Vista previa

(CEID_NE576) -  Ανδρέας Κομνηνός

Descripción del Curso

Στην περιγραφή αυτή: Τι είναι ο Διάχυτος Υπολογισμός; Ποιά είναι τα περιεχόμενα του μαθήματος; Σε ποιούς φοιτητές προτείνεται το μάθημα;

-------

Τι είναι ο Διάχυτος Υπολογισμός;

Η έννοια «Διάχυτος Υπολογισμός» αναφέρεται στη μελέτη συστημάτων ΤΠΕ (τεχνολογίας πληροφορικής και επικοινωνιών) τα οποία βρίσκονται ενσωματωμένα σε καθημερινά αντικείμενα ή περιβάλλοντα, συχνά με τρόπο ώστε η παρουσία τους να μην είναι απαραίτητα άμεσα αντιληπτή. Τα συστήματα αυτά λειτουργούν αυτόνομα και στο παρασκήνιο των ανθρώπινων δραστηριοτήτων, στοχεύοντας να τις υποστηρίξουν και να προσφέρουν υπηρεσίες και υπολογιστικές δραστηριότητες κάτω από ένα συνεχώς μεταβαλλόμενο πλαίσιο συνθηκών.

Σε αντίθεση με το παράδειγμα της εστίασης στη χρήση ατομικών υπολογιστών ή συσκευών, ο Διάχυτος Υπολογισμός οραματίζεται ένα κόσμο όπου τα άτομα (ή ομάδες ατόμων) εξυπηρετούνται από πολλαπλούς υπολογιστές, κατανέμοντας τις υπολογιστικές διεργασίες σε δικτυωμένες και συνεργαζόμενες ατομικές ή κοινόχρηστες τοπικές ή υπερ-τοπικές υπολογιστικές συσκευές και αισθητήρες, των οποίων οι υπηρεσίες ενορχηστρώνονται κατάλληλα ώστε να υποστηρίξουν πληροφοριακά τις καθημερινές ασχολίες των ανθρώπων.

Η παρουσία των συσκευών που προσφέρουν δυνατότητες υπολογιστικών υπηρεσιών σε οποιοδήποτε χώρο, επιτυγχάνεται με δύο τρόπους: Τη φορητότητα των συσκευών (π.χ. ένα smartphone που κουβαλάμε πάντα μαζί μας), ή την ενσωμάτωση των υπολογιστικών συσκευών σε άλλες, καθημερινές συσκευές και χώρους (π.χ. την ύπαρξη έξυπνου φωτισμού που λειτουργεί με αισθητήρες ή προγραμματισμό). Φυσικά, σε ένα περιβάλλον Διάχυτου Υπολογισμού, μπορούν να ευρίσκονται τόσο κινητές όσο και σταθερές, ή ενσωματωμένες υπολογιστικές συσκευές, και οι οποίες μάλιστα μπορούν να συνεργάζονται ευκαιριακά για την παροχή υπηρεσιών προς το χρήστη (ή τους χρήστες), μέσα από επικοινωνία που επιτυγχάνεται με  τη χρήση ετερογενών δικτύων (π.χ. Bluetooth, Wi-Fi, 3/4/5G).

Για παράδειγμα, ένα σύστημα  έξυπνου φωτισμού μπορεί να "συνομιλεί" με τα κινητά των ανθρώπων που βρίσκονται σε ένα χώρο, και να προσαρμόζει αυτόματα τα επίπεδα φωτισμού ανάλογα με τις προτιμήσεις των χρηστών, ή και τις τρέχουσες δραστηριότητές τους. Η τεχνολογία είναι παρούσα και λειτουργεί αδιάλειπτα, χωρίς ωστόσο οι άνθρωποι να χρειάζεται να τις σκέφτονται ή να τις διαχειρίζονται ενεργά.

Ποιά είναι τα περιεχόμενα του μαθήματος;

Στο μάθημα Διάχυτος Υπολογισμός, θα μελετήσουμε το βασικό θεωρητικό υπόβαθρο που υποστηρίζει το σχεδιασμό και ανάπτυξη τέτοιων συστημάτων, μέσα από τις ιστορικές καταβολές, τη συσχέτιση με άλλα γνωστικά πεδία της επιστήμης της πληροφορίας και της μηχανικής, και τη συσχέτιση με πεδία άλλων επιστημών. 

Στη συνέχεια θα μελετήσουμε τα βασικά πεδία εφαρμογής του Διάχυτου Υπολογισμού, συναντώντας έννοιες όπως οι Ευφυείς πόλεις και περιβάλλοντα, Περιρρέουσα Νοημοσύνη, Υποστήριξη Υγείας, Διάχυτα Παίγνια, Ηλεκτρονικό Εμπόριο και Συναλλαγές, 4η Βιομηχανική Επανάσταση.

Θα εξετάσουμε έναν από τους πιο βασικούς στόχους του Διάχυτου Υπολογισμού, που είναι η Επίγνωση Πλαισίου και Υπολογιστική Νοημοσύνη, μελετώντας τις αλγοριθμικές (π.χ. επεξεργασία ψηφιακού σήματος, μηχανική μάθηση, λογική και σημασιολογική πληροφορία) και υλισμικές τεχνολογίες (π.χ. αισθητήρες, μικροελεγκτές, δίκτυα), αλλά και τις αρχιτεκτονικές κατανομής και συνεργασίας των υπολογιστικών πόρων ενός διάχυτου συστήματος με τις οποίες μπορεί να επιτευχθεί (π.χ. Internet of Things, Cloud/Fog/Edge).

Καθώς τελικοί χρήστες των διάχυτων υπηρεσιών είναι οι άνθρωποι, από τη μελέτη μας δε μπορεί να λείψει το εξαιρετικά σημαντικό κομμάτι της Αλληλεπίδρασης με συστήματα Διάχυτου Υπολογισμού, καθώς αυτή διαφέρει ριζικά από τους τρόπους αλληλεπίδρασης που έχουμε συνηθίσει χρησιμοποιώντας τους σταθερούς υπολογιστές μας και περιβάλλοντα "παραθύρων".

Τέλος, θα αναφερθούμε στα σημαντικά επαγγελματικά και κοινωνικά ζητήματα εφαρμογής τεχνολογιών του Διάχυτου Υπολογισμού, καθώς αυτά ενσωματώνονται σε μεγάλο βαθμό στην καθημερινή ζωή, και αφορούν πρακτικά κάθε πτυχή της ζωής  ενός σύγχρονου πολίτη. Έτσι, θα μελετήσουμε ζητήματα που αφορούν την Ηθική, Ιδιωτικότητα, Συμμόρφωση με εθνικές και διεθνείς οδηγίες και νομοθεσία, Διασφάλιση δεδομένων, Αξιοπιστία - αντικειμενικότητα  - διαφάνεια - λογοδοσία αλγορίθμων, αλλά και την έννοια των Κοινωνικο-Τεχνικών συστημάτων.

Σε ποιούς φοιτητές προτείνεται το μάθημα;

Το μάθημα προτείνεται ιδιαίτερα σε φοιτητές μεγαλύτερων ετών καθώς απαιτείται ένα υπόβαθρο σημαντικού εύρους βασικών αλλά και προηγμένων γνώσεων, όπως προγραμματισμός, δομές δεδομένων, δίκτυα, μικροελεγκτές και αισθητήρες, ενσωματωμένα συστήματα, τεχνολογίες αποθήκευσης και διαχείρισης (μεγάλων) δεδομένων, υπηρεσίες νέφους, αλληλεπίδραση ανθρώπου - υπολογιστή κ.α., καθώς ο Διάχυτος Υπολογισμός αντλεί και συνθέτει από πολλές υπο-περιοχές της επιστήμης των υπολογιστών.

Οι φοιτητές, εκτός των τεχνικών δεξιοτήτων, θα πρέπει να επιδεικνύουν σημαντικό ενδιαφέρον, ανοικτό μυαλό αλλά και θάρρος να εισχωρήσουν στη μελέτη αντικειμένων από άλλες επιστήμες, όπως η Ιατρική, η Ψυχολογία, η Κοινωνιολογία, η Φιλοσοφία, οι Πολιτικές Επιστήμες κ.α., καθώς τα συστήματα  του Δ.Υ. δεν αφορούν απλά την ανάπτυξη, αλλά και την ενσωμάτωση και λειτουργία στα πλαίσια της προσωπικής και κοινωνικής ζωής των ανθρώπων.

Το μάθημα αποτελεί κατάλληλο προπαρασκευαστικό υπόβαθρο για φοιτητές που επιθυμούν να αναλάβουν διπλωματικές εργασίες επάνω στην διεπιστημονική τομή αυτών των αντικειμένων.

Creation Date

miércoles, 24 de febrero de 2021