Διπλωματικές Εργασίες

Η δημιουργία πλατφόρμας που θα αξιοποιεί πληροφορία από κοινωνικά, επαγγελματικά και άλλα συνεργατικά δίκτυα ώστε να παράγει με αξιοποίηση κατάλληλών μοντέλων και τεχνικής νοημοσύνης οπτικοποιημένο δίκτυο σχέσεων μεταξύ χρηστών, αλλά και άλλων οντοτήτων.  

Σε σύγχρονα συνεργατικά περιβάλλοντα που συνδέονται, συνεργάζονται αλλά και ανταγωνίζονται με τρόπο δυναμικό, μεταβλητό και εξελικτικό υπάρχει η δυνατότητα ψηφιακού μετασχηματισμού.

Σε αυτό το περιβάλλον θα χρειαστεί

1) να αναζητηθούν οι απαιτήσεις και οι προδιαγραφές της σχετικής πλατφόρμας

2) να αναζητηθούν οι τεχνολογίες που θα παρέχουν ασφάλεια, ιδιωτικότητα αλλά και επεξεργασία δεδομένων μεγάλης κλίμακας σε συνεργατικά περιβάλλοντα

3) να επιλεγούν συγκεκριμένα παραδείγματα προς υλοποίηση και αξιοποίησή τους όπως αναζήτηση ατόμων με κοινά ενδιαφέροντα, αλλά και με την προοπτική συνεργασίας όπως μπορεί να προκύπτει με τεχνικές/αλγοριθμους αναζήτησης

Σχεδιασμός, Ανάπτυξη και Επίδοση Δικτύων Νέας Γενιάς

Δικτύωση, Ιδιωτικότητα, Τεχνητή Νοημοσύνη

Ασφάλεια και Ιδιωτικότητα στο Διαδίκτυο του Μέλλοντος

Μεγάλα Δεδομένα και Εξόρυξη Δεδομένων

Μηχανική Μάθηση

https://scholar.google.gr/scholar?q=artificial+intelligence+in+social+networking&hl=el&as_sdt=0&as_vis=1&oi=scholart

https://scholar.google.gr/scholar?hl=el&as_sdt=0%2C5&as_vis=1&q=artificial+intelligence+in+entrepreneurship+networking&btnG=

Μελέτη Σύγχρονων Νευρωνικών Δίκτυων για εντοπισμό ανωμαλιών σε βιομηχανικά συστήματα 

Μελέτη Σύγχρονων Νευρωνικών Δίκτυων για εντοπισμό ανωμαλιών σε βιομηχανικά συστήματα 

-

-

-

Η συγκεκριμένη εργασία εστιάζει στο επίπεδο της αλληλεπίδρασης, της οπτικοποίησης δεδομένων (data visualisation) και της εξαγωγής συμπερασμάτων για τη χάραξη πολιτικής (policy-relevant insights). Με βάση ψηφιακούς υπολογιστές αξιολόγησης κινδύνου. Το υποσύστημα οπτικοποίησης δεδομένων και ανάλυσης, καθώς και η τελική έκδοση του συστατικού στοιχείου ετοιμότητας (Willingness level component) ενσωματωμένο στο εργαλείο (Toolset/Chatbot).

Ο/Η φοιτητής/τρια θα αναπτύξει λειτουργίες που επιτρέπουν στους χρήστες να συγκρίνουν τα προσωπικά τους δεδομένα με εθνικούς μέσους όρους και μέσους όρους της ΕΕ (national and EU averages). Επιπλέον, η εργασία περιλαμβάνει:

1. Ενσωμάτωση Ερωτήσεων Ετοιμότητας (Willingness questions): Σχεδιασμός ενός τρίτου επιπέδου αξιολόγησης (willingness level component) για τη μέτρηση της ετοιμότητας/διάθεσης των χρηστών να υιοθετήσουν εναλλακτικές ουσίες ή διαδικασίες.
2. Ανώνυμη Καταγραφή & Ανάλυση (Anonymised recording & analysis): Καταγραφή των αλληλεπιδράσεων των χρηστών σε ανώνυμη μορφή και ανάλυσή τους για τον εντοπισμό προτύπων στις συμπεριφορικές επιλογές (behavioural choices) και την αποδοχή εναλλακτικών μεθόδων παραγωγής.
3. Σύνθεση Δεδομένων & Αναφορές: Παραγωγή δομημένων αναφορών (structured reports) και συγκριτικών δεικτών (comparative indicators) που θα μεταφραστούν σε συστάσεις (recommendations) για βιομηχανικούς φορείς και υπεύθυνους χάραξης πολιτικής (industrial actors and policymakers).

Τεχνολογία Λογισμικού

ΕΑΥ

Βάσεις δεδομένων

Ανάλυση Δεδομένων (Data Analysis), Οπτικοποίηση Δεδομένων (Data Visualisation), Στατιστική Ανάλυση / Επιστήμη Δεδομένων (Data Science).

Bonney, R., Phillips, T. B., Ballard, H. L., & Enck, J. W. (2016). Can citizen science enhance public understanding of science? Public Understanding of Science, 25(1), 2-16. Εξετάζει πώς η οπτικοποίηση δεδομένων (data visualisation) και η σύγκριση ατομικών στοιχείων με εθνικούς ή ευρωπαϊκούς μέσους όρους (national/EU averages) βοηθά τους χρήστες να κατανοήσουν το ρίσκο των ουσιών στη ζωή τους.

Ceccaroni, L., Bowser, A., & Brenton, P. (2021). Civic technology and citizen science for environmental justice. Frontiers in Climate, 3, 715316. Αναφέρεται στην ανώνυμη καταγραφή (anonymised recording) και ανάλυση της συμπεριφοράς των πολιτών, καθώς και στο πώς τα συγκεντρωτικά δεδομένα μεταφράζονται σε προτάσεις πολιτικής (policy-relevant insights) για τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής.

Nov, O., Arazy, O., & Anderson, D. (2014). Scientists everyday: What motivates citizens to participate in science projects? Communications of the ACM, 57(8), 66-73. Χρήσιμη αναφορά για τη μελέτη των συμπεριφορικών επιλογών (behavioural choices) και του επιπέδου ετοιμότητας (willingness component) των χρηστών να αποδεχθούν ή να αλλάξουν τις καθημερινές τους πρακτικές απέναντι σε περιβαλλοντικούς κινδύνους.

• Διερεύνηση των δυνατοτήτων των ευφυών αναδιαμορφώσιμων επιφανειών (Reconfigurable Intelligent Surfaces – RIS) στην ενίσχυση ασφάλειας φυσικού επιπέδου σε συστήματα ασύρματων επικοινωνιών
• Ανάπτυξη μοντέλων και αλγορίθμων για το σχεδιασμό και τη βελτιστοποίηση συστημάτων ασύρματης επικοινωνίας με τη βοήθεια RIS για βελτιωμένη ασφάλεια φυσικού επιπέδου.
• Ανάλυση της επίδρασης του RIS στα χαρακτηριστικά του καναλιού και στη διάδοση του σήματος σε συστήματα ασύρματων επικοινωνιών σε mmWave.
• Μοντελοποίηση των RIS και του περιβάλλοντος (με στοχαστική γεωμετρία) και αξιολόγηση της απόδοσης των σχημάτων ασφάλειας φυσικού επιπέδου που βασίζονται σε RIS μέσω προσομοιώσεων χρησιμοποιώντας το MATLAB.
• Σύγκριση της απόδοσης των σχημάτων ασφάλειας φυσικού επιπέδου που βασίζονται σε RIS με συμβατικές μεθόδους κρυπτογράφησης και άλλες τεχνικές ασφάλειας φυσικού επιπέδου.

Η προτεινόμενη διπλωματική στοχεύει στη διερεύνηση της χρήσης αναδιαμορφώσιμων ευφυών επιφανειών (RIS) για την ενίσχυση της ασφάλειας φυσικού επιπέδου σε συστήματα ασύρματων επικοινωνιών, με έμφαση στη μοντελοποίηση και την προσομοίωση με χρήση MATLAB. Το RIS είναι νέα αναδυόμενη τεχνολογία που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να «πειράξει-διαμορφώσει» τα χαρακτηριστικά διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων βελτιώνοντας έτσι την απόδοση των συστημάτων ασύρματης επικοινωνίας.

Η εργασία θα ξεκινήσει με τη διεξαγωγή μιας διεξοδικής ανασκόπησης της υπάρχουσας βιβλιογραφίας για το RIS και την ασφάλεια φυσικού επιπέδου σε συστήματα ασύρματων επικοινωνιών. Η ανασκόπηση της βιβλιογραφίας θα καλύψει τις θεμελιώδεις έννοιες του RIS, τα χαρακτηριστικά καναλιού, τη διάδοση του σήματος και την ασφάλεια του φυσικού επιπέδου.

Στη συνέχεια, η εργασία θα επικεντρωθεί στην ανάπτυξη μοντέλων και αλγορίθμων για το σχεδιασμό και τη βελτιστοποίηση συστημάτων ασύρματης επικοινωνίας με τη βοήθεια RIS για βελτιωμένη ασφάλεια φυσικού επιπέδου.

Για να αναλυθεί ο αντίκτυπος του RIS στα χαρακτηριστικά του καναλιού και στη διάδοση του σήματος, η εργασία θα χρησιμοποιήσει το MATLAB για την προσομοίωση της απόδοσης του συστήματος ασύρματης επικοινωνίας με και χωρίς το RIS. Οι προσομοιώσεις θα εξετάσουν διαφορετικά σενάρια, όπως διαφορετικές διατάξεις RIS, συνθήκες ασύρματου καναλιού και επίπεδα θορύβου, για να διερευνήσουν την επίδραση του RIS στην απόδοση του συστήματος. Σαν εργαλείο μοντελοποίησης του ραδιο-περιβάλλοντος θα χρησιμοποιηθεί η στοχαστική γεωμετρία.

Τέλος, η εργασία θα συγκρίνει την απόδοση των σχημάτων ασφάλειας φυσικών επιπέδων που βασίζονται σε RIS με συμβατικές μεθόδους κρυπτογράφησης και άλλες τεχνικές ασφάλειας φυσικού επιπέδου, όπως η διαμόρφωση δέσμης (beamforming) και ο τεχνητός θόρυβος (artificial noise). Η σύγκριση θα βασίζεται στα αποτελέσματα της προσομοίωσης και θα εξετάζει διαφορετικά σενάρια και μετρήσεις, όπως η χωρητικότητα του συστήματος, το επίπεδο ασφάλειας και η πολυπλοκότητα.

Ασφάλεια στο Φυσικό Επίπεδο.

Βασικές γνώσεις τηλεπικοινωνιακών συστημάτων.

Matlab, Python ή C++

Tang, Zhiqing, et al. "A novel design of RIS for enhancing the physical layer security for RIS-aided NOMA networks." IEEE Wireless Communications Letters 10.11 (2021): 2398-2401.

Makarfi, Abubakar U., et al. "Physical layer security in vehicular networks with reconfigurable intelligent surfaces." 2020 IEEE 91st Vehicular Technology Conference (VTC2020-Spring). IEEE, 2020.

Makarfi, Abubakar U., et al. "Reconfigurable intelligent surfaces-enabled vehicular networks: A physical layer security perspective." arXiv preprint arXiv:2004.11288 (2020)

Οι στόχοι της παρούσας διπλωματικής είναι:

•  Να διερευνήσει τις σύγχρονες τεχνολογίες και τεχνικές για την Ασφάλεια Φυσικού Επιπέδου (PLS) σε ασύρματα δίκτυα επικοινωνίας.
• Να μελετήσει τα χαρακτηριστικά των μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων (UAV) ως πλατφόρμα για PLS.
• Να αναπτύξει ένα μοντέλο προσομοίωσης που μπορεί να αξιολογήσει την αποτελεσματικότητα των λύσεων PLS που βασίζονται σε UAV σε δίκτυα ασύρματων επικοινωνιών με χρήση στοχαστικής γεωμετρίας ή γεωμετρικών-στοχαστικών μοντέλων ραδιοδιαύλου.
• Να αξιολογήσει την απόδοση του αναπτυγμένου μοντέλου προσομοίωσης σε IoT περιπτώσεις χρήσεις (και γιατί είναι κατάλληλες τεχνικές για αυτές).

Η διπλωματική περιλαμβάνει τις ακόλουθες δραστηριότητες:

• Ανασκόπηση βιβλιογραφίας των τεχνολογιών και τεχνικών αιχμής για το PLS σε δίκτυα ασύρματων επικοινωνιών, καθώς και των χαρακτηριστικών των UAV ως πλατφόρμας για το PLS.
• Ανάπτυξη Μοντέλου Προσομοίωσης με βάση την ανασκόπηση της βιβλιογραφίας που να μπορεί να αξιολογήσει την αποτελεσματικότητα των λύσεων PLS που βασίζονται σε UAV σε δίκτυα ασύρματων επικοινωνιών. Το μοντέλο προσομοίωσης θα πρέπει να μπορεί να καταγράφει την επίδραση των UAV στα χαρακτηριστικά ασύρματων καναλιών, καθώς και την επίδραση των τεχνικών PLS στην τηλεπικοινωνιακή κίνηση. Η διαδικασία απαιτεί χρήση στοχαστικής γεωμετρίας για την μοντελοποίηση των συστημάτων, είτε τη χρήση γεωμετρικών-στοχαστικών μοντέλων όπως το Quadriga, Winner II, 3GPP-IMT2020 κλπ.
• Αξιολόγηση απόδοσης μετά την εξομοίωση, μεγεθών όπως χωρητικότητα μυστικότητας, χωρητικότητα μυστικού κλειδιού, ρυθμός σφάλματος bit και αναλογία σήματος προς θόρυβο για να αξιολογήσετε την απόδοση του αναπτυγμένου μοντέλου προσομοίωσης.
• Ανάλυση και επίδειξη των αποτελεσμάτων της προσομοίωσης και αποδείξτε την αποτελεσματικότητα των λύσεων PLS που βασίζονται σε UAV μέσω περιπτωσιολογικών μελετών όπου τα UAV εξυπηρετούν low-end IoT συσκευές. Οι περιπτωσιολογικές μελέτες θα πρέπει να καλύπτουν μια σειρά από σενάρια όπως αγροτικά, αστικά περιβάλλοντα, εσωτερικά περιβάλλοντα και εξωτερικά περιβάλλοντα.

Ασφάλεια στο Φυσικό επίπεδο

Βασικές γνώσεις τηλεπικοινωνιών και διάδοσης.

Matlab ή Python

Michailidis, Emmanouel T., Maliatsos Konstantinos, et al. "Secure UAV-Aided Mobile Edge Computing for IoT: A Review." IEEE Access 10 (2022): 86353-86383.

Sun, Xiaofang, et al. "Physical layer security in UAV systems: Challenges and opportunities." IEEE Wireless Communications 26.5 (2019): 40-47.

Wu, Qingqing, Weidong Mei, and Rui Zhang. "Safeguarding wireless network with UAVs: A physical layer security perspective." IEEE Wireless Communications 26.5 (2019): 12-18.