Geospatial dataspaces: location - based services and integration of user - generated content

Abstract

The technological advances during the past years have resulted in the change of how people use and interact with the internet. Novel Web technologies and resulting applications have lead to a participatory data ecosystem that when utilized properly will lead to more rewarding services. People have been using cell phones for social interaction, willingly producing vast amounts of information. This, in addition to the technological ability of cell phones to track locations have lead to the consideration of advanced location-based services that take into account not only the location but all of the user-generated data that is produced implicitly or explicitly. In this PhD thesis, we investigate the case of this kind of Location-based Services and specifically of how to improve the typical location-based queries with user-generated content taken from sources in the web in the form of texts. Towards this goal we have focused our research on three main directions: (a) Proposal of access methods that take advantage of the additional information taken from user-generated data, (b) proposal of new location-based queries on top of the proposed access methods that leverage the use of crowdsourced information, (c) efficiency of the execution of the queries leveraging the state of the art in geo-spatial algorithms, graph algorithms and research on set similarity. An extensive literature review has been made in for an in-depth research on the areas of interest towards this PhD thesis. New access methods and query processing algorithms have been proposed in order to support location-based services that are enriched with user-generated content that is extracted from web platforms. Experimental evaluation of the proposed algorithms and techniques prove their efficiency. A framework that works entirely within the database in order to support distance queries on large-scale graphs is proposed. Finally, we present a framework for the collection, analysis, querying and visualisation of social network data,that aims in the support for the proposed enhanced location-based services.

Οι τεχνολογικές εξελίξεις κατά τη διάρκεια των τελευταίων χρόνων έχουν οδηγήσει στην αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι χρησιμοποιούν και να αλληλεπιδρούν με το διαδίκτυο. Οι νέες τεχνολογίες ιστού καθώς και οι εφαρμογές που έχουν προκύψει, οδηγούν σε ένα οικοσύστημα το οποίο όταν χρησιμοποιηθεί σωστά, θα οδηγεί σε χρήσιμες στον άνθρωπο υπηρεσίες. Η χρήση των κινητών τηλεφώνων για την κοινωνική αλληλεπίδραση, οδηγεί στην παραγωγή τεράστιων ποσοτήτων δεδομένων. Αυτό, σε συνδυασμό με την ικανότητα των κινητών τηλεφώνων να ανιχνεύουν τη γεωγραφική τους θέση, οδηγεί στην αναζήτηση πιο προηγμένων υπηρεσιών που λαμβάνουν υπόψη όχι μόνο τη γεωγραφική θέση αλλά και το σύνολο των δεδομένων που δημιουργούνται από τους χρήστες. Σε αυτή την διδακτορική διατριβή, μελετούμε την περίπτωση αυτού του είδους των Υπηρεσιών Θέσης και συγκεκριμένα το πώς μπορούν να βελτιωθούν τα τυπικά ερωτήματα υπηρεσιών θέσης με περιεχόμενο που προέρχεται από πηγές στο διαδίκτυο μέσω των χρηστών, με τη μορφή των κειμένων. Προς την κατεύθυνση αυτή έχουμε εστιάσει την έρευνά μας σε τρεις κύριες κατευθύνσεις: (α) Πρόταση μεθόδων ευρετηρίασης που επωφελούνται από τις πρόσθετες πληροφορίες μέσω του περιεχομένου, (β) πρόταση νέων ερωτημάτων και αλγορίθμων για βελτιωμένες υπηρεσίες θέσης, που εκμεταλλεύονται τις νέες μεθόδους ευρετηρίασης, και (γ) την αποτελεσματικότητα της εκτέλεσης των ερωτημάτων αξιοποιώντας την πιο πρόσφατη έρευνα σε αλγόριθμους εγγύτητας, αλγόριθμους για την εύρεση κοντινότερων μονοπατιών σε γράφους και την έρευνα σχετικά με ομοιότητα συνόλων. Μια εκτενής ανασκόπηση της βιβλιογραφίας έχει πραγματοποιηθεί για μια σε βάθος έρευνα σχετικά με τις περιοχές ενδιαφέροντος που αφορούν αυτή τη διδακτορική διατριβή. Νέες μέθοδοι πρόσβασης και αλγόριθμοι επεξεργασίας επερωτήσεων έχουν προταθεί για να υποστηρίξουν υπηρεσίες θέσης που είναι εμπλουτισμένες με περιεχόμενο που παράγεται από χρήστες και εξάγεται από διαδικτυακές πλατφόρμες. Η πειραματική αξιολόγηση των προτεινόμενων αλγορίθμων και τεχνικών αποδεικνύουν την αποτελεσματικότητά τους. Προτείνεται επίσης ένα σύστημα που λειτουργεί εξ' ολοκλήρου εντός της βάσης δεδομένων, προκειμένου να στηρίξει ερωτήματα απόστασης σε γράφους μεγάλης κλίμακας. Τέλος, παρουσιάζουμε ένα σύστημα για τη συλλογή, ανάλυση, υποβολή επερωτήσεων και την οπτικοποίηση των δεδομένων των κοινωνικών δικτύων, που στοχεύει στην υποστήριξη των προτεινόμενων από αυτή τη διατριβή υπηρεσιών θέσης.