Σχεδίαση και Ανάπτυξη Εφαρμογής για την Επεξεργασία Κειμένου σε Κινητές Συσκευές με τη χρήση Αλγορίθμων Μηχανικής Μάθησης

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται ο σχεδιασμός και η υλοποίηση μιας εφαρμογής για κινητές συσκευές Android. Πιο συγκεκριμένα, στην εφαρμογή αυτή γίνεται ενσωμάτωση προεκπαιδευμένων αλγορίθμων Βαθιάς Μηχανικής Μάθησης που εκτελούν εργασίες Επεξεργασίας Φυσικής Γλώσσας (Natural Language Processing). Ουσιαστικά, σχεδιάζεται μια εφαρμογή μέσω της οποίας ο χρήστης έχει την δυνατότητα να συλλέγει κείμενο από οποιαδήποτε σελίδα επιλέξει στο διαδίκτυο, προκειμένου στη συνέχεια να το τροφοδοτήσει ως είσοδο σε έναν αριθμό διαθέσιμων Νευρωνικών Δικτύων μέσα στην εφαρμογή. Κάποια από τα Νευρωνικά Δίκτυα αυτά εκτελούν την συμπερασματολογία τους πάνω στην εργασία της Απάντησης Ερωτήσεων και κάποια στην εργασία της Ταξινόμησης Κειμένων, ανάλογα με την χροιά τους. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι τόσο η ανάπτυξη της εφαρμογής που προαναφέρθηκε με την ενσωμάτωση αλγορίθμων Βαθιάς Μηχανικής Μάθησης, οι οποίοι θα εκτελούνται τοπικά στη συσκευή, όσο και η αξιολόγηση των χρόνων εκτέλεσης των αλγορίθμων αυτών. Στις μέρες μας, το να γίνεται τοπική εκτέλεση τέτοιων αλγορίθμων σε κινητές συσκευές είναι κάτι που έχει αναπτύξει γύρω του μεγάλο ενδιαφέρον. Ωστόσο, υπάρχουν πολλές δυσκολίες για την αποτελεσματική εκτέλεση τέτοιων αλγορίθμων οι οποίες οφείλονται στους περιορισμένους υπολογιστικούς πόρους που μπορεί να έχει μια κινητή συσκευή. Προκειμένου οι αλγόριθμοι να ενσωματωθούν σωστά, καθώς και για να εκτελούνται σε λογικό χρόνο, εκτελείται μια σειρά τεχνικών, που είναι διαθέσιμες τα τελευταία χρόνια, και κάνουν πλέον δυνατό το παραπάνω εγχείρημα. Στη μελέτη αυτή αρχικά θα παρουσιαστεί το θεωρητικό υπόβαθρο, καθώς και οι τεχνολογίες και τεχνικές που χρησιμοποιούνται προκειμένου να αναπτυχθεί η ζητούμενη εφαρμογή. Τέλος, θα παρουσιαστεί η ανάπτυξη της εφαρμογής καθώς θα μετρηθεί και χρόνος λειτουργιών που σχετίζονται τόσο με την εύρεση του κειμένου εισόδου και την προεπεξεργασία του όσο και με την συμπερασματολογία κάθε μοντέλου προκειμένου να αξιολογηθούν οι αποδόσεις τους στη συσκευή. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι τόσο η ανάπτυξη της εφαρμογής που προαναφέρθηκε με την ενσωμάτωση αλγορίθμων Βαθιάς Μηχανικής Μάθησης, οι οποίοι θα εκτελούνται τοπικά στη συσκευή, όσο και η αξιολόγηση των χρόνων εκτέλεσης των αλγορίθμων αυτών. Στις μέρες μας, το να γίνεται τοπική εκτέλεση τέτοιων αλγορίθμων σε κινητές συσκευές είναι κάτι που έχει αναπτύξει γύρω του μεγάλο ενδιαφέρον. Ωστόσο, υπάρχουν πολλές δυσκολίες για την αποτελεσματική εκτέλεση τέτοιων αλγορίθμων οι οποίες οφείλονται στους περιορισμένους υπολογιστικούς πόρους που μπορεί να έχει μια κινητή συσκευή. Προκειμένου οι αλγόριθμοι να ενσωματωθούν σωστά, καθώς και για να εκτελούνται σε λογικό χρόνο, εκτελείται μια σειρά τεχνικών, που είναι διαθέσιμες τα τελευταία χρόνια, και κάνουν πλέον δυνατό το παραπάνω εγχείρημα.

Στη μελέτη αυτή αρχικά θα παρουσιαστεί το θεωρητικό υπόβαθρο, καθώς και οι τεχνολογίες και τεχνικές που χρησιμοποιούνται προκειμένου να αναπτυχθεί η ζητούμενη εφαρμογή. Τέλος, θα παρουσιαστεί η ανάπτυξη της εφαρμογής καθώς θα μετρηθεί και χρόνος λειτουργιών που σχετίζονται τόσο με την εύρεση του κειμένου εισόδου και την προεπεξεργασία του όσο και με την συμπερασματολογία κάθε μοντέλου προκειμένου να αξιολογηθούν οι αποδόσεις τους στη συσκευή.