Thesisonderwerpen 2005-2006 Prof. Jan Vanthienen

Onderwerpen in verband met objectgeoriënteerde software-ontwikkeling, Business Rules, Delphi en de Prologa werkbank

The business rules approach is a methodology—and possibly special technology—by which you capture, challenge, publish, automate, and change rules from a strategic business perspective. The result is a business rules system, an automated system in which the rules are separated, logically and perhaps physically, from other aspects of the system and shared across data stores, user interfaces, and perhaps applications.

Prologa is een tool voor het modelleren en implementeren van bedrijfsregels en kennissystemen via beslissingstabellen. De werkbank is ontwikkeld in Borland Delphi voor Windows. Uitbreidingen en verfijningen vormen telkens het onderwerp van een afgebakende eindverhandeling. De ontwikkeling van elk onderdeel gebeurt met behulp van Delphi. Maximale support en expertise zijn aanwezig.

Nr.

Student

Richting

Titel

Werkleider

Uitwerking van een gevalstudie van Business Rules modellering en implementatie in modelgedreven architecturen

Context: Modelgedreven architecturen zijn erop gericht analyse en ontwerp vanuit verschillende niveaus van abstractie, bijvoorbeeld op conceptueel, technologiespecifiek en platformafhankelijk niveau, en vanuit verschillende aspecten , bijvoorbeeld data-, proces-, en motivatieaspecten, te belichten. Reeds gedurende heel wat jaren is Object-Orientatie (OO) het dominante paradigma voor modelgedreven architectuur. Hoewel OO-concepten aantrekkelijk zijn voor analyse en ontwerp, moet men vaststellen dat OO alleen niet in staat is om complexe bedrijfsregels in verband met validatie, definities, berekeningen en reactiviteit, zo voor te stellen dat deze zodanig traceerbaar en aanpasbaar zijn, dat een onafhankelijke ontwikkeling en evolutie van bedrijfsregels en informatiesystemen mogelijk wordt.

Verhandeling: In deze verhandeling worden enkele zogenaamde "best practices" voor het gebruik van bedrijfsregels in modelgedreven architecturen uiteengezet. Deze best practices worden gestaafd met modellen en een implementatie van de "UServ Financial Services" gevalstudie.

Referenties:

OMG, "Semantics of Business Vocabulary and Business Rules (SBVR) standard." 2005.

Voor de beschrijving van de gevalstudie, zie: Business Rules Forum, "UServ Financial Services Product Derby Case Study." 2005. beschikbaar op www.businessrulesforum.com/conf_derby.php

Stijn Goedertier

Tom Wuytack

(kaart binnen)

TEW

**De rol van Business Rules in Supply Chain planningsystemen**

Context: Supply chain-optimalisatie richt zich op het opstellen van optimale productie- en logistieke plannen. Traditioneel worden hiervoor centrale, hiërarchische planningssystemen ingeschakeld. Er zijn echter verschillende nadelen verbonden aan deze aanpak. De beslissing- en optimalisatieproblemen blijven in deze systemen immers vaak verborgen voor de gebruiker. Daarnaast houden deze systemen in hun planning geen rekening met subjectafhankelijke en sterk aan verandering onderhevige beperkingen en eigenschappen die zich in de realiteit voordoen.

Informatie- en telecommunicatiesystemen zijn vandaag de dag efficiënt genoeg geworden om de communicatieoverhead op te vangen die gepaard gaat met de real-time, klantgerichte optimalisatie van supply chain-operaties. De uitdaging is hierbij te komen tot een gedistribueerd, real-time planningssysteem dat de mogelijkheid heeft om subjectafhankelijke beperkingen en voorkeuren, zogenaamde business rules, te definiëren zodat plannen op maat van de klant opgesteld kunnen worden. Dergelijke planningssystemen hebben ook meer aandacht voor de gebruiker, die aan de hand van visualisaties en simulaties in staat is actief deel te nemen aan de planning. Een mogelijke technologie om dit alles ten dele te realiseren is Constraint (Logic) Programming (CLP), dat toelaat optimalisatieproblemen op declaratieve wijze te beschrijven.

Verhandeling: Deze verhandeling onderzoekt de rol die business rules kunnen spelen in suply chain-planningssystemen. De volgende elementen kunnen hierbij aan bod komen: een kwalitatief veldonderzoek naar supply chain-planningsbehoeften bij bedrijven, een methodologie voor het inzetten van bedrijfsregels in supply chain-planningsystemen, het oplossen van een complex combinatorisch optimalisatieprobleem,…

Referenties:

Ivan Bratko, Prolog Programming for Artificial Intelligence, Addison Wesley , 2000.
Tao Yang, Chunxia Lu, Wenli Li, Study on agile supply chain management, 2004 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, Volume 7, 10-13 Oct. 2004.
Bean, J.W.; Devpura, A.; O'Brien, M.; Shirodkar, S. "Optimizing Supply-Chain Planning." Intel Technology Journal, August 2005. Beschikbaar op http://developer.intel.com/technology/itj/2005/volume09issue03/art06_supplychain/p04_ourapproach.htm
Optimization at ILOG, Beschikbaar op: http://cermics.enpc.fr/cours/OUVSOPHIA/ILOGOptim.pdf

Stijn Goedertier

Edmond Van Steenberge

(kaart binnen)

HBI

Consolidatie van XML imports en exports in Prologa

HBI

Tree pretty printing vanuit beslissingstabellen

Nog verder te beschrijven ...

Johan Huysmans

Onderwerpen in verband met data mining en knowledge discovery

De technologische vooruitgang heeft er toe geleid dat in de meeste organisaties aan een steeds sneller tempo data geproduceerd worden, waardoor het moeilijk wordt hieruit informatie te selecteren. Dit heeft geleid tot een sterke behoefte aan visualisatie en vervolgens aan geautomatiseerde manieren om nieuwe kennis te verwerven uit deze data. Bij de extractie van kennis uit data (knowledge discovery of data mining genoemd) wordt getracht om in een massa gegevens nieuwe, niet triviale en nuttige relaties en patronen te herkennen.

Nr.

Student

Richting

Titel

Werkleider

Mieren die aan data mining doen

Context: Data mining omvat het extraheren van voorheen onbekende informatie uit (vaak grote hoeveelheden) data, en leidt in de juiste context tot kennis. Een hele waaier van technieken zijn hiervoor reeds toegepast, zoals C4.5, logistieke regressie, neurale netwerken, … Classificatie is een onderdeel van data mining en omvat het toekennen van een datapunt een bepaalde klasse, op basis van specifieke karakteristieken. Hiervoor wordt beroep gedaan op een hoeveelheid van beschikbare data met gekende klasse.

AntMiner+is een data mining techniek die gebaseerd is op artifiële mierenkolonies. Het intelligente gedrag van mieren, emergent behavior genoemd, vloeit voort uit de zelforganisatie en indirecte communicatie tussen de mieren. Artificiële mierenkolonies zijn gebaseerd op biologische mierenkolonies en bestaan uit zeer simpele software-agenten, die net zoals mieren slechts een beperkt geheugen en vermogen hebben. AntMiner+ extraheert een set van begrijpbare regels en is daarom uiterst relevant in domeinen waar interpreteerbaarheid van het gegenereerde model noodzakelijk is, zoals credit scoring (onderscheid maken tussen goede betalers en wanbetalers van financiële instellingen) en het stellen van medische diagnose.

Thesis: De thesis omvat het verder meewerken aan het classificatie algoritme en de toepassing van de techniek in het credit scoring domein.

Profiel: Gemotiveerde student/e met kennis van programmeren, alsook sterk in conceptuele opbouw van algoritmen.

Referenties:

http://iridia.ulb.ac.be/~mdorigo/ACO/publications.html

Papers over AntMiner+ op aanvraag

David Martens

Het bouwen van begrijpbare credit scoring modellen a.d.h.v. geavanceerde data mining technieken

Context: In een kredietverleningscontext kan data mining toegepast worden voor de opstelling van modellen die de kredietwaardigheid van toekomstige klanten voorspellen. Gebaseerd op de kenmerken en het terugbetalingsgedrag van klanten uit het verleden tracht men hierbij modellen te schatten die de kans op succesvolle terugbetaling van nieuwe potentiële klanten zo nauwkeurig mogelijk berekenen (ook wel credit scoring genoemd). Neurale netwerken (NN) en support vector machines (SVMs) zijn technieken die goed presteren qua accuraatheid van het gegenereerde model, maar zijn moeilijk praktisch inzetbaar omdat het model beschreven wordt door een complexe wiskundige formule, onbegrijpbaar voor de experts die de uiteindelijke beslissingen moeten nemen. Andere technieken, zoals logistieke regressie en C4.5 zijn dan wel begrijpbaar, maar moeten onderdaan qua accuraatheid.

Thesis: De student/e combineert lineaire, begrijpbare technieken met meer accurate niet-lineaire technieken, zoals NN en SVMs. Eerste wordt een lineair gedeelte gebouwd, en op het overblijvende residu wordt een SVM of NN getraind. Het NN/SVM gedeelte wordt vervolgens a.d.h.v. regel extractie omgezet in simpele regels, resulterend in een accuraat, doch begrijpbaar model. Het geheel wordt toegepast op allerlei credit scoring datasets.

Profiel: Gemotiveerde student/e met kennis van programmeren en interesse in data mining.

Referenties:

http://www.econ.kuleuven.be/fetew/pdf_publicaties/bi_articles/bi.nr12.pdf
http://www.bnb.be/dq/KredObs/N/comment4_n.htm
http://www.sas.com/offices/europe/belux/customer/cust_kul2.html

David Martens

Onderwerpen in verband met E-business, E-government, E-learning

Nr.

Student

Richting

Titel

Werkleider

Diverse onderwerpen

Nr.

Student

Richting

Titel

Werkleider

Verder uitbouwen en implementeren van een portaalsite voor de Contactgroep Beleidsinformatici Leuven.

De verhandeling bouwt voort op de site die vorig jaar werd ontwikkeld in ASP.NET. Hier moeten een aantal zaken aan toegevoegd worden, zoals ledenadministratie, paswoordbeheer, tijdschriftcollectie, administratie van betalingen, toegang voor studenten, interessante links, enz. Programmeerkennis is nodig, maar kan verworven worden. Verder is het belangrijk aandacht te hebben voor de volledige administratie van een vereniging (adressen, betalingen, facturen, enz.). Het maken van eenvoudige HTML pagina's is niet aan de orde.

Zie http://www.econ.kuleuven.ac.be/cbl

David Martens

De economische gevolgen van de eerste operationele quantum-computer

Context: Digitale gegevensverwerking is gebaseerd op bits van informatie, met als mogelijke waarden 0 en 1. Quantum computing daarentegen is gebaseerd op zogehete qubits die in feite op hetzelfde moment 0 en 1 zijn. De positie, impuls of een andere toestand van een elementair deeltje blijft `ambigu' totdat een proces van `desambiguering' ertoe leidt dat het deeltje beslist waar het is, waar het is geweest, en wat voor kenmerken het heeft.

Eén enkele qubit vertegenwoordigt twee mogelijke oplossing, vermits het tegelijk 0 en 1 kan zijn. Twee aan elkaar gekoppelde qubits vertegenwoordigen vier mogelijke antwoorden. Een quantum computer met 100 qubits vertegenwoordigt 2¹⁰⁰ antwoorden. Het probleem wordt uitgedrukt als een test die moet worden uitgevoerd op alle mogelijke antwoorden, en wordt vertegenwoordigd door een reeks qubits. Wanneer deze qubits decohereren blijft er een reeks nullen en enen over die slagen voor de test.

Thesis: Reeds gekende toepassingen voor dergelijke quantum computers zijn het zeer snel factoriseren van grote getallen (Shor's algoritme), veilige communicatie en doorzoeken van ongestructureerde databanken (algoritme van Grover). Op dit moment is een volledig operationele quantumcomputer nog niet voorhanden, en in deze thesis gaan we na wat de economische gevolgen zijn van de (vrij zekere) revolutionaire introductie ervan. Enkel al Shor’s algoritme zal vele gevolgen hebben, vermits vele encryptie-technieken juist gebaseerd zijn op de assumptie dat het ontbinden in priemfactoren van grote getallen praktisch onmogelijk is.

Profiel: Student/e die zich vastbijt in het onderwerp, creatief, met economische inzichten, niet afgeschrikt door dergelijke complexe materie.

Referenties: www.qubit.org

David Martens