοινωνίας, καθώς και το Gridella, η GUI υλοποίηση αυτού, για την ανακάλυψη αρχείων σε ένα P-Grid P2P δίκτυο. Εν τέλη, εξάγονται συμπεράσματα μέσα από πειράματα και μετρήσεις στην λειτουργία της πρότυπης εφαρμογής, που ονομάστηκε WS-Grid. / -

Η διδακτορική διατριβή με τίτλο «Σχεδιασμός και υλοποίηση συστήματος διαχείρισης και ενοποίησης διαφορετικών ταυτοτήτων χρηστών σε δίκτυα νέας γενιάς» πραγματεύεται την οργάνωση και διαχείριση των ταυτοτήτων χρηστών σε ένα ενοποιημένο δικτυακό περιβάλλον αποτελούμενο από διαφορετικά δίκτυα, τεχνολογίες και υπηρεσίες. Η διατριβή, αρχικά εξετάζει τις προτεινόμενες αρχιτεκτονικές και υπηρεσίες του Μελλοντικού Διαδικτύου και ανάμεσα στα προβλήματα που παρουσιάζονται επικεντρώνεται στην επίλυση της Διαχείρισης Ψηφιακών Ταυτοτήτων (Identity Management – IdM). Μέχρι τώρα οι προτεινόμενες λύσεις είναι λειτουργικές μόνο κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες, όπως π.χ. την εφαρμογή νέων παγκόσμιων προσδιοριστικών ή τη δημιουργία μεγάλων ομοσπονδιών εμπιστοσύνης. Στην πράξη όμως τέτοιες πρακτικές δεν μπορούν να υιοθετηθούν από μεγάλης κλίμακας δίκτυα. Σε αντίθεση με αυτές τις προσεγγίσεις, η συγκεκριμένη διατριβή προτείνει τον σχεδιασμό ενός συστήματος που θα έχει ως σκοπό να βοηθάει τα εκάστοτε πλαίσια (δίκτυα, ομοσπονδίες, παρόχους κ.τ.λ.) να αντιμετωπίζουν μόνα τους τα προβλήματα διαχείρισης ταυτοτήτων που παρουσιάζονται στις υπηρεσίες τους. Για να επιτευχθεί αυτό, αρχικά αποδεικνύεται πως είναι αναγκαίος ο διαχωρισμός της διαδικασίας ανακάλυψης δεδομένων που σχετίζονται με τις ψηφιακές ταυτότητες, από τις υπόλοιπες διαδικασίες διαχείρισης (π.χ. ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ παρόχων). Με βάση αυτή την προσέγγιση δημιουργήθηκε το σύστημα DIMANDS, το οποίο δίνει την δυνατότητα στους παρόχους να ανακαλύπτουν τα δεδομένα ταυτότητας που απαιτούνται για την ολοκλήρωση μιας δεδομένης υπηρεσίας, ενώ παράλληλα τους επιτρέπει να διαχειρίζονται αυτόνομα τις υπόλοιπες διαδικασίες που σχετίζονται με την υπηρεσία αυτή. Το σύστημα πληροί όλες τις απαιτήσεις ασφάλειας, εμπιστοσύνης, διαφύλαξης ιδιοαπόρρητου και απόδοσης ενός μεγάλης κλίμακας συστήματος διαχείρισης ψηφιακών ταυτοτήτων. Αυτό αποδεικνύεται από προσομοιώσεις που έγιναν στο περιβάλλον εξομοίωσης OPNET. Τέλος σημειώνεται πως ένα δοκιμαστικό σενάριο χρήσης του συστήματος υλοποιήθηκε σε περιβάλλον Ruby on Rails. / This PhD thesis entitled “Design and implementation of a system for the management and unification of users’ diverse identities in next generation networks” examines the organization and management of users’ identity data in a unified network environment composed by diverse networks, technologies and services. The dissertation, initially examines the proposed future Internet architectures and services and among the identified problems, it focuses on the management of Digital Identities (Identity Management – IdM). Until now, the proposed solutions are only functional if specific conditions are met, such as the implementation of new global identifiers or creating large scale federations of trust. In practice though, these conditions cannot be enforced in large-scale networks. Contrary to these approaches, this dissertation proposes the design of a system capable of helping the individual contexts (federations, networks, service providers, etc.) to independently deal with their own identity management problems that appear in their services. To achieve this, initially we prove that it is necessary to separate the process of discovering identity related data from the all the rest of the identity management procedures (e.g. data exchange between providers). Based on this approach we created DIMANDS, a system which allows providers to discover the necessary data required to complete a specific service, while enabling them to manage autonomously the remaining procedures associated with this service. The system meets all the requirements of security, trust, privacy and performance of a large scale identity management system. This is evidenced by simulations made in the OPNET simulation environment. Finally it must be noted that a demo based on the system’s functionality was implemented in Ruby on Rails environment.

Οι Δομές Δεδομένων είναι ένας από τους σημαντικότερους και ιστορικότερους κλάδους της Επιστήμης των Υπολογιστών, με συνεχή εξέλιξη από τη δεκαετία του εβδομήντα μέχρι σήμερα, παρέχοντας λύσεις σε θεμελιώδη προβλήματα σε ταξινόμηση, οργάνωση, διαχείριση και αναζήτηση πληροφορίας. Παράλληλα, η ανάπτυξη σύγχρονων κλάδων της Επιστήμης των Υπολογιστών όπως τα Σύγχρονα, Δικτυοκεντρικά Πληροφοριακά Συστήματα και η Βιοπληροφορική, έφερε μαζί της την έκρηξη των δεδομένων. Η ανάγκη αποδοτικής διαχείρισης της παρεχόμενης πληροφορίας καθίσταται έτσι πιο επιτακτική από ποτέ. Στα πλαίσια αυτής της διατριβής αναγνωρίζοντας την ανάγκη για αποδοτική διαχείριση πληροφορίας σε όλα τα επίπεδα, παρουσιάζουμε τη μελέτη και την πρόταση λύσεων σε σύγχρονα προβλήματα στους χώρους: της Διαχείρισης Συμβολοσειρών, της Αναδιοργάνωσης Δικτυακών Τόπων, της Ανακάλυψης Web Services με υποστήριξη χαρακτηριστικών Ποιότητας Υπηρεσίας και της Προσωποποιημένης Ανάκτησης Πληροφορίας στο Διαδίκτυο. Σε αυτή την κατεύθυνση, στον τομέα της Διαχείρισης Συμβολοσειρών, παραθέτουμε αλγορίθμους σε θεμελιώδη προβλήματα στο χώρο της διαχείρισης Σταθμισμένων Ακολουθιών (weighted sequences), όπως ταίριασμα προτύπου, εύρεση επαναληπτικών δομών, και συνεχίζουμε δίνοντας απλοποιητικές αλλά βέλτιστες λύσεις σε προβλήματα περιοδικοτήτων σε συνήθεις συμβολοσειρές, όπως τα προβλήματα εύρεσης όλων των καλυμμάτων μιας συμβολοσειράς, εύρεσης της περιόδου μιας συμβολοσειράς και εύρεσης όλων των φύτρων μιας συμβολοσειράς. Στην Αναδιοργάνωση Δικτυακών Τόπων, παραθέτουμε δυο διαφορετικές μετρικές για την αποτίμηση της αντικειμενικής αξίας των ιστοσελίδων του κάθε ιστοτόπου. Αυτές οι μετρικές παραλλάζουν τις προσβάσεις που δέχεται κάποια ιστοσελίδα με τρόπο που καταδεικνύει την αντικειμενική αξία της ιστοσελίδας. Από πειραματική αποτίμηση των μετρικών, προκύπτει ότι παρέχουν ακριβή πληροφόρηση για τα σημεία του δικτυακού τόπου που χρήζουν αναδιοργάνωσης. Στη συνέχεια δίνουμε μια μέθοδο για τον εντοπισμό σημαντικών τμημάτων μεγαλύτερου μεγέθους στο δικτυακό τόπο και παρουσιάζουμε μια σειρά μεθόδων τόσο σε τεχνικό όσο και θεωρητικό επίπεδο για την αναδιοργάνωση ενός δικτυακού τόπου. Στον τομέα της Ανακάλυψης Web Services, εξετάζουμε την Ανακάλυψη που πληροί περιορισμούς ως προς την παρεχόμενη Ποιότητα Υπηρεσίας. Αρχικά, παρουσιάζονται δυο απλές μέθοδοι για την καταχώριση χαρακτηριστικών ποιότητας υπηρεσίας επεκτείνοντας υπάρχοντα πρότυπα υλοποίησης Web Service. Στη συνέχεια παρουσιάζουμε έναν αλγόριθμο για την ανακάλυψη του σεναρίου εκτέλεσης μιας ακολουθίας (workflow) από συνεχόμενες Web Services, που ελαχιστοποιεί το συνολικό χρόνο εκτέλεσης. Μια σειρά από ευριστικές μεθόδους παρουσιάζονται επίσης, για την υλοποίηση σε πρακτικό επίπεδο του προτεινόμενου αλγορίθμου, οι οποίες αποτιμούνται πειραματικά. Τέλος, στον τομέα της Προσωποποιημένης Ανάκτησης Πληροφορίας στο Διαδίκτυο εξετάζουμε διαφορετικές τεχνικές προσωποποίησης των αποτελεσμάτων των μηχανών αναζήτησης. Η πρώτη τεχνική εφαρμόζει μετα-κατηγοριοποίηση των αποτελεσμάτων και παρουσίασή τους ανάλογα με τη σειρά ενδιαφέροντος του χρήστη ως προς τις κατηγορίες των αποτελεσμάτων. Η δεύτερη τεχνική, βασίζει την προσωποποίηση στην έμμεση απεικόνιση των ενδιαφερόντων χρήστη στις κατηγορίες του Open Directory Project, επεκτείνει μια τεχνική που έχει πρόσφατα προταθεί, τους ιδεατούς κόμβους συσχέτισης κατηγοριών, και χτίζει πολλαπλά επίπεδα ιδεατών κόμβων για την επίτευξη πιο εκλεπτυσμένης προσωποποίησης. Κλείνοντας, παρουσιάζουμε την επέκταση της λογικής της μεθόδου προσωποποίησης για την κατασκευή εστιασμένων συλλεκτών. / Data Structures is one of the most important and most historical sectors of Computer Science, being under continuous development since the seventies. Data Structuring has offered solutions to fundamental problems in sorting, organising, and retrieving information. Meanwhile, the development of the modern fields of Computer Science such as Modern, Net-centric Information Systems and Bioinformatics has signalled a data blow-up. Therefore, the need for efficient information management has become a necessity. In this Thesis, having recognized the need for efficient information management at every level, we present a study and solutions to contemporary problems in the areas of: String Processing, Website Reorganization, Web Service retrieval with support for Quality of Service characteristics, and Personalized Information Retrieval on the Web. In the area of String Processing, we present algorithms for solving fundamental problems in Weighted Sequence Processing, such as Pattern Matching, Repetitive Structures Detection and we continue by giving simplifying yet optimal solutions to periodicity problems in ordinary sequences, namely detecting all covers in a sequence, detecting the period of a sequence and detecting all the seeds of a sequence. In the area of Website Reorganization, we present two different metrics for evaluation of the objective importance of each website's pages. These metrics modify the accesses each page receives in order to present the actual page importance. We have seen from the experimental evaluation of those metrics that they provide accurate information about the areas inside the website in need of reorganization. Furthermore, we present a method to detect larger important parts inside the website and we present methods for website reorganisation both from a technical and from a theoretical viewpoint. In the area of Web Service Retrieval we are coping with retrieval under constraints for the provided Quality of Service (QoS). Firstly, we present two simple methods to register QoS information by extending existing Web Service protocols. Secondly, we present an algorithm to discover the execution scenario for a sequence of contiguous Web Services that minimizes the total execution time. A series of heuristics to implement the above algorithm is also presented. We also present an extensive experimental evaluation of those heuristics. Ultimately, we present different personalization techniques for personalized Web Information Retrieval. The first technique, applies post-categorization of search engine results and presents them according to user preferences with respect to the results' categories. The second technique is based on implicit mapping of user preferences to the categories of the Open Directory Project, it extends a recently proposed technique, namely virtual nodes for associating categories, and builds multiple layers of nodes to achieve more elaborate personalization. Finally, we present the extension of personalization methods in order to build focused crawlers.

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.

Οι ενσωματωμένες συσκευές αποτελούν μια κατηγόρια υπολογιστών ειδικού σκοπού με ραγδαία αύξηση τα τελευταία χρόνια. Σε αντίθεση με τους γνωστούς σε όλους υπολογιστές γενικού σκοπού που μπορούν να επιτελέσουν σχεδόν οποιαδήποτε λειτουργία, οι ενσωματωμένες συσκευές επιτελούν μόνο συγκεκριμένες λειτουργίες, οι οποίες είναι προκαθορισμένες κατά τον σχεδιασμό τους. Η διαχείριση τέτοιων και μη συσκευών αποτελεί ένα τεράστιο κεφάλαιο αφού η διαφορετικότητα των λειτουργιών τους, δημιουργεί ένα διαφορετικό τρόπο αντιμετώπισης τους κατά την πρακτική της διαχείρισης. Υπάρχει περιορισμός στα διαθέσιμα εργαλεία για την διαχείριση όλων των ενσωματωμένων συστημάτων με ένα εργαλείο, αλλά η ερεύνα μας επικεντρώνεται στη διαχείριση οικογενειών τέτοιων συσκευών με κριτήριο τη λειτουργία του ειδικού σκοπού που επιτελούν. Σκοπός λοιπόν της εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη λογισμικού για την ομαδική διαχείριση οικογένειας ενσωματωμένων συσκευών και κοινών υπολογιστών γενικού σκοπού οπουδήποτε λειτουργικού συστήματος. Η συνεισφορά της υπάρχουσας εργασίας συνοψίζεται στις εξής συνιστώσες: 1. Οι ενσωματωμένες συσκευές στις οποίες επικεντρωθήκαμε αφορούν δικτυακές συσκευές (ασύρματες ή ενσύρματες) πολλών λειτουργιών (Access Points, Clients, Repeaters,Points to Points, WDS, Transparent Clients, Routers). 2. Το λογισμικό για υπολογιστές ειδικού σκοπού που δημιουργήθηκε μπορεί να εκτελεστεί τόσο σε λειτουργικά συστήματα MS Windows όσο και σε *ΝΙΧ. 3. Η ανάπτυξη του λογισμικού έγινε βάση του συστήματος ORSM, το οποίο είναι ένα εργαλείο ανοικτού κώδικα για την απομακρυσμένη διαχείριση συστημάτων και δικτύων. (Με αστερίσκο * τόσο στα περιεχόμενα όσο και στο κύριο μέρος της εργασίας δείχνουμε τις δυνατότητες του νέου λογισμικού σε σχέση με το σύστημα ORSM). Συνοπτικά οι δυνατότητες διαχείρισης αφορά τις παρακάτω λειτουργίες: • Ανακάλυψη περιουσιακών στοιχείων (Inventory Process). • Παρακολούθηση απόδοσης συστημάτων (Monitoring). • Εγκατάσταση και απεγκατάσταση λογισμικού (Software Deployment). • Απομακρυσμένο έλεγχο (Remote Desktop). • Εκτέλεση εντολών κελύφους (Remote Command). / An embedded system is a special-purpose computer system designed to perform one or a few dedicated functions, often with real-time computing constraints. It is usually embedded as a part of a complete device including hardware and mechanical parts. In contrast, a general-purpose computer, such as a personal computer, can do many different tasks depending on programming. Embedded systems control many of the common devices in use today. Managing infrastructure with such devices (embedded and general purpose computers) is usually demanding and expensive but nevertheless essential for organizations. There is a limit in tools which achieve effective management to those infrastructure topologies. At present, open management solutions are few and immature however there are tools such as OpenRSM aiming to deliver lightweight, remote and customizable management, easily customizable to cover the needs of small organizations. OpenRSM implements a generic management framework that models generalized use cases that can be exploited by users to adapt the tool to their needs. However, given maturity of the tool, it is unclear how easy it would be for users to extend it in order to include management of new types of devices. As network environments grow to digital ecosystems, the management targets increase in number and diversity. Wireless active elements, handheld systems or embedded devices are becoming common and need to be brought under standard management practices in the same manner as routers or workstations. This paper describes how the OpenRSM management functionality can be extended in order to provide customizable management of embedded devices and more specifically of wireless access points (the symbol * shows the new extension of ORSM). In general the management capabilities which are embed to OPENRSM system and target to wireless active elements are: (Inventory process, monitoring, firmware upgrade, save/reload configuration settings, remote commands, and discovery process).