Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε εκτίμηση της αναπαραγόμενης βιομάζας του ευρωπαϊκού γαύρου, Engraulis encrasicolus, στην περιοχή του Βορειοανατολικού Αιγαίου (Θρακικό Πέλαγος, Κόλπος Καβάλας, Στρυμωνικός Κόλπος, Λήμνος) τα έτη 2003 και 2004 με τη Μέθοδο Ημερήσιας Παραγωγής Αβγών (DEPM). Για την εφαρμογή της μεθόδου πραγματοποιήθηκαν δύο ωκεανογραφικά ταξίδια με το Ε/Σ «ΦΙΛΙΑ» κατά το μέγιστο της ωοτοκίας του γαύρου τον Ιούνιο του 2003 και του 2004. Στη διάρκεια τους συλλέχθηκαν δείγματα ιχθυοπλαγκτού για την εκτίμηση της ημερήσιας παραγωγής αβγών, ενώ πραγματοποιήθηκαν και λήψεις κατακόρυφων διατομών θερμοκρασίας και αλατότητας σε εκτεταμένο δίκτυο σταθμών. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκαν δειγματοληψίες ενήλικων ατόμων γαύρου είτε επί του επαγγελματικού στόλου των γρι-γρι της περιοχής, είτε με την πελαγική τράτα του «ΦΙΛΙΑ», τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για την εκτίμηση της αναλογίας φύλου, της γονιμότητας ομάδας, της συχνότητας ωοτοκίας και του μέσου βάρους των θηλυκών. Όσον αφορά στις περιβαλλοντικές συνθήκες, το 2003 παρατηρήθηκε αυξημένη στρωματοποίηση των υδάτων, χαμηλότερη επιφανειακή αλατότητα και υψηλότερες τιμές χλωροφύλλης-α, διαφορές που πιθανώς οφείλονται σε αυξημένη εκροή νερού της Μαύρης Θάλασσας. Και τα δύο έτη η βιομάζα του ζωοπλαγκτού ήταν περίπου ίδια. Μέσω απλής ανάλυσης πηλίκου για το χαρακτηρισμό του αναπαραγωγικού ενδιαιτήματος του γαύρου, βρέθηκε ότι και τις δύο χρονιές η ωοτοκία πραγματοποιήθηκε σε νερά με χαμηλή αλατότητα (<34.5), πλούσια σε χλωροφύλλη-α και ζωοπλαγκτό. Αντίθετα, τα θερμοκρασιακά εύρη κατά τις δύο χρονιές διέφεραν, γεγονός που φαίνεται να αντανακλά περισσότερο τις διαφορές θερμοκρασίας ανάμεσα στα δύο έτη παρά διαφορετική προτίμηση για ωοτοκία. Επιπλέον, το 2004 η παραγωγή αβγών ήταν μειωμένη, το πεδίο αναπαραγωγής είχε συρρικνωθεί και η ωοτοκία ήταν επικεντρωμένη στην περιοχή του Θρακικού. Για την εκτίμηση της συχνότητας ωοτοκίας πραγματοποιήθηκε ιστολογική ανάλυση των θηλυκών γονάδων του γαύρου, από την οποία προέκυψε ότι ενώ τα στάδια ανάπτυξης των υγιών ωοκυττάρων ήταν παρόμοια με περιγραφές για το είδος Engraulis mordax, τα στάδια της ατρησίας παρουσίασαν ορισμένες διαφορές. Αυτές αφορούσαν στην εμφάνιση καφε-κίτρινων χρωστικών (χαρακτηριστικό γνώρισμα της δ-ατρησίας) στο τέλος της β-ατρησίας. Επιπλέον, η απορρόφηση των κενών ωοθυλακίων διαρκούσε δύο ημέρες σε αντίθεση με παρατηρήσεις για το Engraulis mordax, όπου παρατηρούνταν και κενά ωοθυλάκια τριών ημερών, διαφορά που οφείλεται στις υψηλότερες θερμοκρασίες του ΒΑ. Αιγαίου σε σχέση με περιοχές αναβλύσεων. Οι παράμετροι των ενηλίκων που προέρχονταν από δείγματα της επαγγελματικής και πειραματικής αλιείας δεν εμφάνισαν σημαντικές διαφορές μεταξύ τους. Αντίθετα, διαφορές παρατηρήθηκαν ανάμεσα στα δύο έτη όσον αφορά στις παραμέτρους του μέσου βάρους, της συχνότητας ωοτοκίας και της γονιμότητας. Συγκεκριμένα, το 2004 τα ψάρια ήταν βαρύτερα, πιο εύρωστα και απελευθέρωναν μεγαλύτερο αριθμό αβγών ανά μικρότερα χρονικά διαστήματα. Αν λάβει κανείς υπ’όψιν ότι το 2004 η αναπαραγόμενη βιομάζα ήταν σημαντικά μικρότερη ενώ η βιομάζα του ζωοπλαγκτού παρέμεινε η ίδια, οι παραπάνω διαφορές μπορούν να εξηγηθούν από φαινόμενα εξάρτησης των παραμέτρων αυτών από την πυκνότητα του πληθυσμού (density dependence). Η αναπαραγόμενη βιομάζα το 2004 (6251t) ήταν σημαντικά μειωμένη και αντιστοιχούσε σχεδόν στο 1/3 της βιομάζας του 2003 (17600t). Η μείωση αυτή πιθανώς να οφείλεται σε συνδυασμό έντονης αλιευτικής πίεσης και χαμηλών επιπέδων στρατολόγησης της ηλικιακής κλάσης του 2003. / The spawning biomass of the European anchovy, Engraulis encrasicolus, stock in the N.E. Aegean Sea was estimated by means of the Daily Egg Production Method (DEPM) for the years 2003 and 2004. Two oceanographic surveys were conducted with the R/V “PHILIA” during the maximum reproductive activity of the anchovy population in June 2003 and 2004. Ichthyoplankton sampling and vertical profiles of temperature and salinity were performed over an extensive grid of stations. At the same time adult anchovy samples were collected either on board the commercial purse-seine fleet or by means of an experimental pelagic trawl operated by “PHILIA”. The adult samples were used to estimate parameters of the DEPM: sex ratio, mean female weight, batch fecundity and spawning frequency. Significant interannual differences were found in the environmental conditions. In June 2003 the water column was more stratified, less saline (5m) and richer in chlorophyll-α, which probably were due to larger outflow of Black Sea Water (BSW). The zooplankton biomass remained the same during 2003 and 2004. A simple quotient rule analysis was applied to characterize the spawning habitat of anchovy. In both years anchovy spawning appeared to take place in less saline waters (34.5), rich in chlorophyll-α and zooplankton. On the contrary, anchovy spawning appeared to take place over different temperature range in the two years. This rather reflects different temperature values in 2003 and 2004 than different selection for spawning. In 2004 the daily egg production was reduced, the spawning area was limited and the spawning activity took place mainly in the Thracian Sea. Histological analysis of the female anchovy gonads was carried out in order to estimate the spawning frequency. The developmental stages of healthy oocytes were similar to those of the species Engraulis mordax. However, the atresia stages were different with regard to the appearance of brown-yellow pigments at the end of beta stage atresia instead of the end of delta stage atresia. Moreover, the absorption of the postovulatory follicle lasted two days instead of three days. The higher temperatures in the N.E. Aegean Sea were responsible for the shorter duration of the postovulatory follicle absorption. There were no statistically significant differences between DEPM adult parameters calculated from purse-seine samples compared to pelagic trawl samples. On the contrary, mean female weight, fecundity and spawning frequency showed statistically significant differences between the two years. In 2004 the anchovies were in better condition and produced numerous eggs in short interspawning intervals. Since the estimated biomass was lower in 2004 while the zooplankton biomass remained stable, it seems that density-dependence phenomena could justify the interannual differences. The estimated spawning biomass in 2004 (6251t) was significantly lower compared to that of 2003 (17600t). Intense fishing effort and low levels of recruitment of the 2003 cohort are probably responsible for this decrease.

Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάμε την κλασική δυναμική ατόμου υδρογόνου σε γενικευμένο δυναμικό Van der Waals. Το πρόβλημα ανήκει στην ευρύτερη κατηγορία των μη γραμμικών Χαμιλτώνιων δυναμικών συστημάτων. Σκοπός της μελέτης είναι η ανάλυση των ιδιομορφιών της κανονικής και χαοτικής κίνησης του συστήματος στο μιγαδικό πεδίο του χρόνου και η εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με την ολοκληρωσιμότητα και επιλυσιμότητά του. Εκείνο που θέλουμε να κατανοήσουμε, επίσης, είναι τον ρόλο που παίζει η εμφάνιση ιδιομορφιών σε κάποια σημεία του χώρου των φάσεων και κατά πόσο μπορούν αυτές να επηρεάσουν συνολικά τις ιδιότητες των λύσεων. Για πρώτη φορά, επίσης, στην διπλωματική αυτή εργασία εφαρμόζεται σε ένα Χαμιλτώνιο δυναμικό σύστημα μία νέα αριθμητική μέθοδος διάκρισης μεταξύ κανονικής και χαοτικής συμπεριφοράς σε διαφορετικές περιοχές του χώρου φάσεων, η μέθοδος των Μικρότερων Δεικτών Ευθυγράμμισης (Smaller Alignment Indices method ή SALI). Η μέθοδος αυτή έχει χρησιμοποιηθεί κατά το πρόσφατο παρελθόν σε απεικονίσεις δύο, τεσσάρων και έξι διαστάσεων με πολύ ενδιαφέροντα αποτελέσματα. Χαρακτηριστικά της είναι η αποτελεσματικότητα και η δυνατότητα εξαγωγής χρήσιμων συμπερασμάτων ως προς την κανονική και χαοτική φύση των τροχιών ενός δυναμικού συστήματος με μεγαλύτερη ταχύτητα και αξιοπιστία από την μέθοδο των χαρακτηριστικών εκθετών Lyapunov καθώς και άλλων νεότερων μεθόδων στην σύγχρονη βιβλιογραφία. Εδώ θα παρουσιασθεί η μέθοδος αυτή με ορισμένες βελτιώσεις ώστε να μπορεί να εφαρμοσθεί σε συστήματα μη γραμμικών διαφορικών εξισώσεων οποιασδήποτε διάστασης ελέγχοντας συστηματικά ένα όσο πυκνό πλέγμα αρχικών συνθηκών του χώρου φάσεων επιθυμούμε, αντιστοιχώντας σε κάθε μία από αυτές ένα χρώμα. Κάθε χρώμα αντιστοιχεί και σε ένα διαφορετικό εύρος τάξεων του SALI δημιουργώντας έτσι μία συνολική εικόνα στο χώρο φάσεων που μας επιτρέπει να γνωρίζουμε τη φύση της τροχιάς κάθε συγκεκριμένης αρχικής συνθήκης. Σχηματίζεται με αυτόν τον τρόπο το "μωσαϊκό" του χώρου φάσεων και αποκαλύπτονται περιοχές κανονικής κίνησης, χαοτικής κίνησης καθώς και νησίδες ή περιοχές στις οποίες δεν αντιστοιχεί καθόλου κίνηση. / In this master thesis we study the classical dynamics of hydrogen atoms in a generalized Van der Waals potential. The problem belongs to the class of non linear Hamiltonian systems. Our aim is the singularity analysis of the ordered and chaotic motion of the system in the complex plain of time and the extraction of valuable conclusions concerning its integrability and solvability. What we want to understand, also, is the role of the emergence of singularities in some points of the phase space of the aforementioned system and how the singularities can affect globally the properties of the solutions. For the first time, in this master thesis, we introduce and apply in a Hamiltonian system a new numerical method for the fast and efficient discrimination between ordered and chaotic motion in different parts of phase space, namely the method of the Smaller Alignment Index (SALI). The method has been introduced and applied recently in mappings of two, four and six dimensions with very satisfactory results. Its main characteristics are the effectiveness and the ability of extracting valuable conclusions about the ordered and chaotic nature of trajectories of a dynamical system faster than the traditional method of Lyapunov exponents as well as of other indices in the bibliography. We will introduce SALI with appropriate modifications that help using it in non linear systems of differential equations of arbitrary dimensions checking systematically a dense grid of initial conditions and corresponding in every orbit a different color. Every color corresponds to a different range of SALI values creating by that way a global picture of the phase space that allows us to know the dynamic nature of initial conditions. By that way, we construct a “mosaic” of the phase space and reveal parts of ordered motion as well as parts of chaotic motion and islands of stability.

Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η ανάπτυξη ενός αποτελεσματικού καταλυτικού συστήματος με βάση το χαλκό, για την αναμόρφωση της μεθανόλης. Για το σκοπό αυτό εξετάστηκαν οι καταλυτικές ιδιότητες τριών συστημάτων βασιζόμενων σε καταλύτες χαλκού και παρασκευασμένων με τη μη συμβατική μέθοδο της καύσης: CuO-CeO2, τροποποιημένων καταλυτών CuO-CeO2 και Cu-Mn-O για την προαναφερθείσα διεργασία, καθώς και τα βέλτιστα δείγματα των καταλυτών CuO-CeO2 και Cu-Mn-O υποστηριγμένων σε μεταλλικούς αφρούς Al. Τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά των καταλυτών CuO-CeO2, βρέθηκαν να εξαρτώνται από τις παραμέτρους σύνθεσης. Ο βέλτιστος καταλύτης παρασκευάστηκε με λόγο Cu/(Cu+Ce)= 0.15. Στους τροποποιημένους καταλύτες CuO-CeO2, ένα μέρος του τροποποιητή εισχωρεί στο πλέγμα της δημήτριας, οδηγώντας στο σχηματισμό στερεού διαλύματος. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα να επηρεαστούν τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά των δειγμάτων, αλλά και η καταλυτική συμπεριφορά τους. Οι σπινελικοί καταλύτες Cu-Mn-O είναι πολύ ενεργοί παρά τη μικρή ειδική επιφάνειά τους. Η ενεργότητά τους είναι συγκρίσιμη με αυτή των εμπορικών καταλυτών Cu-Zn-Al. Ο βέλτιστος καταλύτης ήταν αυτός με λόγο Cu/(Cu+Mn)= 0.30. Εξίσου αποδοτικοί για την παραγωγή υδρογόνου μέσω αναμόρφωσης της μεθανόλης, μονολιθικοί καταλύτες Cu-Ce/Al foam και Cu-Mn/Al foam παρασκευάστηκαν με τη μέθοδο της καύσης. Με βάση τα ευρήματα της ισοτοπικής μελέτης, προτείνεται για τον καταλύτη Cu-Mn-O ότι η αναμόρφωση πραγματοποιείται αποκλειστικά μέσω μηχανισμού που περιλαμβάνει τον ενδιάμεσο σχηματισμό μυρμηκικού μεθυλεστέρα. Για τους καταλύτες Cu-Ce-O και Cu-Zn-Al πραγματοποιείται ταυτόχρονα και μηχανισμός που περιλαμβάνει ως ενδιάμεσο είδος το διοξομεθυλένιο. / The scope of the present thesis was the development of an effective catalytic copper-based system for methanol reforming. The catalytic properties of three different copper-based systems prepared via the non conventional combustion method, were investigated for the aforementioned process: CuO-CeO2, modified CuO-CeO2 and Cu-Mn-O, as well as the optimal CuO-CeO2 and Cu-Mn-O oxide cata¬lysts supported on Al metal foam. The physicochemical characteristics of CuO-CeO2 catalysts were found to be influenced by the parameters of the synthesis. The optimal catalyst was prepared with Cu/(Cu+Ce) ratio equal to 0.15. In the case of modified CuO-CeO2 catalysts, at least part of dopant cations gets incorporated into the CeO2 lattice leading to solid solution formation. As a result, the physicochemical characteris¬tics of the samples were influenced, as well as their catalytic performance. Cu-Mn spinel oxide catalysts were found to be highly active despite their low surface area. Their activity is comparable to that of commercial Cu-Zn-Al catalysts. The optimal catalyst was prepared with a Cu/(Cu+Mn) ratio equal to 0.30. Structured Cu-Ce/Al foam and Cu-Mn/Al foam catalysts prepared via in situ combustion method were equally effective for hydrogen production via methanol reforming. Based on the findings of an isotopic study, a mechanism has been proposed for the reforming reaction over Cu-Mn-O, where methyl formate is formed as a reaction intermediate. An additional reaction mechanism is taking place over Cu-Ce-O and commercial Cu/ZnO/Al2O3 catalysts, resulting in the intermediate dioxomethylene.

Πέραν από τις κλασσικές μεθόδους ηλεκτρονικής μάθησης που εφαρμόζονται σήμερα, προτείνεται ένας συνδυασμός εξελικτικών αλγορίθμων και τεχνητής νοημοσύνης για την δημιουργία έξυπνων προσαρμοστικών συστημάτων ηλεκτρονικής μάθησης. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία περιγράφονται και παρουσιάζονται οι προτεινόμενοι αλγόριθμοι και ταυτόχρονα η προτεινόμενη πιλοτική εφαρμογή. Το προτεινόμενο σύστημα μπορεί να προβλέψει τις μαθησιακές ικανότητες του μαθητή, μέσα από εξεταστικές διαδικασίες οι οποίες προσφέρονται από το σύστημα, με αποτέλεσμα, το σύστημα να είναι σε θέση να προβλέψει τις επόμενες κινήσεις του μαθητή. Μέσα από την προτεινόμενη εφαρμογή αναπτύχθηκαν μηχανισμοί οι οποίοι συλλέγουν πληροφορίες για τον κάθε χρήστη ξεχωριστά και δημιουργούν ανεξάρτητα προφίλ χρήστη για τον κάθε ένα. Με την χρήση συνδυασμού εξελικτικών αλγορίθμων και αλγορίθμων μάθησης το σύστημα εκπαιδεύεται ώστε να μπορεί να προβλέπει τις μελλοντικές κινήσεις του χρήστη. Η εφαρμογή που αναπτύχτηκε είναι βασισμένη σε τεχνολογίες διαδικτύου, βάσεις δεδομένων και τεχνολογίες έξυπνων πρακτόρων. / As a step beyond the classic e-learning methods that are applied today, the combination of evolutionary programming with artificial intelligence has incorporated in order to create an intelligent adaptive e-learning system. In this thesis the theory of the proposed algorithms are presented and the proposed pilot application too. The proposed system can predict the learning possibilities of a student, concerning the knowledge that is provided to him by the system, thus providing the ability to the machine to predict and anticipate his reactions. We have developed applications that can collect information for the student’s history, thus creating concrete individual profiles. Then, using evolutionary programming techniques combined with machine learning algorithms the system is trained in order to can henceforth calculate and anticipate the student’s knowledge. The applications that have been developed are based on internet technologies, data bases and intelligent agents’ technology.

Η εξόρυξη γνώση από δεδομένα είναι μια νέα και δυναμική τεχνολογία που βοηθάει τις επιχειρήσεις να επικεντρωθούν στην σημαντική πληροφορία που βρίσκεται μέσα στις αποθήκες δεδομένων τους, αναζητώντας κρυμμένα πρότυπα και ανακαλύπτοντας πληροφορίες που οι ειδικοί μπορεί να χάσουν ή να παραβλέψουν. Τα τελευταία χρόνια έχει αναπτυχθεί πλήθος αλγορίθμων της εξόρυξης δεδομένων, οι οποίοι ακολουθούν διαφορετικές μεθοδολογικές προσεγγίσεις, ενώ ταυτόχρονα παρουσιάζουν σημαντική ποικιλία εφαρμογών. Η προσπάθεια ωστόσο για βελτιωμένους και αποδοτικότερους αλγορίθμους συνεχίζεται. Η παρούσα διδακτορική διατριβή έχει σαν βασικό της στόχο να συνεισφέρει στην προσπάθεια αυτή, βελτιώνοντας και ενισχύοντας την θεωρητική θεμελίωση υφιστάμενων αλγορίθμων της εξόρυξης δεδομένων. Ειδικότερα, μέσα από μια διαφορετική λογική, η οποία βασίζεται σε έννοιες και διαδικασίες της πολυκριτήριας ανάλυσης αποφάσεων, και ειδικότερα της μεθόδου ELECTRE I της θεωρίας των σχέσεων υπεροχής, η διδακτορική διατριβή αναπτύσσει ένα νέο μεθοδολογικό πλαίσιο για την εξόρυξη δεδομένων. Ενσωματώνοντας στην συνέχεια αυτό το μεθοδολογικό πλαίσιο σε υφιστάμενους αλγορίθμους, δημιουργούνται ουσιαστικά νέοι, αποτελεσματικότεροι και ακριβέστεροι αλγόριθμοι, για επιμέρους διαδικασίες και εφαρμογές της εξόρυξης δεδομένων. Πιο συγκεκριμένα, το προτεινόμενο μεθοδολογικό πλαίσιο, εφαρμόστηκε, με τις αναγκαίες τροποποιήσεις, στις διαδικασίες της ταξινόμησης και της ομαδοποίησης κατηγορικών αντικειμένων, μέσω των μεθόδων CLEDM και CLEKMODES, αντίστοιχα. Τα καλά αποτελέσματα από την εφαρμογή των παραπάνω μεθόδων σε μια σειρά ευρέως χρησιμοποιούμενων βάσεων δεδομένων, σε συνδυασμό με την δυνατότητα επέκτασης του μεθοδολογικού πλαισίου και σε άλλες διαδικασίες της εξόρυξης δεδομένων, διαμορφώνουν ένα νέο «υβριδικό» πεδίο έρευνας. Το πεδίο αυτό, αφενός έχει την δυναμική παραγωγής συνεχώς καλύτερων αλγορίθμων για την εξόρυξη δεδομένων, αφετέρου μπορεί να εξερευνήσει εις βάθος και να τυποποιήσει περαιτέρω την αλληλεπίδραση της εξόρυξης δεδομένων με την πολυκριτήρια ανάλυση αποφάσεων. / Data mining is a new and advancing technology that helps corporations to focus on the most important pieces of information stored in their data warehouses. In particular, data mining searches for hidden patterns and is able to discover information that otherwise could be missed or overlooked by experts. During the last years, a series of data mining algorithms has been developed. These algorithms are based on different methodological patterns and they can be implemented to solve a large variety of applications. However, the effort to build more advanced and efficient data mining algorithms has never stopped. The goal of this PhD thesis is to significantly contribute to the above effort by enhancing and improving the theoretical framework of existing data mining algorithms. More specifically, a different theoretical perspective is introduced, that is based on concepts and procedures of multicriteria analysis and in particular the ELECTRE I method of the outranking relations theory. Consequently, the PhD thesis develops a new methodological framework for data mining that can be incorporated to existing algorithms. This incorporation essentially develops new, more effective and accurate data mining algorithms, for a series of tasks and applications. In particular, the proposed methodological framework was applied, properly modified, to the tasks of classification and clustering, through the CLEDM and CLEKMODES methods, respectively. The good results of these methods in a series of widely used databases, and the perspective of expanding the new methodological framework to other data mining tasks as well, are able to introduce a new “hybrid” research field. This research field has the potential of producing better data mining algorithms and furthermore the potential to thoroughly explore and further formalize the interaction of data mining and multicriteria analysis.

Οι μετασχηματιστές ισχύος αποτελούν τα κρισιμότερα στοιχεία ενός Συστήματος Ηλεκτρικής Ενέργειας από την άποψη κόστους, χρησιμότητας και επικινδυνότητας. Επομένως είναι ιδιαίτερα σημαντικός ο έλεγχος της υγείας των μετασχηματιστών και της λειτουργικής τους ικανότητας. Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με το διαγνωστικό έλεγχο των μεγάλων μετασχηματιστών ελαίου. Για το σκοπό αυτό θεωρείται αναγκαίο να γίνει πρώτα μία αναλυτική αναφορά στους μετασχηματιστές και στις ιδιότητές τους. Στο κεφάλαιο 1 γίνεται μία σύντομη εισαγωγή σχετική με τα Σ.Η.Ε. ώστε να καταστεί σαφής ο ρόλος των μετασχηματιστών σε αυτά. Στο κεφάλαιο 2 περιγράφονται λεπτομερώς οι αρχές λειτουργίας και τα κατασκευαστικά στοιχεία των μετασχηματιστών καθώς και τα προβλήματα που προκύπτουν σε αυτούς εξαιτίας της λειτουργίας τους ή από την πάροδο των ετών. Το κεφάλαιο 3 ασχολείται με τη λειτουργική κατάσταση και τη διάρκεια ζωής των μετασχηματιστών και την εξάρτησή τους από την κατάσταση της μόνωσης. Στο κεφάλαιο 4 παρατίθενται όλες οι κλασικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση και τη διάγνωση σφαλμάτων στους μετασχηματιστές. Επίσης περιγράφονται η κατάταξη των μετασχηματιστών ανάλογα με την ικανότητά τους να παραμείνουν σε λειτουργία και η ένταξη της παρακολούθησής τους στον έλεγχο του συστήματος. Το κεφάλαιο 5 επικεντρώνεται στη μέθοδο Duval, μία μέθοδο διάγνωσης που συγκαταλέγεται στην κατηγορία των Χημικών Μεθόδων και ειδικότερα της Ανάλυσης των Διαλυμένων Αερίων στο λάδι. Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται η περιγραφή της μεθόδου και η παράθεση του προγράμματος που εφαρμόζει τη μέθοδο. Τα παραρτήματα αποσαφηνίζουν κάποιες λεπτομέρειες σχετικές με τη μέθοδο Duval, χρήσιμες για την κατάστρωση του κώδικα. / Power transformers are the most critical components of an Electric Power System (E.P.S.) as far as their cost, usefulness and level of risk are concerned. Therefore their maintenance as well as their health and ability to stay in service check are of great importance. This thesis deals with the diagnostics of large oil immersed transformers. Consequently it is considered necessary to begin with a detailed description of power transformers and their attributes. In Chapter 1 a short introduction of E.P.S. is taking place in order to clarify the role of power transformers in them. In Chapter 2 the principles of operation, the manufacturing elements as well as the malfunctions that occur in a transformer because of their use or in the course of time are described in detail . Chapter 3 deals with the operation condition, life-span and the dependency of a transformer on the insulation system condition. In Chapter 4 all the common used techniques for condition monitoring and fault diagnosis of a transformer are displayed. Furthermore the order of the transformers depending on their ability to maintain in operative condition is described as well as the incorporation of their monitoring in the system inspection. Chapter 5 is focused on the Duval method which is a chemical method for fault diagnosis and more specifically a dissolved gas analysis. In this chapter the Duval method is described in detail along with the description of the program that uses this method. The adjuncts clarify some details regarding the Duval method which are necessary for the comprehension of the program.

Η παρούσα εργασία παρουσιάζει το μαθηματικό υπόβαθρο της διαχείρισης των έργων. Η πολυπλοκότητα του όλου εγχειρήματος, έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη ενός διακλαδικού κλάδου με βάση την Επιχειρησιακή Έρευνα. Στο πρώτο κεφάλαιο δίνονται οι αναγκαίοι ορισμοί, ενώ στο δεύτερο καταγράφεται η ιστορική εξέλιξη της διαχείρισης των έργων. Στο τρίτο κεφάλαιο δίνεται η προσέγγιση του προβλήματος μέσω της δικτυωτής ανάλυσης. Το τέταρτο κεφάλαιο ασχολείται με τη μέθοδο PERT, η οποία με τη βοήθεια της Θεωρίας Πιθανοτήτων εκτιμά το χρόνο περάτωσης του έργου μέσω σταθμισμένων μέσων όρων. Για το σκοπό αυτό γίνεται σύγκριση διαφόρων υποθέσεων για τις κατανομές των χρόνων περάτωσης των επιμέρους δραστηριοτήτων. Στη διαχείριση των έργων σημαντικό ρόλο για την επίτευξη των στόχων παίζει η αποδοτική αξιοποίηση των διαθέσιμων πόρων. Έτσι, στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η μέθοδος της κρίσιμης διαδρομής (CPM) για την εκτίμηση της βέλτιστης σχέσης χρόνου-κόστος ενός έργου. Το κεφάλαιο ολοκληρώνεται με μία αναφορά στη χρήση του γραμμικού μοντέλου στη διαχείριση των έργων. Ακολουθεί η επίλυση ενός υποθετικού αλλά ρεαλιστικού προβλήματος με τη χρήση του λογισμικού Microsoft Project 2007© παράλληλα με οδηγίες χρήσης του. / The present work presents the mathematic background of project management. The complexity of all undertaking, has led to the growth of one of intersectorial branch with base the Operational Research. In the first chapter are given the necessary definitions, while in second is recorded the historical development of project management. In the third chapter is given the approach of problem via the reticular analysis. The fourth chapter deals with the method of PERT, which with the help of Theory of Probabilities appreciates per year finalization of work via parked means. For this aim becomes comparison of various affairs for the distributions of years of finalization of individual activities. In the project management important role for the achievement of objectives plays the efficient exploitation of available resources. Thus, in the fifth chapter is presented the method of critical path (CPM) for the estimate of most optimal relation of time-cost of project. The chapter is completed with a report in the use of linear model in the project management. Follows the resolution of hypothetical but realistic problem with the use of software Microsoft Project 2007© in step with its directives of use.

Η εργασία που αναπτύσσεται έχει ως αντικείμενο το φως - σκιά. Στα πλαίσια αυτής δημιουργήθηκε ένα Project, που περιλαμβάνει δραστηριότητες σχετικές με τα φαινόμενο του φωτός ως αυτόνομη φυσική οντότητα και το σχηματισμό των σκιών. Σκοπός της έρευνας είναι να διδαχθούν τα παιδιά προσχολικής ηλικίας, με τη χρήση του υπολογιστή, την έννοια του φωτός και το φαινόμενο του σχηματισμού των σκιών. Αρχικά, δημιουργήθηκε ένα σενάριο που τα παιδιά δραματοποίησαν και το οποίο στη συνέχεια παρουσιάστηκε με powerpoint, ώστε να εισαχθούν στο θέμα. Η καταγραφή των ιδεών των παιδιών, πριν τη διδακτική παρέμβαση, έγινε με το πρόγραμμα ζωγραφικής “drawing for children” και με επιλεγμένες ερωτήσεις του κλειστού λογισμικού “I love science”. Έπειτα από συζήτηση, τα νήπια αναζήτησαν πληροφορίες στο internet, μέσω της μηχανής αναζήτησης google, από την ηλεκτρονική εγκυκλοπαίδεια “encarta kids” και το κλειστό λογισμικό «Εξερευνώ την επιστήμη». Για τη διδακτική παρέμβαση έγινε χρήση του κλειστού λογισμικού “I love science”, του λογισμικού από το διαδίκτυο “light and dark” και του λογισμικού “light and shadows”. Τέλος, η αξιολόγηση της διδακτικής παρέμβασης έγινε με το ανοιχτό λογισμικό “kidspiration” και το κλειστό λογισμικό “I love science”. Σκοπός των δραστηριοτήτων, που πραγματοποιήθηκαν με τα παραπάνω λογισμικά, ήταν να εξακριβωθεί η επιρροή της διδασκαλίας με τη βοήθεια του Η/Υ στα παιδιά της προσχολικής ηλικίας. Για τον σχεδιασμό των δραστηριοτήτων αυτών χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος του στόχου- εμποδίου, που σε συνδυασμό με τη βιβλιογραφική έρευνα, έδωσε χρήσιμες κατευθύνσεις για την οργάνωση διδακτικών παρεμβάσεων στο θέμα φως-σκιά. Με τη μέθοδο αυτή προσαρμόστηκε το αντικείμενο διδασκαλίας στις γνωστικές δυσκολίες και τις ιδιαιτερότητες των παιδιών της προσχολικής ηλικίας. Η σύγκριση προελέγχων και μετα- ελέγχων τόσο για το φαινόμενο του φωτός όσο και της σκιάς έδειξε πως, οι διδακτικές παρεμβάσεις με τη χρήση του υπολογιστή είναι επιτυχείς, τόσο για τα νήπια, όσο και για τα προνήπια. Τέλος, διαπιστώθηκε ότι τα παιδιά ανταποκρίθηκαν σε όλες τις δραστηριότητες που αναπτύχθηκαν με τη βοήθεια του υπολογιστή, έχοντας καλλιεργήσει σημαντικές δεξιότητες επικοινωνίας και μεταξύ τους συνεργασίας, με αποτέλεσμα να μη στηρίζονται αποκλειστικά στις γνώσεις και τις επιταγές του εκπαιδευτικού. / The main subject of this project is “light and shadow”.This project includes activities that are relevant with the phenomenon of light as a natural individual entity and the phenomenon of formation of shadows.. Purpose of this research was for the kids to be taught ,using the computer, the significance of light and also the phenomenon of formation of shadows. At first, to enter the children to the theme, a script created, where they acted and which, continously is presented with powerpoint. The recording of the children’s ideas, before the teaching intervetion, is done with a drawing program “drawing for children” and with selected questions of the software “I love science. After discussion, the children looked for information in the internet, through the search machine, google, from the electronic encyclopedia “encarta kids” and the software “Exploring science”. The software “I love science”, the network software “light and dark” and the software “light and shadows”, are used for the teaching intervetion. Finally,the software “kidspiration” and the software “I love science” were used to evaluate the teaching methods. The purpose of the activities, that the above softwares created, was to verifuy the influence of teaching science to preschool children, using computers. In order to design these activities was used the method of goal-barrier, that combined to the bibliographic research, gave useful directions to organise teaching methods for the light-shadow concept. Using this method, the teaching object adjusted to the cognitive difficulties and particularities of preschool children. The comparison of pre-tests and post-tests showed for both, the phenomenon of light and shadow that,the teaching methods using the computer were succesful, for all the children.Finally, the results showed that, all the children responded positevely to the activities that were designed with the help of computers, having developed important communication and cooperation skills, in order not to depend on teachers.

Στην παρουσα διπλωματική εργασιά μοντελοποιήθηκε και εξομοιώθηκε η λειτουργία ενός ηλεκτροκινητήριου συστήματος που αποτελείται από μία τριφασική ασύγχρονη μηχανή και έναν ηλεκτρονικό μετατροπέα ισχύος τοπολογίας “Matrix” με τη βοήθεια ηλεκτρονικού υπολογιστή, χρησιμοποιώντας το περιβάλλον Simulink του λογισμικού Matlab και το πρόγραμμα Vector Fields Opera που χρησιμοποιείται για ανάλυση με μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων. Στόχος της διπλωματικής αυτής εργασίας ήταν η διερεύνηση και αξιοποίηση της δυνατότητας «συνεργασίας» μεταξύ των δύο αυτών προγραμμάτων. Συγκεκριμένα εξομοιώθηκε η λειτουργία της ασύγχρονης μηχανής της οποίας το μοντέλο είχε δημιουργηθεί στο περιβάλλον του Opera, κατά την τροφοδοσία της μέσω του ηλεκτρονικού μετατροπέα ισχύος τύπου “Matrix”, το μοντέλο του οποίου είχε δημιουργηθεί στο Simulink του Matlab. Στο κεφάλαιο 1 παρουσιάζονται τα σημαντικότερα σημεία της τεχνολογίας των τριφασικών ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος τοπολογίας “Matrix” και οι βασικές τεχνικές και μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο του μετατροπέα προκειμένου να γίνει αντιληπτός ο τρόπος λειτουργίας του, ενώ στο κεφάλαιο 2 αναφέρονται οι βασικές αρχές λειτουργίας της τριφασικής ασύγχρονης μηχανής. Στα κεφάλαια 3 και 4 παρουσιάζονται το μοντέλο της μηχανής και του μετατροπέα, όπως δημιουργήθηκαν στα αντίστοιχα προγράμματα και παρουσιάζεται η εξομοίωση της μεμονωμένης λειτουργίας τους. Συγκεκριμένα στο κεφάλαιο 3, μετά την παρουσίαση του μοντέλου της μηχανής, εξομοιώνεται η λειτουργία της στο πρόγραμμα Opera με ημιτονοειδή τάση τροφοδοσίας και στο κεφάλαιο 4 παρουσιάζεται η εξομοίωση της λειτουργίας του μετατροπέα με ωμικό-επαγωγικό φορτίο. Στο κεφάλαιο 5 γίνεται η «σύνδεση» των δύο μοντέλων και εξομοιώνεται η λειτουργία του συστήματος σε δύο διαφορετικές περιπτώσεις. Πρώτα για σταθερή σε μέτρο και συχνότητα τάση εξόδου του μετατροπέα με την οποία τροφοδοτείται η ασύγχρονη μηχανή (κινητήρας) της οποίας μεταβάλλουμε το μηχανικό φορτίο και στη συνέχεια για λειτουργία του κινητήρα υπό σταθερό φορτίο και μεταβολή της συχνότητας και του μέτρου της τάσεως εξόδου του μετατροπέα. Τέλος στα κεφάλαια 6 και 7 εξετάζεται η λειτουργία της μηχανής όταν σε αυτήν παρουσιάζεται ένα βραχυκύκλωμα μεταξύ κάποιων σπειρών του τυλίγματος μίας φάσης του στάτη και εξομοιώνεται η λειτουργία της μηχανής με ημιτονοειδή τάση τροφοδοσίας (κεφάλαιο 6) καθώς και όταν τροφοδοτείται μέσω του μετατροπέα, τόσο εν κενώ όσο και με μηχανικό φορτίο (κεφάλαιο 7). / In this degree thesis a model of an electromotion system consisting of an asynchronous machine and a power electronic Matrix topology converter was created and then simulated with the help of an electronic computer, using the software of Matlab Simulink and Vector fields Opera software which makes use of the finite elements method. The main objective of this work was the examination and the utilization of the interaction capability between these two software. Particularly, it is simulated the behavior of the asynchronous machine, the model of which was designed in the Opera environment, fed by the Matrix converter which its model was designed in Simulink. In the first chapter there are presented the most important parts of the three-phase power electronic Matrix topology converter and the basic techniques and methods that are used for the control of the converter in order to understand its function, while in the second chapter the fundamentals of the asynchronous machine are mentioned. In chapters 3 and 4, the models of the asynchronous machine and of the Matrix converter are presented as they were designed in Opera and Simulink and also there are presented the simulations of these two models separately. in addition, in the third chapter, after the presentation of the machine’s model, it’s function is simulated with the use of software Opera for sinusoidal power supply and in chapter 4 it is given a simulation of the function of the Matrix converter for a R-L load. In the fifth chapter we have the “connection” of the two models and the simulation of the function of the “whole” system in two different cases. First the simulation is carried out for a stable in amplitude and frequency output voltage supply of the Matrix converter with which the asynchronous machine (induction motor) is supplied while the mechanical load connected to the motor is modified and secondly it is presented the simulation of the system for a stable, during the simulation time, mechanical load but with modification of the amplitude and frequency of the converter’s output voltage with which the motor is supplied. Concluding, in chapters 6 and 7, the function of the motor is examined in the case that there is a stator inter turn short circuit in a phase winding and in chapter 6 a simulation of the function of the motor with this fault is carried out for sinusoidal supply, while in chapter 7 there are presented simulations of the same model of the motor with the fault, being supplied by the matrix converter in the cases that the motor is rotating with load torque and without any mechanical load.

Η διπλωματική εργασία με τίτλο «Μέθοδοι για Ανίχνευση και Χαρακτηρισμό Βιοσημάτων σε Θορυβώδεις Χρονοσειρές βασισμένοι στο Μετασχηματισμό Hilbert-Huang» μελετάει ζητήματα που σχετίζονται με βιοϊατρικά σήματα και την ανάλυση τους. Γίνεται διερεύνηση των διαθέσιμων τεχνικών και μεθόδων ανάλυσης βιοϊατρικών σημάτων, επισημαίνονται τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των χρονοσειρών που προκύπτουν από την παρατήρηση και καταγραφή των σημάτων και έμφαση δίνεται στη μη στασιμότητα, την μη γραμμικότητα των υποκείμενων φυσικών διεργασιών και την ανάγκη προσαρμοστικότητας της μεθόδου. Μια μέθοδος που ικανοποιεί αυτές τις απαιτήσεις είναι η εμπειρική μέθοδος αποσύνθεσης η οποία αναλύει ένα σήμα σε ένα σύνολο συνιστωσών (IMFs) από τις οποίες ένα υποσύνολο θεωρείται ότι έχει φυσική σημασία. Επιπλέον, με το μετασχηματισμό Hilbert ανιχνεύονται οι στιγμιαίες συχνότητες και διαμορφώνεται η χρονοσυχνοτική κατανομή του σήματος. Τα θέματα που διερευνώνται αναφορικά με την εμπειρική μέθοδο αποσύνθεσης αφορούν τη στατιστική σημαντικότητα των IMFs, την αποθορυβοποίηση βιοϊατρικών σημάτων, την εξαγωγή χαρακτηριστικών από ηλεκτροκαρδιογράφημα και την απόδοση της μεθόδου. Ειδικά η απόδοση της εμπειρικής μεθόδου αποσύνθεσης είναι κρίσιμη παράμετρος για συστήματα με περιορισμένους πόρους όπως είναι οι κόμβοι ασύρματων δικτύων αισθητήρων ή τα ενσωματωμένα συστήματα. Η μοντελοποίηση μεθόδων που υλοποιούνται στο επίπεδο κόμβων ασύρματου δικτύου αισθητήρων είναι απαραίτητη για τη βέλτιστη διαχείριση πόρων και τον προγραμματισμό διεργασιών ώστε να μην διαταραχθεί η λειτουργία και λειτουργικότητα του συστήματος / This diploma thesis entitled "Methods for Identification and Characterization of Biosignals in Noise corrupted Time Series based on Hilbert-Huang Transform " studies issues concerning biomedical signal analysis. There is a review of the available techniques and methods for biomedical signal analysis pointing at certain characteristics of biomedical time series such as non stationarity, the non linearity of the underlying physical process and the need for the adaptive nature of the analysis method. One method that meets these requirements is considered to be the Empirical Mode Decomposition (EMD) which decomposes a signal into a set of components (IMFs) that a subset of them is believed to have a physical meaning. Application of Hilbert Transform on these IMFs provides the instantaneous frequencies and forms the time-frequency distribution of the signal. Issues studied are related to the statistical significance of the IMFs, denoising of biomedical signals, characteristics extraction and feature selection out of the electrocardiogram as well as the performance of the method. Particularly, the performance of empirical mode decomposition is considered to be a critical parameter especially in the case of implementation on nodes of wireless sensor networks or generally embedded systems due to the limited amount of resources available onboard. Modeling method's performance and demand for resources is a significant task facilitating the optimum resource management and task execution schedule of these systems.