DBLab School of Computer and Electrical Engineering KDBSL NTUA
Thursday, June 04, 2020

1. Γενικό Πλαίσιο 

Η γνώση της πληροφορίας θέσης ανθρώπων και αντικειμένων που κινούνται στο χώρο (π.χ. οχήματα εξοπλισμένα με GPS) αναμένεται να αξιοποιηθεί ευρύτατα στο άμεσο μέλλον, δίνοντας ώθηση στις λεγόμενες υπηρεσίες εντοπισμού (Location-Based Services). Στον πυρήνα της προσέγγισής μας βρίσκεται η ανάγκη διαχείρισης και αποτελεσματικής επεξεργασίας του όγκου των χωροχρονικών και θεματικών δεδομένων που συλλέγονται και διακινούνται, καθώς και η έγκαιρη εξυπηρέτηση αιτημάτων που θέτουν οι χρήστες των υπηρεσιών.

2. Ερευνητικά Θέματα

-Μοντέλο αναπαράστασης δεδομένων κίνησης
Τ. Σελλής, Β. Καντερέ, Κ. Πατρούμπας, Σ. Σκιαδόπουλος
({timos,vkante,kpatro,spiros}@dblab.ece.ntua.gr)

Η πολυδιάστατη φύση των δεδομένων κίνησης, η αλληλεπίδραση χώρου και χρόνου, οι συχνές μεταβολές στη θέση των αντικειμένων καθώς και οι συσχετισμοί τους με στατικές οντότητες, αποτελούν τους βασικούς άξονες γύρω από τους οποίους αναπτύσσουμε ένα κατάλληλο μοντέλο αναπαράστασης των χωροχρονικών δεδομένων. Στόχος μας είναι η διαμόρφωση μιας γλώσσας ερωταποκρίσεων στην οποία να μπορούν να εκφραστούν με σαφήνεια και πληρότητα τυπικά ερωτήματα που θέτουν οι χρήστες των υπηρεσιών εντοπισμού. Η γλώσσα αυτή απαιτεί ορισμό χωροχρονικών κατηγορημάτων, παραθύρων, καθώς και σύνθετων τελεστών που εμπλέκουν χωρικά και χρονικά ορίσματα.

Εξετάζονται δύο αρχιτεκτονικά σχήματα για τη διαχείριση δεδομένων εντοπισμού. Στη συγκεντρωτική προσέγγιση, τα στοιχεία που συλλέγονται από τα κινούμενα αντικείμενα προωθούνται προς ένα κεντρικό σύστημα διαχείρισης. Τα ερωτήματα μπορεί να υποβάλλονται από κινούμενες ή στατικές οντότητες που όμως δεν συμμετέχουν στην επεξεργασία, αλλά απλώς λαμβάνουν τα αποτελέσματα από τον κεντρικό επεξεργαστή. Στην αποκεντρωμένη προσέγγιση, τα κινούμενα αντικείμενα συνιστούν ένα δίκτυο ομοτίμων (peer-to-peer network) και αποκτούν ενεργό ρόλο: όχι μόνο συλλέγουν χωροχρονικά και θεματικά δεδομένα αλλά και μοιράζονται την επεξεργασία τους.

-Ρεύματα τροχιάς κινούμενων αντικειμένων
Τ. Σελλής, Κ. Πατρούμπας
({timos,kpatro}@dblab.ece.ntua.gr)

Σε ένα συγκεντρωτικό πλαίσιο διαχείρισης, η κίνηση των αντικειμένων θεωρείται ότι έχει τη μορφή συνεχών, χρονικά μεταβαλλόμενων και πιθανόν ανεξάντλητων ρευμάτων τροχιάς. Μελετώνται κατάλληλες δομές παραθύρων για την απομόνωση πεπερασμένου μέρους των πρωτογενών στοιχείων, με αξιοποίηση της χωροχρονικής τους μεταβλητότητας.

Θα διερευνήσουμε τεχνικές βελτιστοποίησης πολλαπλών ερωτημάτων διαρκείας, τα οποία μεταβάλλονται δυναμικά αλλά παραμένουν ενεργά επί μακρόν. Τυπικά ερωτήματα θέσης, εγγύτερου γείτονα, χωροχρονικού παραθύρου κ.ά. πρέπει να παρέχουν τις απαντήσεις σταδιακά, παρακολουθώντας τον ρυθμό εισροής των δεδομένων.

Αν το σύστημα πρέπει να δίνει απαντήσεις σε πραγματικό χρόνο, έστω και προσεγγιστικές, τότε ίσως χρειαστεί να ελαττωθεί ο όγκος των ρευμάτων. Θα δοκιμαστεί η προσαρμογή τεχνικών συνόψεων (λ.χ. κυματίδια, δειγματοληψία, ιστογράμματα), ειδικά για τροχιές αντικειμένων, συνυπολογίζοντας τον πολυδιάστατο χαρακτήρα τους.

-Διαχείριση ερωτημάτων σε δίκτυα κινούμενων ομοτίμων
Τ. Σελλής, Β. Καντερέ
({timos,vkante}@dblab.ece.ntua.gr)

Στην αποκεντρωμένη προσέγγιση, μελετούμε τη δυνατότητα κατανομής της επεξεργασίας ερωτημάτων και δεδομένων σε ένα δυναμικό περιβάλλον. Έτσι, στο πλαίσιο της αποκεντρωμένης θεώρησης τα κινούμενα αντικείμενα συγκροτούν ένα δίκτυο ομοτίμων, όπου οι κόμβοι χειρίζονται τη χωροχρονική πληροφορία και είναι έτοιμοι να χορηγήσουν στοιχεία σε άλλους όταν χρειαστεί.

Ένα από τα βασικά ζητήματα του αποκεντρωμένου μοντέλου είναι η ανάπτυξη τεχνικών δεικτοδότησης και κατανομής της πληροφορίας δυναμικά στους κόμβους του συστήματος. Στόχος είναι οι τεχνικές αυτές να προσαρμοστούν και να αξιοποιήσουν τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των ευμετάβλητων χωροχρονικών δεδομένων έτσι ώστε να είναι κατάλληλες για εφαρμογές υπηρεσιών εντοπισμού. Πέραν αυτού, είναι σημαντικό να αναπτυχθούν μέθοδοι για τη δρομολόγηση των ερωτημάτων των χρηστών, τα οποία αναμένονται να είναι κατά κύριο λόγο ερωτήματα διαρκείας.

3. Επιλεγμένες Δημοσιεύσεις

V. Kantere and A. Tsois. Using ECA Rules to Implement Mobile Query Agents for Fast-Evolving Pure P2P Networks. In Proceedings of the International Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems (AAMS04), New York, USA, July 2004.

K. Patroumpas and T. Sellis. Managing Trajectories of Moving Objects as Data Streams. In Proceedings of the 2nd Workshop on Spatio-Temporal Database Management (STDBM’04), Toronto, Canada, August 2004.

K. Patroumpas and T. Sellis. Window Specification over Data Streams. In Proceedings of the IFIP Workshop on Semantics of a Networked World (ICSNW’06), Munich, Germany, March 2006.

M. Potamias, K. Patroumpas, and T. Sellis. Sampling Trajectory Streams with Spatiotemporal Criteria. In Proceedings of the 18th International Conference on Scientific and Statistical Database Management (SSDBM’06), Vienna, Austria, July 2006.

M. Potamias, K. Patroumpas, and T. Sellis. Amnesic Online Synopses for Moving Objects. In Proceedings of the 15th International Conference on Information and Knowledge Management (CIKM’06), Arlington, Virginia, USA, November 2006.

4. Επικοινωνία

Καθ. Τίμος Σελλής
Τηλ: +30-1-772-1601, Τηλεμ: +30-1-772-1442
e-ταχ: timos@dblab.ece.ntua.gr

Βηρένα Καντερέ, Κώστας Πατρούμπας
Τηλ: +30-1-772-1602, Τηλεμ: +30-1-772-1442
e-ταχ: {vkante,kpatro}@dblab.ece.ntua.gr

Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών
Τομέας Τεχνολογίας Υπολογιστών και Πληροφορικής
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο
Ζωγράφου 157 73, Αθήνα, Ελλάδα

[ Επιστροφή ]