- / -

Αναβάθμιση ενός ήδη υπάρχοντος διαδικτυακού τόπου διαγνωστικού κέντρου, ώστε να περιλαμβάνει εργαλεία και επιλογές για τον επισκέπτη, που θα καταστήσουν την ιστοσελίδα, όχι απλά ενημερωτική - στατική σελίδα, αλλά έναν διαδικτυακό τόπο που θα προσεγγίζει τον τομέα της υγείας και της λειτουργίας ενός ιατρικού διαγνωστικού κέντρου από πολλές σκοπιές. / It describes the update of an existing website of a diagnostic center, in a what that it can provide interactive tools for the patient who visits it, such as artificial intelligence software

Ο σχεδιασμός, ως ανθρώπινη ενασχόληση για πολλούς αιώνες, στηρίχθηκε κυρίως στην εμπειρία και στο ταλέντο. Μετά τα μέσα του 20ου αιώνα, αναπτύχθηκαν επιστημονικές προσπάθειες ώστε ο σχεδιασμός να αποτελέσει αυτόνομο επιστημονικό πεδίο. Από τότε αναπτύχθηκαν αρκετές φιλοσοφίες, μοντέλα, μέθοδοι και τεχνικές για το σχεδιασμό. Επειδή ο σχεδιασμός είναι μια νοητική εργασία με ειδικά χαρακτηριστικά για κάθε άτομο ή ομάδα, η συστηματική του οργάνωση είναι πολύ δύσκολη. Η θεωρητική θεμελίωση του σχεδιασμού είναι ακόμη δυσκολότερη και μέχρι τώρα έχουν εμφανιστεί λίγες απόπειρες για την ανάπτυξη μιας γενικευμένης θεωρίας συστηματικού σχεδιασμού, η οποία βρίσκεται σε προεπιστημονικό στάδιο, ενώ έχει αναπτυχθεί πλούσια γνώση που αναφέρεται σε μεθοδολογίες σχεδιασμού καθώς και εφαρμογές. Στη διατριβή αυτή εισάγεται ένα μαθηματικό μοντέλο που συνεισφέρει στη συστηματικοποίηση του θεμελιώδους σχεδιασμού. Ερμηνεύονται με μαθηματικό τρόπο οι γενικές διαδικασίες παραγωγής και αξιολόγησης των λύσεων στο θεμελιώδη σχεδιασμό, και μοντελοποιούνται τα αντικείμενα και οι κανόνες χρησιμοποιώντας ασαφή ή δίτιμη ή πολύτιμη λογική ανάλογα με το πόσο καλά καθορισμένο είναι το πρόβλημα που πρέπει να επιλυθεί. Στη διατριβή αναπτύχθηκε ένα μαθηματικό μοντέλο για τη διαδικασία παραγωγής λύσεων στο θεμελιώδη σχεδιασμό. Αναπτύχθηκε ένας μηχανισμός για την αυτόματη παραγωγή βαθμών ικανοποίησης των εφικτών λύσεων ως προς τις σχεδιαστικές προδιαγραφές και των σχεδιαστικών περιορισμών. Το σύνολο των υποψηφίων τελικών λύσεων παράγεται από ένα πίνακα που περιέχει τους βαθμούς αυτούς. Η παραγωγή του συνόλου των τελικών λύσεων που είναι ένα υποσύνολο του συνόλου των υποψηφίων τελικών λύσεων πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας το Ευκλείδειο μέτρο. Επειδή, λόγω συνδυαστικής έκρηξης, η αναζήτηση των λύσεων μερικές φορές είναι χρονοβόρα, αναπτύχθηκαν δύο ευρετικές μέθοδοι οι οποίες στηρίζονται σε στοιχεία διανυσματικής ανάλυσης για να επιταχυνθεί αυτή η διαδικασία. Εισάγεται επίσης ένα γενικευμένο πλαίσιο κατασκευής δεικτών για την αξιολόγηση των θεμελιωδών λύσεων. Για την κατασκευή των δεικτών χρησιμοποιούνται τελεστές της ασαφούς λογικής και πιο συγκεκριμένα οι T-norms και οι τελεστές μέσου όρου. Αναπτύχθηκαν επίσης οδηγίες για την επιλογή της κλάσης των τελεστών αλλά και για τους τελεστές αυτούς καθαυτούς. Ο σχεδιαστής μπορεί να κατασκευάσει δείκτες αξιολόγησης με τους οποίους μπορεί να αξιολογήσει και να επιλέξει θεμελιώδεις λύσεις με βάση ειδικά χαρακτηριστικά, όπως είναι η μηχανοτρονικότητα κ. άλ. που θέλει να κατέχει το τελικό προϊόν. Επίσης, εισήχθηκε ο “Μηχανοτρονικός Δείκτης” με τον οποίο ο σχεδιαστής μπορεί να επιλέξει τις πιο ευέλικτες, ευφυείς και με τη μικρότερη πολυπλοκότητα λύσεις. Η διαμόρφωση του δείκτη στηρίχθηκε στα τρία αυτά χαρακτηριστικά που κατέχουν τα μηχανοτρονικά προϊόντα. Αναπτύχθηκε ένα σύστημα βασισμένο σ’ αυτή τη γνώση για το μηχανοτρονικό σχεδιασμό ρομποτικών αρπάγων για το χειρισμό εύκαμπτων υλικών. Η απαραίτητη για τον σκοπό αυτό γνώση προήλθε από την σχετική βιβλιογραφία και από τους ειδικούς (experts) και κατόπιν οργανώθηκε κατάλληλα. Το σύστημα αυτό αποτελεί το πρώτο που εμφανίζεται στη βιβλιογραφία για το χειρισμό εύκαμπτων υλικών, και το πρώτο που υλοποιεί το θεμελιώδη σχεδιασμό αρπαγών. Στο σύστημα αυτό δοκιμάστηκαν και μελετήθηκαν οι παραπάνω μέθοδοι παραγωγής και αξιολόγησης λύσεων. Οι μέθοδοι που αναπτύσσονται στην παρούσα διατριβή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πραγματοποίηση του μηχανοτρονικού θεμελιώδους σχεδιασμού ή για την ανάπτυξη νέων πιο αποτελεσματικών συστημάτων βασισμένων σε γνώση για το μηχανοτρονικό θεμελιώδη σχεδιασμό. / Ιt was only by the middle of the 20th century when design – an intense human activity – became the focus point of scientists towards the direction of its formalization and “scientification”. Since then, design philosophies, models, methods and techniques have been developed. The systematic formulation of design is very difficult since it is a perceptive process with special characteristics for every person or team. The theoretical foundation of design is more difficult and until now there have been made relatively few attempts for developing a generalized theory of systematic design. This theory is still in pre-scientific phase, while there is rich knowledge on design methodologies in specific applications. In this thesis, a mathematical model towards systemizing the conceptual design phase is introduced. A mathematical interpretation of the general concept generation and evaluation processes is analyzed. The design entities and rules governing a design problem are represented using fuzzy, Boolean and many-valued logic depending on how well-defined is the knowledge of the field that the model is applied to. A mechanism for the automatic generation of the degrees of satisfaction of the design specifications by the feasible solutions subjected to the design constraints is also proposed. From a matrix that contains these degrees, the set of all possible combined solutions is generated. The generation of the set of final solutions, that is a subset of the set of the combined solutions, is based on a suitable partition of the Euclidean space. In order to avoid the combinatorial explosion that occurs during design space search, two heuristic search methods have been developed based on vector analysis. A frame for introducing design indices for the evaluation of alternative solutions is also proposed. The formulation of the design indices is based on fuzzy logic and more specific on T-norms and averaging operators. The guidelines for the selection of the class of operators and then for the operator itself are also given. Using this frame, the designer can form evaluation indices based on special characteristics that the product must inherit. Furthermore, the “Mechatronics Index” is introduced. Using this index, the designer can select the most intelligent and flexible alternative solutions that have the minimum complexity. The formulation of the index is based on these three common characteristics of the mechatronics products. Finally, the knowledge for the design of grippers for handling non-rigid materials is acquired from experts and literature and organized in a knowledge-based system. This system is the first to appear in the international literature for the conceptual design of grippers for handling non-rigid materials. In this system the above methods for the concept generation and evaluation has been tested and studied. The present thesis proposes a methodology that of it can be used for the realization of the conceptual mechatronics design or for the development of new intelligent knowledge-based systems for the conceptual mechatronics design of products.

- / -

Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται η δημιουργία ενός πράκτορα Τεχνητής Νοημοσύνης (AI agent) που μπορεί να παίζει το απλό παιχνίδι στρατηγικής Ναυμαχία εναντίον ενός ανθρώπου-παίχτη. Η εργασία συμπεριλαμβάνει την ανάπτυξη δομών για την αναπαράσταση της κατάστασης του παιχνιδιού ενός γύρου (μιας παρτίδας), το game engine που προωθεί το παιχνίδι σε κάθε γύρο, το API μεταξύ AI και μηχανής και έναν AI παίχτη. Αρχικά δημιουργείται ο χάρτης πάνω στον οποίο θα παιχτεί το παιχνίδι. Ο χάρτης περιλαμβάνει σημεία θάλασσας όπου θα γίνει η τοποθέτηση των πλοίων αλλά και νησιά. Στη συνέχεια ο διαιτητής, ο οποίος έχει στη γνώση του τους κανόνες, συντονίζει το παιχνίδι. Ο πράκτορας έχει επιλεγεί ώστε να έχει αρκετά επίπεδα ευφυΐας στο παιχνίδι του. Τέλος παρουσιάζεται ενδεικτικά μια αναπαράσταση μεταξύ δύο πρακτόρων που παίζουν αντίπαλοι ώστε να φανεί η ορθή λειτουργία τους. Ο κώδικας είναι γραμμένος στην γλώσσα αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού JAVA, με την οποία εύκολα έγινε η αναπαράσταση της αλληλεπίδρασης μεταξύ των αντικειμένων του συστήματός μας. / This diploma dissertation presents the creation of an Artificial Intelligence agent who can play the simple strategy game Battleship against a human player. The dissertation includes a development of structures for the representation of the state of one round of the game, the game engine which promotes the game in each round, the API (application-programming-interface) between AI agent and computer and an AI player. At first the map in which the game will be played, is created. The map includes points of sea in which the boats and the islands will be placed. Afterwards the referee, who has in his knowledge the rules, coordinates the game. The agent has been selected so that he has enough levels of intelligence in his game. Finally is presented indicatively a representation between two agents who play against each other so as to show their correct operation. The code was written in object-oriented programming language JAVA, with which easily programmed the representation of interaction between the objects of our system.

- / -

- / -

Στην παρούσα διπλωματική εργασία αναπτύσσεται ένα πρόγραμμα τεχνητής νοημοσύνης ικανό να παίζει το παιχνίδι της μπιρίμπας ανταγωνιστικά προς τον άνθρωπο, καθώς και η εφαρμογή με την οποία ο άνθρωπος θα μπορεί να παίζει ενάντια στην τεχνητή νοημοσύνη. Συγκεκριμένα, για την ανάπτυξη της εφαρμογής χρησιμοποιήθηκε η γλώσσα προγραμματισμού python και το πακέτο εργαλείων αυτής με το όνομα pygame. Η τεχνητή νοημοσύνη υλοποιήθηκε με εύρεση του δέντρου του παιχνιδιού σε κάθε σημείο που χρειάζεται, βρίσκοντας έτσι τις διαθέσιμες κινήσεις που υπάρχουν για τον παίχτη. Στη συνέχεια αξιολογούνται οι κινήσεις αυτές, μέσω ορισμένων ευρετικών συναρτήσεων οι οποίες λειτουγούν παράλληλα και αποτελούν μέρος ενός συστήματος ασαφούς λογικής, το οποίο τελικά αναλαμβάνει να επιλέξει τη βέλτιστη κίνηση. / This diploma dissertation presents the development of an artificial intelligence program capable of playing competitively to man the game birimba, and the corresponding application with which you can play against the artificial intelligence. Specifically, for the development of the application was used the programming language python, and a python toolkit called pygame. The artificial intelligence works by finding the game tree whenever needed, thus finding the moves available to the player, and then by evaluating these moves through a number of heuristic functions working in parallel. These functions are a part of a fuzzy logic system which in turn is able to choose the best move.

Η κατάθλιψη είναι από τα πιο συχνά ψυχικά νοσήµατα µε τα οποία έρχεται αντιµέτωπος τόσο ο ψυχίατρος όσο και ο νοσηλευτής της πρωτοβάθµιας φροντίδας, στην καθηµερινή τους κλινική πράξη. Τα νοσήµατα αυτά προσθέτουν µεγάλο φορτίο τόσο ψυχολογικό όσο και οικονοµικό στους ασθενείς, τις οικογένειές τους αλλά και το κοινωνικό σύνολο. Ειδικά για την κατάθλιψη το µέλλον δεν φαίνεται και τόσο ευοίωνο. Σε µια πρόσφατη κοινή ανακοίνωση της Παγκόσµιας Τράπεζας, της Παγκόσµιας Οργάνωσης Υγείας και του Πανεπιστηµίου Harvard αναφέρεται ότι στα επόµενα 5 χρόνια η κατάθλιψη θα καταλάβει τη δεύτερη θέση στον κατάλογο µε τις καταστάσεις που προκαλούν σηµαντική απώλεια χρόνου υγείας και παραγωγικής ζωής. Στην παρούσα διπλωματική εργασία περιγράφεται η δημιουργία ένός ευφυούς συστήματος υποστήριξης αποφάσεων, προκειμένου να συνδράμει στην ανάπτυξη της κρίσης του αρχάριου νοσηλευτή για την καλύτερη και ασφαλέστερη εφαρμογή των ιατρικών και νοσηλευτικών κανόνων στον τομέα της Ψυχιατρικής. Ένας δεύτερος στόχος της διπλωματικής είναι η σύγκριση διαφορετικών μεθόδων δημιουργίας του. Δημιουργήθηκαν τέσσερα διαφορετικά συστήματα, όσον αφορά το είδος των κανόνων που χρησιμοποιήθηκαν (π.χ. απλοί κανόνες από τους ειδικούς, κανόνες με συντελεστές βεβαιότητας και υβριδικοί κανόνες από αυτόματη παραγωγή με μεθόδους μηχανικής μάθησης), και έχει γίνει σύγκριση της αποτελεσματικότητάς τους με βάση διεθνώς χρησιμοποιούμενες μετρικές. Η υβριδική μορφή κανόνων παρουσίασε και την μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα μεταξύ των τεσσάρων συστημάτων (ακρίβεια 94% ενάντι 89 % και 84 % και 82 % αντίστοιχα). Τα συστήματα αυτά μπορούν να λειτουργήσουν στα πλαίσια μιας πλήρους εφαρμογής όχι ως ανταγωνιστικά αλλά ως συμπληρωματικά για την γρήγορη και πιό αξιόπιστη διαλογή και διάγνωση των παθήσεων των ασθενών που προσέρχονται στα Επείγοντα Περιστατικά ενός Νοσηλευτικού Ιδρύματος με πιθανή Νευροψυχιατρική διαταραχή από νέους νοσηλευτές. / -

- / -