Τα ιστολόγια αποτελούν πλέον ένα αναπόσπαστο κομμάτι της καθημερινής διαδικτυακής μας ζωής. Τα εμπιστευόμαστε τόσο για την ψυχαγωγία μας αλλά ακόμη περισσότερο για την ενημέρωσή μας. Μέσα στην πληθώρα των ιστολογίων και των άρθρων, καθώς και στον περιορισμένο χρόνο της καθημερινή μας ζωής, έχει δημιουργηθεί η ανάγκη για την παρουσίαση πληροφορίας η οποία ανταποκρίνεται στο προσωπικό μας γούστο, στις προτιμήσεις μας και στις ανάγκες μας. Έτσι, καθορίστηκε το θέμα της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας ως η δημιουργία ενός συστήματος πρότασης άρθρων και παρακολούθησης ιστολογίων για την υπηρεσία Blogger, με τίτλο «The Researcher». Το σύστημα προσφέρει δυνατότητες παρακολούθησης ιστολογίων, ανάγνωσης άρθρων με βάση κάποιες προ-καθορισμένες κατηγορίες, πρότασης ιστολογίων και άρθρων για τον κάθε χρήστη ξεχωριστά με βάση το προφίλ του και τις προτιμήσεις του, καθώς και αναζήτηση στον ιστό ή τοπικά για άρθρα με βάση κάποια keywords. Το σύστημα έχει δημιουργηθεί με τέτοιο τρόπο έτσι ώστε οι περισσότερες λειτουργίες να είναι αυτοματοποιημένες και να μην χρειάζεται την επέμβαση του χρήστη. Πέρα από τη συμπλήρωση του προφίλ του, δεν χρειάζονται περαιτέρω κινήσεις από αυτόν καθώς το σύστημα καταγράφει και αναλύει τις κινήσεις του, έτσι ώστε να διαμορφωθούν αναλόγως τα αποτελέσματα των προτάσεων. Εδώ έγκεινται και οι καινοτομίες του συστήματος. Το σύστημα προτάσεων του «The Researcher», συμπεριλαμβάνει τον συνδυασμό διαφόρων recommendation τεχνικών με τελικό στόχο την εμφάνιση των άρθρων που πραγματικά ενδιαφέρουν το χρήστη. Το σύστημα χαρακτηρίζεται από δυναμικότητα, καθώς δεν σταματάει να μαθαίνει αλλά εξελίσσεται συνεχώς, καταγράφοντας και αφομοιώνοντας κάθε αλλαγή στα patterns των κινήσεων των χρηστών. / Blogs have become an essential part of our daily internet routine. We trust them both for our entertainment and even more for our information. Among the plethora of blogs and articles and the limited free time of our daily life, there has been created the need to view only the information that corresponds to our personal tastes and needs. The object of this thesis is to create a recommender system which will adapt the information individually on every user. The system takes account the user’s profile and his reading pattern, so it can propose to him only the information that he is most likely to read and like. The system provides capabilities such as reading the latest blog posts, reading articles from predefined categories, proposing articles and blogs for each user based on his profile and his preferences and searching the web or the system for blog posts based on some keywords. The system is set up in such a way that most functions are automated and does not require user intervention. The users aren't required to take any other action than completing their profile. The system records and analyzes their movements in order for the results to be customized accordingly. Here lie the system innovations. The system's proposal engine includes a combination of different recommendation techniques with the aim to show the articles that really interest the user. The system is characterized by its dynamic form as it never stops learning. It is constantly evolving as it records and assimilates any changes in the movement patterns of users.

Τα τελευταία χρόνια αυξάνεται η χρήση των ηλεκτρονικών συστημάτων μάθησης. Ωστόσο φαίνεται ότι τα συστήματα αυτά δεν έχουν ακόμη αποκτήσει τη θέση που οραματίστηκαν οι δημιουργοί τους στο χώρο της μάθησης. Αυτό οφείλεται σε διάφορες αδυναμίες που έχουν ακόμη. Κάποιες από αυτές σχετίζονται με την παραγωγή και διαχείριση των ασκήσεων. Όσον αφορά στην πλευρά των μαθητών, τα συστήματα αυτά δεν προσφέρουν ποικιλία ασκήσεων αφού στις περισσότερες περιπτώσεις οι ασκήσεις είναι συγκεκριμένες και στατικές. Επιπλέον, οι μαθητές θέλουν οι ασκήσεις που τους δίνονται από το σύστημα να ικανοποιούν τις προσωπικές τους ανάγκες και προτιμήσεις. Από την πλευρά των καθηγητών, τα συστήματα αυτά δεν προσφέρουν έναν εύκολο τρόπο για να προετοιμάσουν το μάθημά τους, μέρος του οποίου είναι και η δημιουργία ασκήσεων αφού στα περισσότερα συστήματα γίνεται χειρωνακτικά. Στο Τμήμα Μηχ/κών Η/Υ & Πληροφορικής του Πανεπιστημίου Πατρών έχει αναπτυχθεί από την Ομάδα Τεχνητής Νοημοσύνης (ΤΝ) ένα ευφυές σύστημα διδασκαλίας θεμάτων ΤΝ. Το σύστημα αυτό σκοπό έχει την βοήθεια των φοιτητών σε θέματα του μαθήματος ΤΝ και ιδιαίτερα στην αναπαράσταση γνώσης. Ένα από τα θέματα αυτά είναι η κατηγορηματική λογική (ΚΛ) πρώτης τάξεως σαν γλώσσα αναπαράστασης γνώσης. Μια κατηγορία ασκήσεων που συνδέεται με το θέμα αυτό είναι η μετατροπή μιας πρότασης ΚΛ σε προτασιακή μορφή, που είναι μια μορφή κατάλληλη για αυτόματο συλλογισμό. Ένα μειονέκτημα του συστήματος είναι ότι διαθέτει ένα σύνολο ασκήσεων που δύσκολα ανανεώνεται. Στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής εργασίας προτείνουμε και υλοποιούμε μια μέθοδο για αυτόματη παραγωγή προτάσεων ΚΛ για χρήση ως ασκήσεων για το παραπάνω θέμα. Οι παραγόμενες προτάσεις-ασκήσεις είναι διαφόρων επιπέδων δυσκολίας. Το σύστημα εκτός της παραγωγής σημασιολογικά σωστών προτάσεων εκτιμά αυτόματα και το επίπεδο δυσκολίας των προτάσεων-ασκήσεων. / In the recent years, the use of e-learning systems is steadily increasing. However, such systems do not seem to completely fulfill the vision of their creators. This is due to the fact that they still have a number of deficiencies. Some of them are related to the generation and management of exercises. From the student’s point of view, most of those systems do not offer a variety of exercises, because in most cases the exercises are pre-specified and static. Additionally, students require exercises, which match their needs and preferences. From the teacher’s point of view, the main drawback of current systems is that they still tend to require much effort in preparing their lesson and especially in creating exercises, because in most cases it is done manually. At the Department of Computer Engineering & Informatics of the University of Patras, an intelligent tutoring system for teaching artificial intelligence (AI) aspects has been created by the AI Group. The system aims at helping students with aspects of the AI course, especially of knowledge representation. One of those aspects is exercising in first-order predicate logic as a knowledge representation language. A type of exercises related to it concerns the conversion of a logical formula into clausal form, a form suitable for automated reasoning. A deficiency of that system is however that it offers a predefined set of such exercises, which are difficult to update. In this master thesis, we propose and implement an approach for automatic generation of logical formulas to use for exercising in converting a logical formula into clausal form. The produced formulas-exercises are of various difficulty levels. The system apart from producing meaningful formulas also automatically estimates their difficulty levels.

Η πληροφοριακή υπερφόρτωση των χρηστών αποτελεί βασικό πρόβλημα ενός οργανισμού. Η συσσώρευση μεγάλου όγκου πληροφορίας στα πληροφοριακά συστήματα, προκαλεί στους χρήστες άγχος και υπερένταση, με αποτέλεσμα να δυσχεραίνει την ικανότητά τους για λήψη αποφάσεων. Λόγω αυτού, η επίδραση της πληροφοριακής υπερφόρτωσης στους οργανισμούς είναι καταστροφική και απαιτείται η αντιμετώπισή της. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι αντιμετώπισης της πληροφοριακής υπερφόρτωσης όπως τα συστήματα υποστήριξης λήψης αποφάσεων, τα συστήματα φιλτραρίσματος πληροφορίας, οι αποθήκες δεδομένων και άλλες τεχνικές της εξόρυξης δεδομένων και της τεχνητής νοημοσύνης, όπως είναι οι ευφυείς πράκτορες. Οι ευφυείς πράκτορες αποτελούν εφαρμογές που εφάπτονται της τεχνικής νοημοσύνης, οι οποίες έχουν την ικανότητα να δρουν αυτόνομα, συλλέγοντας πληροφορίες, εκπαιδεύοντας τον εαυτό τους και επικοινωνώντας με τον χρήστη και μεταξύ τους. Συχνά, υλοποιούνται πολυπρακτορικά συστήματα προκει-μένου να επιλυθεί ένα πρόβλημα του οργανισμού. Στόχος τους είναι να διευκολύνουν τη λήψη αποφάσεων των χρηστών, προτείνοντας πληροφορίες βάσει των προτιμήσεών τους. Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι να αναλύσει σε βάθος τους ευφυείς πράκτορες, σαν μία αποτελεσματική μέθοδο αντιμετώπισης της πληροφοριακής υπερφόρτωσης, να προτείνει πειραματικούς πράκτορες προτά-σεων και να εξετάσει επιτυχημένες υλοποιήσεις. Συγκεκριμένα, παρουσιάζεται ένα ευφυές σύστημα διδασκαλίας για την ενίσχυση του e-Learning/e-Teaching, προτείνεται ένα σύστημα πρακτόρων για τον οργανισμό Flickr, ενώ εξετάζεται το σύστημα προτάσεων του Last.fm και ο αλγόριθμος προτάσεων του Amazon. Τέλος, αναλύεται μια πειραματική έρευνα ενός ευφυούς πράκτορα προτάσεων, ο οποίος αντιμετώπισε με επιτυχία την αντιληπτή πληροφοριακή υπερφόρτωση των χρηστών ενός θεωρητικού ηλεκτρονικού καταστήματος. Τα αποτελέσματα του πειράματος παρουσίασαν την επίδραση της αντιληπτής πληροφοριακής υπερφόρτωσης και του φορτίου πληροφορίας στην ποιότητα επιλογής, στην εμπιστοσύνη επιλογής και στην αντιληπτή αλληλεπίδραση μεταξύ ηλεκτρονικού καταστήματος και χρήστη, ενώ παρατηρήθηκε η καθοριστική συμβολή της χρήσης των ευφυών πρακτόρων στην αντιμετώπιση της πληροφοριακής υπερφόρτωσης. / -

Στην παρούσα ερευνητική εργασία, θα μελετηθεί η επίδραση διαφόρων παραγόντων, όπως η ικανότητα στην αποκωδικοποίηση, η εργαζόμενη μνήμη, η προσωδιακή ευαισθησία και η συντακτική επίγνωση, στη συντακτική επεξεργασία προτάσεων από παιδιά και ενήλικες, που έχουν ως μητρική γλώσσα την ελληνική. Σκοπό της έρευνας αποτελεί η διερεύνηση της φύσης της δυσκολίας που αντιμετωπίζουν οι φτωχοί αναγνώστες της Στ΄ Δημοτικού, οι οποίοι αποτελούν την πειραματική ομάδα, στη συντακτική επεξεργασία προτάσεων. Χρησιμοποιήθηκαν δύο ομάδες ελέγχου: μια εξισωμένη ηλικιακά με την πειραματική ομάδα (Στ΄ Δημοτικού) και μια εξισωμένη αναγνωστικά (Δ΄ Δημοτικού). Στα έργα που χορηγήθηκαν για την αξιολόγηση της συντακτικής επίγνωσης (έργο αξιολόγησης συντακτικής επίγνωσης, έργο αποκατάστασης αποδομημένων προτάσεων, έργο επισύναψης κατηγορούμενου σε υποκείμενο με ανάγνωση), οι μαθητές με δυσκολία στην ανάγνωση σημείωσαν χαμηλότερη επίδοση από την ηλικιακά εξισωμένη ομάδα ελέγχου. Με συγκρίσεις των επιδόσεων της πειραματικής ομάδας και της αναγνωστικά εξισωμένης ομάδα ελέγχου, δε βρέθηκε διαφορά στη συντακτική επεξεργασία ανάμεσα στις δύο αυτές ομάδες. Η επίδραση των διαφόρων παραγόντων βρέθηκε ότι ήταν διαφορετική ανάλογα με τη φύση του έργου. Τέλος, βρέθηκε ότι οι φτωχοί αναγνώστες δεν παρουσιάζουν κάποια διαφορά, σε σύγκριση με την ηλικιακά εξισωμένη ομάδα ελέγχου, όσον αφορά στον τρόπο με τον οποίο χειρίζονται τους προσωδιακούς δείκτες, κατά τη επεξεργασία συντακτικά αμφίσημων εκφωνημάτων. / In the current study, the effect of various factors, such as decoding, working memory, prosodic sensitivity and syntactic awareness, on the syntactic processing of sentences will be investigated on children and adults, whose native language is Greek. The purpose of this research is to investigate the nature of the difficulty of sixth-grader poor readers, who constituted the experimental group, in syntactic processing. Two control groups were used, one age matched (sixth-graders) and one reading matched (fourth graders) with the experimental group. In the tasks used to evaluate syntactic processing (syntactic awareness task, word ordering task, attachment reading task), students with reading difficulty had lower performance than the age matched control group. Comparisons of the performance of the experimental group with the reading control group, showed that there is not significant difference in syntactic processing between these groups . Τhe influence of various factors on performance was found to be differentiated, according to the nature of each task. Finally, no difference concerning poor readers’ handling of prosodic information as compared to the age control group was found, during the processing of syntactically ambiguous utterances.

Τα τελευταία χρόνια όλο και πιο επιτακτική είναι η ανάγκη αξιοποίησης των ψηφιακών δεδομένων τα οποία συλλέγονται και αποθηκεύονται σε διάφορες βάσεις δεδομένων. Το γεγονός αυτό σε συνδυασμό με τη ραγδαία αύξηση του όγκου των δεδομένων αυτών επιβάλλει τη δημιουργία υπολογιστικών μεθόδων με απώτερο σκοπό τη βοήθεια του ανθρώπου στην εξόρυξη της χρήσιμης πληροφορίας και γνώσης από αυτά. Οι τεχνικές εξόρυξης δεδομένων παρουσιάζουν τα τελευταία χρόνια ιδιαίτερο ενδιαφέρον στις περιπτώσεις όπου η πηγή των δεδομένων είναι οι ροές δεδομένων ή άλλες μορφές όπως τα XML έγγραφα. Σύγχρονα συστήματα και εφαρμογές όπως είναι αυτά των κοινοτήτων πρακτικής έχουν ανάγκη χρήσης τέτοιων τεχνικών εξόρυξης για να βοηθήσουν τα μέλη τους. Τέλος ενδιαφέρον υπάρχει και κατά την αξιολόγηση λογισμικού όπου η πηγή δεδομένων είναι τα αρχεία πηγαίου κώδικα για σκοπούς καλύτερης συντηρησιμότητας τους. Από τη μια μεριά οι ροές δεδομένων είναι προσωρινά δεδομένα τα οποία περνούν από ένα σύστημα «παρατηρητή» συνεχώς και σε μεγάλο όγκο. Υπάρχουν πολλές εφαρμογές που χειρίζονται δεδομένα σε μορφή ροών, όπως δεδομένα αισθητήρων, ροές κίνησης δικτύων, χρηματιστηριακά δεδομένα και τηλεπικοινωνίες. Αντίθετα με τα στατικά δεδομένα σε βάσεις δεδομένων, οι ροές δεδομένων παρουσιάζουν μεγάλο όγκο και χαρακτηρίζονται από μια συνεχή ροή πληροφορίας που δεν έχει αρχή και τέλος. Αλλάζουν δυναμικά, και απαιτούν γρήγορες αντιδράσεις. Ίσως είναι η μοναδική πηγή γνώσης για εξόρυξη δεδομένων και ανάλυση στην περίπτωση όπου οι ανάγκες μιας εφαρμογής περιορίζονται από τον χρόνο απόκρισης και το χώρο αποθήκευσης. Αυτά τα μοναδικά χαρακτηριστικά κάνουν την ανάλυση των ροών δεδομένων πολύ ενδιαφέρουσα ιδιαίτερα στον Παγκόσμιο Ιστό. Ένας άλλος τομέας ενδιαφέροντος για τη χρήση νέων τεχνικών εξόρυξης δεδομένων είναι οι κοινότητες πρακτικής. Οι κοινότητες πρακτικής (Communities of Practice) είναι ομάδες ανθρώπων που συμμετέχουν σε μια διαδικασία συλλογικής εκμάθησης. Μοιράζονται ένα ενδιαφέρον ή μια ιδέα που έχουν και αλληλεπιδρούν για να μάθουν καλύτερα για αυτό. Οι κοινότητες αυτές είναι μικρές ή μεγάλες, τοπικές ή παγκόσμιες, face to face ή on line, επίσημα αναγνωρίσιμες, ανεπίσημες ή και αόρατες. Υπάρχουν δηλαδή παντού και σχεδόν όλοι συμμετέχουμε σε δεκάδες από αυτές. Ένα παράδειγμα αυτών είναι τα γνωστά forum συζητήσεων. Σκοπός μας ήταν ο σχεδιασμός νέων αλγορίθμων εξόρυξης δεδομένων από τις κοινότητες πρακτικής με τελικό σκοπό να βρεθούν οι σχέσεις των μελών τους και να γίνει ανάλυση των εξαγόμενων δεδομένων με μετρικές κοινωνικών δικτύων ώστε συνολικά να αποτελέσει μια μεθοδολογία ανάλυσης τέτοιων κοινοτήτων. Επίσης η eXtensible Markup Language (XML) είναι το πρότυπο για αναπαράσταση δεδομένων στον Παγκόσμιο Ιστό. Η ραγδαία αύξηση του όγκου των δεδομένων που αναπαρίστανται σε XML μορφή δημιούργησε την ανάγκη αναζήτησης μέσα στην δενδρική δομή ενός ΧΜL εγγράφου για κάποια συγκεκριμένη πληροφορία. Η ανάγκη αυτή ταυτόχρονα με την ανάγκη για γρήγορη πρόσβαση στους κόμβους του ΧΜL δέντρου, οδήγησε σε διάφορα εξειδικευμένα ευρετήρια. Για να μπορέσουν να ανταποκριθούν στη δυναμική αυτή των δεδομένων, τα ευρετήρια πρέπει να έχουν τη δυνατότητα να μεταβάλλονται δυναμικά. Ταυτόχρονα λόγο της απαίτησης για αναζήτηση συγκεκριμένης πληροφορίας πρέπει να γίνεται το φιλτράρισμα ενός συνόλου XML δεδομένων διαμέσου κάποιων προτύπων και κανόνων ώστε να βρεθούν εκείνα τα δεδομένα που ταιριάζουν με τα αποθηκευμένα πρότυπα και κανόνες. Από την άλλη μεριά οι διαστάσεις της εσωτερικής και εξωτερικής ποιότητας στη χρήση ενός προϊόντος λογισμικού αλλάζουν κατά τη διάρκεια ζωής του. Για παράδειγμα η ποιότητα όπως ορίζεται στην αρχή του κύκλου ζωής του λογισμικού δίνει πιο πολύ έμφαση στην εξωτερική ποιότητα και διαφέρει από την εσωτερική, όπως για παράδειγμα στη σχεδίαση η οποία αναφέρεται στην εσωτερική ποιότητα και αφορά τους μηχανικούς λογισμικού. Οι τεχνικές εξόρυξης δεδομένων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επίτευξη του απαραίτητου επιπέδου ποιότητας, όπως είναι ο καθορισμός και η αξιολόγηση της ποιότητας πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τους τις διαφορετικές αυτές διαστάσεις σε κάθε στάδιο του κύκλου ζωής του προϊόντος. Στα πλαίσια αυτής της διδακτορικής διατριβής έγινε σε βάθος έρευνα σχετικά με τεχνικές εξόρυξης δεδομένων και εφαρμογές τόσο στο πρόβλημα διαχείρισης πληροφορίας όσο και στο πρόβλημα της αξιολόγησης λογισμικού. / The World Wide Web has gradually transformed into a large data repository consisting of vast amount of data in many different types. These data doubles about every year, but useful information seems to be decreasing. The area of data mining has arisen over the last decade to address this problem. It has become not only an important research area, but also one with large potential in the real world. Data mining has many directives and handles various types of data. When the related data are for example data streams or XML data then the problems seem to be very crucial and interesting. Also contemporary systems and applications related to communities of practice seek appropriate data mining techniques and algorithms in order to help their members. Finally, great interest has the field of software evaluation when by using data mining in order to facilitate the comprehension and maintainability evaluation of a software system’s source code. Source code artifacts and measurement values can be used as input to data mining algorithms in order to provide insights into a system’s structure or to create groups of artifacts with similar software measurements. First, data streams are large volumes of data arriving continuously. Data mining techniques have been proposed and studied to help users better understand and analyze the information. Clustering is a useful and ubiquitous tool in data analysis. With the rapid increase in web-traffic and e-commerce, understanding user behavior based on their interaction with a website is becoming more and more important for website owners and clustering in correlation with personalization techniques of this information space has become a necessity. The knowledge obtained by learning the users preferences can help improve web content, find usability issues related to this content and its structure, ensure the security of provided data, analyze the different groups of users that can be derived from the web access logs and extract patterns, profiles and trends. This thesis investigates the application of a new model for clustering and analyzing click-stream data in the World Wide Web with two different approaches. The next part of the thesis deals with data mining techniques regarding communities of practice. These are groups of people taking part in a collaborative way of learning and exchanging ideas. Systems for supporting argumentative collaboration have become more and more popular in digital world. There are many research attempts regarding collaboration filtering and recommendation systems. Sometimes depending on the system and its needs there are different problems and developers have to deal with special cases in order to provide useful service to users. Data mining can play an important role in the area of collaboration systems that want to provide decision support functionality. Data mining in these systems can be defined as the effort to generate actionable models through automated analysis of their databases. Data mining can only be deployed successfully when it generates insights that are substantially deeper than what a simple view of data can give. This thesis introduces a framework that can be applied to a wide range of software platforms aiming at facilitating collaboration and learning among users. More precisely, an approach that integrates techniques from the Data Mining and Social Network Analysis disciplines is being presented. The next part of the thesis deals with XML data and ways to handle huge volumes of data that they may hold. Lately data written in a more sophisticated markup language such as XML have made great strides in many domains. Processing and management of XML documents have already become popular research issues with the main problem in this area being the need to optimally index them for storage and retrieval purposes. This thesis first presents a unified clustering algorithm for both homogeneous and heterogeneous XML documents. Then using this algorithm presents an XML P2P system that efficiently distributes a set of clustered XML documents in a P2P network in order to speed-up user queries. Ultimately, data mining and its ability to handle large amounts of data and uncover hidden patterns has the potential to facilitate the comprehension and maintainability evaluation of a software system. This thesis investigates the applicability and suitability of data mining techniques to facilitate the comprehension and maintainability evaluation of a software system’s source code. What is more, this thesis focuses on the ability of data mining to produce either overviews of a software system (thus supporting a top down approach) or to point out specific parts of this system that require further attention (thus supporting a bottom up approach) potential to facilitate the comprehension and maintainability evaluation of a software system.