Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετάται το πρόβλημα της ανάλυσης χωροχρονικών δεδομένων. Τα χωροχρονικά δεδομένα είναι τα δεδομένα τα οποία σχετίζονται τόσο μετο χώρο όσο και με το χρόνο. Η ανάλυση χωροχρονικών δεδομένων είναι η διαδικασία εύρεσης προτύπων και η εξαγωγή γνώσης από τα χωροχρονικά δεδομένα. Παραδείγματα χρονικών δεδομένων αποτελούν οι τροχιές οχημάτων (π.χ. λεωφορείων ή ταξί) τα οποία κινούνται στην πόλη καταγράφοντας την τοποθεσία (στίγμα GPS) τους και τη χρονική στιγμή της κάθε μέτρησης ή οι τροχιές ζώων οι οποίες είναι ιδιαίτερα σημαντικές για ζωολόγους προκειμένου να κατανοήσουν τη συμπεριφορά του οικοσυστήματος. Οι πανταχού παρόντες κινητές συσκευές δημιουργούν τεράστιους όγκους δεδομένων από τροχιές κινούμενων αντικειμένων οι οποίες είναι ιδιαίτερα δύσκολο να κατανοηθούν και να αναλυθούν στην αρχική τους (μη επεξεργασμένη) μορφή. Ένα παράδειγμα ανάλυσης χωροχρονικών δεδομένων αποτελεί η εξαγωγή προτύπων κίνησης χρησιμοποιώντας ιστορικά δεδομένα τα οποία περιέχουν ακολουθείες των τοποθεσιών που κάθε κινούμενο αντικείμενο έχει επισκεφθεί. Ένα άλλο παράδειγμα ανάλυσης χωροχρονικών δεδομένων, το οποίο επικεντρώνεται σε αστικά περιβάλλοντα, είναι η μοντελοποίηση της κυκλοφοριακης κατάστασης του οδικού δικτύου. Ο στόχος σε αυτή την περίπτωση είναι η ανάλυση σε πραγματικό χρόνο των χωροχρονικών δεδομένων τα οποία παράγονται από ένα σύνολο κινούμενων οχημάτων και η κατανόηση της τρέχουσας κυκλοφοριακής κατάστασης στο οδικό δίκτυο καθώς και η πρόβλεψη της εξέλιξης της κυκλοφοριακής κατάστασης στο άμεσο μέλλον. Επιπλέον, τα παραδοσιακά κεντρικά συστήματα με έναν υπολογιστικό κόμβο δεν είναι σε θέση να αντιμετωπίσουν την τρέχουσα μαζική κλίμακα των χωροχρονικών δεδομένων, κυρίως επειδή μόνο ένας κεντρικός υπολογιστής δεν είναι σε θέση να λαμβάνει και να επεξεργάζεται σε πραγματικό χρόνο όλα τα εισερχόμενα δεδομένα. Λόγω της συγκεκριμένης αδυναμίας, υπάρχει μετατόπιση στην χρήση κατανεμημένων συστημάτων επεξεργασίας ροών χωροχρονικών δεδομένων. Οι συνεισφορές της διδακτορικής διατριβής επικεντρώνονται στις παρακάτω θεματικές περιοχές: (i) εντοπισμός συχνών διαδρομών από τροχιές κινούμενων αντικειμένων, (ii) υβριδική εκτίμηση του χρόνου μετάβασης και (iii) κατανεμημένη επεξεργασία σύνθετων γεγονότων.