γλώσσες προγραμματισμού

Design of Templates for the Fast Development of IoT Applications

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.

Σχεδιασμός και υλοποίηση μιας DSL για κατανεμημένη στατιστική ανάλυση που διατηρεί την ιδιωτικότητα των δεδομένων

Η εξασφάλιση της ευστάθειας του ηλεκτρικού δικτύου δικαιολογεί την
αυθαίρετη πρόσβαση στα δικά σου δεδομένα κατανάλωσης ρεύματος από την
εταιρία διανομής ηλεκτρικής ενέργειας; Το επόμενο μεγάλο ιατρικό
επίτευγμα δικαιολογεί την αυθαίρετη πρόσβαση στα δικά σου ιατρικά
δεδομένα από τις φαρμακευτικές εταιρίες; Η δραματική μείωση της
κυκλοφοριακής συμφόρησης και των εκπομπών καυσαερίων στις μεγάλες
πόλεις δικαιολογεί την αυθαίρετη πρόσβαση στα δικά σου δεδομένα θέσης
από τον δήμο και τις υπηρεσίες διαχείρισης κυκλοφορίας;

Η κρυπτογραφία μας λέει πως δεν απαιτείται να απαντήσουμε στα παραπάνω
διλήμματα, αλλά μπορούμε να εφαρμόσουμε πρωτόκολλα κατανεμημένου
υπολογισμού των απαιτούμενων στατιστικών δεδομένων, χωρίς ποτέ να
χρειαστούμε πρόσβαση στα επιμέρους, ευαίσθητα data points. Η
διπλωματική θα εξελίξει και συμπληρώσει προηγούμενη σχετική εργασία με
μία domain specific language (DSL) την οποία θα χρησιμοποιεί ο
στατιστικός αναλυτής και θα μεταγλωττίζεται σε μια σειρά από έγκυρους
κατανεμημένους υπολογισμούς του πρωτοκόλλου.

Ενδεικτική βιβλιογραφία

Ενδεικτική βιβλιογραφία

Katerina Zamani, Angelos Charalambidis, Stasinos Konstantopoulos,
Maria Dagioglou, and Vangelis Karkaletsis,
"A Peer-to-Peer Protocol and System Architecture for Privacy-Preserving Statistical Analysis".
Proceedings of Privacy Aware Machine Learning for Health Data Science
(PAML 2016), Salzburg, Austria, 31 August - 2 September 2016.
[Zenodo: 61017]

Δηλωτικά προγράμματα κατανεμημένης επεξεργασίας σε υποδομές Big Data

Η διαχείριση και ανάλυση δεδομένων έχει μπει σε μία νέα φάση, όπου οι τεχνολογίες αιχμής αφορούν πολύ μεγάλους όγκους κατανεμημένων δεδομένων. Σε αντίθεση με το μέχρι πρόσφατα παγιωμένο μοντέλο της SQL, αυτό το νέο υπολογιστικό περιβάλλον παρέχει μεγάλη εκφραστικότητα για τον ορισμό τελεστών που θα εφαρμοστούν στα δεδομένα, η οποία ξεπερνά κατά πολύ την αναζήτηση και απλή συγκέντρωση στοιχείων.

Το υπολογιστικό όφελος είναι μεγάλο, καθώς οι προγραμματιστές εφαρμογών μπορούν να μεταφέρουν μεγαλύτερο μέρος του υπολογισμού στους κατανεμημένους κόμβους. Από την άλλη όμως, οι προγραμματιστές εφαρμογών αποκτούν την υποχρέωση να προγραμματίζουν σε ένα πολύ πιο χαμηλό, επίπονο, και επιρρεπές σε σφάλματα επίπεδο από αυτό της SQL. Η ανάγκη για ένα νέο μοντέλο δηλωτικής πρόσβασης σε δεδομένα είναι έντονη και άμεση.
Μία από τις σχετικές προσπάθειες βασίζεται στην μεταφορά της παλαιότερης έννοιας των tagged dataflows σε σύγχρονα υπολογιστικά περιβάλλοντα. Σκοπός της διπλωματικής είναι η ανάπτυξη βελτιστοποιήσεων και η υλοποίηση μεταφραστή για προγράμματα γραμμένα χρησιμοποιώντας tagged dataflows.

Η διπλωματική δίνει την ευκαιρία στον φοιτητή να πειραματιστεί με τεχνολογίες αιχμής στην διαχείριση και ανάλυση δεδομένων πολύ μεγάλης κλίμακας.

Δεν απαιτείται καθημερινή παρουσία στο ΕΚΕΦΕ "Δημόκριτος" αλλά μόνο
τακτικές συναντήσεις επίβλεψης.

Ενδεικτική βιβλιογραφία

Angelos Charalambidis, Nikolaos Papaspyrou and Panos Rondogiannis,
"Tagged Dataflow: a Formal Model for Iterative Map-Reduce".
In Proceedings EDBT/ICDT Workshops,
Algorithms for MapReduce and Beyond, Athens, Greece, 28 March 2014.

K. Arvind and D. Culler, "The tagged token dataflow
architecture." Technical report, Laboratory for Computer Science,
MIT, Cambridge, MA, 1983.

Jack B. Dennis and David P. Misunas,
"A preliminary architecture for a basic data-flow processor".
In Proceedings of the 2nd Annual Symposium on Computer
Architecture (ISCA '75).
ACM, 1975.

Syndicate content

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