σπουδες

Στο πλαίσιο του μαθήματος παρουσιάζονται θέματα που αφορούν τη μελέτη, τον σχεδιασμό και την υλοποίηση σύγχρονων κατανεμημένων συστημάτων όπως των υπολογιστικών νεφών, των δικτύων παροχής περιεχομένου και των σχηματικών δικτύων. Θα μελετηθούν έννοιες σχετικές µε το υλικό και το λογισμικό πάνω στα οποία οικοδομείται ένα σύγχρονο κατανεμημένο υπολογιστικό σύστημα. Έμφαση δίνεται στην επικοινωνία μεταξύ των διαφόρων τμημάτων του συστήματος καθώς και στην διαχείριση διεργασιών, την ονοματολογία οντοτήτων και την ασφάλεια. Θα μελετηθούν σε βάθος οι αρχιτεκτονικές των υπολογιστικών νεφών καθώς και τα αναδυόμενα μοντέλα που επεκτείνουν τις δυνατότητές τους (Network Function Virtualization – NFV, Software Defined Networking – SDN, Edge Cloud και Fog/Edge Computing). Επιπλέον θα μελετηθούν οι τεχνολογίες και αρχιτεκτονικές των δικτύων παροχής περιεχομένου καθώς και των οχηματικών δικτύων. Θα αναλυθούν αντίστοιχα μοντέλα σύνθεσης, η ετερογένεια, η κλιμάκωση, οι τεχνικές απεικόνισης δυναμικών ροών εργασίας, η διασφάλιση ποιότητας, οι κατηγορίες παραμέτρων και απαιτήσεων, καθώς και τεχνικές ανοχής σε σφάλματα.

• Bασικές μέθοδοι ομαδοποίησης, κατηγοριοποίησης και πρόβλεψης, Συστήματα συμπερασμού και προτάσεων, Μείωση διάστασης σε δεδομένα μεγάλου όγκου (Ανάλυση Πρωτευουσών Συνιστωσών, Τυχαίες Προβολές, Παράλληλες μέθοδοι), Εφαρμογές από δεδομένα μεγάλης κλίμακας σε διάφορες περιοχές της καθημερινότητας (Παγκόσμιος Ιστός, Social Media, Ιατρική, Smart Cities), Οπτικοποίηση δεδομένων μεγάλης κλίμακας, Πρότυπα Μηχαναγνώσιμων Δεδομένων, Ανάλυση Ανοικτών και Διασυνδεδεμένων Δεδομένων, Εργαλεία και Πλατφόρμες Διαχείρισης Δεδομένων Μεγάλης Κλίμακας.

• Πίνακες, πράξεις με πίνακες, ορίζουσες, ανάστροφος και αντίστροφος ενός πίνακα. Γραμμικές εξισώσεις, μέθοδοι επίλυσης γραμμικών συστημάτων, απαλοιφή Gauss, κανόνας του Cramer. χαρακτηριστικά μεγέθη, ιδιοτιμές και ιδιοδιανύσματα. θεωρια πιθανοτητων, τυχαιες κατανομές βασικές διακριτές και συνεχείς κατανομές.

• Καθαρισμός δεδομένων, μετασχηματισμός. Μέτρα ομοιότητας, απόστασης. Γραμμική και λογιστική παλινδρόμηση. Εισαγωγή στο πρόγραμμα Matlab, Προγραμματισμός στη mat lab. Εισαγωγή στην R.

• Γραμμική-πολλαπλή γραμμική παλινδρόμηση, λογιστική παλινδρόμηση, αντίστροφη κανονική παλινδρόμηση (Probit regression), ανάλυση διακύμανσης (ANOVA-MANOVA). Διερευνητική ανάλυση παραγόντων. Το περιβάλλον της γλώσσας R, Συντακτικό, Βασικές Δομές και Συναρτήσεις, εφαρμογές στην γραμμική παλινδρόμηση και στην Λογιστική παλινδρόμηση, με R.

Το μάθημα πραγματεύεται τις κύριες προκλήσεις, τις λύσεις και τις εφαρμογές των επικοινωνιών Μηχανής προς Μηχανή (Machine to Machine – M2M). Ως αναδυόμενο παράδειγμα δικτύωσης, οι επικοινωνίες M2M καλύπτουν όλες τις διαδικασίες επικοινωνίας που δεν αφορούν μόνο τους ανθρώπους, αλλά και τις μηχανές, και οι οποίες έχουν σχεδιαστεί για να επιτελούν καθήκοντα αυτοματισμού με την ευρύτερη έννοια. Με αυτό τον τρόπο, δημιουργούνται νέοι τομείς εφαρμογών, καθώς και νέες προκλήσεις, ειδικά στις περιοχές των Έξυπνων Πόλεων (Smart Cities) και του Διαδικτύου των Πραγμάτων (Internet of Things – IoT). Πολλά ζητήματα έχουν εξεταστεί από την ερευνητική κοινότητα τα τελευταία χρόνια και έχουν ξεκινήσει νέες δραστηριότητες προτυποποίησης. Το μάθημα ασχολείται με τις νέες αυτές ιδέες και τεχνολογίες, και τις συσχετίζει με νέους αναδυόμενους τομείς εφαρμογών στις επιστημονικές περιοχές των Έξυπνων Πόλεων και του Διαδικτύου των Πραγμάτων. Ενδεικτικά, το μάθημα πραγματεύεται παραδοσιακά συστήματα αυτοματισμού, τη φιλοσοφία του συνδεδεμένου κόσμου (connected world), το Διαδίκτυο των Πραγμάτων, τα έξυπνα δίκτυα, τα δίκτυα μεταξύ οχημάτων, καθώς και σενάρια εφαρμογών.

Επίσης, το μάθημα περιλαμβάνει οδηγούς, επιχειρηματικές τάσεις, διασύνδεση μεταξύ του τομέα των M2M επικοινωνιών με τους τομείς της Μηχανικής Μάθησης και του Διαδικτύου των Πραγμάτων, Αλγορίθμους Μηχανικής Μάθησης, προσπάθειες προτυποποίησης των M2M επικοινωνιών, οικοσυστήματα και εφαρμογές M2M, τεχνολογίες υποδομών δικτύου για M2M επικοινωνίες, εφαρμογές για Έξυπνες Πόλεις και άλλα βασικά θέματα.

Επιπροσθέτως, στα αντικείμενα του μαθήματος περιλαμβάνονται: Βασικές Αρχές Ασύρματης Επικοινωνίας, Φυσική Μοντελοποίηση Ασύρματων Καναλιών, Ασύρματη Μετάδοση, Πολλαπλή Πρόσβαση και Χωρητικότητα Καναλιών. Δίκτυα Επόμενης Γενιάς (NGN) και Εφαρμογές, Αρχιτεκτονικές NGN, κύρια χαρακτηριστικά και πλατφόρμες. Δορυφορικές Επικοινωνίες, πλατφόρμες DVB-T και DVB-S 2+, ανάλυση και σχεδίαση δορυφορικών ζεύξεων. Δίκτυα πολλαπλών βημάτων. Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων (WSNs), Έλεγχος Ισχύος και Εξοικονόμηση Ενέργειας, Κατανομή Πόρων, Δρομολόγηση. Βασικές έννοιες. Αναγκαιότητα. Παροχή υπηρεσιών. Παραδείγματα εφαρμογών. Τεχνολογίες επικοινωνίας πληροφοριών. Ενσύρματη μετάδοση. Ασύρματη μετάδοση. Περιγραφή διαδεδομένων μοντέλων αναφοράς Π.χ. Lora, SigFox, LTE-M, κτλ. Πρωτόκολλα Μεταφοράς Δεδομένων.

Το μοντέλο των μελλοντικών ψηφιακών πόλεων στοχεύει στο να προωθήσει την οικονομική ανάπτυξη και να βελτιώσει την ποιότητα ζωής των ανθρώπων, επιτρέποντας την βιώσιμη και αειφόρα ανάπτυξη της τοπικής περιοχής αξιοποιώντας την τεχνολογία. Δεδομένου ότι οι άνθρωποι μιας πόλης και η πολιτιστική τους κληρονομιά είναι άρρηκτα συνδεδεμένες με το παρόν και το μέλλον της πόλης, οποιαδήποτε προσπάθεια για την αλλαγή της ποιότητας ζωής θα πρέπει να εξετάσει τις πολιτιστικές ανάγκες μαζί με τις οικονομικές και κοινωνικές προσδοκίες των κατοίκων της.

Το μάθημα πραγματεύεται ζητήματα ανάδειξης της πολιτισμικής κληρονομιάς, πολεοδομικής σύνθεσης και φυσιογνωμίας της πόλης. Επίσης, πραγματεύεται ζητήματα που άπτονται μορφών και εκφάνσεων σύγχρονου πολιτισμού και νέων τάσεων της πολιτισμικής βιομηχανίας όπως: μεθοδολογία και εμπειρία θεάματος/αφήγησης με πολλαπλά μέσα (transmedia storytelling, cross-media circulation, multi-platform distribution), παραγωγή περιεχομένου από το χρήστη (user generated content), μέσα κοινωνικής δικτύωσης (social networking).

Επίσης, στο πλαίσιο του μαθήματος διδάσκονται τα παρακάτω: Εννοιολογική προσέγγιση πολιτιστικών διαδρομών, Ευρωπαϊκές Πολιτιστικές Διαδρομές, προβολή και προώθηση πολιτιστικών διαδρομών, ψηφιακά μέσα προβολής, Μονοπάτια, Ευρωπαϊκά Μονοπάτια Μεγάλων Αποστάσεων, Ψηφιακά μονοπάτια, Δημιουργία Ψηφιακών Πολιτιστικών Διαδρομών, Μελέτες Περίπτωσης.

Η ανάπτυξη των ψηφιακών τεχνολογιών και ιδίως του διαδικτύου των πραγμάτων (Internet of Things) εγείρει πληθώρα νομικών ζητημάτων από το δίκαιο της πνευματικής ιδιοκτησίας, τα ζητήματα προστασίας της ιδιωτικότητας, της προστασίας του καταναλωτή, της ελεύθερης πρόσβασης στην πληροφορία, της ρύθμισης δικαιωμάτων επί των δεδομένων γενικότερα (ιδίως η περίπτωση των Big data) αλλά και της ασφάλειας των πληροφοριακών συστημάτων (information security/ cybercime issues). Στο μάθημα εξετάζονται όλα τα ανωτέρω και επιπλέον ενδεικτικά οι νομικές πτυχές της τεχνητής νοημοσύνης (artificial intelligence), της μηχανικής εκμάθησης (machine learning), της τεχνολογίας της «αλυσίδας των μπλοκ» (blockchain technology) και των έξυπνων συμβολαίων (smart contracts).

Σκοπός του μαθήματος είναι η δυνατότητα ανίχνευσης και αντιμετώπισης των νομικών ζητημάτων που άπτονται της ραγδαίας ανάπτυξης των ψηφιακών τεχνολογιών και ιδίως της νέας πραγματικότητας του διαδικτύου των πραγμάτων (Internet Of Things).

Περιγραφή Μαθήματος
Αντικείμενο του μαθήματος είναι η κατανόηση του νέου τρόπου αστικής διακυβέρνησης και διαχείρισης των «Έξυπνων Πόλεων» με την αξιοποίηση ψηφιακών τεχνολογιών και του Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT). Οι συμπράξεις είναι μεταξύ βιομηχανίας – επιχειρήσεων, τοπικών αρχών και κοινωνίας και επικεντρώνουν στη βιώσιμη ανάπτυξη, τη βιώσιμη αστική κινητικότητα, τις βιώσιμες γειτονιές, το βιώσιμο δομημένο περιβάλλον, τις τεχνολογίες για υποδομές ενέργειας, μεταφορών, πληροφοριών και επικοινωνίας. Το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT) και οι σύγχρονες ψηφιακές τεχνολογίες, με τη συνδρομή νεοφυών επιχειρήσεων που δραστηριοποιούνται στο τομέα αυτόν, έχουν σαν αποτέλεσμα την ενίσχυση της επιχειρηματικότητας, την μείωση των κοινωνικών ανισοτήτων στον αστικό ιστό και τη μείωση της ανεργίας, καθώς και την ανάπτυξη μια νέας ψηφιακής οικονομίας και εκσυγχρονισμού της Δημόσιας Διοίκησης και σύμπραξης με τον Ιδιωτικό Τομέα. Η υιοθέτηση καινοτόμων τεχνολογικών λύσεων συμβάλουν στην ανάπτυξη της Επιχειρηματικότητας, «ελέγχοντας» με σύγχρονο τεχνολογικό τρόπο την επιχείρηση. Μέσω εφαρμογών που εντάσσονται στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων, οι σπουδαστές θα έχουν την ευκαιρία να αναγνωρίσουν υψηλού επιπέδου εξειδικευμένες υπηρεσίες για τον πολίτη, τον πελάτη, με απώτερο στόχο τη βέλτιστη διαχείριση της πληροφορίας.

Επίσης, το μάθημα αυτό αποτελεί εισαγωγή στην αειφόρο ανάπτυξη και την υπεύθυνη καινοτομία, ιδιαίτερα στον ψηφιακό τομέα. Παρέχει εννοιολογικές και εμπειρικές βάσεις για τους φοιτητές να προσεγγίσουν την τεχνολογία και την επιχειρηματικότητα στις διασυνδέσεις τους με περιβαλλοντικούς, κοινωνικούς και πολιτικούς παράγοντες. Θα εξοικειώσει τους φοιτητές με τις πρακτικές και τα βασικά ζητήματα γύρω από τη δημιουργία νέας οικονομικής δραστηριότητας και με τη χρηματοδότηση τέτοιων πρωτοβουλιών. Οι φοιτητές θα αποκτήσουν βαθιά γνώση της φύσης των καινοτομιών (έξυπνων τεχνολογιών) στα συστήματα αστικών υποδομών. Θα γνωρίσουν και θα κατανοήσουν τις πλέον σύγχρονες στρατηγικές που είναι και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για λύσεις “έξυπνης υποδομής” σε πόλεις, ενώ παράλληλα θα μπορούν να διαχειρίζονται αποτελεσματικά τη μετάβαση από παλαιότερες υποδομές σε έξυπνα συστήματα, να διαχειρίζονται τη φάση μετάβασης από τα συστήματα υποδομής παλαιού τύπου σε έξυπνες πόλεις, υποστηρίζοντας την καινοτομία και την επιχειρηματικότητα.

Το αντικείμενο του μαθήματος είναι η μοντελοποίηση και η παρουσίαση αλγοριθμικών τεχνικών για υπολογιστικά προβλήματα που ανακύπτουν στο πεδίο των αστικών μεταφορών. Συγκεκριμένα, θα παρουσιαστούν τεχνικές βελτιστοποίησης και αλγόριθμοι για το σχεδιασμό και τη διαχείριση των μεταφορών αγαθών και ατόμων καθώς και της επαγόμενης κυκλοφορίας σε αστικό περιβάλλον. Οι διαλέξεις του μαθήματος θα αφορούν τα ακόλουθα θέματα: Πρόβλεψη κίνησης, Τιμολόγηση υπηρεσιών, Πολυτροπικές (Multi-modal) μεταφορές, Μοντελοποίηση συμφόρησης και τεχνικές μείωσης, Σχεδιασμός γραμμών για μαζικά μέσα μεταφοράς και σχεδιασμός δρομολογίων (timetabling), Μοντέλα Συμπεριφοράς Χρηστών, Σχεδιασμός υποδομών, Δρομολόγηση σε δίκτυα δρόμων, Διαχείριση καθυστέρησης και έκτακτων συμβάντων, Δρομολόγηση στόλου οχημάτων και θέματα εφοδιαστικής αλυσίδας, Κεντρική διαχείριση κυκλοφορίας, Ελεκτρο-κίνηση και πράσινες μεταφορές, Συστήματα διαμοιρασμού οχημάτων (car sharing, car pooling, ride sharing), Σχεδίαση τουριστικών διαδρομών, Παιγνιοθεωρητικές τεχνικές απόδοσης κινήτρων σε χρήστες, Ευφυείς λύσεις στάθμευσης, Η Κινητικότητα ως Υπηρεσία (Mobility as a Service) και χρήση ενός εισιτηρίου για όλες τις αστικές μετακινήσεις.

Στο πλαίσιο του μαθήματος θα μελετηθούν νέες τεχνολογίες που εφαρμόζονται σε ένα «έξυπνο κτήριο» (smart building) καθώς και σε γεωργικές εκμεταλλεύσεις που επιτρέπουν την παρακολούθηση της κατανάλωσης ενέργειας συνολικά, καθώς και των επιμέρους καταναλώσεων. Θα δοθεί έμφαση σε τεχνολογίες όπως το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (Internet of Things – IoT), οι αισθητήρες και ενεργοποιητές, τα συστήματα γεω-εντοπισμού, τα Μεγάλα Δεδομένα (Big Data). Οι διαλέξεις του μαθήματος θα επικεντρωθούν στις ακόλουθες θεματικές ενότητες: Τεχνολογίες που επιτρέπουν τον απομακρυσμένο έλεγχο φορτίων με τη χρήση έξυπνων φορτίων (controllable loads), καινοτόμοι αλγόριθμοι αυτόματης διαχείρισης των φορτίων με τη βοήθεια αισθητήρων και ενεργοποιητών (θέρμανσης/υγρασίας/κίνησης/παρουσίας/θέσης παραθύρων), συστήματα υποστήριξης αποφάσεων (Decision Support Systems – DSS) για την ολοκληρωμένη διαχείριση των γεωργικών εκμεταλλεύσεων με στόχο την βελτιστοποίηση της απόδοσης, συστήματα δυναμικής προσαρμογής του φορτίου σε πραγματικό χρόνο με βάση τις συνθήκες της αγοράς ενέργειας με σκοπό την ελαχιστοποίηση του κόστους κατανάλωσης καθιστώντας δυνατή την ένταξή τους σε ενεργειακές κοινότητες.

Επίσης, στη θεματολογία του μαθήματος περιλαμβάνονται τα ακόλουθα: Εισαγωγή στο Ευφυές Ηλεκτρικό Δίκτυο (αρχιτεκτονική, σκοπιμότητα, εναλλακτικές τεχνολογίες υλοποίησης), Μοντέλο Ανάλυσης Ευφυούς Ηλεκτρικού Δικτύου κατά ΙTU, Ιδιοκτησιακά/κανονιστικά θέματα Ευφυούς Ηλεκτρικού Δικτύου, Έξυπνοι μετρητές και Big Data, Οικονομική αποτίμηση οφελών Ευφυούς Ηλεκτρικού Δικτύου, Θεσμικό πλαίσιο ενεργειακής διαχείρισης με έμφαση κτιριακές υποδομές, Εισαγωγή στο ISO 50001, Ενεργειακό αποτύπωμα κτιρίου, Ενεργειακή διαχείριση πληροφοριακών υποδομών, Χρήση Drone στις αγροτικές δραστηριότητες.

Το μάθημα στοχεύει στη δημιουργία διεπιστημονικών ομάδων εμπειρογνωμόνων που μπορούν να σχεδιάσουν καινοτόμες λύσεις που μπορούν να εξασφαλίσουν τη βιωσιμότητα των πόλεων του μέλλοντος. Θα διερευνήσουμε τις τεχνολογικές τάσεις και τα εργαλεία που υποστηρίζουν τον ψηφιακό μετασχηματισμό των κοινοτήτων μας και θα εμβαθύνουμε στις περιβαλλοντικές και κοινωνικές επιπτώσεις που πρέπει να ληφθούν υπόψη όταν ξανασκεφτούμε το μέλλον μιας πόλης.

Αντικείμενο του μαθήματος είναι η ανάπτυξη λογισμικού το οποίο να μπορεί να αξιοποιηθεί στο πλαίσιο των έξυπνων πόλεων. Το λογισμικό αυτό δύναται να εγκατασταθεί και να λειτουργήσει τόσο στα σύγχρονα «έξυπνα» τηλέφωνα “smartphones”, όσο και σε άλλες έξυπνες συσκευές, οι οποίες έχουν κάνει την εμφάνισή τους τα τελευταία χρόνια και χρησιμοποιούν λειτουργικό σύστημα. Το λογισμικό που μπορεί αν αξιοποιηθεί στις έξυπνες πόλεις περιλαμβάνει μεταξύ άλλων, λογισμικό για wearables, λογισμικό για έξυπνες τηλεοράσεις, λογισμικό για τα νέας γενιάς έξυπνα αυτοκίνητα, καθώς και λογισμικό για έξυπνες πλακέτες “Android Things”. Στο μάθημα αναλύονται τα δημοφιλέστερα λειτουργικά συστήματα IoT, καθώς και τα εργαλεία ανάπτυξης εφαρμογών σε αυτά, ωστόσο η ύλη περιλαμβάνει κυρίως τη χρήση της αντικειμενοστρεφούς γλώσσας προγραμματισμού Java, για την ανάπτυξη εφαρμογών σε κινητές συσκευές υπό το λειτουργικό σύστημα Android, καθώς και ανάπτυξη λογισμικού σε πλατφόρμες υπολογιστικού νέφους.