Η παρούσα διατριβή αντιμετωπίζει το πρόβλημα της διαχείρισης και της εξόρυξης γνώσης από δεδομένα του Παγκόσμιου Ιστού, με έμφαση σε χρονικά επισημειωμένα δεδομένα που παράγονται σε κοινωνικά δίκτυα (social media). Τα κοινωνικά μέσα αντιμετωπίζονται ως πηγές δεδομένων σχετικά με τις διαφορετικού τύπου ενέργειες οι οποίες πραγματοποιούνται από ένα σύνολο χρηστών σε συγκεκριμένες χρονικές στιγμές. Οι ενέργειες αυτές ποικίλλουν ανάλογα με το εκάστοτε κοινωνικό δίκτυο, περιλαμβάνοντας ενδεικτικά: τη δημοσίευση περιεχομένου (κειμένου / φωτογραφιών / βίντεο), το σχολιασμό δημοσιεύσεων τρίτων, την ανταλλαγή μηνυμάτων μεταξύ χρηστών, την ανάθεση μετα-δεδομένων σε περιεχόμενο (π.χ. επισημειώσεις, όπως ετικέτες -tags-), ενώ συχνά συνοδεύονται και από τη δήλωση της γεωγραφικής θέσης του χρήστη ή του περιεχομένου. Συνεπώς, η δραστηριότητα των χρηστών στα κοινωνικά δίκτυα συχνά εμπεριέχει ποικίλες αλληλεπιδράσεις με άλλους χρήστες ή / και συσχετίσεις μεταξύ διαφορετικού τύπου οντότητων (π.χ. δημοσιεύσεις περιεχομένου). Το γενικότερο πρόβλημα που μελετήθηκε στην παρούσα διατριβή έγκειται στην ανακάλυψη αποτελεσματικών μεθόδων για την αξιοποίηση των δεδομένων που παράγονται μέσω των κοινωνικών δικτύων (αλληλεπιδράσεις, περιεχόμενο), δίνοντας έμφαση στη χρονική και στη γεωγραφική επισημείωση τους, για την ανακάλυψη μη προφανών προτύπων συμπεριφοράς, καθώς και κοινοτήτων (ομάδων) χρηστών ή άλλων οντοτήτων. Για το σκοπό αυτό προτάθηκαν μεθοδολογίες για τη μοντελοποίηση αλληλεπιδράσεων και ενεργειών χρηστών κοινωνικών δικτύων και την εξόρυξη γνώσης από γράφους (graph mining), την ανάλυση κειμένου (text processing), καθώς και την αναγνώριση μη τυπικών συμπεριφορών (anomaly detection). Το παραπάνω γενικό πρόβλημα μελετήθηκε σε τρεις βασικούς άξονες: (Α) την ανάλυση εξελισσόμενων γράφων από δεδομένα κοινωνικών δικτύων για την ανακάλυψη κοινοτήτων, (Β) την ανακάλυψη μη τυπικών συμπεριφορών αλληλεπίδρασης, και (Γ) την ανάλυση διαμοιρασμένου περιεχομένου για την παροχή υπηρεσιών (με έμφαση σε υπηρεσίες στα πλαίσια έξυπνων πόλεων). Η εξόρυξη γνώσης από εξελισσόμενα δεδομένα μεγάλης κλίμακας είναι το κοινό στοιχείο των παραπάνω επιμέρους προβλημάτων, καθώς και η αξιοποίηση της δυναμικής αυτών των δεδομένων για την ανακάλυψη όψεων της σημερινής κοινωνίας, όπως αυτή αντικατοπτρίζεται μέσα από τις δραστηριότητες και τις απόψεις των χρηστών στα κοινωνικά δίκτυα.