Ο Παγκόσμιος Ιστός έχει αλλάξει τον τρόπο που οι άνθρωποι επικοινωνούν μεταξύ τους καθώς και τον τρόπο με τον οποίο οι επιχειρήσεις διευθύνονται. Ως επέκταση του παγκόσμιου ιστού εμφανίζεται ο Σημασιολογικός Ιστός. Ο Σημασιολογικός Ιστός είναι ειδικότερα, ένας Ιστός από πληροφορίες που είναι δυνατό να διαβαστούν από τις μηχανές και η έννοια των οποίων είναι σαφώς καθορισμένη από πρότυπα. Στόχος της διπλωματική αυτής είναι η επέκταση και η εμβάθυνση σε θεμελιώδεις έννοιες του Σημασιολογικού Ιστού και η σύνδεση του με τις ΤΠΕ στην εκπαίδευση. Στα παρακάτω κεφάλαια προσεγγίζεται αναλυτικά η έννοια του Σημασιολογικού Ιστού, καθώς επίσης και οι βασικές γλώσσες σήμανσης του οι οποίες είναι: 1. Η γλώσσα σήμανσης XML, μια γλώσσα που επιτρέπει τη γραφή δομημένων εγγράφων ιστού με ένα καθορισμένο από το χρήστη λεξιλόγιο. 2. Tο Resource Description Framework (RDF) που είναι ένα πλαίσιο για την αντιπροσώπευση των πληροφοριών στον Παγκόσμιο Ιστό, όπου αναλύονται οι βασικές έννοιες που χρησιμοποιεί όπως το γραφικό μοντέλο δεδομένων, λεξιλόγιο βασισμένο στο URI, τύποι δεδομένων κ.α. 3. Το λεξιλόγιο καθορισμού του RDF (RDF Schema), που καθορίζει τις κλάσεις και τις ιδιότητες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να περιγράψουν κλάσεις, ιδιότητες και άλλες πηγές. Σε επόμενο κεφάλαιο εισάγουμε στον αναγνώστη τον όρο της οντολογίας. Αναλύουμε το τι είναι οντολογία, τις κύριες λειτουργίες των οντολογιών, και προτείνεται ένα περίγραμμα για την κατασκευή των οντολογιών. Ξεχωριστή αναφορά γίνεται στο Ontology Inference Layer OIL που είναι μια πρόταση για ένα βασισμένο στον Ιστό στρώμα αντιπροσώπευσης και συμπεράσματος των οντολογιών. Επίσης γίνεται αναφορά στη βασική ιδέα σχεδιασμού του OIL που είναι το onion model του. Ακολούθως, αναλύουμε τον τρόπο με τον οποίο συντάσσεται μια οντολογία στη γλώσσα OIL. Ως συνέχεια του παραπάνω εμφανίζεται η DAML+OIL, που είναι μια σημασιολογική γλώσσα για τις πηγές του Ιστού. Στηρίζεται στα πρότυπα του W3C όπως το RDF και το RDF Schema, και επεκτείνει αυτές τις γλώσσες με ακόμα πιο πλούσιες αρχές διαμόρφωσης. Στη συνέχεια προσεγγίζουμε εκτενώς την Web Ontology Language OWL που είναι μια σημασιολογική γλώσσα σήμανσης για την έκδοση και τη διανομή των οντολογιών στον Παγκόσμιο Ιστό. Η σύνδεση του σημασιολογικού ιστού με την εκπαίδευση είναι το θέμα που αναλύεται παρακάτω με τίτλο Εκπαιδευτικός Σημασιολογικός Ιστός και γίνεται εκτενής αναφορά στις προκλήσεις και τις προοπτικές που διαφαίνονται. Η σύνδεση αυτή γίνεται με το προσαρμοστικό WBES. Ακόμα, εξετάζουμε μερικά σενάρια εφαρμογής του εκπαιδευτικού Σημασιολογικού Ιστού όπως την βασισμένη στη σημασιολογία αναζήτηση για εκπαιδευτικό περιεχόμενο, την περιήγηση στη γνώση ή «προσωπικές πύλες», τα βασισμένα στη σημασιολογία μαθήματα και τις εκπαιδευτικές υπηρεσίες σημασιολογικού ιστού. Τέλος, αναφέρουμε με συντομία εφαρμογές εκπαίδευσης βασισμένες σε οντολογίες όπως το πρόγραμμα CIPHER, το πρόγραμμα Connexions κ.α. / -

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής ήταν η δημιουργία ενός testbench για το ηλεκτρονικό τμήμα της φορητής αντλίας έγχυσης φαρμάκου με χρήση σύριγγας. Η αντλία έγχυσης φαρμάκου με χρήση σύριγγας υπάρχει σε προγραμματιζόμενη και σε μη προγραμματιζόμενη έκδοση. Για την περίπτωση της προγραμματιζόμενης συσκευής χρησιμοποιείται, για τον έλεγχο, ένα TRIPLEX LCD σε συνδυασμό με τρία πλήκτρα (up, down, enter) και ένα Buzzer. Για τη μη προγραμματιζόμενη, που θα έχουμε σταθερό ρυθμό παλμοδότησης - έγχυσης φαρμάκου, δεν θα υπάρχουν τα εξωτερικά πλήκτρα και το display. Αρχικός στόχος ήταν η δημιουργία μιας μονάδας που να ενεργοποιεί τη συσκευή, να είναι ικανή να αλλάζει τις καταστάσεις της, να ενεργοποιεί όλα τα πιθανά σφάλματα και κάποια πιθανά mismatches, ώστε να διαπιστώνεται η σωστή λειτουργία της. Προφανώς για το σκοπό αυτό ήταν απαραίτητη η “αποκωδικοποίηση” όλων των πιθανών καταστάσεων της συσκευής. Απαραίτητη προϋπόθεση, λοιπόν, ήταν η δημιουργία μιας οντότητας που να μπορεί, βάση προεπιλεγμένων εισόδων, να μεταβάλει την τρέχουσα κατάσταση της συσκευής. Η δυνατότητα επιλογής των εισόδων γίνεται με 3 διανύσματα εισόδων (λέξεις), το καθένα από τα οποία θα μεταβάλλει αντίστοιχα τη κατάσταση της συσκευής. Πρωταρχικός στόχος ήταν η δυνατότητα ενεργοποίησης της συσκευής, επιλογής του mode της (προγραμματιζόμενη ή μη) και εναλλαγής των καταστάσεών της. Για τη μη προγραμματιζόμενη συσκευή οι πιθανές καταστάσεις λειτουργίας της είναι η ΟΝ (ενεργοποιημένη) και η OFF (απενεργοποιημένη). Το μοτέρ λειτουργεί με σταθερό ρυθμό παλμοδότησης επομένως δεν υπάρχουν άλλες πιθανές καταστάσεις. Η προγραμματιζόμενη έχει τη δυνατότητα αλλαγής του ρυθμού κίνησης του μοτέρ. Η δυνατότητα αυτή παρέχεται από τα πλήκτρα UP και DOWN. Κάθε αλλαγή στην τιμή του ρυθμού κίνησης του δρομέα γίνεται αποδεκτή αν και μόνον αν πατηθεί το πλήκτρο ENTER. Οι καταστάσεις, λοιπόν, στις οποίες μπορεί να βρεθεί η συσκευή είναι οι: ΟΝ, ΟFF, UP, DOWN, ENTER, NO_ENTER, MODE 0, MODE 1. Οι καταστάσεις MODE 0, MODE 1, έχουν να κάνουν με την επιλογή της συσκευής. Η MODE 0 αφορά την επιλογή της προγραμματιζόμενης ενώ η MODE 1 τη μη προγραμματιζόμενη. Η NO_ENTER επιλέχθηκε για την περίπτωση που κατά τη μετάβαση σε μια UP ή DOWN κατάσταση δεν έχει πατηθεί τo ΕΝΤΕR. Η ενεργοποίηση των παραπάνω καταστάσεων θα γίνεται με επιβολή του αντίστοιχου bit στην τιμή “1”. Κατά την ενεργοποίηση της προγραμματιζόμενης συσκευής, πραγματοποιούνται κάποιοι έλεγχοι. Στην κατάσταση ΟΝ, το κύκλωμα επίβλεψης της μπαταρίας ανιχνεύει την κατάσταση low battery και dead battery, ενώ ταυτόχρονα ελέγχεται αν οι συχνότητες παλμοδότησης του κινητήρα f1και f2 διαφέρουν περισσότερο από 5%. Πραγματοποιούνται , λοιπόν, κάποιοι έλεγχοι που σαν στόχο έχουν την ανίχνευση σφάλματος στη λειτουργία της συσκευής. Σκοπός, λοιπόν, του δεύτερου διανύσματος ελέγχου είναι η ενεργοποίηση αυτών των σφαλμάτων ώστε να διαπιστωθεί η εύρυθμη λειτουργία των διεργασιών ανίχνευσής των από τη συσκευή. Επιλέχθηκε για το σκοπό αυτό ένα διάνυσμα εισόδου, ενεργοποίησης αυτών των σφαλμάτων, 7 bits. Για να γίνει η συσκευή ΟΝ πρέπει, εκτός των άνω επιτυχών ελέγχων, όλες οι διπλές είσοδοι (mode1-mode2, run1-run2, pause1-pause2) να μην έχουν διαφορετική τιμή (mismatch). Aν συμβεί οποιοδήποτε mismatch error στις εισόδους αυτές χτυπά το buzzer. Η πρόκληση αυτού του σφάλματος έγινε με ένα διάνυσμα εισόδου 5 bits. Υλοποιήθηκαν, λοιπόν, τρεις οντότητες καθεμία εκ των οποίων προκαλούσε μεταβολή στην τρέχουσα κατάσταση της συσκευής, είτε σφάλμα είτε απλώς μετάβαση από OFF σε ON κλπ. Η τελική σύνδεση των τριών οντοτήτων σε μία και η επικοινωνία αυτής της οντότητας με τη συσκευή αποτέλεσε το τελικό στάδιο της διπλωματικής. Η καταγραφή των εξομοιώσεων και η όλη συμπεριφορά του υλοποιηθέν μοντέλου απέδειξε τη σωστή επικοινωνία του με τη συσκευή . Ο κώδικας περιγραφής του μοντέλου εκσφαλμάτωσης της συσκευής έγινε σε VHDL ενώ για τις εξομοιώσεις χρησημοποιήθηκε ο εξομοιωτής της Model Technology V-System και Model Sim. / --

Ένα υποσύνολο του τεράστιου όγκου πληροφοριών του Ιστού αφορά τα Ανοικτά Δεδομένα (Open Data), τα οποία αποτελούν πληροφορίες, δημόσιες ή άλλες, στις οποίες ο καθένας μπορεί να έχει πρόσβαση και να τις χρησιμοποιεί περαιτέρω για οποιονδήποτε σκοπό με στόχο να προσθέσει αξία σε αυτές. Η δυναμική των ανοιχτών δεδομένων γίνεται αντιληπτή όταν σύνολα δεδομένων των δημόσιων οργανισμών μετατρέπονται σε πραγματικά ανοιχτά δεδομένα, δηλαδή χωρίς νομικούς, οικονομικούς ή τεχνολογικούς περιορισμούς για την περαιτέρω χρήση τους από τρίτους. Τα ανοικτά δεδομένα ενός Τμήματος ή Σχολής Πανεπιστημίου μπορούν να δημιουργήσουν προστιθέμενη αξία και να έχουν θετικό αντίκτυπο σε πολλές διαφορετικές περιοχές, στη συμμετοχή, την καινοτομία, τη βελτίωση της αποδοτικότητας και αποτελεσματικότητας των Πανεπιστημιακών υπηρεσιών, την παραγωγή νέων γνώσεων από συνδυασμό στοιχείων κ.α. Ο τελικός στόχος είναι τα ανοικτά δεδομένα να καταστούν Ανοικτά Διασυνδεδεμένα Δεδομένα. Τα Διασυνδεδεμένα Δεδομένα, αποκτούν νόημα αντιληπτό και επεξεργάσιμο από μηχανές, επειδή περιγράφονται σημασιολογικά με την χρήση οντολογιών. Έτσι τα δεδομένα γίνονται πιο «έξυπνα» και πιο χρήσιμα μέσα από την διάρθρωση που αποκτούν. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, υλοποιείται μια πρότυπη δικτυακή πύλη με την χρήση του Συστήματος Διαχείρισης Περιεχομένου CMS Drupal, το οποίο ενσωματώνει τεχνολογίες Σημασιολογικού Ιστού στον πυρήνα του, με σκοπό την μετατροπή των δεδομένων ενός Τμήματος ή Σχολής Πανεπιστημίου σε Ανοικτά Διασυνδεδεμένα Δεδομένα διαθέσιμα στην τρίτη γενιά του Ιστού τον Σημασιολογικό Ιστό. / A subset of the vast amount of information of the web is concerned with open data, which is information, whether public or other, in which everyone can have access and use it for any purpose with a view to add value. The dynamics of open data becomes noticeable when datasets of public bodies are transformed into truly open data , i.e. without legal, financial or technological limitations for further use by third parties. The open data of a university department or faculty can add value and have a positive impact on many different areas such as participation, innovation, improvisation of the efficiency and effectiveness of university services, generating new knowledge from a combination of elements , etc. The ultimate goal is to transform open data into open linked data. The linked data , become meaningful and processable by machines, given that they are semantically described, using ontologies. Thus, the data become more " intelligent " and more useful through the structure they acquire. In this thesis , a prototype web portal is implemented using the content management system CMS Drupal, which incorporates semantic web technologies in the core, in order to convert the data of a University Department or School in open linked data available in the third generation web semantic web.

Η παρούσα ειδική ερευνητική εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια του Διατμηματικού Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών στην “Ηλεκτρονική και Επεξεργασία της Πληροφορίας”, στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Πατρών. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η “Υλοποίηση σε FPGA του περιγραφέα HOG για ανίχνευση ανθρώπων σε εικόνες και βίντεο”. Το πρώτο κεφάλαιο αποτελεί μια εισαγωγή στις βασικότερες έννοιες που χρησιμοποιούνται στην παρούσα εργασία. Περιγράφεται επίσης η αναπτυξιακή πλακέτα που χρησιμοποιήθηκε καθώς και τα επί μέρους στοιχεία που τη συνθέτουν. Τέλος γίνεται μια συνοπτική αναφορά σε εργασίες με παρόμοιο αντικείμενο, οι οποίες με επηρέασαν στο σχεδιασμό και την υλοποίηση του συστήματός μου. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύεται ο περιγραφέας Ιστογραμμάτων Προσανατολισμού της Βάθμωσης ή όπως είναι ευρύτερα γνωστός Histograms of Oriented Gradient Descriptor. Παρουσιάζονται τα βήματα όπως περιγράφονται στην εργασία των Dalal&Triggs[4] και οι βέλτιστες τιμές των παραμέτρων του περιγραφέα. Στο τρίτο κεφάλαιο ακολουθώντας τα βήματα του δευτέρου κεφαλαίου, παρουσιάζεται η διαδικασία υλοποίησης του περιγραφέα στο Matlab. Εκτός της υλοποίησης έγινε και μια προεργασία για τη μεταφορά του σε γλώσσα περιγραφής υλικού. Η προεργασία αυτή περιλαμβάνει απλοποιήσεις και τροποποιήσεις με σκοπό να μειωθεί το υπολογιστικό κόστος. Τέλος παρουσιάζονται τα αποτελέσματα δοκιμών της απόδοσης του περιγραφέα για τις διάφορες απλοποιήσεις. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται μια μικρή αναφορά στους ταξινομητές. Περιγράφονται οι ταξινομητές που δοκιμάστηκαν στην παρούσα εργασία ως προς συγκεκριμένα χαρακτηριστικά τους καθώς και την υπολογιστική τους πολυπλοκότητα για την συγκεκριμένη εφαρμογή. Το πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο περιλαμβάνει την περιγραφή της υλοποίησης σε VHDL. Αναλύονται τα επί μέρους κυκλώματα και όπου κρίθηκε αναγκαίο χρησιμοποιήθηκαν σχήματα ή πίνακες. Σε κάποιες περιπτώσεις δίνονται και οι κυματομορφές των κυκλωμάτων. / This thesis took place within the frame work of the Interdeparmental Master’s Program in “Electronics and Information Processing”, at the Department of Physics of University of Patras. The objective of this work is the implementation in FPGA of the HOG descriptor for the detection of people, images and videos. The first chapter is an introduction about the basic concepts, which are used across the manuscript. (Additional descriptions concern the development board which was used as well as the individual parts that compose it.) In the end, there is a brief reference to past projects focusing on similar objectives, which influenced the design and the implementation of my system. The second chapter concerns the presentation and discussion of the Histograms of Oriented Gradient descriptor. The steps of the procedure and the best parameter values of the descriptor are presented in a similar way as they are described in the paper of Dalal and Triggs. In the third chapter, following the steps of the previous one, the focus shifts to the descriptor’s implementation procedure in Matlab. Besides the implementation, there is a preparation for the transference of the descriptor in a Hardware Description Language. This preparation includes simplifications and modifications aiming at the reduction of the computational cost. Finally, we see the tests’ results of the descriptor’s performance concerning the various simplifications. The fourth chapter is a partial reference to the classifiers. The description is about the classifiers that were used in the present work with respect to their features and their computational complexity of this particular application. The fifth and final chapter refers to the description of the implementation in VHDL. There is an analysis of the partial circuits and, when necessary, shapes and tables were used. In some cases, the waveforms of the circuits are being presented.

Καθώς η Κοινωνία της Πληροφορίας αναπτύσσεται με ταχύτατους ρυθμούς, οι τεχνολογικές κατακτήσεις από το χώρο της επιστήμης των υπολογιστών και τηλεπικοινωνιών, αποτελούν σημαντικό κεφάλαιο σε αρκετούς επιμέρους τομείς του κοινωνικού βίου, ανάμεσα στους οποίους είναι και ο Πολιτισμός. Η πολιτισμική ποικιλομορφία του υπάρχοντος υλικού και η διάθεση για αξιοποίηση της επιπρόσθετης εκπαιδευτικής του αξίας, σε συνδυασμό με την απαίτηση για διάσωση των πρωτότυπων έργων, συνθέτει ένα πολύπλοκο τεχνολογικό πρόβλημα με νομικές και κοινωνικές προεκτάσεις. Η διαδικασία της ψηφιοποίησης και η δημιουργία μιας νέας άυλης ηλεκτρονικής υπόστασης για τα έργα πολιτισμού, γεννά νέες δυνατότητες αλλά παράλληλα θέτει νέους περιορισμούς. Η έμπνευση και η δημιουργικότητα των καλλιτεχνών εκφράζεται με τα πνευματικά δικαιώματα, η προστασία και η διαχείριση των οποίων αποτελεί το αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας. Το σύνολο των πνευματικών δικαιωμάτων και ο τρόπος που αυτά ορίζονται, δεσμεύονται, εγείρονται και μεταβιβάζονται, μεταβάλλεται ριζικά καθώς περνάμε από την πραγματική αναλογική μορφή στην άυλη ψηφιακή απεικόνιση. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, ορίζονται οι διάφοροι τύποι δικαιωμάτων πνευματικής ιδιοκτησίας και αποσαφηνίζονται οι δεσμεύσεις και οι περιορισμοί που προκύπτουν από αυτά συναρτήσει της Διεθνούς,της Ευρωπαϊκής και της Ελληνικής Νομοθεσίας. Επίσης, καθορίζεται η ενδεικτική διαδικασία που πρέπει να ακολουθηθεί από μια οντότητα (πολύ συχνά από έναν πολιτιστικό οργανισμό) για την εκκαθάριση των δικαιωμάτων των έργων που κατέχει, κατά τη διαδικασία της Ψηφιοποίησης με σκοπό την προβολή τους στο Διαδίκτυο. Σε δεύτερη φάση, μελετάται το ευρύ φάσμα των τεχνολογικών μέσων, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προστασία των πνευματικών δικαιωμάτων που δεσμεύουν τους ψηφιακούς πόρους, παράλληλα με κάποιο κατάλληλα επιλεγμένο σύνολο μεταδεδομένων. Ιδιαίτερο τμήμα της εργασίας, αποτελούν τα συστήματα ψηφιακής διαχείρισης των πνευματικών δικαιωμάτων (DRMs). Πραγματοποιείται αναλυτική παρουσίαση των προτεινόμενων προτύπων που πρέπει να ακολουθούν τα συστήματα αυτά, όσον αφορά την αναπαράσταση και μοναδική αναγνώριση των δεδομένων, αλλά και την αναπαράσταση των δικαιωμάτων μέσων των γλωσσών περιγραφής πνευματικών δικαιωμάτων. Τέλος, παρουσιάζονται, η αρχιτεκτονική, οι βασικές λειτουργίες και η υλοποίηση ενός πρότυπου συστήματος διαχείρισης πνευματικών δικαιωμάτων για ψηφιακές εικόνες. / As Information Society is rapidly developing, technological conquests in computer science and telecommunications are becoming a very important part in many areas of social life, including Culture. The diversity of the cultural material and the intention of utilizing the added educational value, combined with the demand for preservation of the original works, compose a complex technological problem with legal and social extensions. The inspiration and creativity of the artists are expressed by Intellectual Property Rights – IPR, the protection and management of which is the subject of this thesis. The set of rights as well as the way they are specified, rised, binded and assigned changes while we pass from the analog to the materialess digital display. In this thesis we define the several types of Intellectual Property Rights and clarify the engagements and restrictions that result from them in connection with the International, European and National legislation. We also define the process that an entity (usually a cultural organization) must follow in order to clear the rights of the works it owns, during a digitization process which will lead to publication on the Internet. In the second part we study the technological solutions that can be used for the protection of IPR in parallel with a suitable metadata set. A special part of the thesis is the study of Digital Rights Management Systems – DRMs. We analytically present the standards on which modern DRMs must be based on in terms of identification and declaration of digital resources, as well as the representation of rights through rights expression languages. Finally we present the architecture, basic functionality and realization of a new Digital Rights Management System for digital images.

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.