https://dione.lib.unipi.gr/xmlui/handle/unipi/1683 Department of Informatics 2026-04-22T20:46:43Z https://dione.lib.unipi.gr/xmlui/handle/unipi/19186 Δημιουργία ψηφιακής πολυμεσικής εκπαιδευτικής πύλης για τους παραδοσιακούς οικισμούς και την πολιτιστική κληρονομιά : η περίπτωση της Αρκαδίας Τσούπρου, Βαρβάρα Η σύνδεση της πολιτιστικής κληρονομιάς με την εκπαιδευτική διαδικασία αποτελεί ένα πεδίο που αναδεικνύεται ολοένα και περισσότερο μέσα από τη χρήση ψηφιακών τεχνολογιών. Στο πλαίσιο αυτό, η εργασία εστιάζει στη διερεύνηση τρόπων αξιοποίησης ψηφιακών και πολυμεσικών εργαλείων για την ανάδειξη της πολιτιστικής κληρονομιάς και των παραδοσιακών οικισμών της Αρκαδίας, με έμφαση στη μαθησιακή και παιδαγωγική τους διάσταση. Αρχικά, εξετάζονται βασικές έννοιες που αφορούν την πολιτιστική κληρονομιά, τα είδη της και τα θεσμικά πλαίσια προστασίας της σε εθνικό και ευρωπαϊκό επίπεδο, καθώς και ο ρόλος διεθνών οργανισμών, όπως η UNESCO. Στη συνέχεια, αναλύεται η συμβολή των ψηφιακών τεχνολογιών στην ανάδειξη και διάχυση της πολιτιστικής γνώσης, με αναφορά σε σύγχρονα ψηφιακά εργαλεία και εφαρμογές που μπορούν να υποστηρίξουν την εκπαιδευτική διαδικασία. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στη σχέση πολιτιστικής κληρονομιάς, εκπαίδευσης και τεχνολογίας, καθώς και στη σημασία των διαδραστικών και παιχνιδοκεντρικών προσεγγίσεων στη μάθηση. Ως μελέτη περίπτωσης επιλέγεται η περιοχή της Αρκαδίας, μέσα από την παρουσίαση των πολιτιστικών της χαρακτηριστικών, των παραδοσιακών οικισμών και των σημείων πολιτιστικού ενδιαφέροντος ανά επαρχία. Η θεωρητική προσέγγιση συμπληρώνεται από τη σχεδίαση και ανάπτυξη της ψηφιακής πολυμεσικής εκπαιδευτικής ιστοσελίδας ArcadiaEduVerse, η οποία οργανώνει το περιεχόμενο με τρόπο δομημένο και φιλικό προς τον χρήστη και ενσωματώνει διαδραστικά εκπαιδευτικά εργαλεία. Συνολικά, η εργασία επιχειρεί να αναδείξει τη δυνατότητα των ψηφιακών τεχνολογιών να λειτουργήσουν ως γέφυρα ανάμεσα στην πολιτιστική κληρονομιά, τον τόπο και την εκπαίδευση, προτείνοντας ένα ανοιχτό πλαίσιο που μπορεί να αξιοποιηθεί και να εξελιχθεί περαιτέρω στο σχολικό και εκπαιδευτικό περιβάλλον. 2026-04-01T00:00:00Z https://dione.lib.unipi.gr/xmlui/handle/unipi/19183 Μελέτη απόδοσης συστήματος PIM (Process in Memory) ως προς την υλοποίηση πολλαπλασιασμού αραιών μητρώων επί διάνυσμα SPMV Ανδρέου, Νικόλαος Παναγιώτης Η υπολογιστική απόδοση αποτελεί διαχρονικά κρίσιμο ζήτημα στον πολλαπλασιασμό μεγάλων αραιών μητρώων με διανύσματα (Sparse Matrix–Vector Multiplication, SPMV), καθώς ο χρόνος εκτέλεσης αυξάνεται σημαντικά όσο μεγαλώνει το μέγεθος και η πολυπλοκότητα των δεδομένων. Το πρόβλημα καθίσταται εντονότερο στην περίπτωση αραιών μητρώων που περιέχουν στοιχεία κινητής υποδιαστολής διπλής ακρίβειας (64-bit double precision). Η αρχιτεκτονική και ο τρόπος λειτουργίας των κεντρικών μονάδων επεξεργασίας (CPU) συχνά δεν επαρκούν για την αποδοτική εκτέλεση τέτοιων πράξεων σε αποδεκτούς χρόνους. Αντιθέτως, οι μονάδες επεξεργασίας γραφικών (GPU), αξιοποιώντας τον υψηλό βαθμό παραλληλισμού που προσφέρουν, αποτελούν καθιερωμένη λύση για την επιτάχυνση αντίστοιχων υπολογιστικών εργασιών. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη και αξιολόγηση μιας εναλλακτικής αρχιτεκτονικής επεξεργασίας τύπου Process-In-Memory (PIM), η οποία, πέραν της υποστήριξης παράλληλων υπολογισμών, ενσωματώνει τη μονάδα επεξεργασίας και τη μνήμη στο ίδιο ολοκληρωμένο κύκλωμα. Με τον τρόπο αυτό επιδιώκεται η μείωση των καθυστερήσεων που προκύπτουν από τη μεταφορά δεδομένων μεταξύ επεξεργαστή και μνήμης. Για τον σκοπό αυτό, πραγματοποιείται σύγκριση της απόδοσης ενός PIM συστήματος με εκείνη μιας GPU. Ειδικότερα, μετράται ο χρόνος εκτέλεσης του πολλαπλασιασμού αραιού μητρώου με τυχαίο διάνυσμα για δώδεκα διαφορετικά αραιά μητρώα, αξιοποιώντας δύο διακριτές τεχνικές λειτουργίας για το σύστημα PIM. Τα πειράματα ενσωματώνονται σε πραγματική επιστημονική εφαρμογή που αφορά την προσομοίωση δικτύων βιολογικών νευρώνων. Τα αποτελέσματα της μελέτης υποδεικνύουν ότι, παρότι η αρχιτεκτονική PIM παρουσιάζει θεωρητικά πλεονεκτήματα, απαιτούνται περαιτέρω βελτιώσεις ώστε η συγκεκριμένη τεχνολογία να καταστεί πλήρως αξιοποιήσιμη σε απαιτητικές επιστημονικές εφαρμογές. 2026-03-01T00:00:00Z https://dione.lib.unipi.gr/xmlui/handle/unipi/19182 Implementation and evaluation of side-channel attack countermeasures for FPGAs Galidaki, Eirini - Eleni; Γαλιδάκη, Ειρήνη - Ελένη Μέχρι και σήμερα, οι επιθέσεις πλευρικού καναλιού αποτελούν μια κρίσιμη απειλή για τις κρυπτογραφικές εφαρμογές σε FPGA, εκμεταλλευόμενες διάφορα φυσικά φαινόμενα, όπως η κατανάλωση ισχύος και η δραστηριότητα δρομολόγησης, τα οποία συχνά ευθύνονται για την ακούσια διαρροή ευαίσθητων πληροφοριών κρυπτογραφικών λειτουργιών. Ως εκ τούτου, στην παρούσα διατριβή προτείνεται μια πρακτική και εργαλειοκεντρική μεθοδολογία, η οποία στοχεύει στην ενίσχυση της αντοχής πλευρικού καναλιού ενός σχεδιασμού AES που υλοποιείται σε ένα FPGA Xilinx Artix-7. Αρχικά, μια υλοποίηση πυρήνα AES σχεδιάζεται σε μια ειδική περιοχή στην πλακέτα FPGA για να περιέχει τη δρομολόγησή της, δημιουργώντας έτσι μια σταθερή βασική υλοποίηση AES, η οποία θα αποτελέσει σημείο αναφοράς για την κατασκευή δομημένων γεννητριών θορύβου. Όλες οι γεννήτριες θορύβου και οι παραλλαγές τους κατασκευάζονται από πρότυπα Look-Up Table (LUT), που χρησιμοποιούνται ως Shift Register LUTs (SRLs) και εισάγονται σε προδιατεθειμένες διαθέσιμες περιοχές μεταξύ των λειτουργιών AES μέσω RapidWright. Συνολικά έχουν παραχθεί τέσσερα διαφορετικά χωρικά μοτίβα τοποθέτησης, το καθένα με τρεις τυχαίες παραλλαγές θορύβου, που αντιστοιχούν σε δώδεκα μεμονωμένες γεννήτριες θορύβου. Στη συνέχεια, κάθε εφαρμογή προγραμματίζεται σε μια πλακέτα CW312-A35, όπου καταγράφονται χιλιάδες ίχνη ισχύος χρησιμοποιώντας ένα ChipWhisperer Husky με σκοπό μια σειρά επιθέσεων πλευρικού καναλιού. Εν τέλει, η Ανάλυση Ισχύος Συσχέτισης (Correlation Power Analysis CPA) αποδεικνύει περαιτέρω ότι η δομημένη τοποθέτηση θορύβου αυξάνει τον αριθμό των ιχνών που απαιτούνται για την επιτυχή ανάκτηση κλειδιών, αποδεικνύοντας έτσι την αποτελεσματική χρήση τους ως αντίμετρα απόκρυψης, που ταιριάζουν άψογα σε οποιοδήποτε υπάρχον σχέδιο FPGA και βελτιώνουν την ασφάλεια του υλικού σε πραγματικές εφαρμογές. 2026-03-01T00:00:00Z https://dione.lib.unipi.gr/xmlui/handle/unipi/19178 Specialized multi-agent autonomous coordination for complex project execution using balanced cooperation, dynamic virtualized playgrounds, and extensible tool sets Fotopoulos, Spyridon; Φωτόπουλος, Σπυρίδων Η ραγδαία εξέλιξη των Μεγάλων Γλωσσικών Μοντέλων (Large Language Models - LLMs) πυροδότησε ταυτόχρονα τη μετάβαση από απλές διεπαφές συνομιλίας σε αυτόνομα Πολυπρακτορικά Συστήματα (Multi-Agent Systems - MAS), ικανά να εκτελούν πολύπλοκες τεχνικές ροές εργασίας. Ωστόσο, τα υφιστάμενα frameworks ενορχήστρωσης (orchestration frameworks) αντιμετωπίζουν τρία κρίσιμα εμπόδια: το «τείχος μνήμης» (memory wall), όπου η υποβάθμιση του context (context degradation) οδηγεί σε ψευδαισθήσεις (hallucinations) σε μακροσκελείς εργασίες, τον εγκλωβισμό σε συγκεκριμένους παρόχους (vendor lock-in) λόγω στενής δέσμευσης με συγκεκριμένα API, και τους σημαντικούς κινδύνους ασφαλείας που σχετίζονται με την εκτέλεση κώδικα παραγόμενου από πράκτορες χωρίς απομόνωση σε επίπεδο υλικού (hardware-level isolation). Η παρούσα διατριβή παρουσιάζει το SandBot (ένα Πλαίσιο Απομόνωσης & Ενορχήστρωσης Πρακτόρων - Agent Sandboxing & Orchestration Framework), μια αρχιτεκτονική MAS επαγγελματικού επιπέδου, σχεδιασμένη να γεφυρώσει το χάσμα μεταξύ της πειραματικής έρευνας και της ασφαλούς ανάπτυξης σε περιβάλλον παραγωγής. Το SandBot αντιμετωπίζει την εξάντληση του context μέσω μιας «Αρχιτεκτονικής Προτροπών Έξι Σημείων» (Six-Section Prompt Architecture) και μιας αλγοριθμικής τεχνικής Συμπίκνωσης Περιγραφής Εργαλείων» (Tool Description Deduplication), η οποία μειώνει τον επιπλέον φόρτο (overhead) του Πρωτοκόλλου Πλαισίου Μοντέλου (Model Context Protocol - MCP) κατά περίπου 47%. Για τη διασφάλιση της λειτουργικής ασφάλειας, το πλαίσιο ενσωματώνεται προγραμματιστικά με το OpenNebula για την παροχή προσωρινών, δικτυακά απομονωμένων Μικρο-Εικονικών Μηχανών (MicroVMs) για τις εργασίες των πρακτόρων, επιβάλλοντας αυστηρή απομόνωση που μετριάζει τον κινδύνο Αυθαίρετης Εκτέλεσης Κώδικα (Arbitrary Code Execution - ACE). Κεντρικό στοιχείο του framework αποτελεί ένα μοτίβο Ενορχηστρωτή-Αντιπροσώπου (Orchestrator-Delegate pattern), το οποίο χαρακτηρίζεται από ισορροπημένη ομότιμη συνεργασία (peer-to-peer cooperation). Αυτή η τοπολογία αντικαθιστά τις στατικές ιεραρχίες με ένα επίπεδο δίκτυο εξειδικευμένων ομότιμων κόμβων - τυποποιημένων ως «Ατομικοί Πράκτορες» (Atomic Agents) - που αλληλεπιδρούν μέσω απομονωμένων χώρων ονομάτων (isolated namespaces). Αποσυνδέοντας τη λογική ενορχήστρωσης από τα υποκείμενα γνωστικά μοντέλα (προσέγγιση Bring-Your-Own-Model), το σύστημα SandBot παρέχει μια ανεξάρτητη (sovereign), διαχρονική και ασφαλή κατεύθυνση για την αυτόνομη εκτέλεση πολύπλοκων τεχνικών έργων. 2026-04-01T00:00:00Z