Η εργασία πραγματεύεται την έννοια της συνεργασίας μεταξύ των βασικών θεσμών κοινωνικοποίησης του παιδιού, της οικογένειας και του σχολείου. Πιο συγκεκριμένα, επιχειρήσαμε να εξετάσουμε πως νοηματοδοτεί κάθε πλευρά την έννοια της συνεργασίας, αν υπάρχει συνεργασία και ποιο είναι το βασικό πεδίο εκτύλιξής της. Στο θεωρητικό μέρος κάναμε μια μικρή παρουσίαση εννοιών και θεωριών που μας βοήθησαν στην ερμηνεία των δεδομένων της έρευνας όπως η θεωρία της Συμβολικής Αλληλεπίδρασης, η θεωρία των γλωσσικών κωδικών και οι έννοιες της κοινωνικοποίησης, του πολιτισμικού κεφαλαίου και του habitus. Εξετάσαμε ακόμα το ζήτημα της συνεργασία σε διεθνές επίπεδο μελετώντας διάφορες έρευνες στοχεύοντας στη καλύτερη και πιο ολοκληρωμένη κατανόηση του ζητήματος. Επιπλέον, παρουσιάσαμε εκτενώς την μέθοδο της grounded theory καθώς είναι η κύρια μέθοδος ανάλυσης της έρευνας που πραγματοποιήσαμε. Στο ερευνητικό μέρος επιχειρήσαμε την σε βάθος ανάλυση των δεδομένων βάσει της grounded theory. Για την συλλογή του ερευνητικού υλικού πραγματοποιήσαμε 10 ημιδομημένες συνεντεύξεις στην περιοχή της Πάτρας. Ενώ, στο τέλος εκθέσαμε τα συμπεράσματα της έρευνας μας επιχειρώντας μια σύνδεση με τη διεθνή βιβλιογραφία. / This study discusses the concept of cooperation among family and school, the basic institutions for socialization of the child. Specifically, we attempt to examine which is the meaning that given by each side for concept of cooperation, if there is cooperation between family and school and which is the main field that cooperation applies. In the theoretical part we did a short presentation of concepts and theories that have helped us in the interpretation of research’s data such as Symbolic Interaction, theory of code’s language, concepts of socialization, cultural capital and habitus. Even consider the theme of cooperation in international level studying various researches aiming in better and more comprehensive understanding of the issue. In addition, we extensively presented the method of grounded theory because is the main method of analysis of the research we done. In the research part, we attempt to analyze in depth the research’s data based in method of grounded theory. For collection the research’s material we took 10 semi-structured interviews in the area of Patras. In the end we reported the findings of our research attempting a connection with the international literature.

Στην παρούσα μελέτη διερευνάται το ζήτημα της συνεργασίας σχολείου και οικογένειας, όπως αυτό παρουσιάζεται από την πλευρά τον γονέων. Πιο συγκεκριμένα εξετάζονται οι αντιλήψεις των γονέων για το ζήτημα της συνεργασίας, το πως οι ίδιοι συνεργάζονται και συμμετέχουν στην τάξη με το νηπιαγωγό και τα παιδιά, τη συχνότητα που αυτή έχει, πιθανά προβλήματα που ίσως έχουν αντιμετωπίσει στη συνεργασία μαζί τους καθώς και το ποια είναι η ιδανική συνεργασία για τους ίδιους. Πέρα από τη συναφή βιβλιογραφία, η έρευνα στηρίζεται και σε ατομικές, σε βάθος συνεντεύξεις με τους γονείς. Τα ευρήματα που προέκυψαν από την εργασία είναι πως όλοι θεωρούν σημαντική τη συνεργασία με τους νηπιαγωγούς αλλά σχεδόν κανείς δε συνεργάζεται αρκετά. Οι συναντήσεις γίνονται κυρίως σε προσωπικό επίπεδο και πάντα στο χώρο του σχολείου. Μιλούν σχεδόν πάντα για την επίδοση και τη συμπεριφορά του παιδιού στη τάξη καθώς και για ενδεχόμενα γνωστικά προβλήματα ή προβλήματα συμπεριφοράς που μπορεί να παρουσιαστούν. / This study investigates the issue of cooperation between school and family, as this is pictured in parent’s side. More specifically, discussed the perceptions of parents on the cause of collaboration, how they associate with the teacher of their child and also in which way they take part in the proceedings of the class not only with her but also with the children too. Moreover, we are looking for the frequency of the cooperation, possible problems that they may have dealt with and finally which is the ideal cooperation for them with the educators. Apart from the relevant bibliography, survey is based in individual and in detail interviews with parents. The data resulted from the project indicate that all parents regard, the cooperation with kindergarten, as very important but almost none of them cooperate fairly. Meetings are held primarily on a personal level and always at the school. They talk about the child’s progress and his or her behavior in class and some cognitive and behavioral problems that may occur.

Τα τελευταία χρόνια παρατηρήθηκε μια ραγδαία αύξηση στα ασύρματα συστήματα επικοινωνίας και τις σχετικές εφαρμογές. Μετά από αυτές τις εξελίξεις, το κλασικό σύστημα αδειοδότησης και κατόπιν αποκλειστικής χρήσης του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος οδηγείται στα όριά του, καθώς πλέον πολύ λίγες περιοχές του φάσματος είναι ελεύθερες. Ωστόσο, αρκετές έρευνες που πραγματοποιήθηκαν από οργανισμούς όπως η Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών (Federal Communications Commission – FCC) στην Αμερική κατέδειξαν ότι μεγάλες περιοχές του ήδη αδειοδοτημένου φάσματος παραμένουν ανενεργές για σημαντικά χρονικά διαστήματα σε ορισμένες γεωγραφικές περιοχές. Μια νέα επαναστατική τεχνολογία που αποσκοπεί στην αποδοτικότερη χρησιμοποίηση του φάσματος είναι οι Γνωστικές Επικοινωνίες (Cognitive Radio). Η τεχνολογία αυτή θα υποστηρίζει “έξυπνα” τερματικά τα οποία θα είναι ενήμερα για το ασύρματο περιβάλλον τους και, ανάλογα με τις επικρατούσες συνθήκες και τις ανάγκες των χρηστών θα προσαρμόζουν κάποιες παραμέτρους της μετάδοσής τους, με πιο σημαντική την μπάντα μετάδοσης. Με άλλα λόγια, ένα Cognitive Radio θα ανιχνεύει το φάσμα και θα εντοπίζει φασματικές οπές (spectrum holes), περιοχές δηλαδή του φάσματος που τη δεδομένη στιγμή δεν χρησιμοποιούνται από τον πρωταρχικό χρήστη τους, και θα χρησιμοποιεί αυτές τις οπές για να μεταδώσει πληροφορία. Επιπλέον, το Cognitive Radio θα είναι ικανό να αναγνωρίζει ακριβώς τα συστήματα επικοινωνίας που υπάρχουν γύρω του (3G, WLAN,...) και θα μπορεί να συνδέεται σε αυτά, εφ' όσον ο χρήστης διαθέτει την κατάλληλη άδεια. Από τα παραπάνω γίνεται φανερό ότι ένα πολύ σημαντικό κομμάτι των γνωστικών επικοινωνιών είναι η ανίχνευση του φάσματος (spectrum sensing). Έχουν προταθεί αρκετοί αλγόριθμοι οι οποίοι είτε ανιχνεύουν την παρουσία πρωτεύοντος χρήστη, είτε κάνουν μια πιο λεπτομερή εκτίμηση του φάσματος αποσκοπώντας στην ταυτοποίηση του παρόντος τηλεπικοινωνιακού συστήματος. Επίσης ενδιαφέρον παρουσιάζει και η δυνατότητα συνεργασίας μεταξύ πολλών χρηστών κατά την ανίχνευση, η οποία έχει αποδειχθεί ότι παρέχει ανοσία σε φαινόμενα όπως multipath fading και shadowing. Σε αυτή την εργασία μελετάται και υλοποιείται μία τεχνική ανίχνευσης φάσματος και ταυτοποίησης σήματος, η οποία αξιοποιεί την a priori διαθέσιμη πληροφορία για τα πρωτεύοντα σήματα (εύρος ζώνης, κεντρική συχνότητα) για να αναγνωρίσει τον τύπο του σήματος. Η τεχνική εφαρμόζεται επίσης σε ένα συνεργατικό σενάριο, όπου πολλοί δευτερεύοντες χρήστες ανταλλάσσουν πληροφορία με στόχο την ακριβέστερη εκτίμηση του φάσματος. Διαπιστώνεται ότι η τεχνική καταφέρνει να διακρίνει μεταξύ διαφορετικών σημάτων, ακόμα και όταν αυτά επικαλύπτονται μερικώς στη συχνότητα. Επιπλέον, η συνεργασία οδηγεί σε μεγαλύτερη πιθανότητα ανίχνευσης και σε λιγότερα σφάλματα ταυτοποίησης. / In recent years, there has been a rapid increase in the number of wireless telecommunications systems and relevant applications. After these developments, the traditional system of licensing and exclusive use of the radio spectrum is driven to its limits, since very few regions of the spectrum are free anymore. However, a number of measurements performed by organizations such as the Federal Communications Commission (FCC) in the USA have shown that large regions of licensed spectrum remain idle for significant portions of time, in certain geographic areas. Cognitive Radio is a new, revolutionary technology that aims in more efficient use of the spectrum. This technology supports “intelligent” terminals which are aware of their wireless environment and, depending on present circumstances and user needs they can adjust certain parameters of their transmissions, mainly the transmission band. In other words, a Cognitive Radio senses the radio spectrum and detects spectrum holes, i.e. regions of the spectrum that are currently not used by their primary user, and uses these holes to transmit. In addition, Cognitive Radio is expected to be able to identify the communication systems in its environment and connect to them, as long as the user has proper authorization. It then becomes obvious that spectrum sensing is a very important part of Cognitive Radio. A number of algorithms have been proposed that either detect the presence of a primary user, or perform a more detailed estimation of the spectrum in order to accurately identify the current communication standard. The possibility of cooperation between many users during sensing has also attracted interest, since it has proven to provide immunity against channel effects such as multipath fading and shadowing. In this work, a spectrum sensing and signal identification technique is studied and implemented that takes advantage of a priori information available about the primary systems (signal bandwidth, center frequency), in order to characterize the signal type. The technique is also applied to a collaborative scenario, where many secondary users exchange information to more accurately estimate the spectrum. It is seen that this technique is able to distinguish different signals, even when they partially overlap in frequency. Furthermore, it is shown that cooperation leads to a greater probability of detection and a lower identification error rate.

Ο όρος Web 2.0 εστιάζει στο χρήστη, στη σχεδίαση λογισμικού, και στο περιεχόμενο, το οποίο είναι αποτέλεσμα συνεισφοράς χιλιάδων χρηστών. Έτσι δημιουργήθηκε η ανάγκη δημιουργίας τόπων συνάντησης ανθρώπων με ίδια ή παρόμοια ενδιαφέροντα, οι κοινότητες πρακτικής. Οι κοινότητες πρακτικής (Communities of practice (CoPs)) έχουν γίνει σημαντικοί τόποι για ανθρώπους που αναζητούν και μοιράζονται εμπειρία και ενδιαφέροντα. Είναι τόποι συνεισφοράς γνώσης στους οποίους προσφέρεται γνώση στα μέλη που τις αποτελούν. Οι κοινότητες πρακτικής αποτελούνται από ομάδες ανθρώπων που συμμετέχουν σε μια διαδικασία συλλογικής εκμάθησης – γνώσης, μοιράζονται ένα ενδιαφέρον, ένα πάθος για κάτι και αλληλεπιδρούν για να μάθουν καλύτερα για αυτό. Αυτή η μεταπτυχιακή εργασία αναφέρεται στο χώρο των κοινοτήτων πρακτικής και συγκεκριμένα σε εκείνη που αφορά τους προγραμματιστές. Χρήστης εκκίνησης είναι εκείνος ο χρήστης της κοινότητας ο οποίος θέτει ένα αρχικό ερώτημα ή προβληματισμό και σύμφωνα κανόνες που θέτει ο ίδιος, δημιουργείται, με αυτόματο τρόπο, μία ομάδα εργασίας αποτελούμενη από χρήστες οι οποίοι έχουν ως κοινό ενδιαφέρον την επίλυση του ερωτήματος αυτού. Στα πλαίσια των κοινοτήτων πρακτικής αναπτύσσεται μία διαλεκτική συνεργασία ανάμεσα στα μέλη της κοινότητας, που στόχο έχει την υποστήριξη των μελών ως προς συγκεκριμένα προβλήματα. Στις πιο πολλές περιπτώσεις δεν υπάρχουν λύσεις εκ των προτέρων , έτσι δεν μπορούμε απλά να τις συλλέξουμε. Χρειάζεται λοιπόν να μελετηθούν ποια είναι τα προβλήματα εκείνα τα οποία απομακρύνουν τους χρήστες από την εύρεσή τους και με ποιους τρόπους μπορούμε να αντιμετωπίσουμε το πρόβλημα. / The term Web 2.0 focus on: user, s/w development and content (which conclude from many users that share experience and interests). Due to the fact that many people gather on web sites looking for a solution to their problem, Communities of practice were developed (CoPs). CoPs have become important places for people who seek and share experience. This dissertation refers to CoPs and especially to the field that refers to computer programmers. Start user is the user that brings the initial question to the community. According to that, automatically, a group of people is created (according rules and metrics) in order to supply feedback to users of the community who deal with the specific subject (according to label tagging). In CoPs area, Argumentative Collaboration is developing between users, so that users can help each other. Need be, to study the problems that makes users difficult to find and how can we deal with this problem.

Στα πλαίσια της εργασίας αυτής μελετήθηκε η συμβολή της γλώσσας προγραμματισμού scratch στη διδασκαλία του προγραμματισμού και τη δημιουργία υπολογιστικών εφαρμογών, στο μάθημα Τεχνολογίες Πληροφορίας και επικοινωνιών στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση στις τελευταίες τάξεις του δημοτικού σχολείου. Στην παρούσα έρευνα περιγράφεται ο σχεδιασμός και η υλοποίηση του εκπαιδευτικού σεναρίου, καθώς και τα αποτελέσματά του ως προς την διαφοροποίηση της γνωστικής συμπεριφοράς των μαθητών ως προς την οικοδόμηση της δομής επιλογής, απλής και σύνθετης. Οι μαθητές υλοποίησαν 11 δραστηριότητες με τα αντίστοιχα φύλλα εργασίας τους, στο εργαστήριο πληροφορικής του σχολείου. Εξετάστηκαν οι δυσκολίες που συνάντησαν οι μαθητές στην υλοποίηση των δραστηριοτήτων, καθώς και τα προβλήματα που αντιμετώπισαν. Μελετήθηκε η συμβολή του εκπαιδευτικού σεναρίου το οποίο αναπτύχθηκε για την διδασκαλία της δομής επιλογής απλής και σύνθετης, καθώς και η συμβολή της αποτελεσματικής συνεργασίας των μαθητών ως μέλη ομάδων εργασίας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι μαθητές είχαν ελάχιστα προβλήματα στην υλοποίηση των συνθηκών, ενώ περισσότερα από αυτά τα προβλήματα προέκυπταν όταν έπρεπε να εισάγουν λογικούς τελεστές. Εντοπίστηκε δυσκολία στην απλή δομή επιλογής με την εισαγωγή εντολών στην «αλλιώς». Διαπιστώθηκε ότι η χρήση του περιβάλλοντος scratch είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τους μαθητές και ευνοεί την οικοδόμηση της δομής επιλογής σε συνδυασμό με κατάλληλα διαμορφωμένο εκπαιδευτικό σενάριο. Στην τελευταία δίωρη δραστηριότητα έγινε χρήση του ρομποτικού πακέτου Lego wedo με σκοπό την καλύτερη κατανόηση της χρήσης της δομής επιλογής. Ένα άλλο εύρημα της παρούσας ερευνητικής εργασίας αποτελεί η διαπίστωση ότι ένα κατάλληλα διαμορφωμένο κλίμα συνεργασίας ευνοεί και βελτιώνει την απόδοση των μαθητών. Με βάση τα παραπάνω, μπορούν να διατυπωθούν προτάσεις για την βελτίωση του συγκεκριμένου μαθήματος στο δημοτικό σχολείο και την ανάπτυξη κατάλληλου εκπαιδευτικού υλικού. / In this work, we studied the contribution of the programming language scratch in teaching programming and creating computer applications course in Information and Communications Technology in Primary Education in the last grades of elementary school. This research describes the design and implementation of the educational scenario and its effects on the differentiation of cognitive behavior of pupils in the building structure selection, simple and complex. Students implemented 11 activities with corresponding worksheets in the school computer lab . Examined the difficulties encountered by students in the implementation of activities, and the problems encountered. We studied the contribution of the educational scenario was developed for the teaching of structure selection simple and complex , and the contribution of the effective cooperation of students as members of working groups . The results showed that students had few problems in the implementation of treaties, while most of these problems arose when they had to introduce logical operators. Detected difficulty simple structure selection by enter commands into the " else ".It was found that the use of ambient scratch is especially attractive to students and conducive to building structure selection in conjunction with appropriately designed educational scenario . In the last two-hour activity we used the robotic Lego wedo package in order to better understand the use of structure selection. Another finding of this study is that a properly configured and working atmosphere conducive improves student performance. According this research, we can make suggestions for the improvement of the course in elementary school and the development of appropriate educational material.

Ο πολυπολιτισμικός χαρακτήρας των κοινωνιών αντανακλάται έντονα και στον εκπαιδευτικό χώρο. Συγκεκριμένα, στα ελληνικά σχολεία η συνύπαρξη των ντόπιων μαθητών με μαθητές που προέρχονται από διαφορετικές, πολιτισμικά, χώρες αποτελεί πλέον μια συνηθισμένη εικόνα της νέας σχολικής πραγματικότητας. Λαμβάνοντας, λοιπόν, υπόψη την εκπαιδευτική πραγματικότητα, όπου η πολιτισμική ετερότητα αποτελεί βασικό της στοιχείο και αφορμή για την εκδήλωση ποικίλων φαινομένων, στην παρούσα εργασία θα επιχειρήσουμε να περιγράψουμε τις ενδοομαδικές και διομαδικές σχέσεις που δημιουργούνται σε ομάδες πολιτισμικά διαφορετικές, υπό συγκεκριμένες πειραματικές συνθήκες. Ο πληθυσμός της έρευνας αποτελείτο από τριάντα έξι (36) Έλληνες και αλλοδαπούς μαθητές, οι οποίοι φοιτούσαν σε τρία (3) Ολοήμερα Δημοτικά Σχολεία της Αρκαδίας. Σε κάθε σχολείο δημιουργήθηκε ένα δείγμα δώδεκα (12) μαθητών, εκ των οποίων οι έξι (6) ήταν ελληνικής καταγωγής και οι υπόλοιποι έξι αλλοεθνείς. Για τη συλλογή των δεδομένων χρησιμοποιήθηκε ως ερευνητικό εργαλείο η μη-συμμετοχική παρατήρηση, η οποία διενεργήθηκε με τη βοήθεια ειδικών εντύπων, των ονομαζόμενων « Σχεδίων Παρατήρησης και Καταγραφής της Συμπεριφοράς». Τα αποτελέσματα της έρευνάς μου μπορούν να συνοψιστούν στα εξής κύρια σημεία : 1. Σε συνθήκες ανταγωνισμού, τα μέλη της ομάδας των Ελλήνων μαθητών συνεργάστηκαν μεταξύ τους, με στόχο την καλύτερη επίδοση από την ομάδα των αλλοδαπών μαθητών. Η εκδήλωση ενδοομαδικών συνεργατικών τάσεων και η αύξηση της συνοχής δεν μπορεί να θεωρηθεί ανεξάρτητη από την αντίληψη της κοινής καταγωγής και γλώσσας των μελών. 2. Σε συνθήκες ανταγωνισμού, τα μέλη της ομάδας των αλλοδαπών μαθητών, σε μικρό ποσοστό, εκδήλωσαν τάσεις ενδοομαδικής συμμετοχής και συνεργασίας με τα υπόλοιπα μέλη. Το γεγονός ότι προτίμησαν να εργαστούν ατομικά ο καθένας, ίσως οφείλεται στο ότι δεν έχουν εξοικειωθεί με τον ομαδικό τρόπο εργασίας. Η δεύτερη πιθανότητα ίσως είχε σχέση με τη διαφορετικότητα των μαθητών, η οποία αφορούσε πολιτισμικά και εθνικά χαρακτηριστικά τους. 3. Όσον αφορά τη διομαδική διάσταση, δηλαδή τις σχέσεις μεταξύ των δυο ομάδων παρατηρήθηκε ότι αυτές επηρεάστηκαν από την ύπαρξη ανταγωνιστικών στόχων, οι οποίοι είχαν ως αποτέλεσμα την εκδήλωση αρνητικών διομαδικών συμπεριφορών. 4. Τέλος, παρατηρήθηκε ότι η ύπαρξη ενός κοινού στόχου δεν ήταν ικανός παράγοντας για να οδηγηθούν οι δυο διαφορετικές ομάδες, όσον αφορά την εθνική προέλευση των μελών τους, σε συνεργασία και στην ανάπτυξη θετικών σχέσεων. Οι προϋπάρχουσες αρνητικές στάσεις και στερεοτυπικές πεποιθήσεις της μιας ομάδας για την άλλη, σίγουρα αποτέλεσαν ανασταλτικό παράγοντα στην υιοθέτηση ενός ομαδικού τρόπου σκέψης και δράσης από τα μέλη των δυο ομάδων. / The multicultural character of societies reflects in the educational field. Specific, in Greek schools the coexistence of native students with students who come from different cultural societies portrays the new educational reality. Consider the educational reality, in which multiculturalism is a major element and the main reason for the manifestation of various phenomena, in the present research I will attempt to describe the in group and between group relations that form cultural different perspectives, under certain experimental conditions. The sample of the research consisted of thirty-six Greek and foreign students who attend three all-day elementary schools located in Arcadia, Greece. In each school a sample of twelve students was formed in which six of them were Greek students and the six were foreign students. For the collection of the data I used observational note-taking techniques with a checklist that contained various behavioral features (Behavioral checklist). The results of the research can be summarized on the following main points: 1. In competitive conditions the members of the Greek group cooperated and performed on a higher level than the foreign group. The demonstration of in-group cooperative tendency and the increase of cohesion can’t be considered independent from the perception of common origin and language of the members of the group. 2. In competitive conditions, the members of the group of foreign students demonstrate low level in-group cooperative tendencies with the rest of the members. The fact that they prefer to work individually, maybe so because the students were not familiar with working in groups. A second possibility that the students of the foreign group may not have progressed as the Greek student group maybe because of cultural and ethnic differences. 3. According to the relationship between the two groups, it was observed that the relationship between the students was affected because of the existence of competitive goals that resulted in the demonstration of negative between-group behavior. 4. Finally, it was observed that the existence of common goals was not the major factor that guided the two cultural diverse groups of students to cooperate and to create a positive relationship among the two groups of students. The preconceived and stereotypical notions of each group affected their ability to develop a common way of thinking, to interchange ideas and to focus on a common goal.

Η υποστήριξη μικρών ομάδων, (που απαρτίζονται από 2-6 μέλη), οι οποίες συνεργάζονται για την επίτευξη κοινών στόχων, αποτελεί αντικείμενο έρευνας τόσο ανθρωπιστικών όσο και τεχνολογικών επιστημονικών πεδίων. Σήμερα, η τεχνολογία διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη συνεργασία ομάδων με διάφορους τρόπους: ως μέσο που επιτρέπει τo διάλογο από απόσταση ή εκ του σύνεγγυς, το διαμοιρασμό πόρων, τη συντήρηση και καθοδήγηση των μελών της ομάδας, το συντονισμό τους κλπ. Επιπλέον, μπορεί να υποστηρίξει σε μεγάλο βαθμό τον ερευνητή στην ανάλυση των δεδομένων που προκύπτουν από δραστηριότητες αυτού του τύπου με κατάλληλες μεθόδους και εργαλεία. O όρος groupware ή collaborative software (Ellis, Gibbs, Rein, 1991), ο οποίος αποδίδεται στη διατριβή αυτή ως συνεργατικό λογισμικό, περιλαμβάνει υπολογιστικά συστήματα τα οποία προορίζονται για την υποστήριξη ομάδων ανθρώπων διαφορετικών μεγεθών, οι οποίες εμπλέκονται σε δραστηριότητες με κοινούς στόχους. Συστήματα αυτού του τύπου μπορεί να είναι είτε γενικού σκοπού, όπως ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, chat, συστήματα τηλεδιάσκεψης, φόρουμ συζητήσεων, wiki κλπ., είτε ειδικά λογισμικά που έχουν κατασκευαστεί για να υποστηρίζουν τη συνεργασία και κάποιες συνεργατικές δραστηριότητες στο χώρο εργασίας ή μάθησης. Προβλήματα που σχετίζονται με τη σχεδίαση συνεργατικού λογισμικού αφορούν αφενός την καλύτερη υποστήριξη των συνεργατικών δραστηριοτήτων, την κατανόηση της τυπικής συμπεριφοράς των μελών των ομάδων και της υποστήριξης που η τρέχουσα τεχνολογία είναι σε θέση να τους προσφέρει. Για το σκοπό αυτό είναι σημαντικό να γίνουν κατανοητοί οι παράγοντες που επηρεάζουν τη συμπεριφορά των ομάδων με αυτά τα χαρακτηριστικά. Η Ψυχολογία (και ειδικότερα η Γνωστική Ψυχολογία) και η Κοινωνιολογία είναι δύο επιστημονικοί κλάδοι που ασχολούνται με την μελέτη της συμπεριφοράς ατόμων που συνεργάζονται σε μικρές ομάδες. Οι επιστήμες αυτές προτείνουν μοντέλα τα οποία περιγράφουν χαρακτηριστικά των συμπεριφορών αυτών. Από αυτές τις επιστημονικές περιοχές αναδεικνύονται στα επόμενα κεφάλαια ορισμένοι από τους παράγοντες που επηρεάζουν τη συμπεριφορά των ατόμων κατά τη συνεργασία ούτως ώστε να διατυπωθεί τελικά πρόταση για το ρόλο της τεχνολογίας στον έλεγχο των παραγόντων αυτών. Η παρούσα διατριβή ασχολείται με το θέμα αφενός της ανάλυσης της συμπεριφοράς και αφετέρου της υποστήριξης με κατάλληλο συνεργατικό λογισμικό μικρών ομάδων που εμπλέκονται σε συνεργατικές δραστηριότητες με στόχο τη μάθηση. Στα πλαίσια αυτά έχουν τεθεί επί μέρους στόχοι, οι οποίοι επιτρέπουν την εμβάθυνση στην περιοχή αυτή: Πρώτος στόχος αποτελεί η ανάλυση ορισμένων κοινωνικών και τεχνολογικών παραμέτρων που επηρεάζουν τη συνεργασία μικρών ομάδων, εν συνεχεία η σχεδίαση και ανάπτυξη ενός πρωτότυπου συνεργατικού λογισμικού το οποίο επιτρέπει τη ρύθμιση των παραμέτρων αυτών, ούτως ώστε να είναι δυνατή η σχεδίαση συνεργατικών δραστηριοτήτων με διαφορετικά χαρακτηριστικά και να είναι δυνατός ο έλεγχος ισχύος των σχετικών θεωρητικών υποθέσεων που αφορούν στην επίδραση τους στη συνεργασία. Για την εξακρίβωση των υποθέσεων αυτών, επιδιώκεται η υποστήριξη της ανάλυσης της συνεργατικής δραστηριότητας της ομάδας όπως καταγράφεται από το ίδιο το συνεργατικό λογισμικό με κατάλληλα εργαλεία και μεθόδους ανάλυσης. Με σχετικές εμπειρικές μελέτες γίνεται έλεγχος της αποτελεσματικότητας των συστημάτων που έχουν αναπτυχθεί είτε ως προς την δυνατότητα υποστήριξης της συνεργατικής συμπεριφοράς, είτε ως προς τη δυνατότητα ανάλυσης της συμπεριφοράς αυτής. Η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε για την επίτευξη των στόχων αυτών είναι η εξής. 1. Σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε αρχικά μία πλατφόρμα η οποία επιτρέπει την ανάπτυξη συνεργατικών εφαρμογών με παραμετρικά χαρακτηριστικά. Ο όρος «παραμετρικός» αναφέρεται στο γεγονός ότι στις εφαρμογές αυτές ορισμένοι όροι της συνεργασίας μπορεί κάθε φορά να μεταβάλλονται ώστε να υποστηρίζουν προσδοκώμενη συμπεριφορά των μελών της ομάδας. 2. Κατόπιν δημιουργήθηκε ένα μοντέλο καταγραφής της συνεργατικής δραστηριότητας και μια μεθοδολογία ανάλυσης αυτής. Η μοντελοποίηση αυτή βοηθάει, εκτός των άλλων, στην δημιουργία μετρικών για την υποστήριξη του αναλυτή της συνεργασίας. Τελικά, αναπτύχθηκαν συγκεκριμένα εργαλεία που υποστηρίζουν την μοντελοποίηση αυτή και τα οποία δημιουργούν οπτικοποιήσεις της συνεργατικής δραστηριότητας. 3. Τέλος, με τη βοήθεια δύο διαφορετικών παραμετρικών εφαρμογών (του συνεργατικού λογισμικού ModellingSpace και Synergo) και της μεθοδολογίας ανάλυσης των δεδομένων που προέκυψαν από τη χρήση των εφαρμογών αυτών, διατυπώθηκαν υποθέσεις σε σχέση με συγκεκριμένες παραμέτρους και τον τρόπο που επηρεάζουν τη συνεργασία και διεξήχθησαν εμπειρικές μελέτες για την επιβεβαίωση των υποθέσεων αυτών. Τα συμπεράσματα που προέκυψαν από τις μελέτες αυτές απέδειξαν αφενός ότι η παραμετρική πλατφόρμα που σχεδιάστηκε είναι πράγματι ικανή να βοηθήσει στη δημιουργία ποικίλων συνεργατικών εφαρμογών με παραμετρικούς όρους συνεργασίας και αφετέρου ότι η μεθοδολογία ανάλυσης των συνεργατικών δεδομένων μπορεί πράγματι να βοηθήσει την ανάλυση δεδομένων από συνεργατικές δραστηριότητες και να υποστηρίξει την περαιτέρω κατανόηση των σύνθετων φαινομένων που παρατηρούνται κατά τη συνεργασία μικρών ομάδων με στόχο τη μάθηση. / -

Με τη ραγδαία ανάπτυξη των ασύρματων επικοινωνιών και την μαζική χρήση τους, εμφανίστηκε το πρόβλημα της διάθεσης των ραδιοσυχνοτήτων του φάσματος, του κύριου αλλά πεπερασμένου πόρου για τις ασύρματες επικοινωνίες. Η κύρια πολιτική πρόσβασης στο φάσμα ραδιοσυχνοτήτων, είναι η εξουσιοδότηση επιλεγμένων χρηστών να μεταδίδουν σε συγκεκριμένο εύρος συχνοτήτων. Παρά την κάλυψη όλων των ραδιοσυχνοτήτων από εξουσιοδοτημένους χρήστες, την αυξημένη ζήτηση και το υψηλό κόστος πρόσβασης, μετά από έρευνες αποδεδείχθηκε ότι μόνο το 70% του φάσματος χρησιμοποιείται αποδοτικά μέχρι σήμερα. Η τεχνολογία του Cognitive Radio αναπτύχθηκε με την προοπτική να επιτύχει αποτελεσματικότερη χρήση του φάσματος, δίνοντας τη δυνατότητα σε μη εξουσιοδοτημένους χρήστες να έχουν πρόσβαση σε συχνότητες που είναι καθόλου ή μερικώς κατειλημμένες από τους εξουσιοδοτημένους χρήστες, στο χώρο και στο χρόνο. Η τεχνολογία του Cognitive Radio εφαρμόζει δυο βήματα. Πρώτα αντιλαμβάνεται την κατάσταση του φάσματος στο χώρο σε συγκεκριμένες χρονικές στιγμές και έπειτα διαθέτει δυναμικά τις ελεύθερες συχνότητες που εντόπισε στους μη εξουσιοδοτημένους χρήστες, η διαδικασίες ονομάζονται ανίχνευση και κατανομή φάσματος αντίστοιχα. Ο μόνος περιορισμός είναι, το εκπεμπόμενο σήμα των μη εξουσιοδοτημένων χρηστών να μην παρεμβαίνει (με τη μορφή θορύβου) στο σήμα των εξουσιοδοτημένων χρηστών. Σε αυτήν την εργασία θα υλοποιηθεί μια μέθοδος της διαδικασίας ανίχνευσης φάσματος και οι τεχνικές που την εφαρμόζουν. Ο κύριος στόχος της ανίχνευσης φάσματος είναι ο εντοπισμός των εξουσιοδοτημένων χρηστών όταν αυτοί εκπέμπουν στις καθορισμένες για τον καθένα συχνότητες. Αυτό επιτυγχάνεται όταν φτάνει το σήμα των εξουσιοδοτημένων χρηστών στην κεραία του μη εξουσιοδοτημένου χρήστη. To βασικό εμπόδιο που παρουσιάζεται για τον εντοπισμό αυτών είναι η εξασθένηση του σήματος του εξουσιοδοτημένου χρήστη εξαιτίας των κακών συνθηκών καναλιού που προκύπτουν από τα φαινόμενα multipath, distance dependent path loss και shadowing. Μελέτες έδειξαν ότι η συνεργασία των μη εξουσιοδοτημένων χρηστών σε ένα δίκτυο μπορεί να ακυρώσει την επίδραση τέτοιων φαινόμενων στη διαδικασία εντοπισμού. Έτσι έχουν αναπτυχθεί ποικίλες τεχνικές ανίχνευσης φάσματος βασισμένες στη συνεργασία των μη εξουσιοδοτημένων χρηστών. Η παρούσα εργασία υλοποιεί μια μέθοδο συνεργαζόμενης ανίχνευσης φάσματος που βασίζεται στην ενέργεια του σήματος. Λόγω του κινδύνου αλλοίωσης αποτελεσμάτων από την παρουσία κακόβουλων χρηστών σε συστήματα συνεργασίας, η τεχνική συνεργασίας που επιλέχθηκε εστιάζει στην προστασία του δικτύου από κακόβουλους χρήστες. Μια τέτοια τεχνική θα συγκέντρωνε όλη την απαιτούμενη επεξεργαστική ισχύ σε έναν μη εξουσιοδοτημένο χρήστη που θα αποτελούσε το κέντρο παραγωγής των αποφάσεων-το fusion center. Στην εργασία αυτή η απαιτούμενη επεξεργαστική ισχύς κατανέμεται σε όλους τους μη εξουσιοδοτημένους χρήστες. Αυτό επιτυγχάνεται εισάγοντας ένα επιπλέον βήμα στη διαδικασία. Οι μη εξουσιοδοτημένοι χρήστες εκτελούν αρχικά μια νέα τεχνική ανίχνευσης φάσματος μεμονωμένα, ώστε η τελική απόφαση του fusion center να αφορά αυτές τις συχνότητες για τις οποίες δεν υπήρξε ταύτιση από την πλειοψηφία τους. Η νέα τεχνική που θα εκτελείται μεμονωμένα από τους μη εξουσιοδοτημένους χρήστες είναι μια τεχνική ανίχνευσης φάσματος που δεν διακρίνεται για τα καλά της αποτελέσματα και η μόνη εγγύηση που μπορεί να προσφέρει είναι ο ακριβής εντοπισμός των συχνοτήτων στις οποίες οι εξουσιοδοτημένοι χρήστες δεν μεταδίδουν, θυσιάζοντας πιθανώς κατειλημμένες συχνότητες. Η στοιχειώδης λειτουργία αυτής της τεχνικής σε συνδυασμό με τις ανύπαρκτες απαιτήσεις σε δεδομένα εκ των προτέρων γνωστά, την χαρακτηρίζει πλήρως κατάλληλη για πρώτο βήμα στη μέθοδο που αναπτύχθηκε. / Due to rapid growth of wireless communications and the massive use of them, the problem of sharing the radio spectrum, the main though finite source of wireless communication, made its appearance. The main radio spectrum access policy is to predefine users -named primary- for transmitting to particular radio frequencies. Nevertheless the authorization of the whole the radio spectrum, given the strong competition and the high financial cost for access, doesn’t exploit completely the source. On the contrary, researches have shown that only the 70 % of the radio spectrum is effectively used. The Cognitive Radio technology was developed with the prospect to achieve a more effective use of spectrum, by giving the chance of transmission to non authorization users -secondary- in frequencies which are partially or completely unoccupied with primary users’ signals, from the perspectives of time and space. Cognitive Radio technology applies two processes. At first it senses the spectrum current flow in particular space and time periods, then it dynamically sharing those available frequencies which it sensed, to secondary users. These processes named as Spectrum Sensing and Spectrum Access respectively. The only restriction define to that, transmitted signal of secondary users is forbidden from interfering with primary user signal. In this study, a method of Spectrum Sensing process and individual techniques will be developed. The main objective of Spectrum Sensing process is to determine primary users when they transmit to predefined frequencies. This can be accomplished provided that the signal of primary user can be received from secondary user. Signal deterioration due to channel conditions could be a reason for secondary users in order to not receive primary user signal. Some of these conditions are multipath, distance dependent path loss και shadowing phenomenon. Researches have shown that the secondary users’ cooperation can avoid the effect of those conditions in spectrum sensing process. Thus a variety of spectrum sensing techniques have been developed, which are based on secondary users’ cooperation. In the present study is performed an energy based cooperative spectrum sensing method. Due to the possibility of cooperating with malicious users in the process, the performed cooperation technique focuses on protection from malicious users. Note that such a technique will concentrate the whole computing power on a single secondary user, which one make the final decision and named fusion center. The method of this study distributes the computing power among all the secondary users. That happens by adding one more step in the process. Secondary users firstly execute a spectrum sensing technique individually, in order the process of fusion center to affect only those frequencies, which secondary individual decisions achieved a degree of unanimity for. The individual technique executed by secondary users is not typical of good results in sensing the primary users who transmit, however it gives a guarantee of small values in false alarm possibility. The fundamental operation of this technique in coexistence with very few a-priory requirements made it the appropriate technique for the first step of our method.

Σε αυτή την εργασία μελετώνται οι διαφορές μεταξύ της δια ζώσης και της εξ αποστάσεως συνεργασίας στα πλαίσια μιας υπολογιστικά υποστηριζόμενης άσκησης μοντελοποίησης. Ένα μαθηματικό πρόβλημα σχεδιάστηκε και δόθηκε στους συμμετέχοντες. Εξετάστηκε σε βάθος η διαδικασία μοντελοποίησης στο ModellingSpace, ένα υπολογιστικά υποστηριζόμενο και συνεργατικό περιβάλλον μάθησης. Δεκαέξι μαθητές γ’ Γυμνασίου συμμετείχαν στην έρευνα και δούλεψαν σε δυάδες. Οι μισές δυάδες εργάστηκαν δια ζώσης, ενώ οι υπόλοιπες δούλεψαν εξ αποστάσεως. Η ανάλυση δεδομένων εστίασε στην αναγνώριση γνωστικών στρατηγικών μοντελοποίησης. Τα αποτελέσματα προτείνουν ότι οι δυάδες που εργάστηκαν εξ αποστάσεως έδωσαν έμφαση στην ανάλυση και στη σύνθεση, καθώς παρουσίασαν υψηλότερη μαθησιακή απόδοση (διαφορά προτεστ και μετατεστ), ενώ οι δια ζώσης δυάδες χρειάστηκαν την υποστήριξη του δασκάλου και παρουσίασαν ισχυρότερες κοινωνικές αλληλεπιδράσεις. Παρόλο το γεγονός ότι οι ενέργειες των δυάδων δια ζώσης ήταν περισσότερες σε αριθμό, οι δυάδες που εργάστηκαν εξ αποστάσεως φαίνεται ότι εστίασαν περισσότερο στη δραστηριότητα. Σχετικά με τις αλληλεπιδράσεις και στις δύο ομάδες παρουσιάστηκε διερευνητική ομιλία προς την επίλυση του προβλήματος. Επιπλέον λιγότερες φάνηκαν να είναι οι διαφωνίες μεταξύ των συνεργατών. Τα αποτελέσματα μπορούν να δώσουν ερμηνείες για τη σχεδίαση μαθησιακών προγραμμάτων και για τη διευκόλυνση των συνεργατικών δραστηριοτήτων. / In this study, the differences between online and face-to-face collaboration in the context of a computer-supported modeling task are examined. A mathematical problem was designed and given to the participants. Their modeling process using ModellingSpace, a collaborative computer-supported educational environment, was closely monitored. Sixteen ninth grade students participated in the study, who worked in groups of two. Half of the groups worked face-to-face, whereas the rest collaborated online. The data analysis focused on the identification of cognitive modeling strategies. The obtained results suggest that pairs who worked online emphasized on analysis and synthesis and demonstrated a higher learning gain, whereas face-to-face pairs needed the teacher’s support and demonstrated stronger social interaction. Despite the fact that the actions of face-to-face dyads were more in number, the dyads that worked online seemed to present more task oriented actions. Regarding the interactions, in both groups a mutual exploration of the problem is depicted. Moreover, few disagreements were observed. The findings, which are discussed extensively, may have a number of implications for the design of learning programs and the facilitation of collaborative tasks.

Η διδακτορική διατριβή εντάσσεται στο πεδίο της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής Μάθησης, ΥΥΣΜ (Computer Supported Collaborative Learning, CSCL). ‘Eχει ως στόχο την ανάπτυξη και πρόταση μίας μεθόδου για την αυτοματοποιημένη ανάλυση, ταξινόμηση και αξιολόγηση της ποιότητας συνεργατικών εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων. Αφενός βασίζεται σε ευρήματα ποιοτικής έρευνας και αφ’ ετέρου συνδυάζει την χρήση τεχνικών μηχανικής μάθησης και ανώτερων μαθηματικών που χρησιμοποιούνται ευρέως σε πλήθος άλλων ερευνητικών πεδίων, μελετώντας τους τρόπους που μπορούν να υιοθετηθούν και να συνεισφέρουν στο πεδίο της Υπολογιστικά Υποστηριζόμενης Συνεργατικής μάθησης (χρονοσειρές). Βασικό μέλημα είναι η προτεινόμενη μέθοδος να επιτρέπει την εξαγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων για την ποιότητα των συνεργατικών δραστηριοτήτων με τρόπο ποσοτικό και αυτόματο ώστε να είναι δυνατή η χρήση της σε μεγάλα σύνολα δεδομένων. Η παρούσα μελέτη έδειξε πως η ποιότητα της συνεργασίας αποτυπώνεται στον τρόπο που κατανέμεται η συνεργατική δραστηριότητα στον χρόνο και η χρήση χρονοσειρών αποτυπώνει τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της συνεργασίας με ικανοποιητικό τρόπο. Η μέθοδος αξιολογήθηκε ξεχωριστά αλλά και σε αντιπαράθεση με αντίστοιχα μοντέλα και μεθόδους. Η προτεινόμενη μέθοδος πλεονεκτεί ως προς την απλότητα κατασκευής και λειτουργίας ενώ διαπιστώθηκε με στατιστικά σημαντικό τρόπο η εγκυρότητα των αποτελεσμάτων της. H μέθοδος δεν απαιτεί την ολοκλήρωση της δραστηριότητας αλλά ενδείκνυται και για την αξιολόγησή της σε πραγματικό χρόνο. Οι χρονοσειρές δραστηριότητας περιγράφουν ικανοποιητικά βασικές συνεργατικές διαστάσεις που ορίζονται ως «χαμηλού επιπέδου» όπως η Επικοινωνία και η Κοινή Επεξεργασία Πληροφορίας και οι οποίες θεωρείται ότι αντικατοπτρίζονται ιδιαίτερα στην διαλογική δραστηριότητα που εκτυλίσσεται μεταξύ των συνεργατών. Από την άλλη, για διαστάσεις ανωτέρου επιπέδου που αντιπροσωπεύονται από πιο περίπλοκες δομές αλληλεπίδρασης, όπως για παράδειγμα ο Συντονισμός και η Διαπροσωπική Σχέση μεταξύ συνεργαζόμενων μερών, οι χρονοσειρές δραστηριότητας δεν καταφέρνουν να τις αποτυπώσουν ικανοποιητικά. Αποδείχθηκε στατιστικά πως για την συγκεκριμένη περίπτωση συνεργατικών μαθησιακών δραστηριοτήτων οι ουσιαστικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των χρηστών που υποδηλώνουν μεταφορά και οικοδόμηση κοινής γνώσης και κοινού τόπου επικοινωνίας αλλά και σχέσεις αιτιότητας, είναι δυνατόν να ανιχνευθούν μέσα σε χρονικά παράθυρα μικρού μεγέθους, της τάξης των τριάντα δευτερολέπτων. Σύνθετες δομές που αποτυπώνουν την δημιουργία στρατηγικής προσέγγισης ή διαμοιρασμού χώρου και χρόνου και απαιτούν μεγαλύτερους χρόνους εξέλιξης, δεν είναι δυνατόν να αποτυπωθούν επαρκώς με αυτή την προσέγγιση. Η έρευνα αυτή δεν αποσκοπεί κατά κανένα τρόπο στην αντικατάσταση της ανθρώπινης κρίσης ή γενικότερα του ανθρώπινου παράγοντα αλλά αντίθετα επιδιώκει να υποστηρίξει το έργο του. / The PhD thesis is part of ongoing research in the field of Computer-Supported Collaborative Learning (CSCL). The main contribution of this thesis is to design and propose a method for the automatic analysis, classification and evaluation of the quality of collaboration of learning activities. On one hand, the method is based and reflects the findings of qualitative research and on the other hand, it uses machine learning algorithms and statistical methods that allow the quantitative analysis of data. We used modeling techniques widely used in other scientific fields (time series) and studied how they can be used in CSCL to contribute new knowledge. The objective of the study is to implement a method for the representation, classification and evaluation of collaborative activities. It was shown that the quality of collaboration and its fundamental aspects is portrayed in the way the activity itself is distributed in time. It was shown through visualizations and statistical analysis that time series allow the effective representation of collaboration and its qualitative characteristics. The classification and evaluation method that was proposed is supported by a machine-learning model. The model was further evaluated as an automated rater of collaboration quality and compared to other similar models. The advantage of the proposed method over others is the simple structure and low-cost, as well as the potential to be used in real-time. The proposed approach attempts to describe and portray the interaction of users through their concurrent activity on different but common workspaces. For that reason we make use of common, basic activity metrics and time series. The time series of activity can describe successfully low level construct such as Communication and Information Processing. For more advanced and complicated constructs however, such as Coordination and Interpersonal Relationship, time series could not capture adequately the qualitative characteristics and underlying mechanisms. This finding comes in agreement with similar studies that point out the need of combined analysis methods that will use in combination content analysis techniques and natural language processing. It was also shown that in the particular context, the meaningful interactions that point to constructive collaboration, successful knowledge building and reciprocal activity can be mapped in small time frames, of about 30 seconds. More complicated structures that signify e.g. strategy planning and effective coordination, take more time to unfold and therefore cannot be traced in such small time frames. This study does not attempt in any way to substitute or overcome the human judgment and human factor, either in the analysis or teaching activity. On the contrary, we believe that the teacher cannot be replaced by automated tools and methods but should be supported and empowered.