teme dizertatie info 2012-2013

Facultatea de Matematica si Informatica Departamentul de Informatica

Teme pentru lucrri de dizertatie 2012 2013

Inginerie Software, Inteligenta Artificiala si Calcul Distribuit (romn, englez), Informatic Aplicat in Stiinte, Tehnologie si Economie

Coordonator: Prof.dr. Viorel Negru ([email protected])

Nr crt

Titlu Descriere Sectia

1 Interfata inteligenta pentru software stiintific

Dezvoltarea unei interfete inteligente pentru rezolvarea problemelor de calcul stiintific. Studiu de caz: rezolvarea sistemelor de ecuatii neliniare. Platforma: Jade, Wade

IS,IACD, AIDC, IASTE

2 Utilizarea UPML in realizarea unui rationament orientat task in cadrul unei arhitecturi multi-agent

Descriere. Problem Solving Methods (PSM) permit reutilizarea si adaptarea unor arhitecturi si componente din cadrul rationamnetului realizat de un sistem bazat pe cunostinte (KBSs). Unified Problem-Solving MethodDevelopment Language (UPML) a fost conceput pentru a descrie si implementa astfel de arhitecturi si componente. Se are in vedere validarea UPML in cadrul unei arhirecturi multi-agent.


3 Sistem multi-agent pentru recomandarea de documente stiintifice

Obiective: Implementarea unui sistem multi-agent pentru organizarea si regasirea informatiilor in cazul bibliotecilor digitale. Rezultate asteptate: implementare sistem, testare, evaluare Cunostinte necesare: Java, JADE, Jess.


4 Modelarea colaborarii in cadrul unei colectivitati de agenti cognitivi.

Realizarea de modele de colaborare pe baza unei colectivitati de agenti cognitivi care realizeaza colaborari ad-hoc in vederea satisfacerii unor scopuri (temporal) comune si identificarea unor sabloane de colaborare si interactiune pe baza fluxurilor de lucru.


5 Negocierea in cadrul sistemelor multi-agent

Dezvoltarea unui sistem integrat pentru modelarea comertului electronic. Se au in vedere: studiul teoretic al modelelor si instrumentelor software suport bazate pe agenti pentru automatizarea proceselor de comert electonic; specificarea si proiectarea mecanismelor de piata cu aplicatii in negocierea automata; proiectarea software: JADE, JESS


6 Sisteme de ontologii in procesul de business

Modelarea cunostintelor proceselor de afaceri prin dezvoltarea unor ontologii ale procesului de business si a unei componente de proiectare a serviciilor semantice de business prin ancorarea descrieriilor in ontologiile definite.


7 Sistem MAS de descoperire si compunere a serviciilor

Proiectarea si dezvoltarea de agenti inteligenti capabili sa compuna dinamic, flexibil si autonom servicii Web pentru oferirea unor servicii complexe.


8 Sistem de gestiune a resurselor in cadrul unei cladiri

Crearea unui ambient inteligent in cadrul unui spatiu locuit (locuinta, birouri) prin cresterea confortului si reducerea consumului de resurse poluante.


9 Sisteme asistive bazate pe senzori

Proiectarea, si realizarea unui sistem electronic complex de asistare, care sa permita supravegherea si comunicarea cu persoane care, din diferite motive, prezinta dezabilitati neuromotorii majore si, fie nu pot comunica cu alte persoane in modurile uzuale, fie comunica cu mari dificultati, desi poseda un nivel ridicat de perceptie si intelegere.


10 Sistem autonom de deplasare a robotilor printre obstacole

Proiectarea unui sistem software embeded pentru deplasarea robotilor printre obstacole intr-un mediu static / dinamic.


Coordonator: Prof.dr. Stefan Balint ([email protected])

1 MODELAREA SI SIMULAREA PROCESULUI DE FABRICARE A PANOURILOR (PLACILOR) DIN RASINOASE

Lucrarea va contine: descrierea nematematica a procesului, ecuatiile reactiei de polimerizare, rezolvarea numerica a acestora, simularea procesului, dicutii si probleme conexe.

IASTE

2 MODELAREA SI SIMULAREA PROCESULUI DE GRAVARE A STICLEI PRIN SUFLARE CU PUDRA

Lucrarea va contine: descrierea nematematica a procesului, modelul mathematic pentru erodare prin suflare cu pudra, ecuatiile procesului, solutii pentru ecuatii, dicutii si probleme conexe.

IASTE

3 MODELAREA SI SIMULAREA UNUI PROCES DE EXPLOZIE TERMICA INTR-UN VAS

Lucrarea va contine: descrierea nematematica a procesului, modelul matematic, estimarea timpului de inductie, solutii numerice, dicutii si probleme conexe

IASTE

4 MODELAREA SI SIMULAREA PROCESULUI DE DETERMINARE DE PARAMETRII VASCOELASTICI AI UNUI MATERIAL

Lucrarea va contine: descrierea nematematica a procesului, modelul matematic, analiza si solutii, dicutii si probleme conexe

IASTE

5 MODELAREA SI SIMULAREA PROCESULUI DE GALOPARE A LINIILOR DE TRANSMISIE

Lucrarea va contine: descrierea nematematica a procesului, modelul matematic, analiza asimptotica si solutii, dicutii si probleme conexe

IASTE

6 MODELAREA SI SIMULAREA CURGERII APELOR SUBTERANE

Lucrarea va contine: descrierea nematematica a curgerii datorita ploii, modelul matematic, analiza, solutii, dicutii si probleme conexe

IASTE

7 MODELAREA SI SIMULAREA REACTIILOR CATALITICE

Lucrarea va contine: descrierea nematematica a unei asemenea reactii, modelul matematic, solutii numerice, analiza asimptotica, dicutii si probleme conexe

IASTE

8 MODELAREA SI SIMULAREA ZGOMOTULUI EXTERIOR DE CONDITII ATMOSFERICE

Lucrarea va contine: descrierea nematematica a unui asemenea proces, modelul matematic, analiza asimptotica, solutii numerice, dicutii si probleme conexe

IASTE

9 MODELAREA SI SIMULAREA CURGERII UNUI STRAT SUBTIRE DE LICHID PE O SUPRAFATA CURBATA

Lucrarea va contine: descrierea nematematica a unui asemenea proces, modelul matematic, analiza in perturbatii, cazul unui plan inclinat, cazul unui cilindru inclinat, dicutii si probleme conexe

IASTE

10 MODELAREA SI SIMULAREA PROCESULUI DE FABRICARE A UNUI CONTAINER DE STICLA

Lucrarea va contine: descrierea nematematica a unui asemenea proces, modelul matematic, aproximatii, solutii, dicutii si probleme conexe

IASTE

11 MODELAREA SI SIMULAREA UNUI PROCES DE FREZARE CU LASER

Lucrarea va contine: descrierea nematematica a unui asemenea proces, modelul matematic, analiza, solutii, dicutii si probleme conexe

IASTE

12 MODELAREA SI SIMULAREA UNUI PROCES DE DETERMINARE DE COMPOZITIE CHIMICA PRIN ELECTROFOREZA

Lucrarea va contine: descrierea nematematica a unui asemenea proces, modelul matematic pentru electroforeza capilara, rezolvare numerica, simulare, dicutii si probleme conexe

IASTE

Coordonator: Prof.dr. Alexandru Cicortas ([email protected])

1 Simularea traficului urban utilizind sisteme multi-agent

Simulare. Modelarea sistemelor complexe Ca si posibilitati de abordare mentionez utilizarea modelelor multi-agent, servicii web, tehnologii moderne de proiectare si implementare Bibliografie: 1. Developing Intelligent Agent Systems A practical guide, Lin Padgham & Michael Winikoff 2. Developing MAS with Jade, F. Bellifemine, G. Caire, D. Greeenwood 3. An agent-based workflow system for enterprise based on FIPA-OS framework, Yao Jung Yang , Tien-Wen Sung, Chuni Wu, Hsiang-Yang Chen, Expert Systems with Applications 37 (2010) 393400 4. Agents Negotiating with Semantic Web Services, Maruf Pasha, H. Farooq Ahmad, Proceedings of the World Congress on Engineering and Computer Science 2008, WCECS 2008, October 22 - 24, 2008, San Francisco, 5. A survey of context modelling and reasoning techniques, Claudio Bettini, Oliver Brdiczka, Karen Henricksen , Jadwiga Indulska , Daniela Nicklas , Anand Ranganathan, Daniele Riboni 6. Execution coordination in mobile agent-based distributed job workflow execution Yuhong Feng, Wentong Cai, Journal of Systems Architecture 54 (2008) 944956 7. The Virtual Laboratory Environment An operational framework for multi-modelling, simulation and analysis of complex dynamical systems, Gauthier Quesnel , Raphal Duboz , ric Ramat, Simulation Modelling Practice and Theory 17 (2009) 641653 8. The design of intelligent workflow monitoring with agent technology, Minhong Wang*, Huaiqing Wang, Dongming Xu, Knowledge-Based Systems 18 (2005) 257266 9. A multi-agent system to facilitate component-based process modeling and design, A. Yang,, B. Braunschweig, E.S. Fraga , Z. Guessoum, W. Marquardt, O. Nadjemi, D. Paend, D. Pinol ,P. Roux, S. Sama, M. Serra , I. Stalker, Computers and Chemical Engineering 32 (2008) 22902305 10. AN AUTOMATED METHODOLOGY FOR NEGOTIATION BEHAVIORS IN MULTI-AGENT ENGINEERING APPLICATIONS, Moath Jarrah 11. Agent-oriented design of humancomputer interface:application to supervision of an urban transport network, H. Ezzedine, C. Kolskia, A. Peninou, Engineering Applications of Artificial Intelligence 18 (2005) 255270 12. Ontologies for Modeling and Simulation: An Initial Framework, JOHN A. MILLER , GREGORY T. BARAMIDZE , AMIT P. SHETH and GREGORY, A. SILVER PAUL A. FISHWICK 13. ONTOLOGY/DATA ENGINEERING BASED DISTRIBUTED SIMULATION OVER SERVICE ORIENTED ARCHITECTURE FOR NETWORK BEHAVIOR ANALYSIS, Taekyu Kim

IS, IACD, AIDC, IASTE

2 Sisteme inteligente de ghidare pentru parcari

Simulare. Modelarea sistemelor complexe Ca si posibilitati de abordare mentionez utilizarea modelelor multi-agent, servicii web, tehnologii moderne de proiectare si implementare Bibliografie: vezi subiect anterior


3 Modelarea contextului pentru procese complexe

Necesitatea definirii adecvate a ontologiilor specifice, utilizare OWL Bibliografie: vezi subiect anterior


4 Servicii web pentru interactiunea umana in workflow

Bibliografie: 1. Business Process Modeling, Simulation and Design, Manuel Laguna, Johan Marklund, Prentice Hall, 2004 http://www.pearsonhighered.com/academic/product/0,,0131099795,00%2Ben-USS_01DBC.html 2. Standards for Business Process Modeling, Collaboration, and Choreography Provisional reference document for business process definition, process modeling, choreography, orchestration, collaboration, workflow, etc. See also the collection of references for specifications and standards activities related to coordination of messages/transactions, especially in the Web Services arena: "Messaging and Transaction Coordination.", http://xml.coverpages.org/bpm.html 3. BPMN and Business Process Management, Introduction to the New Business Process Modeling Standard, Martin Owen and Jog Raj, Popkin Software 4. Business Process Execution Language for Web Services, Version 1.1 5. BPMN Modeling and Reference Guide 6. Designing workflow systems, An algorithmic approach to process design and a human oriented approach to process automation, Irene Vanderfeesten 7. Service Oriented Enterprise Architecture, Rasmus Knippe 8. Workflow Handbook 2005 9. Workflow Management Models, Methods, and Systems, Wil van der Aalst and Kees van Hee 10. Workflow ModelingTools for Process Improvement and Application Development Workflow Modeling: Tools for Process Improvement and Application Development, Alec Sharp and Patrick McDermott 11. Dynamic Web Service Composition within a Service-Oriented Architecture, Ivan J. Jureta, Stephane Faulkner, Youssef Achbany, Marco Saerens 12. The design of intelligent workflow monitoring with agent technology, Minhong Wang, Huaiqing Wang, Dongming Xu, Knowledge-Based Systems 18 (2005) 257266 13. An agent-based Web service workflow model for inter-enterprise collaboration, Shuying Wang, Weiming Shen , Qi Hao, Expert Systems with Applications 31 (2006) 787799 14. The view-based approach to dynamic inter-organizational workflow cooperation, Issam Chebbi , Schahram Dustdar, Samir Tata, Data & Knowledge Engineering 56 (2006) 139173 15. A Service-Oriented Architecture enabling dynamic service grouping for optimizing distributed workflow execution, Tristan Glatard , Johan Montagnata, David Emsellem, Diane Lingrand, Future Generation Computer Systems 24 (2008) 720730 16. Workflows and e-Science: An overview of workflow system features and capabilities, Ewa Deelman, Dennis Gannon, Matthew Shields Ian Taylor, Future Generation Computer Systems 25 (2009) 528-540 17. Developing web services choreography standardsthe case of REST vs. SOAP, Michael zur Muehlen, Jeffrey V. Nickerson, Keith D. Swenson, Decision Support Systems 40 (2005) 9 29

5 Functionalitati ale workflow engine pentru facilitarea a) interactiunii umane b) procese complexe interorganizationale

Bibliografie: vezi subiect anterior IS, IACD, AIDC, IASTE

6 Proiectare workflow pentru procese complexe

Bibliografie: vezi subiect anterior IS, IACD, AIDC, IASTE

Coordonator: Prof.dr. Dana Petcu ([email protected])

1 Scheduling in heterogeneous environments

- analiza mecanismelor de planificare a sarcinilor de calcul in medii omogene si adaptarea la medii heterogene - cunostinte necesare: calcul distribuit - contributii la proiectul AMICAS (http://amicas.hpc.uvt.ro)

IACD AICD IS

2 Auto-scaling mechanism in multiple Cloud enviornments

- analiza mecanismelor pentru suportul elasticitatii in Cloud si adaptarea la medii eterogene - cunostinte necesare: calcul distribuit - contributii la proiectul AMICAS (http://amicas.hpc.uvt.ro)

IACD AICD IS

3 Model-driven architectures and tools migration towards Clouds

- analiza uneltelor open-source folosite in arhitecturi orientate spre modele si identificarea componentelor care pot fi executate la distanta, in Cloud - cunostinte necesare: calcul distribuit, inginerie software - contributii la proiectul ModaClouds (disponibil din 1 Sept: www.modaclouds.eu)

IACD AICD IS

5 Virtual Clusters in the Cloud - contributii la realizarea unei platforme pentru servicii de calcul paralel - dispozitive utilizate: http://hpc.uvt.ro - cunostinte necesare: calcul paralel - contributii la proiectul HOST (http://host.hpc.uvt.ro)

IACD AICD IS

6 Analysis and benchmarks of programming tools for parallel computing

- investigarea uneltelor noi de programare paralela, precum cele pentru GPUuri, si crearea de seturi de testare - dispozitive utilizate: http://hpc.uvt.ro - cunostinte necesare: C, calcul paralel - contributii la proiectul HOST (http://host.hpc.uvt.ro)

IACD AICD IS

7 High performance computing in remote sensing

- algoritmi si coduri pentru procesare de imagini de dimemsiuni mari scalabile la capacitatea supercalculatorului - dispozitive utilizate: http://hpc.uvt.ro - cunostinte necesare: C, MPI, calcul paralel - contributii la proiectul HOST (http://host.hpc.uvt.ro)

IACD AICD IS, IASTE

8 Scalability of parallel algorithms

- identificarea si analiza unor algoritmi si coduri scalabile la capacitatea supercalculatorului - dispozitive utilizate: http://hpc.uvt.ro - cunostinte necesare: C, MPI, calcul paralel - contributii la proiectul HOST (http://host.hpc.uvt.ro)

IACD AICD IS

Coordonator: Prof.dr. Tudor Jebelean ([email protected] )

1 Automatic generation of parsers

and translators Teoretic: studiul metodelor de analiza sintactica si lexicala. Practic: implementarea unui algoritm de construire a analizorului lexical si sintactic precum si a traductorului aferent pe baza gramaticii a doua limbaje. Cunostinte necesare: limbaje formale, Java sau C++

IACD, AICD, IS

2 Strategies for automated reasoning in natural style

Teoretic: sequent calculus in predicate logic Practic: Identification of appropriate strategies and implementation of an automatic reasoner in natural style. Cunostinte necesare: Mathematical Logic, Mathematica

IACD, AICD, IS

3 Transformation of resolution proofs into sequent proofs

Teoretic: sequent calculus and resolution in predicate logic Practic: Identification of equivalent rules from sequent calculus and resolution, implementation of the appropriate provers Cunostinte necesare: Mathematical Logic, Mathematica

IACD, AICD, IS

Coordonator: Prof.dr. Stefan Maruster ([email protected] )

1 Bandwidth reduction algorithms Studiu teoretic si implementare algoritmi numerici IASTE,

IACD, AIDC

2 Krasnoselski-Mann iteration for the computation of fixed points

Studiu teoretic si implementare algoritmi numerici IASTE, IACD, AIDC

3 Projection algorithms for convex feasibility problems


4 Broyden methods for nonlinear equations


5 Attraction basins in complex spaces.


Coordonator: Conf.dr. Mircea Dragan ([email protected])

Nr crt


1 Calcul Paralel in algebra elementara

Lucrarea trebuie sa cuprinda: a. Studiul teoretic: elemente de calcul paralel, algoritmi paraleli in aritmetica elementara b. Aplicatie: implementarea algoritmilor pe modelul multicore

AIDC, IACD, IS

2 Calcul Paralel in geometrie

Lucrarea trebuie sa cuprinda: a. Studiul teoretic: elemente de calcul paralel, algoritmi paraleli in geometrie computationala b. Aplicatie: implementarea algoritmilor pe modelul multicore

AIDC, IACD, IS

3 Calcul Paralel in teoria grafurilor

Lucrarea trebuie sa cuprinda: a. Studiul teoretic: elemente de calcul paralel, algoritmi paraleli in teoria grafurilor b. Aplicatie: implementarea algoritmilor pe modelul multicore

AIDC, IACD, IS

4 Calcul Paralel in combinatorica

Lucrarea trebuie sa cuprinda: a. Studiul teoretic: elemente de calcul paralel, algoritmi paraleli in combinatorica b. Aplicatie: implementarea algoritmilor pe modelul multicore

AIDC, IACD, IS

5 Algoritmi de analiza sintactica in paralel

Lucrarea trebuie sa cuprinda: a. Studiul teoretic: elemente de calcul paralel, algoritmi paraleli de analiza sintactica b. Aplicatie: implementarea algoritmilor pe modelul multicore

AIDC, IACD, IS

Coordonator: Conf.dr. Paraschiva Popovici([email protected] )

1 Analiza amortizat Cele mai uzuale tehnici folosite n analiza amortizat. (ntr-o analiz amortizat

timpul necesar execuiei unei secvene de operaii asupra unei structuri de date este msurat, n medie, pentru toate operaiile efectuate).

IACD, IASTE, IS

2 Drumuri minime de surs unic ntrun graf.

Implementarea celor mai cunoscui algoritmi, n C sau Java IACD, IASTE, IS

3 Drumuri minime ntre toate perechile de noduri ale unui graf

Implementarea celor mai cunoscui algoritmi, n C sau Java IACD, IASTE, IS

4 Algoritmi greedy Implementri n C sau Java IACD, IASTE, IS

5 Utilizarea msurtorilor soft i asigurarea calitii n domeniile Proiectrii Orientate Obiect (OOD)

Implementri n C sau Java IACD, IASTE, IS

Coordonator: Conf.dr. Victoria Iordan ([email protected])

Nr crt


1 Utilizarea BPML (Business Process Modeling Language) in activitatile unei companii

1. Martin Owen and Jog Raj- BPMN and Business Process Management. Introduction to the New Business Process Modeling Standardhttp:// www.omg.org/bpmn/Documents/6AD5D16960 .BPMN_and_BPM.pdf 2. http://www.bptrends.com/ 3. http://www.eclipse.org/bpmn/ 4. XML Schema Part 1: Structures, Henry S. Thompson, David Beech, Murray Maloney, Noah 5. Mendelsohn, W3C, 2 May 2001 http://www.w3.org/TR/xmlschema-1//

IACD, AIDC, IS

2 Sistem software generic pentru oferirea de suport tehnic ntr-o organizaie

http://en.wikipedia.org/wiki/Technical_support IACD, AIDC, IS

3 Sistem software distribuit pentru oferirea de suport tehnic n cadrul unei companii multinaionale

http://en.wikipedia.org/wiki/Technical_support Obs. Temele 2 si 3 necesit proiectarea vizual a proceselor i implementarea lor ntr-un sistem de management a proceselor de afaceri (de exemplu JBoss jBPM).

IACD, AIDC, IS

4 Modelarea proceselor de afaceri (BPM) pe platforma Eclipse

IACD, AIDC, IS

5 Arhitectura JCA (Java Cryptography Architecture). Aplicatii

http://java.sun.com/javase/6/docs/technotes/guides/security/ crypto/CryptoSpec.html http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/guide/security/CryptoSpec.html

IACD, AIDC, IS

6 Securitatea retelelor wireless. Aplicatii Java

http://www.securizare.ro/content/view/484/36/ http://prodlogsys.ici.ro/new_ici/prezentare/revista/ria200 3_2/art5.htm

IACD, AIDC, IS

7 Criptosisteme cu chei publice. Aplicatii Java

Bruce Schneier - Applied Cryptography, 2nd edition (John Wiley & Son - Jan 1996) Victor Valeriu Patriciu - Criptografia si securitatea retelelor de calculatoare cu aplicatii in C

IACD, AIDC, IS

8 Modele matematice in curgerea fluidelor

Implementari in Mathematica/ Maple/ MathCAD IASTE

Coordonator: prof.dr. Daniela Zaharie ([email protected])

Nr crt


1 Mediu flexibil pentru proiectarea si testarea algoritmilor de tip Differential Evolution

Descriere: Algoritmii de tip Differential Evolution sunt algoritmi aleatori bazati poe populatii destinati rezolvarii diferitelor probleme de optimizare (globala, multimodala, dinamica, multicriteriala). La ora actuala exista zeci de variante si e dificil de ales varianta potrivita pentru o problema. Se impune astfel dezvoltarea unui program suficient de flexibil care sa permita testarea variantelor existente si investigarea unor variante noi. Exista diferite biblioteci destinate calculului evolutiv insa nici una nu cuprinde toate variantele curente de DE. Obiectiv: Dezvoltarea unui framework flexibil pentru implementare/testare algoritmi de tip DE. Rezultate asteptate: Analiza comparativa a variantelor de DE + eventual identificarea unor imbunatatiri ale acestora. Cunostinte necesare: algoritmi evolutivi, programare C++ Soft: C++ + biblioteci de calcul evolutiv Bibliografie: 1. Price, K.V., Storn, R.M., Lampinen, J.A., Differential Evolution. A Practical Approach to Global Optimization, Springer, 2005.2. Das, S., Suganthan, P.N., A Survey of the State-of-the-Art, IEEE Trans. on Evolutionary Computation, Vol. 15, No. 1, 2011, pp. 4-31.

IACD, AIDC, IASTE, IS

2 Predictia accesarilor unui serviciu Web folosind retele neuronale cu antrenare online

Descriere: Numarul de cereri adresate unui server Web poate varia mult in diferite perioade de timp. Pentru a asigura functionalitatea permanenta si cu costuri reduse a unui astfel de server (in special in contextul cloud) se impune predictia momentelor in care apar fluctuatii mari in cereri (pentru a asigna resurse suplimentare sau pentru a elibera resurse). Aceasta predictie se poate realiza folosind diferite modele. Obiectiv: Implementarea unui model de predictie bazat pe o retea neuronala cu antrenare online (pe baza datelor primit de la server) si capacitate de a identifica variatiile semnificative ce intervin in numarul de cereri. Rezultate asteptate: Identificarea arhitecturii si a algoritmului de antrenare adecvat (se vor avea in vedere inclusiv algoritmi evolutivi) + implementarea + testarea pe date reale Cunostinte necesare: retele neuronale, modele de predictie, algoritmi evolutivi, notiuni de baza in cloud computing Soft: Java Bibliografie: 1.M. Finger, G. Bezzera, D. Conde; Resource use pattern analysis for predicting resource availability in opportunistic grids, Concurrency and Computation: Practice and Experience, 20092.S.Islam, J.Keung, K.Lee, A. Liu; Empirical prediction models for adaptive resource provisioning in the cloud, Future Generation Computer Systems, pp 155-162, 20123.J. Kupferman, J.Silverman, P.Jara, J. Browne; Scaling into the Cloud, Advanced Operating Systems, 20124.M. Kapp, R. Sabourin, P. Maupin; A Dynamic Optimization Approach for Adaptive Incremental Learning, Int. J.of Intell.Syst., pp. 1101-1124, 2011

IACD, AIDC, IS

3 Utilizarea algoritmilor evolutivi pentru rezolvarea problemelor de biclustering

Descriere: Biclustering inseamna gruparea datelor simultan cu selectia atributelor relevante. Este o tehnica intens folosita in analiza datelor referitoare la expresia genica. Problema este dificila si au fost propuse diferite variante de algoritmi euristici (inclusiv algoritmi evolutivi). Obiectiv: Implementarea unor algoritmi specializati pentru biclustering (inclusiv algoritmul Church-Cheng si algoritmi bazati pe metaeuristici inspirate de natura). Rezultate asteptate: Studiul comparativ a mai multor algoritmi pentru biclustering, Cunostinte necesare: algoritmi de grupare, algoritmi bazati pe grafuri, algoritmi evolutivi, notiuni de bioinformatica Soft: C++/Java/Python la alegere Bibliografie: 1.Y. Cheng, G.Church; Biclustering of expression data, 20002. K. Bryan, P.Cunningham; Bottom-Up Biclustering of Expression Data, 20064.S. Bleuler, A. Prelic, and E.Zitzler; An EA Framework for Biclustering of Gene Expression Data, 2004

IACD, IASTE

4 Eficientizarea alinierii secventelor biologice utilizand calcul de inalta performanta

Descriere: Algoritmii exacti de aliniere a secventelor biologice (ex: Needleman Wunsch, Smith Waterman si in special cei de aliniere multipla) au complexitate computationala cel putin patratica in raport cu lungimile secventelor. Se pune problema utilizarii calculului de inalta performanta pentru eficientizarea algoritmilor de aliniere. Obiectiv: Identificarea variantelor adecvate de paralelizare si implementarea in paralel a mai multor algoritmi de aliniere a secventelor . Rezultate asteptate: Studiu de scalabilitate a implementarilor paralele pe cluster si BG/P Cunostinte necesare: algoritmi de aliniere, calcul paralel Soft: C + MPI / OpenMP Bibliografie: 1. T. Rognes; Faster Smith-Waterman database searches with inter-sequence SIMD

parallelisation, BMC Bioinformatics, 2011 2. S. Manavski, G. Valle; CUDA compatible GPU cards as efficient hardware accelerators for

Smith-Waterman sequence alignment, BMC Bioinformatics, 2008 3. P.Borovska, Scaling of Parallel Software for Biological Sequences Alignment

IACD, IASTE, IS

5 Studiu comparativ si extinderea unor pachete open-source pentru analiza datelor

Obiective. Analiza detaliata a functionalitatilor oferite de Weka si RapidMiner (varianta recenta a pachetului YALE) si eventual a altor instrumente. Identificarea avantajelor/dezavantajelor si a componentelor ce pot fi extinse. Implementarea extinderilor. Rezultate asteptate. Rezultate comparative pentru seturi de date de dimensiuni mari si/sau nebalansate (variatie mare intre numarul de instante corespunzatoare diferitelor categorii). Software. Java, Weka (http://www.cs.waikato.ac.nz/ml/weka/), RapidMiner (http://rapid-i.com/content/view/186/196/) Cunostinte necesare: programare, data mining Bibliografie. 1. Mierswa, Ingo and Wurst, Michael and Klinkenberg, Ralf and Scholz, Martin and Euler, Timm: YALE: Rapid Prototyping for Complex Data Mining Tasks, in Proceedings of the 12th ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (KDD-06), 2006 2.Mark Hall, Eibe Frank, Geoffrey Holmes, Bernhard Pfahringer, Peter Reutemann, Ian H. Witten (2009); The WEKA Data Mining Software: An Update; SIGKDD Explorations, Volume 11, Issue 1.

IACD, AIDC, IASTE

6 Tehnici evolutive de selectie a instantelor si atributelor in seturi mari de date

Descriere. In cazul seturilor foarte mari de date extragerea exemplelor si a atributelor relevante ce pot fi utilizate pentru construirea modelelor de clasificare sau grupare este o prelucrare esentiala. Selectia intsantelor/atributelor este o problema de optimizare combinatoriala dificila pentru care nu exista algoritmi exacti eficienti. In ultimii ani s-au dezvoltat mai multe meta-euristici (in special de tip evolutiv) destinate rezolvarii acestei probleme. Diferitele variante difera prin modul de reprezentare si prin specificul operatorilor evolutivi. Obiective: implementarea si studiul comparativ a mai multor metaeuristici de selectie a instantelor/atributelor. Rezultate asteptate: identificarea unei metode adecvate, implementarea unei aplicatii usor de configurat si testarea pentru seturi mari de date. Cunostinte necesare: data mining, algoritmi evolutivi Software: Java, Weka (http://www.cs.waikato.ac.nz/ml/weka/), Keel (http://www.keel.es/) Bibliografie: 1.J. Derrac, S.Garcia, F. Herrera; Survey on Evolutionary Instance Selection and Generation, Journal of Applied Metaheuristic Computing, 1(1), 60-92, January-March 2010 2.S.C. Yasta; Different metaheuristic strategies to solve the feature selection problem, Pattern Recognition Letters 30 (2009) 525534 3. J. Alcal-Fdez, A. Fernandez, J. Luengo, J. Derrac, S. Garca, L. Snchez, F. Herrera. KEEL Data-Mining Software Tool: Data Set Repository, Integration of Algorithms and Experimental Analysis Framework. Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing 17:2-3 (2011) 255-287.

IACD, AIDC, IS, IASTE

7 Imbunatatirea scalabilitatii algoritmilor evolutivi prin coevolutie

Descriere. Algoritmii coevolutivi de tip cooperativ (Cooperative Coevolutionary Algorithms) se bazeaza pe evolutia mai multor populatii a caror evaluare se realizeaza in maniera cooperativa. Coevolutia este benefica in cazul problemelor de dimensiuni mari cand fiecare subpopulatie corespunde unei subprobleme. Implementarea acestor algoritmi ridica o serie de dificultati relative la alegerea strategiei de cooperare si a parametrilor de control a procesului de coevolutie Obiective: Implementarea si analiza comparativa a mai multor variante de algoritmi coevolutivi . Rezultate asteptate. Identificarea variantelor adecvate de algoritmi evolutivi pentru diferite clase de probleme si proiectarea unui prototip de sistem pentru studiul proprietatilor algoritmilor coevolutivi. Cunostinte necesare. Algoritmi evolutivi, optimizare Software: limbaj de programare la alegere Bibliografie: 1. Wiegand, R.P, Liles, W.C., De Jong, K.A.: An Empirical Analysis of Collaboration Methods in Cooperative Coevolutionary Algorithms. Proc. of Genetic and Evolutionary Computation Conference (2001) 2. Yang, Z., Tang, K., Yao, X.: Large scale evolutionary optimization using cooperative coevolution. Information Sciences, 178, 2985-2999 (2008)

IACD, AIDC

8 Analiza exploratorie a comportarii algoritmilor evolutivi

Descriere: O problema acuta in proiectarea algoritmilor evolutivi o reprezinta alegerea/ajustarea parametrilor de control (dimensiune populatie, rata incrucisare, rata mutatie etc). O posibila solutie o reprezinta estimarea valorilor acestor parametrii prin analiza statistica a rezultatelor obtinute aplicand diverse instante ale algoritmilor asupra unor functii de test. Obiectiv: Dezvoltarea unui mediu de testare sistematica a comportarii algoritmilor evolutivi pornind de la module existente (ex: ECJ) si folosind generatoare de functii test (ex: www.itee.uq.edu.au/~marcusg/msg.html) Rezultate asteptate: Studiu sistematic a catorva variante de algoritmi (dintre cele implementate in ECJ). Cunostinte necesare: algoritmi evolutivi, statistica, programare Java Soft: Java, ECJ (http://cs.gmu.edu/~eclab/projects/ecj/) Bibliografie: 1. A. Czarn, C. MacNish, K. Vijayan, B. Turlach, R. Gupta, Statistical Exploratory Analysis of Genetic Algorithms, IEEE Trans. on Evolutionary Computation, vol. 8, no. 4, 2004. 2. V. Nannen, S.K. Smith, A.E. Eiben, Costs and benefits of tuning parameters of evolutionary algorithms, PPSN 2008 [www.cs.vu.nl/~gusz/papers/2008-PPSN-Nannen-Smit-Eiben.pdf] 3. M. Gallagher, B. Yuan, A general-purpose tunable landscape generator, IEEE Trans. on Evolutionary Computation, vol 10, no.5, 2006

IACD, AIDC, IASTE, IS

Coordonator : conf.dr. Cristina Mindruta ([email protected])

Nr crt


1 Mecanisme de proiectare OO pentru asigurarea persistentei datelor. Studii de caz.

Scop: Clasificarea mecanismelor de proiectare pentru persistenta datelor functie de tipul bazei de date. Descrierea de principiu a fiecarei categorii de mecanisme. Studii de caz pentru framework-uri ORM (object-relational mapping) ex. JPA, Hibernate.

IS

2 SOMF (Service Oriented Modeling Framework) - metodologie pentru dezvoltare de aplicaii orientate pe servicii.

Scop: Studiul metodologiei SOMF. Utilizarea acesteia n realizarea unei aplicaii.

IS

3 Arhitecturi de sisteme pentru managementul continutului (CMS) Studii de caz.

Scop: Studiul si analiza comparativa a arhitecturilor mai multor categorii de CMS. Experimentarea utilizarii acestora in dezvoltarea unei aplicatii.

IS

4 Metodologii si instrumente software pentru proiectare OO in cadrul metodelor agile de dezvoltare de software. Aplicatie.

Scop: Se va face o analiza a rolului si ponderii activitatii de proiectare in cadrul mai multor metode agile de dezvoltare de software. Se vor analiza, de asemenea, metodologiile utilizate si instrumentele suport pentru acestea. Se va propune (sau alege) o metodologie si se va construi un instrument software care sa extinda un software open-source de modelare UML cu o componenta de aplicare a metodologiei respective.

IS

5 JMS(Java Message Service) API i implementri

Scop: Se va studia JMS n relaie cu arhitecturi de sisteme orientate pe evenimente. Se va realiza o analiz comparativ a mai multor implementri cu un studiu de caz.

IS

6 Generatoare de aplicatii. Realizarea unui generator de aplicatii pentru un anumit domeniu.

Scop: Studiul metodei de reutilizare de concepte bazata pe generator de aplicatii. Exemple semnificative. Crearea unui generator de aplicatii simple pentru un domeniu ce va fi ales.

IS

7 Arhitecturi software pentru Cloud Computing

Scop: Studiul cercetrilor curente n domeniu.

Coordonator: Conf.dr. Florin Fortis ([email protected])

1 Baze de date XML Lucrarea este orientata spre analiza si compararea principalelor sisteme de gestiune a bazelor de date, bazate pe XML, cum ar fi eXist, Sedna, monetDB si altele. Identificarea unor sabloane de utilizare sau integrarea acestora in aplicatii clasice sunt directii care pot fi avute in considerare. Bazele de date XML se nscriu n tendina noSQL. O atenie special va fi acordat sistemelor de baze de date in-the-cloud. Suport tehnologic: XML, XML databases (eXist, sedna, monetDB). Limbaje de programare: Java, C/C++

IS, IACD, IADC

2 Sabloane pentru limbaje de coreografie si orchestratie

Axata pe BPMN ca notatie grafica cu caracteristici pentru dezvoltarea coreografiilor, subiectul lucrarii este orientat spre identificarea sabloanelor de modelare si modul in care acestea pot fi implementate intr-o mapare spre limbaje de executie (ex. BPEL). Suport tehnologic: limbaje de coreografie si notatii grafice (BPMN), platforma Intalio. Limbaje: BPEL, ca limbaj de executie, BPMN ca notatie grafica. Posibil, dezvoltarea unor componente bazate pe Java. Alte informatii: www.workflowpatterns.com

IS, IACD, AIDC

3 Dezvoltarea unui framework de testare BPEL

Testarea aplicatiilor bazate pe BPEL este o provocare permanenta, avand in vedere numarul limitat de posibilitati existente. Implementarea BPELUnit ofera un comportament de baza, prin care este posibila testarea proceselor BPEL cu comportament tipic sincron. Lucrarea isi propune continuarea si completarea activitatii de dezvoltarea a unui framework de testare bazat pe eTSM/ATML (vezi google project http://code.google.com/p/edtf/) in scopul realizarii unui framework complet pentru testarea proceselor BPEL.


4 Adaptarea bibliotecilor matematice LAPACK/BLAS pentru un mediu distribuit bazat pe Scala

Limbajul Scala ofer suportul ideal pentru construirea de aplicaii scalabile. Bibliotecile lapack/blas ofer, pe de alt parte, suportul necesar pentru rezolvarea unor probleme matematice complexe. Prin adaptarea acestor biblioteci la un mediu bazat pe scala se ofer suportul pentru exploatarea intensiv a acestor biblioteci matematice. Lucrarea i propune exploatarea modelului bazat pe actori din scala n scopul expunerii suportului matematic. Suport tehnologic: XML, lapack/blas, platforme bazate pe scala Limbaje: Scala/Akka, Java, C/C++

IS, IACD, AIDC

5-6 Utilizarea tehnologiilor workflow pentru dezvoltarea aplicatiilor matematice

Pornind de la rezultatele teoretice ale unor proiecte derulate n cadrul departamentului de informatic, scopul lucrarilor din aceasta categorie este de a realiza o implementare completa la nivel de workflow management a diferitelor modele identificate. Acestea includ clasificarea si ciclul de viata a problemelor ODE (stiff, IVP), clasificarea si ciclul de viata a metodelor de rezolvare a problemelor ODE (stiff, IVP), precum si dezvoltarea interactiva a workflow-ului inteligent asociat interfetei utilizator. Acest subiect poate suporta pana la trei lucrari distincte. Suport tehnologic: XML, tehnologii asociate platformei Orbeon (incl. suport pentru documente matematice = mathdox), dezvoltare de servicii web/grid Limbaje: BPEL/BPMN, Java, C/C++, limbaje specifice XML


Coordonator: Lect.dr. Adriana Popovici ([email protected])

1 Procesarea imaginilor cu ajutorul automatelor celulare (Image processing with cellular automata)

Se propun cteva metode pentru filtrarea i determinarea conturului imaginilor digitale cu ajutorul automatelor celulare; compararea rezultatelor cu cele obinute prin folosirea metodelor clasice.

IACD, AIDC

2 Automate celulare n criptografie (Cellular automata in cryptography)

Criptografia se ocup cu toate aspectele unei comunicri sigure, semntur digital, bani electronici etc. Criptosistemele construite pe baza automatelor celulare pot produce, la pre redus, criptri/decriptri la standarde nalte. Propunem cteva modele ce vor fi descrise i implementate.

IACD, AIDC

3 Automate celulare i algoritmi genetici (Cellular automata and genetic algorithms)

Inventarea algoritmilor genetici a avut ca scop simularea unor procese observate n evoluia natural. n lucrare vor fi descrii i implementai algoritmi celulari de programare genetic clasic.

IACD, AIDC

4 Modelarea fenomenelor fizice cu ajutorul automatelor celulare (Modeling physical phenomena with cellular automata)

Automatele celulare s-au dovedit a fi utile pentru modelri n fizic datorit structurii lor fizice i abilitii de a simula comportamentul complex, neliniar, ntlnit la numeroase sisteme extinse spaial. n lucrare vor fi descries i implementate modele celulare ale unor fenomene fizice cum ar fi, de exemplu, distribuia gazelor.

IACD, AIDC

5 Aplicaii ale automatelor celulare n industrie (Cellular automata and their applications in industry)

n ciuda unei largi rspndiri a centrelor geografice de ntreprinztori i a impactului lor important n economie, exist un numr relativ mic de cercettori ce studiaz factorii ce influeneaz dezvoltarea acestor centre. Relaiile existente ntre luarea unei decizii locale i dinamica competiiei i performanei pot fi evideniate cu ajutorul automatelor celulare. Lund n considerare o perspectiv autogenetic a organizaiilor care privesc ntreprinztorii ca un proces social n dezvoltare, se poate construi un model computaional care s explice modul n care comportamentul competitiv asociat unor afaceri individuale evolueaz n cadrul grupurilor geografice cu proprieti colective complexe.

IACD, AIDC

Coordonator: lect. Dr. Adrian Craciun ([email protected])

1 Logical Frameworks A logical framework is a formal meta-language for deductive systems. The primary tasks supported in logical frameworks to varying degrees are * specification of deductive systems, * search for derivations within deductive systems, * meta-programming of algorithms pertaining to deductive systems, * proving meta-theorems about deductive systems. The purpose of thesis is the study of the formalism and its application to systematic theory exploration. Previous knowledge: logic, programming skills.

AIDC

2 Higher Order Unification and Matching

Higher-order unification is the problem: given an equation t = u containing free variables, is there a solution substitution such that t and u have the same normal form? The terms are drawn from the simply typed lambda calculus. Higher order matching is the particular instance: when the term u is closed, can t be pattern matched to u? Although higher-order unification is undecidable (even if free variables are only second-order), higher-order matching was conjectured to be decidable by Huet. The aim of this thesis is to study the theoretical foundations and to implement higher order unification/matching, and apply the implementation in relevant examples.

AIDC

3-4

F4. F5 F4, F5 are algorithms for computing Groebner bases that allow parallel computation of reduction, proposed by Faugere. The goal of the proposed thesis is to understand and implement the above algorithms.

AIDC

5 Coming to terms with F4, F5.

The goal of this thesis is to analyse whether/what from the F4, F5 can be reformulated for the term rewriting case, whether this is already known or the results are novel.

AIDC

6 Topics proposed by students

I will also accept to supervise topics proposed by students, provided that I'm in position to do so, i.e. topics covered are logic, logic programming, constraint solving, theorem proving, computer algebra.

AIDC

OBSERVATII: Lucrarile se adreseaza studentilor (licenta/master) de la Romana sau Engleza. Cunoasterea limbii engleze este insa esentiala pentru parcurgerea materialelor bibliografice. Conditiile de lucru sunt descrise la http://web.info.uvt.ro/~acraciun/lectures/studentsHowTo.pdf In particular, se va lucra PE TOT PARCURSUL ANULUI (subiectele sunt de asa natura incat nu pot fi completate in timp mai scurt) studentii ce lucreaza cu mine isi vor aloca 2 ore pe saptamana pentru un seminar special, PLUS timpul necesar lucrului la subiectul ales!

Coordonator: lect.dr. Calin Sandru ([email protected])

1 Arhitecturi software pentru dezvoltarea de sisteme expert

Sistemele expert constituie o categorie de aplicatii software ale caror caracteristici dezirabile (functionale si ne-functionale) necesita ajustarea proceselor de dezvoltare si management. Exemple de specificitati ale sistemelor expert sunt procesele legate de ingineria cunostintelor, sau de explicare a rationamentului. Tema propune investigarea si propunerea de solutii arhitecturale pentru dezvoltarea de sisteme expert care manifesta abilitati de explicare a rationamentului. Cerinte : - Cunoasterea cel putin a unui limbaj de dezvoltare sisteme expert (CLIPS sau JESS) - Abilitati de analiza si modelare software

IACD, AIDC, IS

2 Arhitecturi software pentru dezvoltarea de sisteme real-time

Impactul elementelor legate de gestiunea timpului asupra aplicatiilor software conduce la considerarea sistemelor realtime ca o clasa speciala de aplicatii software. Tema propune investigarea sistemelor real-time din punct de vedere architectural si implementarea in limbajul Java, conform specificatiilor RTSJ, a unei platforme de livrare a datelor financiare bursiere. Cerinte: - Cunoasterea buna a limbajului Java si a modelarii OOP - Cunoasterea elementelor specifice programarii concurente

IACD, AIDC, IS

3 Mecanisme de asigurare a proprietatii de "high-availability (HA)" in sistemele software

Sistemele software complexe sunt cel mai adesea constituite din componente. Esecul unor componente poate compromite functionarea aplicatiilor, factor esential in aplicatii de o anumita natura (business critical sau mission-critical). Este de aceea imperativa considerarea unor mecanisme prin care componentele critice sa poata fi rapid inlocuite in cazul unor erori. Tema propune investigarea tehnologiilor sau tehnicilor prin care se poate realiza conceptul de high-availability si implementarea unui mecanism cat mai generic de HA intr-un limbaj obiectual. Cerinte: - Cunostinte bune de OOP - Abilitati de proiectare a sistemelor

IS, IACD, AIDC