Η διπλωματική εργασία αυτή,ασχολείται με τη δημιουργία ενός διδακτικού πακέτου που θα χρησιμοποιείται για τη διδασκαλία του μαθήματος "Ανάλυση Διαστημάτων" από απόσταση. Σκοπός του είναι η αξιοποίησή του από τον φοιτητή για περαιτέρω εξάσκηση στο σπίτι και για εμπέδωση των όσων διδάχθηκε στην τάξη. Πριλαμβάνει συνοπτική θεωρία στα πλαίσια του μαθήματος που διδάσκεται σε προπτυχιακό επίπεδο στο τμήμα Μαθηματικών του Παν/μιου Πατρών καθώς και παραδείγματα συνδεδεμένα άμεσα με τη θεωρία που έχει διδαχθεί. Υπάρχει σύνδεση κάθε παραγράφου της θεωρίας με τα αντίστοιχα παραδείγματα, τα οποία είναι σε μορφή video. Υλοποιούνται όλες οι μέθοδοι που αναφέρονται στο βιβλίο και υπάρχει γραφική απεικόνιση κάθε βήματος του αλγορίθμου τους και ηχητική επεξήγηση αυτών, με σκοπό την καλύτερη κατανόησή τους. Μέσα στο πακέτο υπάρχουν και ασκήσεις πολλαπλής επιλογής, αντιστοίχησης και σταυρόλεξο, όπου είτε θα μπορεί ο αναγνώστης φοιτητής να ασχοληθεί μόνος του στο σπίτι, είτε να αξιοποιηθούν από τον διδάσκοντα με τη χρήση μηχανής προβολής για εξάσκηση στην τάξη. / This diplomatic essay is related to the creation of a teaching package which will be used in the teaching process of "Interval Analysis" through distant learning. Its aim is to be fully used by the student for further practice at home and to consolidate everything they have been taught within the classroom. More analytically, it includes concise theory of the subject framework whivh is taught in Mathematics Department of Patra University in the Bachelor's level. It also includes examples directly connected to the already taught theory. Specifically, there is a connection of each theory paragraph to the corresponding examples which exist in the form of a video clip. In addition, every method mentioned in the book is accomplished and there is a graph of every step in their algprithm as well as sound effect explanation in order to their being better understood. This package includes multiple choice exercises, mathing exercises and a crossword puzzle with which the student reader will be able either to be busy with at home or the teacher will be able to fully used them with the use of a projector for practice in classroom.

Σε αυτή την εργασία, ασχολούμαστε με το πρόβλημα της επίλυσης συστημάτων μη γραμμικών αλγεβρικών ή/και υπερβατικών εξισώσεων και συγκεκριμένα αναφερόμαστε σε βελτιωμένες αλγοριθμικές τεχνικές επίλυσης τέτοιων συστημάτων. Μη γραμμικά συστήματα υπάρχουν σε πολλούς τομείς της επιστήμης, όπως στη Μηχανική, την Ιατρική, τη Χημεία, τη Ρομποτική, τα Οικονομικά, κ.τ.λ. Υπάρχουν πολλές μέθοδοι για την επίλυση συστημάτων μη γραμμικών εξισώσεων. Ανάμεσά τους η μέθοδος Newton είναι η πιο γνωστή μέθοδος, λόγω της τετραγωνικής της σύγκλισης όταν υπάρχει μια καλή αρχική εκτίμηση και ο Ιακωβιανός πίνακας είναι nonsingular. Η μέθοδος Newton έχει μερικά μειονεκτήματα, όπως τοπική σύγκλιση, αναγκαιότητα υπολογισμού του Ιακωβιανού πίνακα και ακριβής επίλυση του γραμμικού συστήματος σε κάθε επανάληψη. Σε αυτή τη μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία αναλύουμε τη μέθοδο Newton και κατηγοριοποιούμε μεθόδους που συμβάλλουν στην αντιμετώπιση των μειονεκτημάτων της μεθόδου Newton, π.χ. Quasi-Newton και Inexact-Newton μεθόδους. Μερικές πιο πρόσφατες μέθοδοι που περιγράφονται σε αυτή την εργασία είναι η μέθοδος MRV και δύο νέες μέθοδοι Newton χωρίς άμεσες συναρτησιακές τιμές, κατάλληλες για προβλήματα με μη ακριβείς συναρτησιακές τιμές ή με μεγάλο υπολογιστικό κόστος. Στο τέλος αυτής της μεταπτυχιακής εργασίας, παρουσιάζουμε τις βασικές αρχές της Ανάλυσης Διαστημάτων και τη Διαστηματική μέθοδο Newton. / In this contribution, we deal with the problem of solving systems of nonlinear algebraic or/and transcendental equations and in particular we are referred to improved algorithmic techniques of such kind of systems. Nonlinear systems arise in many domains of science, such as Mechanics, Medicine, Chemistry, Robotics, Economics, etc. There are several methods for solving systems of nonlinear equations. Among them Newton's method is the most famous, because of its quadratic convergence when a good initial guess exists and the Jacobian matrix is nonsingular. Newton's method has some disadvantages, such as local convergence, necessity of computation of Jacobian matrix and the exact solution of linear system at each iteration. In this master thesis we analyze Newton's method and we categorize methods that contribute to the treatment of drawbacks of Newton's method, e.g. Quasi-Newton and Inexact-Newton methods. Some more recent methods which are described in this thesis are the MRV method and two new Newton's methods without direct function evaluations, ideal for problems with inaccurate function values or high computational cost. At the end of this master thesis, we present the basic principles of Interval Analysis and Interval Newton's method.