Τα τελευταία χρόνια, τόσο σε παγκόσμιο επίπεδο αλλά κυρίως σε Ευρωπαϊκό, παρατηρείται μια προσπάθεια για θέσπιση διαρκώς αυστηρότερων νόμων και διατάξεων που αφορούν την πολιτική περιβάλλοντος, αντικατοπτρίζοντας την αυξημένη οικολογική συνείδηση του συνόλου των πολιτών. Παράλληλα, αναζητούνται μέθοδοι και τεχνικές προκειμένου σε όλους τους τομείς δραστηριότητας των ανθρώπων να επιτυγχάνεται περιορισμός της ρύπανσης. Μέσα σε αυτό το γενικότερο πλαίσιο διαχείρισης, ιδιαίτερη σημασία έχουν τα έργα αποχέτευσης και επεξεργασίας αποβλήτων, που ως σκοπό έχουν την όσο το δυνατόν γρηγορότερη και οικονομικότερη απομάκρυνση των ακάθαρτων και βλαβερών για το περιβάλλον νερών (απόβλητα), καθώς και την κατάλληλη επεξεργασία (καθαρισμό τους), ώστε να διατεθούν ακίνδυνα στο περιβάλλον (Αραβώσης et al, 2003). Σκοποί της διαδικασίας επεξεργασίας λυμάτων είναι η απομάκρυνση των αιωρούμενων σωματίων, της οργανικής ύλης, των μικροβιακών οργανισμών και της τροφικής τους αλυσίδας, αφήνοντας τα υγρά που απομένουν κατάλληλα για απορρόφηση από το έδαφος ή τη διάθεσή τους σε ποτάμια ή στη θάλασσα. Οι τρεις βασικές στάθμες της διαδικασίας επεξεργασίας λυμάτων χαρακτηρίζονται ως πρωτοβάθμια, δευτεροβάθμια και τριτοβάθμια. Κατά την πρωτοβάθμια επεξεργασία πρέπει να απομακρύνονται περίπου τα δυο τρίτα των αιωρούμενων σωματίων και το ένα τρίτο της οργανικής ύλης. Στη δευτεροβάθμια επεξεργασία σε δοχεία ή επιφάνειες αερισμού γίνεται αποδόμηση των μικροοργανισμών που μεταλλάσσονται σε οργανική ύλη. Στο πέρας της χρησιμοποιείται πολλές φορές χλώριο ή ενώσεις του για την απομάκρυνση των επιβλαβών μικροβίων. Αυτή είναι η τριτοβάθμια επεξεργασία, που απαιτείται μόνο όταν πρέπει τα επεξεργασμένα λύματα να χυθούν σε περιβαλλοντολογικά ευαίσθητη υγρή όδευση, οπότε απομακρύνονται οι θρεπτικές ουσίες, όπως αζωτούχες και φωσφορούχες ενώσεις που διευκολύνουν την ανάπτυξη βακτηρίων, μικροβιακών ή άλλων οργανισμών. Πρέπει να τονιστεί ότι οι τρεις αυτές διαδικασίες δεν είναι ποτέ πλήρως διαχωρισμένες και γενικά εξαρτώνται από το σύστημα επεξεργασίας λυμάτων και τις απαιτήσεις αποδόμησής τους. Οι υποχρεώσεις των μηχανικών, των ιδιοκτητών και των ενοίκων που ισχύουν για τις κεντρικές αποχετεύσεις κτιρίων ή οικισμών περιλαμβάνονται σε σχετική Υγειονομική Διάταξη (Aπ. E1β/221 της 22.1/ 24.2.1965 ΦEK 138B) ή αναφέρονται στο Γ.O.K., στον Kτιριοδομικό Kανονισμό και στην T.O.T.E.E. 2412/ 86. Προϋπόθεση για την κατασκευή ιδιωτικού συστήματος συλλογής, επεξεργασίας και διάθεσης των υγρών αποβλήτων είναι η έκδοση άδειας από την αρμόδια αρχή. H προστασία του περιβάλλοντος, του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα και των θαλασσών επιβάλλει την αποφυγή διάθεσης λυμάτων κατά τρόπο που να προξενεί μόλυνση στο υδατικό απόθεμα της γης. Είναι έτσι αναγκαίο σε κάθε περίπτωση που δεν έχει εξασφαλιστεί κεντρικό δίκτυο αποχέτευσης να λαμβάνονται μέτρα διάθεσης των λυμάτων με κατασκευές που γίνονται με δαπάνη των κατασκευαστών των κτιρίων ή των οικισμών ώστε να εξασφαλίζεται διάθεση των λυμάτων κατά τρόπο που να μην επηρεάζεται δυσμενώς το περιβάλλον. Η νομοθεσία η σχετική με τη διάθεση των λυμάτων κτιρίων σε περιοχές χωρίς κεντρικό δίκτυο αποχέτευσης επιβάλλει την υποβολή μελέτης επεξεργασίας και διάθεσής τους (Τσίγκας, 2003) Τα τελευταία χρόνια, προκειμένου να ελεγχθεί η ρύπανση και να αποφευχθεί η περαιτέρω υποβάθμιση των υδατικών πόρων του πλανήτη, έχουν θεσπιστεί ειδικές νομοθετικές διατάξεις, που αφορούν στη βιολογική διεργασία των υγρών αποβλήτων πριν αυτά διατεθούν στους υδάτινους αποδέκτες. Έτσι η βιολογική απομάκρυνση τόσο του οργανικού φορτίου όσο και των θρεπτικών συστατικών (κυρίως αζώτου και φωσφόρου) έχει καταστεί πλέον επιτακτική. Οι διεργασίες βιολογικής απομάκρυνσης του αζώτου μέσω της νιτροποίησης και της απονιτροποίησης βρίσκουν σήμερα ευρεία εφαρμογή στην επεξεργασία τόσο των αστικών και των βιομηχανικών υγρών αποβλήτων όσο και στην προεπεξεργασία του πόσιμου νερού. Η νιτροποίηση (βιολογική οξείδωση της αμμωνίας) υλοποιείται από δύο διαφορετικές κατηγορίες αυτότροφων βακτηριών. Η πρώτη ομάδα (νιτρωδοποιητές) μετατρέπει την αμμωνία (NH+4 ) σε νιτρώδη(NO−2 ) και στη συνέχεια η δεύτερη ομάδα, οι νιτρικοποιητές, οξειδώνει περαιτέρω το ενδιάμεσο προϊόν (νιτρώδη) σε νιτρικά (NO − 3 ). Η απονιτροποίηση είναι η βιολογική διεργασία, η οποία ευθύνεται για την απομάκρυνση του αζώτου με τη μορφή τωννιτρικών και/ή νιτρωδών από τα απόβλητα μέσω της μετατροπής τους σε αέριο άζωτο. Τα τελευταία χρόνια, γίνεται σημαντική ερευνητική προσπάθεια για να παρακαμφθεί το στάδιο της νιτρικοποίησης. Είναι επιθυμητό η αμμωνία να οξειδώνεται σε νιτρώδη και μετά απευθείας να λαμβάνει χώρα η απονιτροποίηση, παρά να γίνεται πρώτα η μετατροπή σε νιτρικά στα συστήματα απομάκρυνσης αζώτου. Θεωρητικά εξοικονομείται περίπου 25% σε δέκτη ηλεκτρονίων (οξυγόνο) και 40% σε δότη ηλεκτρονίων, ενώ επίσης ο ρυθμός απονιτροποίησης αυξάνεται κατά 63% με μικρότερη παραγωγή βιομάζας, οφέλη ιδιαίτερα σημαντικά από οικονομικής πλευράς, καθώς μειώνεται αρκετά το κόστος λειτουργίας της μονάδας επεξεργασίας αποβλήτων. Η παράκαμψη αυτή συνήθως επιτυγχάνεται ρυθμίζοντας κατάλληλα τη συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου, το pH και τη θερμοκρασία. Ο σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η εύρεση του βέλτιστου τρόπου λειτουργίας αντιδραστήρα SBR μέσω σχεδιαστικών και λειτουργικών διαφοροποιήσεων με σκοπό την απομάκρυνση του αζώτου από τα λύματα με παράκαμψη της παραγωγής των νιτρικών. Έγινε χρήση των κατάλληλων ρυθμίσεων του πλήθους και της διάρκειας των αερόβιων και ανοξικών φάσεων λειτουργίας του αντιδραστήρα σύμφωνα με την προηγούμενη γνώση που είχαμε αποκτήσει από την εμπειρία του εργαστηρίου πάνω σε αυτή την τεχνολογία και την πατέντα που έχει εξελίχθη στο εργαστήριο μας. Έτσι έγινε περαιτέρω εξέλιξη της πιλοτικής μονάδας που είχε εγκατασταθεί στο χώρο του Βιολογικού Καθαρισμού της πόλεως της Πάτρα σε μεγαλύτερη κλίμακα και σε πραγματικές συνθήκες μεταβολής οργανικής φόρτισης. Κατά την διάρκεια της παρούσας εργασίας έγινε σχεδιασμός και κατασκευή τριών διαφορετικών μονάδων επεξεργασίας λυμάτων τύπου SBR. / In recent years, both at the global level but mainly European, there is an attempt to introduce successively more stringent laws and provisions relating to environmental policy, reflecting the increased environmental awareness of all citizens. At the same time, methods and techniques in order sought in all areas activity of people to achieve the reduction of pollution. within this overall management framework, particular importance are the works sewage and waste treatment, which are designed as long as possible faster and economical removal of dirty and harmful for the water environment (wastes) and the appropriate treatment (purification them) so disposed harmless to the environment (Aravossis et al, 2003). Causes of wastewater treatment process is to remove suspended particles, organic matter, microbial organisms and the food chain, leaving the remaining liquids suitable for absorption from the soil or disposal in rivers or the sea. the three basic levels of wastewater treatment process characterized as primary, secondary and tertiary. In primary treatment must be removed about two thirds of suspended particles and a third organic matter. In secondary processing in containers or Ventilation surfaces becomes degradation of the microorganisms mutated in organic matter. At the end of the used several times or chlorine compounds for the removal of harmful microbes.

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη μεθόδoυ υπολογισμού της συνδεσιμότητας περιοχών του εγκεφάλου κατά την διάρκεια μιας πραγματικής και μιας φανταστικής κίνησης του δακτύλου. Η μελέτη βασίζεται σε μετρήσεις (καταγραφές) ηλεκτροεγκεφαλογραφημάτων (ΗΕΓ). Η συνδεσιμότητα εκφράζεται ποσοτικά με το μέγεθος της συνάφειας (coherence) και μπορεί να δώσει απάντηση στο κατά πόσο τα σήματα του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος που παίρνουμε από τα δυο κανάλια σχετίζονται μεταξύ τους. Για να το πετύχουμε αυτό υλοποιήσαμε μια μη γραμμική υπολογιστική μέθοδο συγχρονισμού. Η μη γραμμική μέθοδος ανάλυσης και υπολογισμού της συνδεσιμότητας των εγκεφαλικών περιοχών που υλοποιήθηκε έγινε στο μαθηματικό χώρο της φάσης. Σε αυτό το χώρο το σήμα μου είναι ένα δυναμικό σύστημα. Η πληροφορία που περιέχεται σε αυτό ποσοτικοποιείται με μια μέθοδο που βασίζεται στην ανάλυση του συγχρονισμού φάσης (Phase Dynamics Modelling, PDM). Η ιδέα του συγχρονισμού φάσεων προσφέρει μία νέα προοπτική στην κατανόηση και ποσοτικοποίηση των δυναμικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ συστημάτων συζευγμένων ταλαντωτών. Λαμβάνοντας υπόψη μας την μη γραμμική φύση των νευρικών βιοσημάτων, παρουσιάζουμε μια νέα προσέγγιση στην αναγνώριση της εγκεφαλικής δραστηριότητας και συσχέτισης κατά την διάρκεια πραγματικής και φανταστικής κίνησης του δείκτη των δακτύλων του χεριού. Χρησιμοποιούμε την τεχνική Empirical Mode Decomposition. Η τεχνική αυτή, η οποία είναι το βασικό αντικείμενο μελέτης της εργασίας ονομάζεται εμπειρικός τρόπος αποδόμησης του σήματος (empirical-mode-decomposition EMD) και χρησιμοποιείται για να κάνουμε αποσύνθεση των δεδομένων του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος (EEG) σε έναν αριθμό στοιχειωδών 3 ορθογώνιων συναρτήσεων (elementary – orthogonal modes) με καλά καθορισμένη χρονομεταβλητη συμπεριφορά.(IMFs). Πιθανό πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι οτι με τις παραδοσιακές η μη γραμμικότητα του συστήματος ίσως οδηγήσει σε απώλεια της ενέργειας σε υψηλή συχνότητα με αποτέλεσμα να έχουμε ψεύτικο συγχρονισμό. Είναι μια νέα τεχνική μέθοδος ανάλυσης σημάτων η οποία βασίζεται στον μετασχηματισμό Hilbert – Huang. Στην παρούσα εργασία δίνεται έμφαση στις ομοιότητες δομικής και λειτουργικής οργάνωσης των εγκεφαλικών διασυνδέσεων που πραγματοποιούνται κατά την διάρκεια πραγματικής και φανταστικής κίνησης Στο πείραμα που μελετάμε η ανάλυση συσχέτισης φάσης πραγματοποιείται στο κομμάτι (imf) που αντιστοιχεί στον βητα ρυθμό ( 4th component). H αναπαραγωγή των αποτελεσμάτων με την μέθοδο EMD στον βητα ρυθμό και στην συνέχεια η ανάλυση συγχρονισμόυ φάσης προάγει αυτή την μέθοδο ως: προσαρμοστική (adaptive)-εναλλακτική (alternative) μέθοδο αναγνώρισης πραγματικών συναρτήσεων που προέρχονται από ολόκληρο το σήμα , παρέχοντας έναν νέο τρόπο καθορισμού συγκεκριμένου εύρους ζώνης συχνοτήτων μέσα στην οποία έχουμε φαινομενα συσχέτισης[13]. Η συνέπεια των αποτελεσμάτων τα οποία προέρχονται από ποικίλες καταγραφές αποτελούν σαφή ένδειξη ότι η ανάλυση του συγχρονισμού φάσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν ένα επιπλέον κριτήριο για ένα σύστημα (E-HY) προκειμένου να κωδικοποιήσει την πρόθεση της κίνησης. / -

Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η επεξεργασία μεθόδων Ανάλυσης Ανεξάρτητων Κυρίαρχων Συνιστωσών (Independent Component Analysis) με εφαρμογή σε γεωηλεκτρικά και ηχητικά σήματα. Σκοπός αυτής της μεθόδου είναι η ανάκτηση των ανεξάρτητων κυρίαρχων συνιστωσών (δηλαδή τα σήματα των πηγών) από τα σήματα μίξης. Πραγματοποιήθηκαν εφαρμογές με τη μέθοδο ICA σε τρεις μορφές (πρότυπα, φωνής και γεωηλεκτρικά) σημάτων, καθώς και σε εικόνες, μέσω MATLAB. Η μέθοδος αυτή εκτελέστηκε με τη χρήση του αλγόριθμου FAST-ICA, ο οποίος δίνει τη δυνατότητα διαχωρισμού των πηγών από τα σήματα μίξης. Υπάρχουν δύο τρόποι εφαρμογής του αλγόριθμου FAST-ICA για τα σήματα, ο ένας είναι μέσω GUI και ονομάζεται FAST-ICA LAB και ο άλλος χρησιμοποιώντας τον κώδικα των αλγόριθμων FAST-ICA1 και ICA. Ακόμα πραγματοποιήθηκαν εφαρμογές σε εικόνες χρησιμοποιώντας επίσης τον αλγόριθμο FAST-ICA και η επεξεργασία εκτελέστηκε μέσω GUI που ονομάζεται ICA LAB. Γενικά, αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορα πεδία όπως: οπτική απεικόνιση νευρώνων, αναγνώριση προσώπου, πρόβλεψη των τιμών του χρηματιστηρίου, κινητές τηλεφωνικές επικοινωνίες, αναγνώριση χρώματος αντικειμένου, ηλεκτροεγκεφαλογράφημα, επεξεργασία φωνής, κ.τ.λ. / The main object of this work is the process of methods of Analysis of Independent Sovereign Components with application in geoelectric and sound signals. The purpose of this method is to recuperate the independent sovereign components (signals of sources) from the mixture signals. The applications have been realised by method ICA not only in three forms (models, voice and geoelectric) signals but also in pictures through MATLAB. This method has been executed by the use of algorithm FAST-ICA, which gives the possibility to compare the sources from the mixture signals. There are two ways we can apply the algorithm FAST-ICA for the signals, there is one through GUI and is named FAST-ICA LAB and there is also one other using the code of algorithms FAST-ICA1 and ICA. In addition, the applications were realised in pictures using the algorithm FAST-ICA and the process was executed through GUI that is called ICA LAB. All in all, this method can be used in different fields such as: optical representation neurons, pattern recognition and procession of sound.

- / -

3d αναπαράσταση με παράλληλη επεξεργασία μέσω Matlab / 3D cone beam representation using Matlab

Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η ταξινόμηση των χρωμοσωμάτων, η οποία είναι βασισμένη σε εικόνα-ομαδοποίηση. Σκοπός αυτής της μεθόδου είναι η ταξινόμηση των χρωμοσωμάτων που δείχνει κάθε εικόνα. Στην πραγματικότητα δίνονται έξι (6) διαφορετικές εικόνες που κάθε μία αντιστοιχεί σε μία διαδικασία χρώσης (dye). Κάθε χρωμόσωμα παίρνει έξι τιμές (μία από κάθε εικόνα) από τις οποίες και ταυτοποιείται. Οι διαδικασίες της ταυτοποίησης είναι διαδικασίες ομαδοποίησης και ταξινόμησης. Η ομαδοποίηση γίνεται στον 6-διάστατο χώρο των χαρακτηριστικών και έπειτα γίνεται η ταξινόμηση στο επίπεδο της εικόνας. Η ταξινόμηση αυτή δημιουργεί έναν χάρτη που ονομάζεται καρυότυπος και ο οποίος αναφέρεται στην ταυτοποίηση (αναγνώριση) των χρωμοσωμάτων. Είναι δηλαδή το σύνολο των χρωμοσωμάτων του με τη συγκεκριμένη μορφολογία τους. Ως γνωστόν, ο άνθρωπος έχει 46 διαφορετικά χρωμοσώματα σε κάθε σωματικό του κύτταρο, τακτοποιημένα σε 22 ζευγάρια, τα οποία είναι μορφολογικά ίδια στα αρσενικά και στα θηλυκά άτομα και ονομάζονται αυτοσωμικά ή αυτοσωματικά. Το εικοστό τρίτο ζεύγος που απομένει καθορίζει το φύλο, δηλαδή στη γυναίκα αποτελείται από δύο όμοια χρωμοσώματα, τα XX, ενώ στον άνδρα από δύο διαφορετικά, τα ΧΥ και ονομάζονται χρωμοσώματα φύλου ή φυλετικά. Επομένως, υπάρχουν 24 κατηγορίες χρωμοσωμάτων. Πραγματοποιήθηκαν δύο εφαρμογές σε εικόνες της βάσεως δεδομένων M-FISH (Multiplex or Multicolor Fluorescence In Situ Hybridization), μέσω MATLAB. Η πρώτη εφαρμογή εκτελέστηκε με τη χρήση της Ευκλείδειας απόστασης για την εύρεση του πλησιέστερου γείτονα (nearest neighbor). Eνώ, η δεύτερη μέθοδος με χρήση του αλγόριθμου FCM (Fuzzy C-Means), ο οποίος δίνει τη δυνατότητα διαχωρισμού των n στοιχείων σε c ομάδες, όπου κάθε ομάδα έχει και ένα κέντρο V. Στην ουσία, ξεκινά από ένα τυχαίο σημείο και ύστερα από επαναλήψεις βρίσκει τα σωστά κέντρα. / The object of present work is the classification of chromosomes, which is based on picture-regrouping. Aim of this method is the classification of chromosomes that shows each picture. Actually they are given six (6) different pictures that every correspond in a process of pigmentation (dye). Each chromosome takes six values (one of each picture) from which also is identifying. The processes of identification are processes of regrouping and classification. The regrouping becomes in the 6-dimensional space of characteristics and then becomes the classification in the level of picture. This classification creates a map that is called karyotype and which is reported in the identification of chromosome, depending on it’s form and size. As we know, the person has 46 different chromosomes in each of his bodily cell, arranged in 22 pairs, which are morphological, same in arsenics and in feminine individuals and are named autosomes. The twentieth third pair that remains determines the sex, that is to say in the woman is constituted by two similar chromosomes, the XX, while in the man from the two otherwise, XY. Consequently, there are 24 types or categories of chromosomes. Were realised two applications in pictures of base of data M-FISH (Multiplex Fluorescence In Situ Hybridization), via MATLAB. The first application was executed with the use of Euclidean distance for the finding of nearest neighbour. While, the second method using FCM algorithm (Fuzzy C-Means), which gives the possibility of segregation of n of elements in c teams, where each team has also a centre V. In the substance, it begins from a accidental point and after repetitions finds the right centres.

Η εργασία αυτή έχει ως στόχο την ανάπτυξη συστήματος αυτόματης αναγνώρισης σημάτων οδικής κυκλοφορίας (ΣΟΚ) από ψηφιακές βιντεοσκοπήσεις που λαμβάνονται από κινούμενο όχημα. Μελετώνται αλγόριθμοι που επιλύουν τα εξής προβλήματα: α) εντοπισμός της θέσης του ΣΟΚ σε ψηφιακή φωτογραφία, β) παρακολούθηση του ΣΟΚ στην ακολουθία ψηφιακών εικόνων της βιντεοσκόπησης και γ) ταξινόμηση του ΣΟΚ χρησιμοποιώντας πολλαπλές αναπαραστάσεις του με στόχο την ελαχιστοποίηση του σφάλματος. Το σύστημα αξιολογήθηκε τόσο σε ευνοικές συνθήκες φωτισμού (ηλιόλουστη μέρα, πρωινές ώρες) και οδήγησης (χαμηλές ταχύτητες), όσο και σε αντίξοες συνθήκες, όπως οδήγηση υπό βροχή, νυχτερινή οδήγηση, οδήγηση με υψηλή ταχύτητα κ.α. / This thesis aims at the implementation of a system that performs automatic recognition of road signs (RS) using digital video clips shot from inside a moving vehicle. Algorithms that solve the following issues are studied: a)detection of the position of the RS in digital photographs, b) tracking the RS in the frame sequence of the video clip and c) RS classification using multiple instances of it, aiming at the minimization of error. The system was evaluated in good lighting conditions (sunny day, morning hours) and driving (low speeds), as well as in adverse conditions, like driving in rainy conditions, driving at night, driving at high speeds etc.

- / -

- / -

- / -