Ο Επαγωγικός Λογικός Προγραμματισμός (Inductive Logic Programming ή, σε συντομογραφία ILP) είναι ο ερευνητικός τομέας της Τεχνητής Νοημοσύνης (Artificial Intelligence) που δραστηριοποιείται στη τομή των γνωστικών περιοχών της Μάθησης Μηχανής (Machine Learning) και του Λογικού Προγραμματισμού (Logic Programming).Ο όρος επαγωγικός εκφράζει την ιδέα του συλλογισμού από το επί μέρους στο γενικό. Μέσω της επαγωγικής μάθησης μηχανής ο Επαγωγικός Λογικός Προγραμματισμός επιτυγχάνει το στόχο του που είναι η δημιουργία εργαλείων και η ανάπτυξη τεχνικών για την εξαγωγή υποθέσεων από παρατηρήσεις (παραδείγματα) και η σύνθεση-απόκτηση νέας γνώσης από εμπειρικές παρατηρήσεις. Σε αντίθεση με της περισσότερες άλλες προσεγγίσεις της επαγωγικής μάθησης ο Επαγωγικός Λογικός Προγραμματισμός ενδιαφέρεται για της ιδιότητες του συμπερασμού με κανόνες για την σύγκλιση αλγορίθμων και για την υπολογιστική πολυπλοκότητα των διαδικασιών. Ο Επαγωγικός Λογικός Προγραμματισμός ασχολείται με την ανάπτυξη τεχνικών και εργαλείων για την σχεσιακή ανάλυση δεδομένων. Εφαρμόζεται απευθείας σε δεδομένα πολλαπλών συσχετισμών για την ανακάλυψη προτύπων. Τα πρότυπα που ανακαλύπτονται από τα συστήματα στον Επαγωγικό Λογικό Προγραμματισμό προκύπτουν από κάποιο γνωστό θεωρητικό υπόβαθρο και θετικά και αρνητικά παραδείγματα και εκφράζονται ως λογικά προγράμματα. Ο Επαγωγικός Λογικός Προγραμματισμός έχει χρησιμοποιηθεί εκτεταμένα σε προβλήματα που αφορούν τη μοριακή βιολογία, την βιοχημεία και την χημεία. Ο Επαγωγικός Λογικός Προγραμματισμός διαφοροποιείται από τις άλλες μορφές Μάθησης Μηχανής, αφ’ ενός μεν λόγω της χρήσης μιας εκφραστικής γλώσσας αναπαράστασης και αφ’ ετέρου από τη δυνατότητά του να χρησιμοποιεί τη γνώση υποβάθρου. Έχουν αναπτυχθεί διάφορες μηχανισμούς υλοποίησης του ILP, εκ των οποίων η πιο πρόσφατη είναι η Progol, που βασίζεται σε ένα διερμηνέα της Prolog ο οποίος συνοδεύεται από έναν αλγόριθμο Αντίστροφης Συνεπαγωγής (Inverse Entailment). Η Progol κατασκευάζει νέες προτάσεις με τη γενίκευση των παραδειγμάτων που περιέχονται στη βάση δεδομένων που της δίνεται. Η θεωρία του Επαγωγικού Λογικού Προγραμματισμού εγγυάται ότι η Progol θα διεξάγει μια αποδεκτή αναζήτηση στο διάστημα των γενικεύσεων, βρίσκοντας το ελάχιστο σύνολο προτάσεων, από το οποίο όλα τα παραδείγματα μπορούν να προκύψουν. Σε αυτή την εργασία θα αναπτυχθούν αναλυτικά η θεωρία και οι κανόνες του Επαγωγικού Λογικού Προγραμματισμού, τα είδη των προβλημάτων που επιλύονται μέσω του Επαγωγικού Λογικού Προγραμματισμού, οι μέθοδοι που ακολουθούνται καθώς και ο τρόπος με τον οποίο αναπτύσσονται οι εφαρμογές του Επαγωγικού Λογικού Προγραμματισμού. Θα δοθούν επίσης παραδείγματα κατάλληλα για την κατανόηση των γνώσεων αυτών από ένα ακροατήριο που διαθέτει βασικές γνώσεις Λογικής και Λογικού Προγραμματισμού. / Inductive Logic Programming is a research area of Artificial Intelligence that operates in the intersection of cognitive areas of Machine Learning and Logic Programming. Through inductive machine learning, Inductive Logic Programming‟s objective is creating tools and developing techniques to extract new knowledge composing a background one and empirical observations (examples). Some methods are employed, the best known of which is the reverse implication, the reverse resolution and the inverse implication. Based on Inductive Logic Programming, some systems have been developed for knowledge production. The most widely used system is Progol, which uses an input of examples and background knowledge, whichε is stated in a kind of grammar compatible to that the programming language Prolog, and generates procedures in the same language that illustrate these examples. Other systems are FOIL, MOBAL, GOLEM and LINUS. There is also Cigol which is a programming language based on the theory of Inductive Logic Programming. These systems are used in many applications. The most important is the area of pharmacology, such as predictive toxicology, the provision of rheumatic disease and the design of drugs for Alzheimer's. Applications can also be found in programming, linguistics and games like chess.

Χωροθέτηση μονάδας επεξεργασίας ΑΣΑ σε συνδιασμό με τον απαραίτητο ΧΥΤΥ, με μικτό ακέραιο γραμμικό προγραμματισμό, για τη βελτιστοποίηση των ακολουθούμενων διαδρομών των απορριμματοφόρων προς την μονάδα επεξεργασίας και απο την μονάδα προς τον ΧΥΤΥ.Εγινε με εφαρμογή GIS στη Μεσσηνία. / The current thesis is about optimum siting of a MSW treatment plant combined with a landfill for residues based on mixed integer linear programming (MILP) and GIS methodology.

Τα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων αποτελούν μία πρωτοποριακή τεχνολογία που ήρθε στο προσκήνιο πριν από μία περίπου δεκαετία. Η καινοτομία της τεχνολογίας αυτής έγκειται στη συνεργασία μεγάλου αριθμού κόμβων περιορισμένων πόρων χαμηλής κατανάλωσης ισχύος σε μία μόνο εφαρμογή. Η εργασία αυτή ασχολείται με θέματα ενδιάμεσου λογισμικού σε ασύρματα δίκτυα αισθητήρων. Συγκεκριμένα, μελετάται το πρωτόκολλο Deluge που αποτελεί τη βασική επιλογή για ασύρματο προγραμματισμό δικτύων αισθητήρων που «τρέχουν» το λειτουργικό σύστημα πραγματικού χρόνου TinyOS. Παρέχοντας έναν αξιόπιστο και αποδοτικό μηχανισμό διάδοσης δεδομένων μέσω της δυαδικής εικόνας του κώδικα, το Deluge κατέχει ρόλο-κλειδί στη βαθμίδα ενδιάμεσου λογισμικού των ασύρματων δικτύων αισθητήρων. Η μελέτη και κατανόηση του πρωτοκόλλου αυτού επέτρεψε την υλοποίηση σε nesC ενός απλούστερου πρωτοκόλλου που αξιοποιεί τα βασικά χαρακτηριστικά του μηχανισμού μετάδοσης δεδομένων του Deluge. Σε συνέχεια αυτής της υλοποίησης, αξιολογήθηκε εκ νέου η διαδικασία μετάδοσης πραγματοποιώντας δοκιμές τόσο σε πραγματικές τοπολογίες κόμβων αισθητήρων (motes) που υποστηρίζουν το πρότυπο ασύρματης επικοινωνίας IEEE 802.15.4 όσο και σε περιβάλλον προσομοίωσης (TOSSIM). Τα προκύπτοντα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν την αποδοτική μετάδοση δεδομένων σε δίκτυα αισθητήρων αξιοποιώντας το πρωτόκολλο Deluge. Η παρούσα εργασία αποτελείται από έξι κεφάλαια. Το πρώτο κεφάλαιο παρέχει πληροφορίες για το γνωστικό αντικείμενο της εργασίας. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται μία μελέτη στην ερευνητική περιοχή των ασύρματων δικτύων αισθητήρων και στο τρίτο κεφάλαιο εξετάζονται τα βασικά χαρακτηριστικά ενός κόμβου αισθητήρων που υποστηρίζει το πρότυπο IEEE 802.15.4. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η έννοια του ασύρματου προγραμματισμού στα δίκτυα αισθητήρων και μελετάται εκτενώς το πρωτόκολλο Deluge. Στο πέμπτο κεφάλαιο περιγράφεται η υλοποίηση που έλαβε χώρα και η αξιολόγηση αυτής με τους μηχανισμούς που αναφέρθηκαν παραπάνω. Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο παρατίθενται τα συμπεράσματα που εξήχθησαν από την εκπόνηση της εν λόγω εργασίας και δίνονται ορισμένες κατευθύνσεις για μελλοντική ενασχόληση με το Deluge και με το ενδιάμεσο λογισμικό στα δίκτυα αισθητήρων γενικότερα. / Wireless sensor networks (WSNs) emerged about a decade ago, representing a new class of computing with large numbers of resource-constrained computing nodes cooperating on a single application. This thesis deals with middleware issues in wireless sensor networks. Specifically, we study Deluge that suggests the de facto over-the-air programming protocol for WSNs working under TinyOS. Providing a reliable and efficient data dissemination mechanism via the binary image of the program code, Deluge plays a key role in the middleware layer of WSNs. Gaining insight into Deluge, we implemented in the nesC programming language a simplified protocol that incorporates the main features of Deluge data dissemination mechanism. This implementation allowed us to evaluate further the propagation procedure of Deluge using a two-mechanism evaluation framework. Carrying out experiments both in real-world deployments being compatible with IEEE 802.15.4 radio and in a simulation environment (TOSSIM), we verified the efficient data propagation in WSNs, using Deluge. This dissertation follows a structure of six chapters. In the first chapter, we give a piece of information about the subject field of this thesis. In the second chapter, we present an overall survey of the research area of WSNs and in the third chapter we examine the basic features of a sensor node (mote) whose wireless communication is based on an IEEE 802.15.4 compliant radio. In the fourth chapter, we discuss network programming in WSNs and we analyze the data dissemination mechanism of Deluge. In the fifth chapter, we discuss our implementation and its evaluation. Finally, in the sixth chapter, we conclude the thesis emphasizing the experience derived from that and we give some directions for future work with Deluge and middleware in WSNs generally.

Στην παρούσα διατριβή παρουσιάζονται παράλληλοι αλγόριθμοι και εφαρμογές σε πολυπύρηνες μονάδες επεξεργασίας γραφικών. Πιο συγκεκριμένα, εξετάζονται οι μέθοδοι σχεδίασης ενός παράλληλου αλγορίθμου για την επίλυση τόσο απλών και κοινών προβλημάτων, όπως η ταξινόμηση, όσο και υπολογιστικά απαιτητικών προβλημάτων, έτσι ώστε να εκμεταλλευτούμε πλήρως την τεράστια υπολογιστική δύναμη που προσφέρουν οι σύγχρονες μονάδες επεξεργασίας γραφικών. Πρώτο πρόβλημα που εξετάστηκε είναι η ταξινόμηση, η οποία είναι ένα από τα πιο συνηθισμένα προβλήματα στην επιστήμη των υπολογιστών. Υπάρχει σαν εσωτερικό πρόβλημα σε πολλές εφαρμογές, επομένως πετυχαίνοντας πιο γρήγορη ταξινόμηση πετυχαίνουμε πιο καλή απόδοση γενικότερα. Στο Κεφάλαιο 3 περιγράφονται όλα τα βήματα σχεδιασμού για την εκτέλεση ενός αλγορίθμου ταξινόμησης για ακεραίους, της count sort, σε μια μονάδα επεξεργασίας γραφικών. Σημαντική επίδραση στην απόδοση είχε η αποφυγή του συγχρονισμού των νημάτων στο τελευταίο βήμα του αλγορίθμου. Στη συνέχεια παρουσιάζονται εφαρμογές παράλληλων αλγορίθμων σε υπολογιστικά απαιτητικά προβλήματα. Στο Κεφάλαιο 4, εξετάζεται το πρόβλημα χρονοπρογραμματισμού εξετάσεων Πανεπιστημίων, το οποίο είναι ένα πρόβλημα συνδυαστικής βελτιστοποίησης. Για την επίλυσή του χρησιμοποιείται ένας υβριδικός εξελικτικός αλγόριθμος, ο οποίος εκτελείται εξ' ολοκλήρου στην μονάδα επεξεργασίας γραφικών. Η τεράστια υπολογιστική δύναμη της GPU και ο παράλληλος προγραμματισμός δίνουν τη δυνατότητα χρήσης μεγάλων πληθυσμών έτσι ώστε να εξερευνήσουμε καλύτερα τον χώρο λύσεων και να πάρουμε καλύτερα ποιοτικά αποτελέσματα. Στο επόμενο κεφάλαιο γίνεται επίλυση του προβλήματος σχεδιασμού κίνησης για υποθαλάσσια οχήματα με βραχίονα. Εξετάζεται το πρόβλημα τόσο του ολικού σχεδιασμού όσο και του τοπικού. Στην πρώτη περίπτωση είναι σημαντική η καλή λύση και η ακρίβεια και ο παράλληλος αλγόριθμος που χρησιμοποιείται για την αναπαράσταση του περιβάλλοντος εργασίας σε μια Bump-επιφάνεια βοηθάει προς αυτή την κατεύθυνση. Στη δεύτερη περίπτωση, το πρόβλημα είναι πρόβλημα πραγματικού χρόνου και μας ενδιαφέρει η ταχύτητα εύρεσης της επόμενης θέσης του οχήματος. Ο παράλληλος προγραμματισμός και η GPU βοηθούν σημαντικά σε αυτό. Τελευταία εφαρμογή που εξετάστηκε είναι η μελέτη ενός συστήματος ημιφθοριωμένων αλκανίων με την μοριακή προσομοίωση Monte Carlo. Η παραλληλοποίηση ενός μέρους, του πιο χρονοβόρου, του αλγορίθμου έδωσε τη δυνατότητα εξέτασης ενός πολύ μεγαλύτερου συστήματος σε αποδεκτό χρόνο. Σε γενικές γραμμές, γίνεται φανερό ότι ο παράλληλος προγραμματισμός και οι σύγχρονες πολυπύρηνες αρχιτεκτονικές, όπως οι μονάδες επεξεργασίας γραφικών, δίνουν νέες δυνατότητες στην αντιμετώπιση καθημερινών προβλημάτων, προβλημάτων πραγματικού χρόνου και προβλημάτων συνδυαστικής βελτιστοποίησης. / In this thesis, parallel algorithms and applications in manycore graphics processing units are presented. More specifically, we examine methods of designing a parallel algorithm for solving both simple and common problems such as sorting, and computationally demanding problems, so as to fully exploit the enormous computing power of modern graphics processing units (GPUs). First problem considered is sorting, which is one of the most common problems in computer science. It exists as an internal problem in many applications. Therefore, sorting faster, results in better performance in general. Chapter 3 describes all design options for the implementation of a sorting algorithm for integers, count sort, on a graphics processing unit. The elimination of thread synchronization in the last step of the algorithm had a significant effect on the performance. Chapter 4 addresses the examination timetabling problem for Universities, which is a combinatorial optimization problem. A hybrid evolutionary algorithm, which runs entirely on GPU, was used to solve the problem. The tremendous computing power of GPU and parallel programming enable the use of large populations in order to explore better the solution space and get better quality results. In the next chapter, the problem of motion planning for underwater vehicle manipulator systems is examined. In the gross motion planning problem, it is important to achieve a good solution with high accuracy. The parallel algorithm used for the representation of the working environment in a Bump-surface is a step towards this direction. In the local motion planning problem, which is a real-time problem, the time needed to find the next configuration of the vehicle is crucial. Parallel programming and the GPU greatly assist in this online problem. Last application considered is the atomistic Monte Carlo simulation of semifluorinated alkanes. The parallelization of part of the algorithm, the most time-consuming, enabled the study of a much larger system in an acceptable execution time. In general, it becomes obvious that parallel programming and new novel manycore architectures, such as graphics processing units, give new capabilities for solving everyday problems, real time and combinatorial optimization problems.

Objective of the present work is the deep study of the manufacturing systems in terms of energy efficiency. Manufacturing enterprises have to reduce energy consumption for both cost saving and environmental friendliness, finding new ways to produce more with less. As a first step, clear definitions for the energy efficiency are provided, in order to successfully include this significant key performance indicator into the manufacturing decision-making attributes. These definitions are used in order to develop a generalized and holistic approach towards manufacturing energy efficiency. The basic element of the approach is the division of energy efficiency definition and study into four manufacturing levels, namely process, machine, production line, and factory. Process-level definitions are provided for the majority of manufacturing processes. A machine-level study indicates and solves difficulties, generated by the workpiece geometry, and points out the interaction with the process level through factors, such as the process time. Moreover, machine tool peripherals are responsible for a significant portion of the consumed energy. Classification of the machine peripherals, based on the dependence of their consumption on process variables, is required. Studies made on the production line and factory levels show that energy efficiency, at these levels, is heavily dependent on production planning and scheduling and can be improved through the appropriate utilization of machines, with the inclusion of shutdown and eco-modes. All the methods developed for each of the manufacturing levels are verified with appropriate case studies. Moreover, a holistic case study is presented, showing that many of the difficulties towards the optimization of energy efficiency can be dealt with successfully, using the proposed generalized approach. The implementation of the method in a software platform is presented. The tool is industrially evaluated using three case studies from three different industrial sectors (i.e. aeronautics, automotive and household). The evaluation of the presented case studies clearly reveals the usefulness and efficiency of the suggested approach validating its applicability to real industrial environments. This prototype information technology decision support tool can assist the manufacturing sector towards energy and eco-efficiency, within the context of a multi-objective optimization procedure, incorporating traditional metrics (i.e. time, cost, flexibility and quality), interacting with the machine monitoring systems. / Αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι η μελέτη της ενεργειακής αποδοτικότητας των συστημάτων παραγωγής. Η αύξηση της ενεργειακής αποδοτικότητας, προσφέρει μείωση του κόστους παραγωγής και των βλαβερών επιπτώσεων στο περιβάλλον. Αρχικά, παρέχονται ορισμοί για την ενεργειακή αποδοτικότητα, προκειμένου να συμπεριληφθεί και αυτός o σημαντικός δείκτης στα συνήθη κριτήρια λήψης αποφάσεων (δηλαδή το χρόνο, το κόστος, την ευελιξία και την ποιότητα). Οι ορισμοί αυτοί χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη μιας γενικευμένης και ολιστικής μεθοδολογίας ως προς την αύξηση της ενεργειακής αποδοτικότητας στα συστήματα παραγωγής. Το βασικό στοιχείο της μεθόδου είναι ο διαχωρισμός του ορισμού της ενεργειακής απόδοσης και της μελέτης του σε τέσσερα ιεραρχικά επίπεδα, ξεκινώντας από την διεργασία, τη εργαλειομηχανή, τη γραμμή παραγωγής και την μονάδα παραγωγής. Ορισμοί στο επίπεδο της διεργασίας, παρέχονται για την πλειονότητα των κατηγοριών των μηχανουργικών διεργασιών. Στο επίπεδο της εργαλειομηχανής μελετώνται οι διαφορές που προκύπτουν από την γεωμετρία του προϊόντος, και επισημαίνονται οι αλληλεπιδράσεις με το επίπεδο της διεργασίας μέσω παραγόντων, όπως ο χρόνος διεργασίας. Επιπλέον, αποδεικνύεται ότι τα περιφερειακά των εργαλειομηχανών είναι υπεύθυνα για ένα σημαντικό μέρος της καταναλισκόμενης ενέργειας. H ενεργειακή κατάταξη των περιφερειακών των εργαλειομηχανών, με βάση την εξάρτηση της κατανάλωσης τους από παραμέτρους της διεργασίας, είναι απαραίτητη. Μελέτες στα επίπεδο της γραμμής παραγωγής και της μονάδας παραγωγής, δείχνουν ότι η ενεργειακή αποδοτικότητα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον χρονοπρογραμματισμό της παραγωγής και μπορεί να βελτιωθεί με την κατάλληλη αξιοποίηση των εργαλειομηχανών, συμπεριλαβαίνοντας τον τερματισμό της λειτουργιάς αυτών ή τη χρήση οικολογικών λειτουργιών (eco-modes). Όλες οι μέθοδοι που αναπτύχθηκαν για τα επίπεδα παραγωγής επαληθεύονται με μελέτες εφαρμογής. Για την υλοποίηση της μεθόδου αναπτύχθηκε λογισμικό το οποίο αξιολογήθηκε σε τρεις διαφορετικούς βιομηχανικούς τομείς με σημαντικά αποτελέσματα. Αυτό το πρωτότυπο εργαλείο υποστήριξης αποφάσεων μπορεί να βοηθήσει στην μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης χρησιμοποιώντας πολύ-παραγοντική βελτιστοποίηση, λαμβάνοντας υπόψιν την ενεργειακή αποδοτικότητα μαζί με τα συνήθη κριτήρια λήψης αποφάσεων αλληλοεπιδρώντας με τα συστήματα παρακολούθησης των εργαλειομηχανών.

Η δρομολόγηση και ανάθεση μηκών κύματος (routing and wavelength assignment - RWA) αποτελεί ένα πολύ σημαντικό πρόβλημα, που απασχολεί τους σχεδιαστές WDM οπτικών δικτύων και είναι γνωστό, πως είναι NP-πλήρες. Στην εργασία αυτή σχεδιάζουμε και υλοποιούμε έναν αλγόριθμο για το στατικό RWA, που βασίζεται σε έναν προτεινόμενο σχηματισμό (μη ακέραιου) γραμμικού προγραμματισμού (linear programming - LP). Ισχυριζόμαστε, πως ο σχηματισμός αυτός είναι σε θέση να παρέχει ακέραιες βέλτιστες λύσεις (παρά την εν γένει μη ακέραια φύση του) για ένα μεγάλο ποσοστό στιγμιότυπων εισόδου, οδηγώντας έτσι σε αντίστοιχες ακριβείς λύσεις του RWA. Η πολυπλοκότητα του αλγόριθμου κυριαρχείται από το χρόνο εκτέλεσης του αλγόριθμου Simplex, ο οποίος θεωρείται αποδοτικός για μια μεγάλη πλειοψηφία στιγμιότυπων εισόδου. Στα διαφανή (πλήρως οπτικά) δίκτυα, η ποιότητα του σήματος υπόκειται σε μια ποικιλία από φυσικές εξασθενήσεις, όπως είναι η διασπορά λειτουργίας πόλωσης (polarization mode dispersion - PMD), ο θόρυβος αυθόρμητης εκπομπής ενισχυτή (amplified spontaneous emission - ASE - noise) και η χρωματική διασπορά (chromatic dispersion - CD). Αυτές οι εξασθενήσεις μοντελοποιούνται γραμμικά και μπορούν να αντιμετωπιστούν αποτελεσματικά από ένα σύνολο αναλυτικών τύπων ως επιπρόσθετοι περιορισμοί στο RWA. Εφαρμόζουμε τον αλγόριθμό μας και εκτελούμε RWA βασισμένο σε περιορισμούς εξασθένησης, με σκοπό να παρατηρήσουμε συγκριτικά αποτελέσματα στην απόδοση ενός τυπικού μητροπολιτικού δικτύου υπό διάφορες παραμέτρους του δικτύου και των εξασθενήσεων, όπως είναι ο ρυθμός bit, ο τύπος και το κέρδος των ενισχυτών, η χρησιμοποιούμενη διάταξη διαμόρφωσης, κλπ. / Routing and wavelength assignment (RWA) is a very important problem concerning WDM optical network designers and is known to be NP-complete. In this work, we design and implement an algorithm for the static RWA, that is based on a proposed (not integer) linear programming formulation. We claim, that this formulation is able to provide integer optimal solutions (despite its non integral nature) for a large fraction of input instances, yielding thus to corresponding exact RWA solutions. The algorithm's complexity is dominated by the execution time of Simplex LP-solver, that is considered efficient in the great majority of all possible input instances. In transparent (all-optical) networks, the signal quality is subject to a variety of physical impairments, such as polarization mode dispersion (PMD), amplified spontaneous emission (ASE) noise and chromatic dispersion (CD). Those impairments are linearly modeled and are handled effectively by a set of analytical formulae as additional constraints on RWA. We apply our algorithm to perform impairment-constraint based RWA, in order to obtain comparative results of a typical metropolitan network's performance under various network and impairment parameters, such as bit rate, amplifier gain and type, modulation format used, etc.

Παρόλο που το υπερκείμενο ως τρόπος δόμησης πληροφορίας τυγχάνει ευρείας αποδοχής, μέχρι σήμερα τα Συστήματα Υπερκειμένου (ΣΥ) δεν έχουν καταφέρει να προσφέρουν τη λειτουργικότητά τους στο ευρύ κοινό σε ικανοποιητικό βαθμό. Οι σχεδιαστικές προσεγγίσεις των ΣΥ αλλά και η αδυναμία υποστήριξης των προγραμματιστών ξένων εφαρμογών για τη χρήση των υπηρεσιών υπερκειμένου οδήγησαν σε μία δυσμενή κατάσταση όσο αφορά στην αποδοτική παροχή υπηρεσιών υπερκειμένου. Το πρόβλημα αυτό ανέδειξε την αναγκαιότητα για την επαναπροσέγγιση των σχεδιαστικών αρχών των ΣΥ έχοντας ως βασική προτεραιότητα τη δημιουργία και την εύκολη παροχή υπηρεσιών υπερκειμένου στο ευρύ κοινό. Η παρούσα διατριβή πραγματεύεται τη δημιουργία ενός πλαισίου για την παροχή υπηρεσιών υπερκειμένου σε ξένα συστήματα αλλά και την υποστήριξη της ανάπτυξης εφαρμογών διαδικτύου βασισμένες σε υπηρεσίες υπερκειμένου. Η υιοθέτηση της Αρχιτεκτονικής Προσανατολιζόμενης σε Υπηρεσίες – ΑΠΥ στο σχεδιασμό των ΣΥ αποτέλεσε την προτεινόμενη προσέγγιση της διατριβής. Η ανάπτυξη συστημάτων υπερκειμένου βασισμένα σε αρχές της ΑΠΥ αλλά και η παροχή υπηρεσιών υπερκειμένου στο διαδίκτυο με χρήση παγκοσμίων προτύπων επιχειρούν να διευκολύνουν την εκμετάλλευση της λειτουργικότητας των ΣΥ από χρήστες και από άλλα συστήματα. Έχοντας ως παράδειγμα υπάρχοντα ΑΣΥ αλλά και συστήματα υπερμέσων βασισμένα σε ψηφίδες (ΑΣΥ-ΒΨ) - όπως ο Callimachus - μελετήθηκε και χρησιμοποιήθηκε η τεχνική των Web Services έτσι ώστε να είναι δυνατή η παροχή στο διαδίκτυο υπηρεσιών υπερμέσων διαφόρων λειτουργικών πεδίων (ταξινομίες, χωρική αναπαράσταση, πλοήγηση κ.α.) από υπάρχοντα συστήματα. Σημείο αναφοράς της εφαρμογής της προτεινόμενης τεχνικής υπήρξε το σύστημα Babylon. Το Babylon είναι ένα σύστημα παροχής υπηρεσιών ταξινόμησης, το οποίο σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε ως ψηφίδα του συστήματος Callimachus και κατόπιν μετεξελίχθηκε σε αυτόνομη υπηρεσία παγκόσμιου ιστού (Web Service). Επιπλέον, αναπτύχθηκε ένα σύστημα υποστήριξης συνεργασίας και λήψης αποφάσεων βασισμένο σε τεχνολογίες συστημάτων χωρικού υπερκειμένου και υπερκειμένου υποστήριξης επιχειρηματολογίας. Η ανάπτυξη έγινε εξ’ολοκλήρου βασισμένη στις αρχές της αρχιτεκτονικής προσανατολιζόμενης σε υπηρεσίες και η εκμετάλλευση των υπηρεσιών του είναι δυνατή τόσο μέσω του παγκοσμίου ιστού όσο και από εξωτερικές εφαρμογές χρησιμοποιώντας εξειδικευμένα Web Services. Τέλος, μελετήθηκε η δυνατότητα ανακάλυψης και αναζήτησης των υπηρεσιών υπερμέσων μέσα από ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο υποστήριξης ανάπτυξης εφαρμογών που χρησιμοποιούν υπηρεσίες υπερκειμένου. Με την εφαρμογή της προτεινόμενης προσέγγισης και την αξιολόγηση της χρήσης των συστημάτων παράχθηκαν θετικά συμπεράσματα όσο αφορά στην αξιοποίηση των ΑΠΥ σε συστήματα υπερμέσων και με τον τρόπο αυτό τεκμηριώθηκε η χρησιμότητα της συνολικής προσέγγισης. / Although hypertext is considered as a widely accepted mean for information structuring, the provision of hypertext-related services has not yet reached a satisfactory level. Both the design principles of hypertext systems and the lack of developer support for the exploitation of hypermedia services lead to a low level of provision of the hypertext functionality from the world. This problem has highlighted the need for re-approaching the design principles of HSs under a different perspective in which the creation and the provision of a hypermedia service are crucial issues. This thesis focuses on the development of a framework aiming at both the provision of hypermedia service and the web application development support using hypermedia functionality. The adoption of Service Oriented Architecture (SOA) in the design of Hypermedia Systems (OHS) constitutes the main approach against the particular issue. The SOA based implementation of HSs together with the the provision of hypermedia services to the Internet through universal standards try to aid the exploitation of the hypermedia functionality from an open set of both users and systems. The OHSs together with the Component Based – OHSs (CB-OHSs) like Callimachus were the leading paradigm in this approach in which the web-service technique was both studied and adopted in order to provide to the Internet hypermedia services based on different hypermedia fields (taxonomic, spatial, navigational etc) provided by existing systems. The case study of this approach regards the Babylon system. It is a hypertext system designed to provide taxonomic services in the context of the entire Callimachus system as a single component. The Babylon system was later transformed to a taxonomic internet based service using the Web Service standards. Furthermore, a collaboration and decision making support tool based on spatial and argumentation support technologies was also implemented. The development was entirely based on SOA thus the provided services are available both from users or applications of the world wide web and 3rd party (external) applications by using the Web Services protocols. Finally, a study which concerns capabilities of discovering and searching of the hypermedia services has also taken place. The evaluation of the proposed approach extracted many positive conclusions regarding the utilization of SOA in the area of hypermedia systems.

Στην εργασία περιγράφεται η διαδικασία εξοικείωσης των μαθητών με το εκπαιδευτικό πακέτο της Αλγοριθμικής και τον προγραμματισμό μέσω μελέτης περίπτωσης ενός τμήματος ενιαίου Λυκείου. Η Αλγοριθμική είναι ένα ολοκληρωμένο πακέτο προγραμματιστικών περιβαλλόντων και εργαλείων για τη διδακτική υποστήριξη σεναρίων και δραστηριοτήτων ενταγμένων στα μαθήματα Πληροφορικής της Γ’ Γυμνασίου και των Α’, Β’ και Γ’ Λυκείου. Το περιβάλλον αυτό χρησιμοποιήθηκε για τη διδασκαλία της αλγοριθμικής σκέψης και του προγραμματισμού σε ένα τμήμα της Α’ τάξης ενιαίου Λυκείου. Στην εργασία παρουσιάζονται τα κυριότερα λάθη των μαθητών τόσο στο Δημιουργό Διαγραμμάτων Ροής όσο και στο Διερμηνευτή της Γλώσσας σε αρχικό στάδιο διδασκαλίας όσο και σε πιο προχωρημένο με τη χρήση της δομής επιλογής και συγκεκριμένα εμφωλευμένων ΑΝ. Κρίνεται η αποδοτικότητα των σεναρίων χρήσης της Αλγοριθμικής και γίνονται ορισμένες προτάσεις για τη βελτίωσή τους, καθώς και τη βελτίωση των εργαλείων ΔΔΡ και Διερμηνευτής της Γλώσσας για την καλύτερη χρήση από τους μαθητές. Τέλος, παρουσιάζονται κάποιες υλοποιήσεις μαθητών που είχαν καλή δομή κώδικα και ιδιαίτερη εφευρετικότητα. / The work describes the process of introducing students to computer programming and in particular with the educational package “Algorithmic”, through case study of a single Secondary School classroom. “Algorithmic” is a complete package of programming environments and tools to support teaching scenarios and integrated activities in Secondary School computer classrooms. This package was used in teaching algorithmic thinking and computer programming in a classroom of first grade Secondary School. The paper describes the main errors of students when creating flowcharts as well as computer programs using the software tool “GLOSSA”, in earlier teaching stages and later with the use of more advanced decision structures like nested IF statements. This work studies the efficiency of the usage scenarios of “Algorithmic” and makes suggestions for improving the software tools “flowchart” and “GLOSSA” to be more suitable to the level of students and to the course goals. Finally, the paper presents some well structured programming implementations of students.

Πολλά είναι τα προβλήματα απόφασης τα οποία μπορούν να μοντελοποιηθούν ως προβλήματα γραμμικού προγραμματισμού. Πολλές όμως είναι και οι καταστάσεις όπου δεν είναι λογικό να υποτεθεί ότι οι παράμετροι του μοντέλου καθορίζονται προσδιοριστικά. Για παράδειγμα, μελλοντικές παραγωγικότητες σε ένα πρόβλημα παραγωγής, εισροές σε μία δεξαμενή που συνδέεται με έναν υδροσταθμό παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος, απαιτήσεις στους διάφορους κόμβους σε ένα δίκτυο μεταφορών κλπ, είναι καταλληλότερα μοντελοποιημένες ως αβέβαιες παράμετροι, οι οποίες χαρακτηρίζονται στην καλύτερη περίπτωση από τις κατανομές πιθανότητας. Η αβεβαιότητα γύρω από τις πραγματοποιημένες τιμές εκείνων των παραμέτρων δεν μπορεί να εξαλειφθεί πάντα εξαιτίας της εισαγωγής των μέσων τιμών τους ή μερικών άλλων (σταθερών) εκτιμήσεων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μοντελοποίησης. Δηλαδή ανάλογα με την υπό μελέτη κατάσταση, το γραμμικό προσδιοριστικό μοντέλο μπορεί να μην είναι το κατάλληλο μοντέλο για την περιγραφή του προβλήματος που θέλουμε να λύσουμε. Σε αυτή τη διπλωματική υπογραμμίζουμε την ανάγκη να διευρυνθεί το πεδίο της μοντελοποίησης των προβλημάτων απόφασης που παρουσιάζονται στην πραγματική ζωή με την εισαγωγή του στοχαστικού προγραμματισμού. / There are many practical decision problems than can be modeled as linear programs. However, there are also many situations that it is unreasonable to assume that the coefficients of model are deterministically fixed. For instance, future productivities in a production problem, inflows into a reservoir connected to a hydro power station, demands at various nodes in a transportation network, and so on, are often appropriately modeled as uncertain parameters, which are at best characterized by probability distributions. The uncertainty about the realized values of those parameters cannot always be wiped out just by inserting their mean values or some other (fixed) estimates during the modelling process. That is, depending on the practical situation under consideration, the linear deterministic model may not be the appropriate model for describing the problem we want to solve. In this project we emphasize the need to broaden the scope of modelling real life decision problems by inserting stochastic programming.

Η ποιότητα, άρα και ο τρόπος παρακολούθησης της, δηλαδή ο ποιοτικός έλεγχος, σχετίζεται άμεσα με την κερδοφορία μιας επιχείρησης• είτε αυτό επιτευχθεί μέσω αύξησης των πωλήσεων είτε μέσω μείωσης του κόστους παραγωγής ή παροχής υπηρεσιών. Ολοένα και περισσότερο γίνεται αποδεκτό το γεγονός ότι η υψηλή ποιότητα του προϊόντος και των υπηρεσιών και η σύνδεσή τους με την ικανοποίηση του πελάτη, είναι το κλειδί για την επιβίωση οποιασδήποτε επιχείρησης. Επομένως, κρίνεται επιτακτική ανάγκη η μελέτη και έρευνα γύρω από την σχέση της ποιότητας και των επιχειρήσεων και ειδικά σε περιόδους οικονομικής κρίσης και έντονων πιέσεων των καταναλωτών και της αγοράς. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να παρουσιάσει τη μεθοδολογία σχεδιασμού ενός συστήματος ποιοτικού ελέγχου με τη χρήση μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης και να γίνει σύγκριση αυτών των μεθόδων. / The purpose of this thesis is to describe the methodology of a Quality Control System planning using methods of multictiteria analysis and to compare these methods.