Dimitrios Hristu-Varsakelis

Τα παρακάτω είναι προτεινόμενα θέματα, για φοιτητές που ενδιαφέρονται να εκπονήσουν  πτυχιακή εργασία. Είναι δυνατή η επιλογή και άλλων θεμάτων κατόπιν συνεννόησης.

Προβλήματα επίτευξης συμφωνίας σε ομάδες συστημάτων αποφάσεων και ελέγχου (oncensus problems in decision & control). Στα προβλήματα επίτευξης συμφωνίας, μέλη μιας ομάδας πρακτόρων ανταλλάσουν πληροφορίες με στόχο την επίτευξη ενός κοινού στόχου. Για παράδειγμα, μια ομάδα υπολογιστών μπορεί να υπολογίσει τον μέσο όρο ενός συνόλου αριθμών, κάθε έναν από τους οποίους γνωρίζει το κάθε μέλος.  Σε άλλη περίπτωση, μια ομάδα ρομπότ μπορεί να θέλει να "συμφωνήσει" στο ποιά είναι η πραγματική θέση ενός αντικειμένου, ενώ τα μέλη της βρίσκονται εν κινήσει. Στόχος της εργασίας είναι η βιβλιογραφική διερεύνηση του προβλήματος επίτευξης συμφωνίας σε καταστάσεις όπου τα μέλη της ομάδας είναι είτε "στατικά" (π.χ. δικτυωμένοι υπολογιστές) είτε δυναμικά (π.χ. ρομπότ) και η σύγκριση των λύσεων που προκύπτουν μέσω συμφωνίας με αυτές οι οποίες υπολογίζονται από μεμονωμένες οντότητες.

Προσομοίωση Ρομποτικών Ομάδων (simulated teams of robots, robo-soccer). Στόχος της εργασίας είναι η ανάπτυξη προσομοίωσης μιας ομάδας από κινούμενα, αυτόνομα ρομπότ τα οποία αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και με το περιβάλλον τους. Η εφαρμογή θα αναπτυχθεί με το νέο περιβάλλον Microsoft Robotics Studio. Θα μελετηθούν προβλήματα συλλογικής λήψης αποφάσεων από την ομάδα και  προβλήματα ελέγχου σχηματισμών, όπως αυτά που παρουσιάζονται σε παιχνίδια ποδοσφαίρου για ρομπότ (robotic soccer competition).

Λήψη αποφάσεων και βελτιστοποίηση εξερεύνησης από ομάδες ρομποτικών πρακτόρων (exploration with teams of robots). Σε περιπτώσεις εποπτείας/εξερεύνησης μέγαλων σε έκταση περιοχών από αυτόνομους κινητούς πράκτορες (π.χ. ρομπότ), η αβεβαιότητα που χαρακτηρίζει κάθε γεωγραφική θέση της περιοχής τείνει να αυξάνεται όσο μεγαλύτερο χρονικό διάστημα περνά από την τελευταία «επίσκεψη» πράκτορα στο συγκεκριμένο σημείο. Αντίθετα, η αβεβαιότητα μιας θέσης μειώνεται όσο περισσότερο χρόνο αφιερώσει ένας πράκτορας κοντά σε αυτήν. Η εργασία θα έχει σαν στόχο την προσομοίωση προβλημάτων εξερεύνησης με χρήση του περιβάλλοντος προσομοίωσης Microsoft Robotics Studio, και την εύρεση πολιτικών κίνησης  / κανόνων αποφάσεων που να διέπουν την κίνηση του ρομπότ, προκειμένου η συνολική αβεβαιότητα επί όλης της περιοχής να διατηρείται σε χαμηλά επίπεδα.

Τυπικές γλώσσες περιγραφής κίνησης - πλοήγηση και χαρτογράφηση σε δομημένο περιβάλλο (motion description languages, robot navigation and map-making). Στόχος της εργασίας είναι να εξερευνήσει τη χρήση γλωσσών περιγραφής κίνησης (motion description languages) σε προβλήματα πλοήγησης και χαρτογράφησης με ρομποτικούς αυτόνομους πράκτορες που κινούνται σε ένα δομημένο, αλλά μερικώς άγνωστο περιβάλλον. Στην καθημερινή μας εμπειρία χρησιμοποιούμε γλωσσικές περιγραφές προκειμένου να δώσουμε οδηγίες πλοήγησης ή να περιγράψουμε τοποθεσίες (π.χ. 3^ος δρόμος δεξια, 2^η διασταύρωση). Τέτοιου είδους περιγραφές είναι περισσότερο εύχρηστες από άλλες που μπορεί να βασίζονται αυστηρά σε μονάδες μέτρησης (π.χ. 100 μέτρα μπροστά, στροφή δεξιά 90^ο, 60μέτρα μπροστά), και παρέχουν ένα είδος «ανεξαρτησίας» από τα συγκεκριμένα κινηματικά/μηχανικά χαρακτηριστικά του πράκτορα που τις ερμηνεύει (οι οδηγίες είναι ίδιες είτε κανείς μετακινείται με πόδια, είτε με ρόδες). Μεταξύ των προβλημάτων που θα μελετηθούν, είναι η «ανακάλυψη» του προγράμματος οδηγιών που εκτελεί ένας πράκτορας από εξωτερικές παρατηρήσεις της κίνησής του.

Λήψη αποφάσεων από ομάδες και καθοδήγηση της κοινής γνώμης (Opinion formation models, opinion dynamics). Στόχος της εργασίας είναι η ανάπτυξη λογισμικού (σε περιβάλλον MATLAB) το οποίο να προσομοιώνει ορισμένες διαδικασίες σχηματισμού γνώμης από «μεγάλες» ομάδες πρακτόρων (π.χ. επενδυτών, πολιτών, πελατών, κ.α.), με ανάδραση. Στη συνέχεια, το λογισμικό προσομοίωσης θα χρησιμοποιηθεί στην μελέτη προβλημάτων καθοδήγησης/επηρρεασμού της γνώμης/απόφασης που λαμβάνει «κατά μέσο όρο» η ομάδα. Ένα από τα προβλήματα που θα μελετηθούν θα είναι το τι πληροφορίες σχετικά με τον χρόνο αναμονής σε μια ουρά (π.χ. ταμείο τράπεζας) πρέπει να δίνει στους πελάτες μια επιχείρηση, προκειμένου αυτοί να επιλέγουν όσο το δυνατό ομοιόμορφα κατανεμημένους χρόνους άφιξης.