Software en Services research @ INTEC

Software en Services research @ INTEC 17-19 March 2012 Filip De Turck, Chris Develder, Frank Gielen, Bart Dhoedt Department of Information Technology

Cloud Computing: conferences TECHNICAL SESSION PROGRAM (chair: Filip De Turck) Service Management Multimedia service management Data service management Hosting Data center management Grid & cloud computing Virtualized infrastructure management Infrastructure as a Service Platform as a Service Software as a Service 2

Agenda Welcome and introduction [Bart Dhoedt] Example of typical planning and time schedule [Philip Leroux, Femke Ongenae] Research Topics Smart client offloading [Pieter Simoens] Service personalization [Philip Leroux] Autonomic networks and services [Niels Bouten] Smart Grids [Chris Develder] ehealth and kennismodellering [Femke Ongenae, Stijn Verstichel] Conclusion and division in small groups Department of Information Technology 3

Positioning within IBBT and Ghent Univ. UGent VUB KULeuven Medicine Engineering Soc. Sciences INTEC ELIS PHOT WiCa IBCN MMLab TFCG CUO IBBT

IBCN hierarchie Universiteit Gent Faculteit Ingenieurswetenschappen & Architectuur Vakgroep Informatietechnologie Onderzoeksgroep Internet Based Communication Networks & Services IBCN Department of Information Technology Broadband Communication Networks (IBCN) 5

IBCN INTEC BreedbandCommunicatieNetwerken Onderzoeksgroep binnen INTEC IBBT onderzoekpartner 130 medewerkers Software 10 professoren 20 postdocs > 90 onderzoekers Networks: 50 medewerkers Track record 50 doctoraten > 1250 publicaties ilab.t testinfrastructuur 500 m 2, 80 racks, 3300 units Wireless Lab Virtual Wall Operational GRID IBCN Networks Services Department of Information Technology Broadband Communication Networks (IBCN) 6

ilab.t 500 m 2

ilab.t : Overzicht Department of Information Technology Broadband Communication Networks (IBCN) 8

ilab.t : Virtual Wall 9

ilab.t : Wireless Lab 10

IBBT Interdisciplinair Instituut voor Breedband Technologie Missie vormen van hoogcompetent menselijk kapitaal door interdisciplinair vraaggedreven basisonderzoek gericht op ICT en breedbanddiensten in samenwerking met bedrijven en overheid Onderzoeksdomeinen Track record meer dan 150 onderzoeksprojecten in de laatste 5 jaar Department of Information Technology Broadband Communication Networks (IBCN) 11

IBBT onderzoeksartners IMEC NES K.U.Leuven K.U.Leuven K.U.Leuven K.U.Leuven K.U. Leuven UAntwerpen UAntwerpen VisieLab UGent UGent UGent UGent UGent UHasselt VUB VUB Department of Information Technology Broadband Communication Networks (IBCN) 12

Samenwerking met bedrijven Department of Information Technology Broadband Communication Networks (IBCN) 13

Important trends Software and Services: important trends 14

Important trends Tackling the increasing complexity by introducing more intelligence inside the software systems 15

Important trends Mobile middleware Pervasive systems Department of Information Technology 16

Important trends Cloud Computing Virtual Machine Mgmt Smart Clients Department of Information Technology 17

Important trends New application domains Department of Information Technology 18

Agenda Welcome and introduction [Bart Dhoedt] Example of typical planning and time schedule [Philip Leroux, Femke Ongenae] Research Topics Smart client offloading [Pieter Simoens] Service personalization [Philip Leroux] Autonomic networks and services [Niels Bouten] Smart Grids [Chris Develder] ehealth and kennismodellering [Femke Ongenae, Stijn Verstichel] Conclusion and division in small groups Department of Information Technology 19

Gepersonaliseerde en contextafhankelijke profielen op Android mobiele toestellen Pieter Van Lysebetten, Sam Govaert Promotor: prof. dr. ir. Filip De Turck Begeleiders: Philip Leroux, Klaas Roobroeck Vakgroep Informatietechnologie IBCN

Probleemstelling Groot aantal mobiele applicaties & contacten Vaak contextafhankelijk Plaatsafhankelijk AlarmClock slaapkamer Angry Birds trein Collega s en klanten op het werk Tijdsafhankelijk QuickOffice tijdens werkuren Facebook avond, weekend Familie en vrienden avond, weekend Persoonsafhankelijk Mail, QuickOffice zakenman Facebook, Youtube student p. 21

Doelstelling 1. Ontdekken van profielen Gepersonaliseerd en automatisch herkend Bvb voor een kotstudent: thuis, kot, school, trein Op basis van contextuele parameters Thuis: vaste locatie, lage verplaatsingssnelheid,... 2. Ontdekken van patronen en verbanden in het gebruik van applicaties en contacten Patronen in het applicatiegebruik: Tijdspatronen, plaatspatronen, snelheidspatronen,... Vb tijdspatroon: vaak rond 20u op Facebook Patronen afhankelijk van meerdere parameters Vb: zetten van de alarmklok voor slapengaan Verbanden: na applicatie X vaak applicatie Y p. 22

Vooraf April/ Mei: Infodagen + afspraak Persoonlijk contact met mogelijke toekomstige begeleiders! Heb je een correct beeld van het onderwerp? Eerste denkoefening om het onderwerp te kneden op maat van de student Keuze-deadline Plato (AJ1213:? mei) Juni: Toekennen / opsplitsen van de onderwerpen Na de examens: Overlopen van de opdracht Toelichting manier van werken en algemene evaluatiecriteria Concrete afspraken m.b.t. rapportering, meetings (vb. 2 wekelijks), Infosessies Opstarten literatuurstudie o.b.v. enkele pointers 3-4 artikels, URL s, IEEE, bibliotheek Regeling praktische zaken / stage 23

Stage tijdens zomermaanden 4 of 6 weken (resp. 3 of 6 studieptn.) Stage telt niet mee voor de thesis Stageverslag best afgewerkt voor aanvang scriptie Goede manier om zich in te werken op een onderwerp Ideale kennismaking met een bedrijf 24

1ste semester Aug.- Okt.: Literatuurstudie Definieren aanpak doelstellingen/ functional requirements Onderzoeksdomeinen: Data Mining (Clustering, Neurale Netwerken, Decision Trees,...) Artificial Intelligence (Rule based systems) Planning Testen van enkele technieken Resultaat: keuze te gebruiken technieken+ verfijnde planning Nov.: Architectuur opstellen + Android kennismaking Client server architectuur of alles op het toestel? Poging porteren van bibliotheken naar Android (hands-on learning) Dec.: Implementatie Inhaalweek: thesisbespreking met tussentijdse presentatie Afspraken rond thesiswerk, afhankelijk van examenrooster 25

2de semester Jan. Maart: thesisbespreking Student stelt zelf besprekingsagenda op (geen presentatie) Status eind maart: Client-Server Architectuur afgewerkt Android Client Service Monitoren van gegevens op toestel (Intern) opslaan van de getrackte gegevens Communicatie met de server (via REST) Events (bvb aanbevelingen) naar widget sturen Widget Visualiseren van informatie Server: alle algoritmes geimplementeerd op de server clustering, association rules, gerichte grafen, 26

April begin Mei: Evaluatie Performantie Netwerkbelasting Serverdiensten Performantie van de Android client Vertragingen op GUI-niveau Batterijverbruik Kwaliteit van de aanbevelingen Mei: Schrijven thesisboek Juni: 2de semester Proefverdediging (1 week voor officiele verdediging) Evaluatie scriptie: Jaarwerk (inzet, technische vaardigheden, zelfstandigheid, ) Boek (diepgang, besluitvorming, vorm, ) Presentatie (voorstelling, vragen beantwoording) p. 27

Agenda Welcome and introduction [Bart Dhoedt] Example of typical planning and time schedule [Philip Leroux, Femke Ongenae] Research Topics Smart client offloading [Pieter Simoens] Service personalization [Philip Leroux] Autonomic networks and services [Niels Bouten] Smart Grids [Chris Develder] ehealth and ontologies [Femke Ongenae, Stijn Verstichel] Conclusion and division in small groups Department of Information Technology 28

Masterproeven Mobile Augmented Reality Smart Clients Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN)

Google Project Glass 30

CLOUD Uitdagingen netwerkvertraging bandbreedte schaalbaarheid gebruiksgemak batterij smartphone geindividualiseerde, real-time multimedia toepassingen voor mobiele gebruikers

visie binnen IBCN CLOUD CLOUDLET femtocell

Masterproef 1 Locatie- en persoonsafhankelijk samenstellen van meereizende virtuale machines in de cloud Welke componenten en data moeten op welke cloud(let) geplaatst worden? Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 33

Masterproef 2 Hand-over van componenten van real-time diensten tussen clouds dichtbij de gebruiker Beheer van de vele handovers voor mobiele gebruikers, zowel op applicatieniveau als via centraal platform Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 34

Masterproef 3 Uitbesteden van taken in hybride cloudomgevingen met Amazon AWS/MS Azure Ontwerp van een raamwerk: toevoegingen aan applicatie en ontwikkeling van een beheerssysteem Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 35

Masterproef 4 Verbeteren van de batterijduur door cyber foraging Ontwikkeling van een energiemodel, beslissingsalgoritmes, softwaretechnische aspecten Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 36

Masterproef 5 Autonome protocolselectie voor gedistribueerde systemen De keuze van de beste netwerktechnologie hangt vaak af van runtime parameters. Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 37

Masterproef 6 Schaalbare grafische bibliotheken voor remote applicaties onder extreme condities Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 38

Masterproef 7 Vanishing PC, a PC in your pocket nieuwe manieren van input/output onderzoeken Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 39

Masterproef 8 Mobiele augmented reality in de cloud Maak bestaande AR algoritmes gedistribueerd, algoritmisch werk, uitbouwen demo Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 40

9205: Automatische moderatie van gebruikers op online dating sites

9206: Ontwerp van een automatisch evaluatiesysteem voor aanbevelingsalgoritmes op online dating sites

9189: Gepersonaliseerde en transparante filtering van aanbiedingen in een VAMP-netwerk VAMP-network (Virtual Anonymous-account Match-oriented Place-based network) Doelstellingen: aanbevelingen + mobiele optimalisaties (batterij, C2DM,...)

Autonomic networks Department of Information Technology 46

Autonomic networks Self-CHOP Self-Configuration Self-Healing Self-Optimization Self-Protection Department of Information Technology 47

IBM MAPE loop Autonomic networks Department of Information Technology 48

Autonomic networks FOCALE reflective loop Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 49

CDN interconnectie voor efficiënte videodiensten op het Internet Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 50

Ontwerp van een self-healing cognitieve cloud omgeving Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 51

Cognitieve (mobiele) video client voor SVCgebaseerde HTTP Adaptive Streaming Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 52

Cognitieve netwerkelementen voor een tweede scherm videoapplicatie Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 53

Ontwerp van een toegangspolicyvertalingssysteem voor autonome gedistribueerde multitenant clouds Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 54

infrastructure Distributed generation (small scale) Local energy storage 8689 Locatiebewuste algoritmes voor slimme Controle-algoritmen energienetwerken om aanstuurbare lasten te verschuiven? Distributed generation (large scale) Green energy sources (fluctuating) ICT Demand side manage ment PHEV charging (car parks) PHEV chargi ng (reside ntial) 56

8686 Automatisch beheersysteem voor controle netwerktoepassingen Automatisch QoS beheer? Karakterisatie netwerkbehoeften? Technologie-scan 57

Bedankt nog vragen?? Chris Develder chris.develder@intec.u gent.be Ghent University IBBT 58

Innovate healthcare through information technology Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 60

Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 61

Vroegtijdige voorspelling van langdurige opnames van patiënten in de Intensieve Zorgen F. Ongenae & F. De Backere ICU + ehealth Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 64

Efficiënte medische beslissingsadvisering uit ehealth databronnen F. De Backere & F. Ongenae ICU + ehealth Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 65

Ontwerp van een autonoom systeem voor kritieke diensten in een Intensieve Zorg afdeling K. Steurbaut & S. Latré ICU + ehealth Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 66

ehomecare Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 67

Intelligente ondersteuning van de thuiszorg F. Ongenae& F. De Backere ICU + ehealth Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 68

Knowledge Management: From collection of information to knowledge! Information Communication Connecting Observe knowing deciding Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 69

Some words on ontology 70

Introduction: why do we need context??! > Disease 1000 results Treatment Detection AI techniques Complete overview? Treatment Sepsis Antibiotics 71

What is an ontology? An ontology is a specification of a conceptualization in the context of knowledge description. has_symptom * Symptom Disease Fever Is a Temp Curable Disease Disease has_treatment * Treatment E has_treatment.treatment Antibiotics 72

Advantages Structured knowledge representation Domain Application Sharing Reuse Support communication Capture knowledge formally Reasoning Extract new knowledge 73

Rules Define Rules/algorithms on top of the ontology Express general workflows, intelligent behavior IF patient makes call AND IF patient just had chemo call has a high priority IF night close the blinds AND dim the lights 74

Een context-aware platform voor real-time ondersteuning van hulpverleners in noodsituaties ICU + ehealth F. De Backere& F. Ongenae Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 75

Intelligente foutdetectie en diagnose voor complexe systemen S. Verstichel & F. Ongenae ICU + ehealth Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 76

Modelleren van onzekerheid in ontologieën F. Ongenae& S. Verstichel ICU + ehealth Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 77

Onderzoekstopics Autonomic networking Autonomic systems Smart Clients Mobile middleware ehealth Department of Information Technology

High level goal admission control availability traffic flow adaptation video rate adaptation response times software distribution

Autonomic systems Department of Information Technology 81

Autonomic systems Department of Information Technology 82

Mobile cloud computing Use resources in the network to enhance mobile applications

Use case: Augmented Reality Rendering Recognition Tracking Mapping 3D Reconstruction Mobile Device Local Network Cloud

The vanishing computer This will lead to a new personal computing model, where the PC fits in your pocket and with new Human-Computer interfaces

Example research topic 86

Mobile Middleware Department of Information Technology 87

Actuele Onderzoekstopics (1) Department of Information Technology 88

Department of Information Technology Broadband Communication Networks (IBCN) 93

ehealth Department of Information Technology 94

ehealth Department of Information Technology 95

HPC in biology Context: in samenwerking met biologen, ontwikkelen we nieuwe algoritmes voor genetisch onderzoek. Gezien de grootte van de typische datasets, wordt hierbij voornamelijk naar efficiënte en parallelle algoritmes gekeken. HPC bioinformatica + Department of Information Technology Internet Based Communication Networks and Services (IBCN) 96

ilab.t : Overview

ilab.t Wireless access DVB-H, WiMax, WLAN technology 98

ilab.t Fixed access and aggregation DSL & cable equipment 99

Infrastructure for production and storage of digital content 100

ilab.t Grid computing Operational grid node Capacity of 1 TeraFLOPS 101

Several applications: audio, video, web services (avalanche) Traffic generators & analyzers Protocol testers ilab.t Test equipment 102

Shielded wireless environment shielded from outside interference tunable attenuators emulate mobility 103

ilab.t Connectivity > 20 Gbit/s connection to Belnet 104

ilab.t Virtual Wall

Virtual Wall @ ilab.t Generic test environment for advanced network and service emulation and evaluation 100+ nodes central switch: Force 10 networks non-blocking display wall (e.g. 20 monitors for experiment visualization) Node functionalities: terminal, server, network node, impairment node Connected to: test boxes for wireless terminals, generic test equipment, simulation nodes (for combined emulation/simulation), Full Automatic Install, remote access,

? Thank you any questions?