αλγόριθμοι

Βαθιά μάθηση για την ομαδοποίηση καιρικών δεδομένων

Ο καιρός είναι ένα πολύπλοκο, μη-γραμμικό σύστημα που είναι δύσκολο να αναλυθεί μέσω παραδοσιακών αλγορίθμων μηχανικής μάθησης. Ταυτόχρονα όμως, είναι χρήσιμος σε πληθώρα ερευνητικών και πρακτικών εφαρμογών, όπως στην αντιμετώπιση έκτακτων αναγκών, στην πρόβλεψη συμπεριφοράς κλπ. Ο προσδιορισμός αντιπροσωπευτικών τύπων καιρού βάσει αλγορίθμων βαθιάς μάθησης έχει αποδειχθεί αποτελεσματικός σε ορισμένες εφαρμογές, αλλά χρειάζεται περισσότερη εργασία για να επιτευχθεί μια πιο γενική και παραμετροποιήσιμη λύση.

Αυτή η εργασία θα μελετήσει την εφαρμογή τεχνικών βαθιάς μάθησης για την ομαδοποίηση καιρικών δεδομένων, βασιζόμενη σε προηγούμενες εργασίες που έχουν διεξαχθεί στο ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος». Θα υποδείξει και θα υλοποιήσει νέες προσεγγίσεις στο πρόβλημα λαμβάνοντας υπόψη τη γεωγραφική θέση καθώς και τα χρονικά χαρακτηριστικά του καιρού. Θα υλοποιήσει πρωτότυπα μοντέλα και θα τεκμηριώσει την αποτελεσματικότητά τους χρησιμοποιώντας καιρικά δεδομένα μεγάλης κλίμακας.

Design of Templates for the Fast Development of IoT Applications

Motivation
Recent technological advances in computer systems and telecommunications set a fertile ground for the rapid growth of the Internet of Things (IoT). The core characteristic of IoT is the integration of heterogeneous and multimodal sensors, processing units and action elements (actuators) in a distributed environment. (Micro-) Services are expected to be developed to interconnect and integrate billions of devices. Such micro-services have to be reusable and reconfigurable so that the developers could use them in building and realizing more complex services and applications.

What We Offer
The Intelligent Software Solutions Lab. (ISS) of the Inst. of Informatics & Telecommunications of NCSR 'Demokritos' has developed a scalable, distributed and cloud-based IoT platform with high-availability, called SYNAISTHISI. SYNAISTHISI follows a service-based architecture where all IoT resources are transformed to interoperable IoT services. Businesses, developers, and users may participate in the ecosystem by producing, consuming and interconnecting the available services, managing to develop their own real time applications and services by reusing digital assets and therefore offering IoT-based services with minimal time to market. (http://iot.synaisthisi.iit.demokritos.gr/)

Your Contribution
To make effective use of IoT technologies and related service oriented architectures, the first step is to provide simple, but yet generic, application templates that constitute the building blocks for large numbers of complex applications. Based on these generic examples, developers will then be able to adapt to the IoT programming environments more quickly and easily.

The student must carefully research the state of the art of related fields (e.g., programming principles, source-to-source compilation procedures, generic programming, etc.) and propose abstract solutions that will be able to easily be composed into complex applications for a variety of use-cases, e.g. Smart Lighting, Precision Agriculture, Energy Management, Traffic Management, Patient Care, and so on.

Βελτίωση ανάλυσης δορυφορικών εικόνων

Στόχος της εργασίας είναι η βελτίωση της χωρικής διακριτικής ικανότητας (spatial resolution) δορυφορικών εικόνων για τον εντοπισμό αλλαγών κάλυψης/χρήσεων γης. Για το σκοπό αυτό θα υλοποιηθεί αλγόριθμος υπερ-ανάλυσης (super-resolution algorithm) και θα πραγματοποιηθούν πειράματα με δορυφορικές εικόνες Landsat και Sentinel-2. Θα μελετηθούν διάφορα ποσοτικά κριτήρια εκτίμησης της χωρικής βελτίωσης της παραγόμενης εικόνας.

Επεξεργασία Υπέρυθρων Υπερφασματικών Εικόνων

Αυτή η εργασία αποτελεί μια εφαρμογή μεθόδων τηλεπισκόπησης. Συγκεκριμένα θα γίνει ανάλυση υπερφασματικών δεδομένων Long-Wavelength Infrared (LWIR 7,8–11,5 µm) σε συνδυασμό με ορθοφωτογραφίες (RGB) υψηλής ανάλυσης (τής ίδιας περιοχής). Δίνονται και περιοχές με γνωστή ταξινόμηση (training/evaluation sets).
Η εργασία περιλαμβάνει βιβλιογραφική έρευνα μεθόδων supervised classification, επεξεργασία δεδομένων με προγράμματα GIS ή/και MATLAB και επιλογή συνδυασμού μεθόδων για την καλύτερη ταξινόμηση.
Εφόσον τα αποτελέσματα παρουσιάζουν ενδιαφέρον, η εργασία θα δημοσιευθεί σε διεθνές επιστημονικό περιοδικό ή συνέδριο.

Υπολογισμός και ανάλυση τιμών εδαφικής υγρασίας

Η υγρασία του έδάφους είναι απαραίτητη παράμετρος στα συστήματα πρόγνωσης πλημμυρών και ξηρασίας καθώς και στα μοντέλα εκτίμησης υδρολογικών παραμέτρων. Το SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) δορυφορικό σύστημα καταγράφει την ‘θερμοκρασία φωτεινότητας’, που αντιστοιχεί στην εκπεμπόμενη ακτινοβολία των μικροκυμάτων η οποία μπορεί να συσχετιστεί με την υγρασία του εδάφους
Αντικείμενο της εργασίας είναι η επεξεργασία εικόνων SMOS για τον υπολογισμό της εδαφικής υγρασίας πριν και μετά την εμφάνιση πλημμυρικών φαινομένων.

Ανάλυση νησίδων CpG σε γονιδιωματικές αλληλουχίες με τη χρήση γράφων ν-γραμμάτων

Στο Εργαστήριο έχουμε αναπτύξει μία μέθοδο αναπαράστασης κειμένων με γράφους ν-
γραμμάτων. Η αναπαράσταση αυτή έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία στην ανάλυση γονιδιωματικών αλληλουχιών με σκοπό την ταυτοποίηση και ταξινόμηση λειτουργικών στοιχείων πλήρων γονιδιωμάτων. Αντικείμενο της συγκεκριμένης εργασίας είναι η ανάλυση μιας συγκεκριμένης κατηγορίας ρυθμιστικών στοιχείων των ανώτερων ευκαρυωτικών γονιδιωμάτων που ονομάζονται νησίδες CpG, με σκοπό μια καλύτερη ταξινόμηση τους.

Υλοποίηση αλγορίθμων σύγκρισης γράφων εγγύτητας με δυνατότητα πολυ-παράλληλης εκτέλεσης

Πρόσφατα αναπτύχθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν τεχνολογίες παραλληλισμού στις κάρτες γραφικών, οι οποίες κερδίζουν σε δημοτικότητα. Αυτές οι τεχνολογίες (CUDA, OpenCL) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό ομοιότητας μεταξύ γράφων (πυρήνες γράφων - graph kernels). Σκοπός της εργασίας είναι να υλοποιηθούν μέθοδοι υπολογισμού ομοιότητας γράφων με χρήση νέων τεχνολογιών παραλληλισμού σε κάρτες γραφικών και να αξιολογηθεί η βελτίωση επιδόσεων στις πράξεις αυτές.

Syndicate content

© 2018 - Institute of Informatics and Telecommunications | National Centre for Scientific Research "Demokritos"