Έρευνα

Το εργαστήριο «Παράλληλων και Κατανεμημένων Συστημάτων και Δικτύων» είναι μία νεοσύστατη ερευνητική οντότητα που ανήκει στο Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Δυτικής Αττικής. Τα μέλη του εργαστηρίου είναι καθηγητές του Τμήματος, οι οποίοι έχουν μεγάλη εμπειρία σε τομείς που εντάσσονται στο ευρύ πεδίο των παράλληλων και κατανεμημένων συστημάτων και δικτύων. Το βασικό κίνητρο για τη δημιουργία του εργαστηρίου ήταν να δημιουργηθεί μια κρίσιμη μάζα ερευνητών, καθηγητών του Τμήματος, οι οποίοι έχουν εμπειρία σε θέματα σχετικά με τις Τεχνολογίες της Πληροφορίας και Επικοινωνίας τεχνολογίες. Οι στόχοι της ισχυρής συνεργασίας στο πλαίσιο του εργαστηρίου είναι

Η ανάπτυξη συνεργιών που θα προετοιμάσουν το έδαφος για συνεργασία με ερευνητικές ομάδες άλλων Πανεπιστημίων και Ερευνητικών Ιδρυμάτων στην Ελλάδα και το εξωτερικό.
Η ανάπτυξη ερευνητικών υποδομών με σκοπό την ενίσχυση του ερευνητικού δυναμικού και της εκπαιδευτικής δυνατότητας του εργαστηρίου στους σχετικούς επιστημονικούς τομείς.
Η συμμετοχή σε έργα έρευνας και ανάπτυξης που χρηματοδοτούνται από εθνικούς και ευρωπαϊκούς πόρους.
Η μεταφορά της λαμβανόμενης τεχνογνωσίας στα προπτυχιακά και μεταπτυχιακά μαθήματα που οργανώνονται από το τμήμα

Το Ερευνητικό Εργαστήριο δραστηριοποιείται σε δύο επιστημονικά πεδία: (i) Παράλληλα και Κατανεμημένα Συστήματα και Υπολογισμός (ii) Ευρυζωνικές Επικοινωνίες, Δίκτυα, και Κυβερνοασφάλεια και συγκροτείται αντίστοιχα, από δύο ερευνητικές μονάδες:

Ερευνητική Μονάδα Α: Παράλληλων και Κατανεμημένων Συστημάτων και Υπολογισμού
Ερευνητική Μονάδα Β: Ευρυζωνικών Επικοινωνιών, Δικτύων και Κυβερνοασφάλειας.

Ερευνητική Μονάδα Α: Παράλληλων και Κατανεμημένων Συστημάτων και Υπολογισμού

Ο επιστημονικός χώρος του σχεδιασμού και της υλοποίησης παράλληλων και κατανεμημένων συστημάτων και εφαρμογών είναι ένας συνεχώς εξελισσόμενος τομέας ο οποίος αποτελεί βασική κινητήρια δύναμη για τη ραγδαία ανάπτυξη των υπηρεσιών πληροφορικής και τηλεπικοινωνιών. Η Ερευνητική Μονάδα στοχεύει στην ενδυνάμωση της διδακτικής και ερευνητικής δραστηριότητας των μελών της ερευνητικής ομάδας του εργαστηρίου και των συνεργατών στους τομείς των παράλληλων αλγορίθμων και εφαρμογών σε συστήματα πολυεπεξεργαστών και συστοιχιών υπολογιστών, των κατανεμημένων συστημάτων, του υπολογισμού σε πλέγματα υπολογιστικών συστημάτων του κινητού και διάχυτου υπολογισμού και εφαρμογών, των κινητών ad-hoc δικτύων, των ασύρματων δικτύων αισθητήρων και ενεργοποιητών, της υπολογιστικής νέφους και άκρου της ασφάλειας συστημάτων και υπηρεσιών σε κατανεμημένα περιβάλλοντα. Το πεδίο έρευνας και εκπαίδευσης της Ερευνητικής Μονάδας Παράλληλων και Κατανεμημένων Συστημάτων και Υπολογισμού περιλαμβάνει τα κάτωθι αντικείμενα:

Παράλληλοι Αλγόριθμοι και Εφαρμογές σε Συστήματα Πολυεπεξεργαστών και Συστοιχιών Υπολογιστών
Σχεδιασμός και Οργάνωση Συστοιχιών Υπολογιστών
Υπολογισμός σε Πλέγματα Υπολογιστικών Συστημάτων (Grid Computing)
Υπολογιστική Νέφους (Cloud Computing)
Υπολογιστική Άκρου (Edge Computing)
Κατανεμημένα Συστήματα (Ενδιάμεσο Λογισμικό, Κατανομή Πόρων, Μέθοδοι Επικοινωνίας, Αλγόριθμοι, Εφαρμογές)
Ασφάλεια Κατανεμημένων Συστημάτων
Δικτυακές Τεχνολογίες (Emerging Networking Technologies) για Κατανεμημένα Συστήματα – Επικοινωνία Δεδομένων και Εφαρμογές σε:
Ad Hoc Κινητά Δίκτυα (Mobile Ad Hoc Networks)
Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων και Ενεργοποιητών (Wireless Sensor and Actuator Networks)
Ομότιμα Δίκτυα (P2P Networks)
Διάχυτος και Κινητός Υπολογισμός (Pervasive and Mobile Computing)
Εφαρμογές με τη χρήση της RFID Τεχνολογίας

Επίσης μέλη της ερευνητικής ομάδας του Eργαστηρίου σε συνεργασία με τους συνεργαζόμενους ερευνητές παρουσιάζουν ερευνητική δραστηριότητα στα κάτωθι αντικείμενα:

Προσεγγιστικοί και ευρετικοί αλγόριθμοι επίλυσης υπολογιστικά πολύπλοκων προβλημάτων.
Μοντελοποίηση και επίλυση υπολογιστικά πολύπλοκων προβλημάτων με εφαρμογές σε συγκοινωνιακά δίκτυα και δίκτυα θαλάσσιων μεταφορών.
Χρήση οπτικών υπολογιστών για την επίλυση πολύπλοκων υπολογιστικά προβλημάτων
Μοντελοποίηση και επίλυση προβλημάτων δρομολόγησης και ανάθεσης φάσματος σε οπτικά δίκτυα.

Ερευνητική Μονάδα Β: Ευρυζωνικών Επικοινωνιών, Δικτύων και Κυβερνοασφάλειας

Στις μέρες μας η εξάπλωση του διαδικτύου και η ευρεία χρήση του για πλήθος εφαρμογών από τους τελικούς χρήστες (φυσικά πρόσωπα, δημόσιοι οργανισμοί, βιομηχανία) έχει αποτελέσει κινητήρια δύναμη για την οικονομική μεγέθυνση των τελευταίων χρόνων. Η επίδραση του διαδικτύου δεν εξαντλείται στο οικονομικό επίπεδο, αντιθέτως αποτελεί μοχλό ισχυρών κοινωνικών μετασχηματισμών ως αποτέλεσμα της σημαντική επιρροής που ασκούν τα κοινωνικά δίκτυα όπως facebook, twitter στην πολιτική και στην ανάπτυξη κινημάτων. Οι κύριες τεχνολογίες που κάνουν δυνατή τη χρήση του διαδικτύου με ικανοποιητική ποιότητα υπηρεσίας (Quality of service) είναι τα ανεπτυγμένα δίκτυα κινητών επικοινωνιών πέμπτης γενιάς και τα οπτικά δίκτυα που εφαρμόζονται τόσο στον κορμό όσο και σε υποδομές edge-cloud. Η διαρκής ανάπτυξη των ασύρματων συστημάτων επικοινωνιών παρέχει τη δυνατότητα ευρυζωνικής πρόσβασης οποτεδήποτε και οπουδήποτε και βρίσκει πληθώρα εφαρμογών σε περιβάλλοντα έξυπνων πόλεων, έξυπνων σπιτιών, έξυπνων δικτύων διανομής ενέργειας, έξυπνων εργοστασίων κ.α.. Η ευρυζωνικότητα στο δίκτυο πρόσβασης απαιτεί επίσης την υποστήριξη των διαρκώς αυξανόμενων απαιτήσεων στο δίκτυο κορμού. Σήμερα οι οπτικές επικοινωνίες αποτελούν την κυρίαρχη τεχνολογία υλοποίησης τηλεπικοινωνιακών συστημάτων δικτύων κορμού, αλλά και μία από τις επικρατέστερες τεχνολογίες για την επίτευξη υψίρρυθμων δικτύων πρόσβασης χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης (fiber to the home). H δυναμική της ασύρματης επικοινωνίας και η εγγυημένη ευρυζωνικότητα της οπτικής επικοινωνίας καθιστά επιτακτική ανάγκη τον εποικοδομητικό συγκερασμό τους σε ολοκληρωμένα δίκτυα πρόσβασης και δίκτυα αισθητήρων με την αποδοτική υποστήριξη από βελτιστοποιημένους αλγόριθμους διαμοιρασμού πόρων και ασφαλούς επικοινωνίας. Σε όλα τα προαναφερθέντα περιβάλλοντα και σύμφωνα με τις τελευταίες εξελίξεις στις εφαρμογές IoT, industry 4.0, edge-computing, σημαντικό ρόλο παίζει η κυβερνοασφάλεια τόσο σε επίπεδο software όσο και σε επίπεδο hardware.

Με βάση τα παραπάνω η Ερευνητική Μονάδα Ευρυζωνικών Επικοινωνιών, Δικτύων και Κυβερνοασφάλειας του Εργαστηρίου Παράλληλων και Κατανεμημένων Συστημάτων και Δικτύων αποσκοπεί στην ερευνητική δραστηριότητα που εστιάζεται στις σύγχρονες αντιλήψεις και τεχνολογίες τηλεπικοινωνιακών συστημάτων και δικτυακών αρχιτεκτονικών που εξυπηρετούν παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα όπως πλέγματα υπολογιστικών συστημάτων, κέντρα δεδομένων (data centers), υπερυπολογιστές (exaflop computing) και εφαρμογές όπως η υπολογιστική νέφους και άκρου (cloud-edge computing) δίνοντας έμφαση στη βελτιστοποίηση τη χρήσης των πόρων και την ασφάλεια. Το πεδίο έρευνας και εκπαίδευσης του Τομέα Ευρυζωνικών Επικοινωνιών, Δικτύων και Κυβερνοασφάλειας περιλαμβάνει τα κάτωθι ερευνητικά αντικείμενα:

Τεχνολογίες Οπτικής Μετάδοσης και διασύνδεσης για την Εξυπηρέτηση Data Centers και Κατανεμημένων Συστημάτων
Σύγκλιση τεχνολογιών δικτύων πρόσβασης
Αλγόριθμοι δρομολόγησης/μεταγωγής σε οπτικά δίκτυα κορμού
Τεχνολογίες συστημάτων ασύρματων και οπτικών επικοινωνιών
Δίκτυα Αισθητήρων Οπτικών Ινών
Οπτικοί υπολογιστές – νευρομορφική υπολογιστική
Ασφάλεια Υπολογιστικών Συστημάτων και Δικτύων (φυσικό επίπεδο, επίπεδο υλικού, επίπεδο εφαρμογής)
Συστήματα και Τεχνικές Ανίχνευσης Εισβολών
Μηχανισμοί Αυθεντικοποίησης χρήστη πολλών παραγόντων
Τεχνολογίες ασύρματων και κινητών επικοινωνιών μεγάλου εύρους ζώνης
Επεξεργασία σήματος για τηλεπικοινωνιακά προβλήματα – στατιστική επεξεργασία σήματος.