Μέσα στο πλαίσιο μιας παγκόσμιας κοινωνίας η οποία μεταβάλλεται με υπερβολικά γρήγορους ρυθμούς και χαρακτηρίζεται από έντονα στοιχεία πολυπλοκότητας, οι Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών επηρεάζουν καθοριστικά κάθε πτυχή της οικονομικής, επαγγελματικής, κοινωνικής και ατομικής ζωής. Όσον αφορά στην εκπαιδευτική διαδικασία μέσα στην Ελληνική πραγματικότητα, ο τρόπος με τον οποίο οι μαθητές «μαθαίνουν», δεν έχει αλλάξει ουσιαστικά τα τελευταία 40 χρόνια. Οι ΤΠΕ μπορούν να παίξουν ένα σπουδαίο ρόλο στο «Νέο Σχολείο», το οποίο τοποθετεί το μαθητή στο επίκεντρο της εκπαιδευτικής διαδικασίας, ο οποίος μετέχει ενεργητικά στις δραστηριότητες μάθησης. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, θα πρέπει ο εκπαιδευτικός να διαθέτει τα απαραίτητα εφόδια που θα του επιτρέψουν να λειτουργήσει στη νέα πραγματικότητα και να αξιοποιήσει τα νέα δεδομένα με χρήση των ΤΠΕ. Μέσα από τα έργα «Επιμόρφωση Εκπαιδευτικών στη Χρήση και Αξιοποίηση των ΤΠΕ στην Εκπαιδευτική Διδακτική Διαδικασία» της Κατηγορίας Πράξεων 2.1.1.θ. «Επιμόρφωση εκπαιδευτικών στις Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών (ΤΠΕ)» του ΕΠΕΑΕΚ ΙΙ και «Επιμόρφωση των εκπαιδευτικών για την αξιοποίηση και εφαρμογή των ΤΠΕ στη διδακτική πράξη» του ΕΠ «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση», ΕΣΠΑ (2007-2013), το οποίο υλοποιείται με τη συγχρηματοδότηση της ΕΕ και του ΕΚΤ έχει ξεκινήσει προσπάθεια επιμόρφωσης μεγάλου αριθμού εκπαιδευτικών των ελληνικών σχολείων της πρωτοβάθμιας και της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης στη διδακτική αξιοποίηση των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στην τάξη. Αυτές οι διαπιστώσεις αποτέλεσαν την αφορμή για την εκπόνηση της μελέτης που παρουσιάζεται στην παρούσα εργασία, και η οποία έχει ως σκοπό τη μελέτη του τρόπου σχεδίασης εκπαιδευτικών σεναρίων από εκπαιδευτικούς ΠΕ 60, με χρήση των ΤΠΕ. Το ζητούμενο ήταν να διαπιστώσουμε, σε ποιο βαθμό οι εκπαιδευτικοί που επιμορφώθηκαν με βάση το προαναφερόμενο έργο, κατασκεύασαν εκπαιδευτικά σενάρια σύμφωνα με τους βασικούς άξονες σχεδίασης και πως ανέδειξαν την προστιθέμενη αξία των ΤΠΕ. Συγκεκριμένα η εργασία αποτελείται από δύο μέρη: Στο πρώτο, που αφορά στη θεωρητική πλαισίωση του θέματος, γίνεται μια προσπάθεια καταγραφής της εξέλιξης της ένταξης των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική διαδικασία σε Ελλάδα και εξωτερικό. Ειδικά όσον αφορά στην Ελληνική πραγματικότητα, γίνεται προσπάθεια συσχέτισης του Διαθεματικού Ενιαίου Πλαισίου Προγράμματος σπουδών με τις ΤΠΕ. Επίσης, ασχολείται με τις θεωρίες μάθησης και την εφαρμογή τους στη διδασκαλία και τη μάθηση με χρήση των ΤΠΕ. Στο δεύτερο μέρος παρουσιάζεται καταρχήν η μεθοδολογία που ακολουθείται (το αντικείμενο, το δείγμα, τα ερωτήματα και τα χρησιμοποιούμενα ερευνητικά εργαλεία) για τη διεξαγωγή της έρευνας. Στη συνέχεια το κύριο μέρος της εργασίας αφορά στην περιγραφική και πολυπαραγοντική ανάλυση των ερευνητικών δεδομένων. Τέλος η έρευνα ολοκληρώνεται με τη συζήτηση και σύγκριση των αποτελεσμάτων που πήραμε τόσο από την περιγραφική, όσο και από την πολυπαραγοντική ανάλυση, καθώς και με την επισήμανση διαφόρων ερωτημάτων ή παρατηρήσεων που προκύπτουν από την όλη διαδικασία και που πιθανότατα χρήζουν περαιτέρω διερεύνησης. / How ICT influence teachers on designing educational scripts.

Τα τελευταία χρόνια αυξάνεται διαρκώς ο όγκος και η ποικιλομορφία των εργασιών πραγματοποιούνται με τη χρήση του Διαδικτύου και των πηγών που είναι διαθέσιμες σε αυτό. Ιδιαίτερη σημασία δίνεται στην ικανοποίηση των αναγκών των κοινοτήτων χρηστών, των οποίων οι αριθμοί παρουσιάζουν εκρηκτική αύξηση. Ένα από τα σημαντικότερα είδη πηγών που ικανοποιούν τις ανάγκες των κοινοτήτων του Διαδικτύου είναι οι ψηφιακές βιβλιοθήκες. Οι ψηφιακές βιβλιοθήκες αποτελούν συλλογές από δομημένα ηλεκτρονικά δημοσιεύματα, οι οποίες προσφέρουν στην κοινότητα των χρηστών όπου απευθύνονται εξειδικευμένες υπηρεσίες, που αφορούν στο περιεχόμενο των εγγράφων που περιλαμβάνουν, εξασφαλίζοντας συγκεκριμένο επίπεδο ποιότητας σύμφωνα με κωδικοποιημένες πολιτικές. Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας πραγματοποιήθηκε ο σχεδιασμός και η υλοποίηση ενός διαδικτυακού εργαλείου για την φορμαλιστική αποθήκευση, παρουσίαση και διαχείριση των δομημένων ηλεκτρονικών δημοσιευμάτων μιας ψηφιακής βιβλιοθήκης. Κατά το σχεδιασμό των υπηρεσιών που παρέχονται μελετήθηκε η δυνατότητα ενσωμάτωσης τεχνικών επεξεργασίας φυσικής γλώσσας, με στόχο την αποτίμηση της συνεισφοράς και της απόδοσης τέτοιων τεχνικών στην αποθήκευση και ανάκτηση δομημένων ηλεκτρονικών δημοσιευμάτων γραμμένα στη Νέα Ελληνική, μια γλώσσα με ιδιαίτερη μορφολογία. / Over the past years the amounts of tasks that are being carried out the web as well as the size of the web data demonstrate a signature growth. The major challenge associated with exploiting this data is how to satisfy the user’s needs into fulfilling tasks. One significant source of web data is scientific digital libraries, which contain structured information sources of research documents and which offer end users specialized search services that ensure good retrieved quality. In the course of the present study we designed and implemented a web-based data retrieval service that incorporates novel indexing and information modules specialized for the core of Modern Greek. The novelty of our service is that relies on advanced NLP applications in order to improve retrieval performance. The experimental evaluation of our Modern Greek Service reveals that NLP significantly improves retrieval performance compared to baseline information retrieval systems.

Ο παγκόσμιος ιστός αποτελεί μία τεράστια αποθήκη πληροφοριών και αναπτύσσεται με τάχιστους ρυθμούς, ενώ η ανθρώπινη ικανότητα να εντοπίζει, να επεξεργάζεται και να αντιλαμβάνεται τις παρεχόμενες πληροφορίες παραμένει πεπερασμένη. Οι μηχανές αναζήτησης διευκολύνουν την αναζήτηση στον παγκόσμιο ιστό και έχουν γίνει αναπόσπαστο κομμάτι της καθημερινής ζωής των χρηστών του διαδικτύου. Οι χρήστες όμως χαρακτηρίζονται από διαφορετικές ανάγκες, προτιμήσεις, ιδιαιτερότητες και κατά την πλοήγησή τους μπορεί να χάσουν τον στόχο της αναζήτησής τους. Η προσωποποίηση στον παγκόσμιο ιστό, δηλαδή η εξατομίκευση των παρεχόμενων αποτελεσμάτων, αποτελεί μία πολλά υποσχόμενη προσέγγιση για την λύση του πληροφοριακού υπερφόρτου, παρέχοντας κατάλληλα προσαρμοσμένες εμπειρίες πλοήγησης. Στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής εργασίας αναπτύχθηκε μία μεθοδολογία για την προσωποποίηση των αποτελεσμάτων μίας μηχανής αναζήτησης ώστε αυτά να ανταποκρίνονται στις προτιμήσεις των χρηστών και στα διαιτολογικά τους χαρακτηριστικά. Η μεθοδολογία αναπτύχθηκε σε δύο μέρη: στο εκτός σύνδεσης τμήμα και στο συνδεδεμένο. Στο πρώτο με την χρησιμοποίηση των αρχείων πρόσβασης μίας μηχανής αναζήτησης και των διαιτολογικών χαρακτηριστικών των χρηστών, έγινε εξαγωγή πληροφορίας για τις προτιμήσεις των τελευταίων. Στην συνέχεια με την χρήση μίας οντολογίας που κατασκευάστηκε για τα πλαίσια της διπλωματικής αυτής εργασίας, έγινε σημασιολογική κατηγοριοποίηση των επιλογών των χρηστών και κατασκευάστηκαν τα προφίλ που τους χαρακτηρίζουν. Έπειτα με την χρήση ενός αλγορίθμου ομαδοποίησης οι χρήστες κατηγοριοποιήθηκαν με βάση τα διαιτολογικά τους χαρακτηριστικά και τις επιλογές τους στην μηχανή αναζήτησης. Στο συνδεδεμένο τμήμα ο αλγόριθμος προσωποποίησης εκμεταλλευόμενος την σημασιολογική αντιστοίχιση των αποτελεσμάτων της μηχανής αναζήτησης και τις ομάδες των χρηστών που δημιουργήθηκαν στο εκτός σύνδεσης τμήμα αναδιοργανώνει τα παρεχόμενα από την μηχανή αναζήτησης αποτελέσματα. Η αναδιοργάνωση γίνεται προωθώντας στις υψηλότερες θέσεις των αποτελεσμάτων της μηχανής αναζήτησης τα αποτελέσματα που ταιριάζουν καλύτερα με τις προτιμήσεις και τα χαρακτηριστικά της ομάδας στην οποία εντάσσεται ο χρήστης. Στο τέλος έγιναν πειράματα και εξακριβώθηκαν τα επιθυμητά αποτελέσματα για την προσωποποίηση σύμφωνα με τις σημασιολογικές ομάδες των χρηστών. / The World Wide Web has become a huge data repository and it keeps growing exponentially, whereas the human capability to find, process and understand the provided content remains constant. Search engines facilitate the search process in the World Wide Web and they have become an integral part of the web users' daily lives. However users who are characterized by different needs, preferences and special characteristics, navigate through large Web structures and may lost their goal of inquiry. Web personalization, i.e. the customization of the search engines’ returned results, is one of the most promising approaches for alleviating information overload providing tailored navigation experiences to Web users. The present dissertation presents the methodology which was implemented in order to personalize a search engine’s results for corresponding users’ preferences and dietary characteristics. This methodology was implemented in two parts: the offline and the online part. The first one uses a search engines’ log files and the dietary characteristics of the users in order to extract information for the latter preferences. Afterwards, with the use of an ontology which was created explicitly for this work, semantic profiling of users’ interests was achieved and their corresponding profiles were formed. Then with the use of a clustering algorithm, users’ categorization was made based on their dietary profiles and their preferences in the search engine. In the online part the methodology re-ranks the search engines’ results, based on the semantic characterization of those results and the users’ clusters which were created at the offline part. Re-ranking is achieved by placing those results which match better the interests and the characteristics of the user’s cluster at the top of the list of the search engines’ returned results. Experimental evaluation of the presented methodology shows that the expected objectives from the semantic users’ clustering in search engines are achievable.

Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με πολυδιάστατα κατηγορικά δεδομένα όπως αυτά προκύπτουν από συλλογή μέσω ερωτηματολογίων. Για να αναλυθεί όμως ένα ερωτηματολόγιο το οποίο περιλαμβάνει πλήθος ερωτήσεων-μεταβλητών και να εξάγουμε ορισμένα χρήσιμα συμπεράσματα θα πρέπει, πρώτα από όλα να γίνει η κατάλληλη κωδικοποίηση των δεδομένων. Χρησιμοποιώντας στατιστικές τεχνικές και μεθόδους κατάλληλες για κατηγορικά δεδομένα μπορούμε πιο εύκολα να μελετήσουμε τις σχέσεις μεταξύ των μεταβλητών. Για τον σκοπό αυτό, παρουσιάζουμε και αναλύουμε τη θεωρία της Παραγοντικής Ανάλυσης των Αντιστοιχιών και της Πολλαπλής Παραγοντικής Ανάλυσης των Αντιστοιχιών. Ύστερα, αναλύουμε τα αποτελέσματα που δίνουν οι μέθοδοι όταν τις χρησιμοποιήσουμε για την ανάλυση του ερωτηματολογίου. Τα συμπεράσματα που προκύπτουν έχουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Η δυναμικότητα των μοντέλων αυτών παρουσιάζεται μέσα από μία εφαρμογή από τον χώρο των κοινωνικών επιστημών σε θέματα που αφορούν τα σχολεία και τους μαθητές της Πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης. Στις μεθόδους αυτές δίνεται έμφαση κυρίως στα γραφικά αποτελέσματα αλλά και στις εκτιμήσεις των σκορ των κατηγοριών των μεταβλητών. Όλα τα παραπάνω τα συγκρίνουμε κριτικά μεταξύ τους στη θεωρία και στη πράξη έτσι ώστε ο ενδιαφερόμενος αναγνώστης να κατανοήσει περισσότερο τις μεθόδους αυτές και να αποκομίσει όσο το δυνατόν περισσότερες πληροφορίες που θα τον βοηθήσουν για την εφαρμογή τους. / This dissertation deals with multivariate categorical data of a raw data set produced by a questionnaire designed for a research purpose. However, in order to analyze a questionnaire and extract some fruitful results, that includes a great number of questions-variables, we must first impose a structure on it especially on situations this specific structure is missing. Whenever the structure is imposed, by using statistical techniques and methods designed for categorical data, we can then study more efficiently the relations among the variables in concern for further analyses. The capacity of these models is presented through an application from the social sciences on issues concerning schools and pupils in primary education. The analysis on a smaller subset is further explored by describing the issues of Correspondence Analysis, and Multiple Correspondence Analysis. With these methods, we focus on the interpretation of the results on the graphical displays of the data but also on the estimated category scores of the variables. The above methods described in this dissertation and the results after implementing them are all critically compared with each other at each chapter. This gives to the interesting reader the possibility to fully understand them and to obtain additional information on their implementation.

Βασική επιδίωξη της παρούσας διατριβής είναι η διερεύνηση των δυνατοτήτων του πεδίου της επιστήμης των υπολογιστών που πραγματεύεται την αποθήκευση και την επεξεργασία πληροφορίας, μέσα στο περιβάλλον που έχουν σχηματίσει οι σύγχρονες εφαρμογές. Τα τελευταία χρόνια, η πληροφορία που είναι διαθέσιμη σε ηλεκτρονική μορφή, έχει γιγαντωθεί με αποτέλεσμα να είναι αναγκαία η ανάπτυξη νέων τεχνικών για την αποτελεσματική αποθήκευση και επεξεργασία αυτής. Δύο πολύ χαρακτηριστικές και σημαντικές εφαρμογές, στις οποίες ανακύπτουν συνεχώς νέα προβλήματα, είναι η διαχείριση Βιολογικών δεδομένων, όπως π.χ. οι ακολουθίες γονιδιωμάτων, καθώς και η διαχείριση πληροφορίας από τον παγκόσμιο ιστό, όπως π.χ. τα έγγραφα HTML, XML ή οι συντομεύσεις (urls). Στόχος είναι ανάπτυξη δομών δεικτοδότησης πάνω στην πληροφορία έτσι ώστε τα σχετικά ερωτήματα με αυτή να απαντώνται αποδοτικά και πολύ πιο γρήγορα από το να ψάχναμε εκτενώς μέσα σε αυτή. Χαρακτηριστικά τέτοια ερωτήματα είναι η εύρεση προτύπων (pattern matching) ή ο εντοπισμός επαναλαμβανόμενων μοτίβων (motif extraction). Πιο συγκεκριμένα, τα ϑέματα στα οποία εστίασε η παρούσα διατριβή είναι τα ακόλουϑα: - Εντοπισμός Περιοδικοτήτων σε συμβολοσειρές. Στην ενότητα αυτή δίνεται μια σειρά από αλγόριθμους για την εξαγωγή περιοδικοτήτων από συμβολοσειρές. Δίνονται αλγόριθμοι για την εξαγωγή μέγιστων επαναλήψεων, της περιόδου του καλύμματος και της ρίζας μιας συμβολοσειράς. Οι αλγόριθμοι αυτοί χρησιμοποιούν ώς βάση το δένδρο επιθεμάτων και οι περισσότεροι από αυτούς είναι γραμμικοί. - Δεικτοδότηση Βεβαρημένων Ακολουθιών. Στην επόμενη ενότητα η μελέτη εστιάζει στην δεικτοδότηση βεβαρημένων ακολουθιών, καθώς και στην απάντηση ερωτημάτων σε αυτές όπως η εύρεση προτύπων, η εύρεση επαναλήψεων, η εύρεση καλυμμάτων, κ.α.. Οι βεβαρημένες ακολουθίες είναι ακολουθίες όπου σε κάθε ϑέση τους έχουμε εμφάνιση όλων των συμβόλων του αλφαβήτου της ακολουθίας, έχοντας λάβει ένα συγκεκριμένο βάρος. Οι βεβαρημένες ακολουθίες αναπαριστούν βιολογικές ακολουθίες είτε νουκλεοτιδίων είτε αμινοξέων και στην ουσία περιγράφουν την πιθανότητα εμφάνισης ενός συμβόλου του αλφαβήτου σε μια συγκεκριμένη ϑέση της ακολουθίας ή κάποιες συγκεκριμένες βιολογικές ιδιότητες που διαθέτουν οι ρυθμιστικές πρωτεΐνες σε κάθε ϑέση της ακολουθίας. Για την διαχείριση αυτών των ιδιόμορφων ακολουθιών προτείνεται ως δομή δεικτοδότησης το βεβαρημένο δένδρο επιθεμάτων (Weighted Suffix Tree), ένα δένδρο με παρόμοια δομικά χαρακτηριστικά με αυτά του γενικευμένου δένδρου επιθεμάτων. Στην παρούσα εργασία δίνεται ο ορισμός του βεβαρημένου δένδρου επιθεμάτων και αλγόριθμοι κατασκευής του σε γραμμικό χρόνο και χώρο. -Εξαγωγή μοτίβων από βεβαρημένες Ακολουθίες. Με την χρήση του βεβαρημένου δένδρου επιθεμάτων υλοποιούνται ένα σύνολο αλγόριθμων εξαγωγής επαναληπτικών δομών από βεβαρημένες ακολουθίες. Πιο συγκεκριμένα, δίνονται αλγόριθμοι για την εύρεση μέγιστων ευγών,επαναλαμβανόμενων μοτίβων και κοινών μοτίβων από περισσότερες της μίας βεβαρημένες ακολουθίες. - Αλγόριθμοι Σύστασης Σελίδων Παγκόσμιου Ιστού με χρήση τεχνικών επεξεργασίας συμβολοσειρών. Αρκετές εφαρμογές παγκόσμιου ιστού (συστήματα σύστασης ή συστήματα κρυφής μνήμης) προσπαθούν να προβλέψουν τις προθέσεις ενός επισκέπτη είτε για να του προτείνουν είτε για να προφορτώσουν μία σελίδα. Για το σκοπό αυτό προσπαθούν να εκμεταλλευτούν οποιαδήποτε εμπειρία που έχει καταγραφεί στο σύστημα από προηγούμενες προσπελάσεις. Προτείνεται νέος τρόπος δεικτοδότησης και αναπαράστασης της πληροφορίας που εξάγεται από τα διαθέσιμα δεδομένα, όπως οι προσβάσεις των χρηστών από τα logfilesκαι το περιεχόμενο των σελίδων. Για την εξόρυξη γνώσης από τα παραπάνω δεδομένα, αυτά αναπαριστώνται ως συμβολοσειρές και στη συνέχεια επεξεργάζονται και δεικτοδοτούνται από ένα γενικευμένο βεβαρημένο δένδρο επιθεμάτων. Το δένδρο αυτό συμπυκνώνει αποδοτικά τα πιο συχνά αλλά και πιο ουσιαστικά μοτίβα προσπελάσεων και χρησιμοποιείται, αφότου κατασκευαστεί, σαν ένα μοντέλο για την πρόβλεψη των κινήσεων τον επισκεπτών ενός ιστοτόπου. / The basic goal of this thesis is to explore the possibilities of the field of computer science that deals with storing and processing information in the environment that formed by the modern applications. In recent years, the information that is available in electronic form, has met an enormous growth. Thus it is necessary to develop new techniques for efficient storage and processing. Two very specific and important applications in which constantly new problems arise are, the management of biological data, such as genome sequences, and the management information from the Web, such as documents HTML, XML or shortcuts (urls). The objective is the development of data structures for indexing information so that the questions are able to be answered in less time than looking explicitly in information. Such questions are to find patterns (pattern matching) or the identification of repeated motifs (motif extraction). In particular, the issues on which this thesis has focused are: - Locating Periodicities in strings. This section provides a series of algorithms for the extraction of periodicities of strings. We propose algorithms for the extraction of maximum repetitions of the cover, period and the seed of a string. The algorithms used are based on suffix tree and they are optimal. - Weighted Sequences indexing. In the next section, the study focuses on indexing of weighted sequences, and to answer questions like finding models, pairs, covers etc. in them. The weighted sequences are sequences where each position consists of all the symbols of the alphabet in sequence, having each one a specific weight. For the management of these sequences a particular indexing structure is proposed with the name Weighted Suffix Tree, a tree with structural features similar to those of the generalized suffix tree. In this work we propose the definition of the weighted suffix tree and construction algorithms in linear time and memory space. With the utilization of weighted suffix tree on a set of weighted sequences we propose algorithms for extracting repetitive structures from a set of weighted sequences. More specifically, we propose algorithms for finding maximum pairs, repeated motifs and common patterns of more than one weighted sequences -Recommendation Algorithms for web pages using strings processing algorithms. Several web applications (Recommendation systems or cache systems) want to predict the intentions of a visitor in order to propose or to preload a webpage. For this purpose systems try to exploit any experience that is recorded in the system from previous accesses. A new method for indexing and representing of information extracted is proposed upon the recorder data, from the user accesses in log files and content pages. For extracting knowledge from these data, the information is represented as strings and then treated and processed as weighted sequences. All these sequences are indexed by a generalized weighted sequence tree.

Σχεδόν όλα τα σύγχρονα τηλεπικοινωνιακά συστήματα, τα οποία προορίζονται για αποστολή δεδομένων σε υψηλούς ρυθμούς, έχουν υιοθετήσει κώδικες διόρθωσης λαθών για την αύξηση της αξιοπιστίας και τη μείωση της απαιτούμενης ισχύος εκπομπής τους. Μια κατηγορία κωδίκων, και μάλιστα με εξαιρετικές επιδόσεις, είναι η οικογένεια των LPDC κωδίκων (Low-Density-Parity-Check codes). Οι κώδικες αυτοί είναι γραμμικοί block κώδικες με απόδοση πολύ κοντά στο όριο του Shannon. Επιπλέον, ο εύκολος παραλληλισμός της διαδικασίας αποκωδικοποίησής τους, τους καθιστά κατάλληλους για υλοποίηση σε υλικό. Στην παρούσα διπλωματική μελετούμε τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά και τις παραμέτρους των κωδίκων αυτών, ώστε να κατανοήσουμε την εκπληκτική διορθωτική ικανότητά τους. Στη συνέχεια, επιλέγουμε μια ειδική κατηγορία κωδίκων LDPC, της οποίας οι πίνακες ελέγχου ισοτιμίας έχουν δημιουργηθεί ώστε να διευκολύνουν την υλοποίησή τους, και προχωρούμε στο σχεδιασμό αυτής σε υλικό. Πιο συγκεκριμένα, υλοποιούμε σε VHDL έναν αποκωδικοποιητή σύμφωνα με τον rate ½ και block_lenght 576 bits πίνακα του προτύπου WiMax 802.16e, με στόχο κυρίως την επίτευξη πολύ υψηλού throughput. Στο χρονοπρογραμματισμό της μετάδοσης των μηνυμάτων μεταξύ των κόμβων του κυκλώματος χρησιμοποιούμε το two-phase scheduling και προτείνουμε δύο τροποποιήσεις αυτού για την επιτάχυνση της διαδικασίας αποκωδικοποίησης, οι οποίες καταλήγουν σε 24 και 50% βελτίωση του απαιτούμενου χρόνου μιας επανάληψης με μηδενική και σχετικά μικρή αύξηση της επιφάνειας ολοκλήρωσης αντίστοιχα. Ο όλος σχεδιασμός είναι πλήρως συνθέσιμος και η σωστή λειτουργία αυτού έχει επιβεβαιωθεί σε επίπεδο λογικής εξομοίωσης. Κατά τη διάρκεια σχεδιασμού, χρησιμοποιήθηκαν εργαλεία της Xilinx και MentorGraphics. / Αlmost all the modern telecommunication systems, which are designed for high data rate transmissions, have adopted error correction codes for improving the reliability and the required power of transmission. One special group of these codes, with extremely good performance, is the LDPC codes (Low-Density-Parity-Check codes). These codes are linear block codes with performance near to the theoretical Shannon limit. Furthermore, the inherent parallelism of the decoding procedure makes them suitable for implementation on hardware. In this thesis, we study the special characteristics of these codes in order to understand their astonishing correcting capability. Then, we choose a special category of these codes, whose parity check matrix are special designed to facilitate their implementation on hardware, and we design a high-throughput decoder. More specifically, we implement in VHDL an LDPC decoder according to the rate ½ and block_length 576 bits code of WiMax IEEE802.16e standard, with main purpose to achieve very high throughput. We use the two-phase scheduling at the message passing and we propose 2 modifications for reducing the required decoding time, which result in 25 and 50% improving of the required decoding time of one iteration with zero and little increasing in the decoder’s area respectively. Our design has been successfully simulated and synthesized. During the design process, we used Xiinx and MentorGraphics’s tools.

Η εξόρυξη κειμένου (text mining) είναι ένας νέος ερευνητικός τομέας που προσπαθεί να επιλύσει το πρόβλημα της υπερφόρτωσης πληροφοριών με τη χρησιμοποίηση των τεχνικών από την εξόρυξη από δεδομένα (data mining), την μηχανική μάθηση (machine learning), την επεξεργασία φυσικής γλώσσας (natural language processing), την ανάκτηση πληροφορίας (information retrieval), την εξαγωγή πληροφορίας (information extraction) και τη διαχείριση γνώσης (knowledge management). Στο πρώτο μέρος αυτής της διπλωματικής εργασίας αναφερόμαστε αναλυτικά στον καινούριο αυτό ερευνητικό τομέα, διαχωρίζοντάς τον από άλλους παρεμφερείς τομείς. Ο κύριος στόχος του text mining είναι να βοηθήσει τους χρήστες να εξαγάγουν πληροφορίες από μεγάλους κειμενικούς πόρους. Δύο από τους σημαντικότερους στόχους είναι η κατηγοριοποίηση και η ομαδοποίηση εγγράφων. Υπάρχει μια αυξανόμενη ανησυχία για την ομαδοποίηση κειμένων λόγω της εκρηκτικής αύξησης του WWW, των ψηφιακών βιβλιοθηκών, των ιατρικών δεδομένων, κ.λ.π.. Τα κρισιμότερα προβλήματα για την ομαδοποίηση εγγράφων είναι η υψηλή διαστατικότητα του κειμένου φυσικής γλώσσας και η επιλογή των χαρακτηριστικών γνωρισμάτων που χρησιμοποιούνται για να αντιπροσωπεύσουν μια περιοχή. Κατά συνέπεια, ένας αυξανόμενος αριθμός ερευνητών έχει επικεντρωθεί στην έρευνα για τη σχετική αποτελεσματικότητα των διάφορων τεχνικών μείωσης διάστασης και της σχέσης μεταξύ των επιλεγμένων χαρακτηριστικών γνωρισμάτων που χρησιμοποιούνται για να αντιπροσωπεύσουν το κείμενο και την ποιότητα της τελικής ομαδοποίησης. Υπάρχουν δύο σημαντικοί τύποι τεχνικών μείωσης διάστασης: οι μέθοδοι «μετασχηματισμού» και οι μέθοδοι «επιλογής». Στο δεύτερο μέρος αυτής τη διπλωματικής εργασίας, παρουσιάζουμε μια καινούρια μέθοδο «επιλογής» που προσπαθεί να αντιμετωπίσει αυτά τα προβλήματα. Η προτεινόμενη μεθοδολογία είναι βασισμένη στους κανόνες συσχέτισης (Association Rule Mining). Παρουσιάζουμε επίσης και αναλύουμε τις εμπειρικές δοκιμές, οι οποίες καταδεικνύουν την απόδοση της προτεινόμενης μεθοδολογίας. Μέσα από τα αποτελέσματα που λάβαμε διαπιστώσαμε ότι η διάσταση μειώθηκε. Όσο όμως προσπαθούσαμε, βάσει της μεθοδολογίας μας, να την μειώσουμε περισσότερο τόσο χανόταν η ακρίβεια στα αποτελέσματα. Έγινε μια προσπάθεια βελτίωσης των αποτελεσμάτων μέσα από μια διαφορετική επιλογή των χαρακτηριστικών γνωρισμάτων. Τέτοιες προσπάθειες συνεχίζονται και σήμερα. Σημαντική επίσης στην ομαδοποίηση των κειμένων είναι και η επιλογή του μέτρου ομοιότητας. Στην παρούσα διπλωματική αναφέρουμε διάφορα τέτοια μέτρα που υπάρχουν στην βιβλιογραφία, ενώ σε σχετική εφαρμογή κάνουμε σύγκριση αυτών. Η εργασία συνολικά αποτελείται από 7 κεφάλαια: Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια σύντομη ανασκόπηση σχετικά με το text mining. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφονται οι στόχοι, οι μέθοδοι και τα εργαλεία που χρησιμοποιεί η εξόρυξη κειμένου. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται ο τρόπος αναπαράστασης των κειμένων, τα διάφορα μέτρα ομοιότητας καθώς και μια εφαρμογή σύγκρισης αυτών. Στο τέταρτο κεφάλαιο αναφέρουμε τις διάφορες μεθόδους μείωσης της διάστασης και στο πέμπτο παρουσιάζουμε την δικιά μας μεθοδολογία για το πρόβλημα. Έπειτα στο έκτο κεφάλαιο εφαρμόζουμε την μεθοδολογία μας σε πειραματικά δεδομένα. Η εργασία κλείνει με τα συμπεράσματα μας και κατευθύνσεις για μελλοντική έρευνα. / Text mining is a new searching field which tries to solve the problem of information overloading by using techniques from data mining, natural language processing, information retrieval, information extraction and knowledge management. At the first part of this diplomatic paper we detailed refer to this new searching field, separated it from all the others relative fields. The main target of text mining is helping users to extract information from big text resources. Two of the most important tasks are document categorization and document clustering. There is an increasing concern in document clustering due to explosive growth of the WWW, digital libraries, technical documentation, medical data, etc. The most critical problems for document clustering are the high dimensionality of the natural language text and the choice of features used to represent a domain. Thus, an increasing number of researchers have concentrated on the investigation of the relative effectiveness of various dimension reduction techniques and of the relationship between the selected features used to represent text and the quality of the final clustering. There are two important types of techniques that reduce dimension: transformation methods and selection methods. At the second part of this diplomatic paper we represent a new selection method trying to tackle these problems. The proposed methodology is based on Association Rule Mining. We also present and analyze empirical tests, which demonstrate the performance of the proposed methodology. Through the results that we obtained we found out that dimension has been reduced. However, the more we have been trying to reduce it, according to methodology, the bigger loss of precision we have been taking. There has been an effort for improving the results through a different feature selection. That kind of efforts are taking place even today. In document clustering is also important the choice of the similarity measure. In this diplomatic paper we refer several of these measures that exist to bibliography and we compare them in relative application. The paper totally has seven chapters. At the first chapter there is a brief review about text mining. At the second chapter we describe the tasks, the methods and the tools are used in text mining. At the third chapter we give the way of document representation, the various similarity measures and an application to compare them. At the fourth chapter we refer different kind of methods that reduce dimensions and at the fifth chapter we represent our own methodology for the problem. After that at the sixth chapter we apply our methodology to experimental data. The paper ends up with our conclusions and directions for future research.

Η βελτίωση ερωτημάτων (Query refinement) είναι η διαδικασία πρότασης εναλλακτικών όρων στους χρήστες των μηχανών αναζήτησης του Διαδικτύου για την διατύπωση της πληροφοριακής τους ανάγκης. Παρόλο που εναλλακτικοί σχηματισμοί ερωτημάτων μπορούν να συνεισφέρουν στην βελτίωση των ανακτηθέντων αποτελεσμάτων, η χρησιμοποίησή τους από χρήστες του Διαδικτύου είναι ιδιαίτερα περιορισμένη καθώς οι όροι των βελτιωμένων ερωτημάτων δεν περιέχουν σχεδόν καθόλου πληροφορία αναφορικά με τον βαθμό ομοιότητάς τους με τους όρους του αρχικού ερωτήματος, ενώ συγχρόνως δεν καταδεικνύουν το βαθμό συσχέτισής τους με τα πληροφοριακά ενδιαφέροντα των χρηστών. Παραδοσιακά, οι εναλλακτικοί σχηματισμοί ερωτημάτων καθορίζονται κατ’ αποκλειστικότητα από τη σημασιολογική σχέση που επιδεικνύουν οι συμπληρωματικοί όροι με τους αρχικούς όρους του ερωτήματος, χωρίς να λαμβάνουν υπόψη τον επιδιωκόμενο στόχο της αναζήτησης που υπολανθάνει πίσω από ένα ερώτημα του χρήστη. Στην παρούσα εργασία θα παρουσιάσουμε μια πρότυπη τεχνική βελτίωσης ερωτημάτων η οποία χρησιμοποιεί μια λεξική οντολογία προκειμένου να εντοπίσει εναλλακτικούς σχηματισμούς ερωτημάτων οι οποίοι αφενός, θα περιγράφουν το αντικείμενο της αναζήτησης του χρήστη και αφετέρου θα σχετίζονται με τα ερωτήματα που υπέβαλε ο χρήστης. Το πιο πρωτοποριακό χαρακτηριστικό της τεχνικής μας είναι η οπτική αναπαράσταση του εναλλακτικού ερωτήματος με την μορφή ενός ιεραρχικά δομημένου γράφου. Η αναπαράσταση αυτή παρέχει σαφείς πληροφορίες για την σημασιολογική σχέση μεταξύ των όρων του βελτιωμένου ερωτήματος και των όρων που χρησιμοποίησε ο χρήστης για να εκφράσει την πληροφοριακή του ανάγκη ενώ παράλληλα παρέχει την δυνατότητα στον χρήστη να επιλέξει ποιοι από τους υποψήφιους όρους θα συμμετέχουν τελικά στην διαδικασία βελτιστοποίησης δημιουργώντας διαδραστικά το νέο ερώτημα. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων που διενεργήσαμε για να αξιολογήσουμε την απόδοση της τεχνικής μας, είναι ιδιαίτερα ικανοποιητικά και μας οδηγούν στο συμπέρασμα ότι η μέθοδός μας μπορεί να βοηθήσει σημαντικά στη διευκόλυνση του χρήστη κατά τη διαδικασία επιλογής ερωτημάτων για την ανάκτηση πληροφορίας από τα δεδομένα του Παγκόσμιου Ιστού. / Query refinement is the process of providing Web information seekers with alternative wordings for expressing their information needs. Although alternative query formulations may contribute to the improvement of retrieval results, nevertheless their realization by Web users is intrinsically limited in that alternative query wordings do not convey explicit information about neither their degree nor their type of correlation to the user-issued queries. Moreover, alternative query formulations are determined based on the semantics of the issued query alone and they do not consider anything about the search intentions of the user issuing that query. In this paper, we introduce a novel query refinement technique which uses a lexical ontology for identifying alternative query formulations that are both informative of the user’s interests and related to the user selected queries. The most innovative feature of our technique is the visualization of the alternative query wordings in a graphical representation form, which conveys explicit information about the refined queries correlation to the user issued requests and which allows the user select which terms to participate in the refinement process. Experimental results demonstrate that our method has a significant potential in improving the user search experience.

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη των παραμέτρων που επηρεάζουν την ποιότητα εξυπηρέτησης (QoS – Quality of Service) των εφαρμογών VoIP μέσω των διαφόρων τεχνολογιών ευρυζωνικής πρόσβασης. / Aim of the present diplomatic assigment was the study of parameters that affect the quality of service (QoS) of VoIP applications via the various broadband access technologies.

Από τα δεδομένα μιας ποιοτικής προσέγγισης του φαινομένου της εισαγωγής και πιθανής ενσωμάτωσης των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας στο μάθημα της ιστορίας (σχολικό έτος 2009-2010) προκύπτει ότι η δευτεροβάθμια εκπαίδευση δεν ανταποκρίνεται στις τάσεις και προκλήσεις που σημειώθηκαν και σημειώνονται στο χώρο της παιδείας σε παγκόσμιο επίπεδο. Ανάγκες εκσυγχρονισμού και ευριζωνικότητας παραμένουν ανικανοποίητες. Έτσι, αναδεικνύονται παραδοσιακές μορφές συμβολικού ελέγχου που φαίνεται να κυριαρχούν στο σύγχρονο εκπαιδευτικό χώρο. Ακόμα και σημαντικές πρωτοβουλίες προώθησης της αλλαγής (net book) φαντάζουν στα μάτια των εκπαιδευτικών «αυθαίρετες» εκφράσεις εξουσίας χωρίς αποτέλεσμα. Όσοι εκπαιδευτικοί τόλμησαν την αλλαγή βίωσαν την ανάγκη ξεπαγώματος μιας ισχυρά δομημένης εκπαιδευτικής πρακτικής στο πλαίσιο ανέτοιμων εγκαταστάσεων και συνειδήσεων για την αποδοχή του εμβλήματος της εποχής. Συμπερασματικά λοιπόν, η παγίωση μιας εκπαιδευτικής καινοτομίας δεν εξασφαλίζει μαθησιακά αποτελέσματα με διχοτομήσεις του τύπου κλειστό/ανοικτό σχολείο αντίθετα απαιτείται συντονισμός και συλλογική δράση. / It can be elicited from the qualitative data that the quadric education doesn’t correspond to the tendencies and the challenges that take place in the field of education worldwide. The need for update remains unsatisfied. As a result traditional forms of symbolic control emerge and seem to dominate in the current educational area. Even important initiatives that promote change (net book) have been treated by the educators as arbitrary and ineffective expressions of authority. On the other hand some of those who presumed to launch this change they faced a deeply rooted educational practice underlined by the lack of facilities and the lack of consciousness which in turn discourage the need for change. Concluding, the consolidation of an educational novelty doesn’t provide learning outcomes with dichotomies such as open or close school but on the contrary coordination and collective action is needed.