Δίκτυα που εμφανίζουν μόνιμα μια συγκεκριμένη ιδιότητα ανεξάρτητα από το μέγεθος και την πυκνότητά τους ονομάζονται ανεξάρτητα από την κλίμακα (scale-free). Σε πολλά πραγματικά δίκτυα αυτή η ιδιότητα ταυτίζεται με την κατανομή των βαθμών των κόμβων σύμφωνα με τον νόμο της δύναμης με εκθέτη στο διάστημα [2..4]. Η εργασία παρουσιάζει τρία στατικά μοντέλα κατασκευής scale-free δικτύων με την παραπάνω ιδιότητα, βασισμένα στο δυναμικό μοντέλο Barabási-Albert, και επιχειρεί να προσεγγίσει πειραματικά τον χρωματικό τους αριθμό. / Networks that exhibit a certain quality irrespective of their size and density are called scale-free. In many real-life networks this quality coincides with a power-law distribution of the nodes' degree with exponent ranging in [2..4]. This work presents three static models for constructing scale-free networks, based on the dynamic Barabási-Albert model, and attempts to experimentally approximate their chromatic number.

Τα τελευταία χρόνια εξελίξεις στην τεχνολογία της μικροηλεκτρονικής και των ψηφιακών επικοινωνιών έκαναν δυνατή τη δημιουργία αυτόνομων μικροσκοπικών συσκευών, εξοπλισμένων με αισθητήρες, επεξεργαστή και δυνατότητα ασύρματης επικοινωνίας, που ονομάζονται μικροαισθητήρες. Τα ασύρματα δίκτυα μικροαισθητήρων αποτελούνται από ένα μεγάλο πλήθος μικροαισθητήρων που τοποθετούνται (συνήθως με τυχαίο τρόπο) σε μία περιοχή ενδιαφέροντος προκειμένου να μετρήσουν την τιμή ενός μεγέθους ενδιαφέροντος. Λόγω των περιορισμένων δυνατοτήτων των συσκευών, τόσο σε υπολογιστικούς πόρους, μνήμη και εμβέλεια επικοινωνίας όσο και κυρίως σε αποθέματα ενέργειας, είναι αναγκαία η ανάπτυξη πρωτοκόλλων επικοινωνίας που λαμβάνουν υπόψη τους περιορισμούς αυτούς. Στο παρόν κείμενο παρουσιάζουμε νέα πρωτόκολλα για ασύρματα δίκτυα μικροαισθητήρων. Τα πρωτόκολλα καλύπτουν πολλές σημαντικές πτυχές του προβλήματος της επικοινωνίας σε αυτή την κατηγορία δικτύων, όπως είναι η αποτελεσματική διάδοση δεδομένων, η αποφυγή συγκρούσεων και η εξοικονόμηση ενέργειας. Ο σχεδιασμός τέτοιων πρωτοκόλλων απαιτεί ανάπτυξη και χρήση μη τετριμμένων αλγοριθμικών τεχνικών, όπως είναι η προσαρμοστικότητα, η ικανοποίηση \\\\EN{trade-offs}, η ετερογένεια του δικτύου ως σχεδιαστικό εργαλείο κλπ. Η ανάλυση των πρωτοκόλλων γίνεται με την διεξαγωγή εξαντλητικών πειραμάτων προσομοίωσης μεγάλης κλίμακας και την μέτρηση της απόδοσής τους σε συγκεκριμένες μετρικές. Οι επιδόσεις των πρωτοκόλλων αξιολογούνται σε σύγκριση με ευρέως αποδεκτά αντίστοιχα πρωτόκολλα που έχουν προταθεί στη διεθνή βιβλιογραφία. / In recent years, advances in technology in the areas of microelectronics and digital communications made possible the creation of tiny autonomous devices, that are equipped with sensors, a processor and wireless communication capabilities, which are called sensors. Wireless sensor networks are comprised of a large number of sensor devices which are deployed (usually in a random manner) in an area of interest, in order to measure the value of a condition. Due to the limited capabilities of the devices, in processing, memory, communication range and mostly energy supplies, it is necessary to develop communication protocols that take into account these limitations. In this work we present new protocols for wireless sensor networks. Our protocols cover many important aspects of the problem of efficient communication in this type of networks, such as efficient data propagation, collision avoidance and energy conservation. The design of such protocols requires the development and use of non-trivial algorithmic techniques, such as adaptation, satisfaction of trade-offs, using the heterogeneity of the network as a design tool etc. The analysis of the protocols is performed by conducting thorough, large scale simulation experiments and measuring their performance in various metrics. The performance of the protocols is evaluated in comparison to well known widely accepted protocols proposed in the international literature.

Η βελτίωση ερωτημάτων (Query refinement) είναι η διαδικασία πρότασης εναλλακτικών όρων στους χρήστες των μηχανών αναζήτησης του Διαδικτύου για την διατύπωση της πληροφοριακής τους ανάγκης. Παρόλο που εναλλακτικοί σχηματισμοί ερωτημάτων μπορούν να συνεισφέρουν στην βελτίωση των ανακτηθέντων αποτελεσμάτων, η χρησιμοποίησή τους από χρήστες του Διαδικτύου είναι ιδιαίτερα περιορισμένη καθώς οι όροι των βελτιωμένων ερωτημάτων δεν περιέχουν σχεδόν καθόλου πληροφορία αναφορικά με τον βαθμό ομοιότητάς τους με τους όρους του αρχικού ερωτήματος, ενώ συγχρόνως δεν καταδεικνύουν το βαθμό συσχέτισής τους με τα πληροφοριακά ενδιαφέροντα των χρηστών. Παραδοσιακά, οι εναλλακτικοί σχηματισμοί ερωτημάτων καθορίζονται κατ’ αποκλειστικότητα από τη σημασιολογική σχέση που επιδεικνύουν οι συμπληρωματικοί όροι με τους αρχικούς όρους του ερωτήματος, χωρίς να λαμβάνουν υπόψη τον επιδιωκόμενο στόχο της αναζήτησης που υπολανθάνει πίσω από ένα ερώτημα του χρήστη. Στην παρούσα εργασία θα παρουσιάσουμε μια πρότυπη τεχνική βελτίωσης ερωτημάτων η οποία χρησιμοποιεί μια λεξική οντολογία προκειμένου να εντοπίσει εναλλακτικούς σχηματισμούς ερωτημάτων οι οποίοι αφενός, θα περιγράφουν το αντικείμενο της αναζήτησης του χρήστη και αφετέρου θα σχετίζονται με τα ερωτήματα που υπέβαλε ο χρήστης. Το πιο πρωτοποριακό χαρακτηριστικό της τεχνικής μας είναι η οπτική αναπαράσταση του εναλλακτικού ερωτήματος με την μορφή ενός ιεραρχικά δομημένου γράφου. Η αναπαράσταση αυτή παρέχει σαφείς πληροφορίες για την σημασιολογική σχέση μεταξύ των όρων του βελτιωμένου ερωτήματος και των όρων που χρησιμοποίησε ο χρήστης για να εκφράσει την πληροφοριακή του ανάγκη ενώ παράλληλα παρέχει την δυνατότητα στον χρήστη να επιλέξει ποιοι από τους υποψήφιους όρους θα συμμετέχουν τελικά στην διαδικασία βελτιστοποίησης δημιουργώντας διαδραστικά το νέο ερώτημα. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων που διενεργήσαμε για να αξιολογήσουμε την απόδοση της τεχνικής μας, είναι ιδιαίτερα ικανοποιητικά και μας οδηγούν στο συμπέρασμα ότι η μέθοδός μας μπορεί να βοηθήσει σημαντικά στη διευκόλυνση του χρήστη κατά τη διαδικασία επιλογής ερωτημάτων για την ανάκτηση πληροφορίας από τα δεδομένα του Παγκόσμιου Ιστού. / Query refinement is the process of providing Web information seekers with alternative wordings for expressing their information needs. Although alternative query formulations may contribute to the improvement of retrieval results, nevertheless their realization by Web users is intrinsically limited in that alternative query wordings do not convey explicit information about neither their degree nor their type of correlation to the user-issued queries. Moreover, alternative query formulations are determined based on the semantics of the issued query alone and they do not consider anything about the search intentions of the user issuing that query. In this paper, we introduce a novel query refinement technique which uses a lexical ontology for identifying alternative query formulations that are both informative of the user’s interests and related to the user selected queries. The most innovative feature of our technique is the visualization of the alternative query wordings in a graphical representation form, which conveys explicit information about the refined queries correlation to the user issued requests and which allows the user select which terms to participate in the refinement process. Experimental results demonstrate that our method has a significant potential in improving the user search experience.

Οι τεχνικές Υπολογιστικής Νοημοσύνης βρίσκουν σε μεγάλο βαθμό εφαρμογή σε Ηλεκτρονικά Συστήματα Μάθησης. Στην εργασία αυτή υιοθετείται η τεχνική των Bayesian δικτύων. Αναλυτικότερα υλοποιείται ένα έξυπνο σύστημα το οποίο αναλαμβάνει τη διαχείριση των ερωτηματολογίων ενός Ηλεκτρονικού Συστήματος Μάθησης. Σκοπός της των Bayesian δικτύων είναι η «έξυπνη» διαχείριση των ερωτηματολογίων. Πιο συγκεκριμένα, πραγματοποιείται γραφική απεικόνιση των ερωτηματολογίων σε Bayesian γράφημα όπου κάθε ερώτηση αντιστοιχεί σε ένα κόμβο του γραφήματος. Στο γράφημα αυτό εφαρμόζονται οι εξισώσεις του Bayes σε κάθε κόμβο του γραφήματος ώστε να υπολογιστούν οι πιθανότητες επιτυχούς απάντησης μιας ερώτησης. Στη συνέχεια οι πιθανότητες συγκρίνονται με κατώφλια τα οποία ορίζει ο διαχειριστής του συστήματος ώστε να αποφευχθούν ερωτήσεις στις οποίες ο χρήστης έχει μεγάλη πιθανότητα να απαντήσει επιτυχώς. Επίτευγμα αυτής της υλοποίησης είναι η εξοικονόμηση ερωτήσεων και χρόνου εκ μέρους του χρήστη. Το δεύτερο μέρος της εργασίας αφορά στην επέκταση του παραπάνω συστήματος χρησιμοποιώντας την αρχιτεκτονική ευφυών πρακτόρων. Βασικός σκοπός της επέκτασης αυτής είναι η δυνατότητα διαχείρισης ενός μεγάλου αριθμού χρηστών και ερωτηματολογίων από απομακρυσμένα συστήματα. / In this contribution an innovative platform is being presented that integrates intelligent agents in legacy e-learning environments. It introduces the design and development of a scalable and interoperable integration platform supporting various assessment agents for e-learning environments. The agents are implemented in order to provide intelligent assessment services to computational intelligent techniques such as Bayesian Networks and Genetic Algorithms. The utilization of new and emerging technologies like web services allows integrating the provided services to any web based legacy e-learning environment.

Στα πλαίσια της διατριβής, πραγματοποιήθηκε μελέτη και ανάλυση σημάτων πηγών ακουστικής εκπομπής, προτάθηκαν νέες ολοκληρωμένες μεθοδολογίες βασισμένες σε συμβατικές αλλά και προχωρημένες τεχνικές επεξεργασίας και ανάλυσης δεδομένων για την εξαγωγή εκείνων των χαρακτηριστικών που διαχωρίζουν τα σήματα ακουστικής εκπομπής από τον περιβάλλοντα θόρυβο. Εξετάσθηκαν ποια χαρακτηριστικά γνωρίσματα (παράμετροι) περιέχουν σημαντικό τμήμα της “πληροφορίας” έτσι ώστε στη συνέχεια χρησιμοποιώντας προχωρημένες μεθόδους αναγνώρισης προτύπων να επιτευχθεί ανίχνευση και χαρακτηρισμός ρωγμοειδών αστοχιών σε θορυβώδεις συνθήκες αλλά και σε σύνθετες κατασκευές. Συνοπτικά στην παρούσα διατριβή προτάθηκε και αξιολογήθηκε μια νέα μέθοδος για την εκτίμηση της βέλτιστης τοποθέτησης αισθητήρων. Προτάθηκαν δύο μέθοδοι για τον εντοπισμό θέσης πηγής ακουστικής εκπομπής. Πραγματοποιήθηκε για πρώτη φορά εξαγωγή ενενήντα παραμέτρων, εκ’ των οποίων οι εξήντα επτά προσδιορίστηκαν μετά από επεξεργασία του σήματος στο πεδίο του χρόνου ενώ οι υπόλοιπες είκοσι τρεις με επεξεργασία του σήματος στο πεδίο της συχνότητας. H μείωση του αριθμού των παραμέτρων, χωρίς όμως να μειώνεται ταυτόχρονα και η αξιοπιστία του ταξινομητή, αποτελεί ένα μεγάλος μέρος έρευνας που πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια εκπόνησης της παρούσας διατριβής. Προτάθηκαν και αξιολογήθηκαν τέσσερις μέθοδοι επιλογής παραμέτρων. Για πρώτη φορά κατασκευάστηκαν και αξιολογήθηκαν ολοκληρωμένα συστήματα ανίχνευσης αστοχιών τα οποία έχουν την δυνατότητα να ανιχνεύουν τη δημιουργία ρωγμών λόγω καταπόνησης σε καιρικές συνθήκες βροχής. Στο τελευταίο μέρος της διατριβής κατασκευάστηκε και αξιολογήθηκε ένα καινοτόμο σύστημα χαρακτηρισμού ρωγμοειδών γεγονότων για τις ενισχύσεις πλοίων, υπό προσομοιωμένες συνθήκες λειτουργίας του πλοίου. / The present PhD thesis dealt with the following subjects: best sensors position, source location, features extraction and features selection, crack detection on raining conditions, crack characterization in ship structures. A new method, for the estimation of the best sensors position that used for accurate acoustic emission source location on empty spherical surfaces, is presented. Two acoustic emission source location methods are presented and evaluated. In this thesis, an extensive set of ninety features (forty-one novel features) are extracted from acoustic emission signals, sixty-seven in the time domain and twenty-three by processing the signal in the frequency domain. The features are estimated for two time-frames the first has 1msec duration (typically the signal does not contain all the reflections from the material edges) and the second has 32msec of the normalized signal, which is not separated by its reflections, in small structures. To achieve robust performance both in accuracy and computational complexity of any classification method, it is necessary to pick up the most relevant features. Four features selection methods are proposed and evaluated. In outside constructions (e.g bridges, tanks, ships etc) real-life noises reduce significantly the capability of location and characterization acoustic emission sources. Among the most important types of noise is the rain, producing signal similar to crack. A completed system of detection crack on condition of rain is estimated. An efficient system for automatic and real-time characterization of crack events using a robust set of features to monitor crack events in ship structures is presented. In normal operation of ship, real-life noises (e.g engines, sea waves, weather conditions etc) reduce significantly the capability of location and characterization of crack events.

Στην εργασία αυτή μελετήθηκαν αρχιτεκτονικές χρονοπρογραμματισμού διεργασιών σε κόμβο ασύρματου δικτύου αισθητήρων, ο οποίος έχει πηγή περιορισμένης και μεταβλητής ισχύος. Τα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων αποτελούνται από κόμβους που επικοινωνούν και ανταλλάσουν δεδομένα μεταξύ τους. Κάθε κόμβος πρέπει να έχει μεγάλη αυτονομία λειτουργίας και μικρή κατανάλωση ενέργειας. Στην εργασία αυτή προσομοιώθηκε ένα μοντέλο ενός κόμβου με πηγή ενέργειας την ηλιακή ισχύ, καθώς και ένα σύνολο διεργασιών με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά και προθεσμίες εκτέλεσης. Εξετάστηκε η βέλτιστη διαχείριση της ενέργειας για την επιτυχή εκτέλεση των διεργασιών. Αρχικά μελετήθηκαν διάφοροι αλγόριθμοι χρονοπρογραμματισμού των διεργασιών του κόμβου (task scheduling), προσομοιώθηκε ένας βέλτιστος αλγόριθμος πραγματικού χρόνου (Lazy Scheduling Algorithm), μελετήθηκε και συγκρίθηκε η συμπεριφορά του. Στο επόμενο στάδιο, σχεδιάσθηκε μία αρχιτεκτονική για τον αλγόριθμο αυτό και υλοποιήθηκε με τη γλώσσα VHDL. Το υλικό, που προέκυψε με διαδικασία σύνθεσης της περιγραφής VHDL, προσομοιώθηκε και διαπιστώθηκε η αποτελεσματικότητα και η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας του. Στο τελικό στάδιο βελτιώθηκε η αρχιτεκτονική του υλικού και μειώθηκε ακόμη περισσότερο η κατανάλωση ενέργειας. / -

Αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι να εξετάσει τους παράγοντες που επηρεάζουν την καινοτόμο δραστηριότητα των μικρομεσαίων επιχειρήσεων στις απομακρυσμένες αγροτικές περιοχές της Ευρωπαϊκής Ένωσης θέτοντας ερευνητικά ερωτήματα που σχετίζονται με την ανάπτυξη και υποστήριξη της καινοτομίας στην περιφέρεια. Για την πραγματοποίηση της έρευνας επιλέχθηκαν δώδεκα περιοχές μελέτης που βρίσκονται σε έξι χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Σε κάθε μια από τις έξι χώρες που συμμετείχαν στην έρευνα, επιλέχθηκε μια περιοχή με σχετικά καλή οικονομική απόδοση λαμβανομένου υπόψη του μειονεκτήματος λόγω της απομακρυσμένης της θέσης (περιοχή Α), και μια περιοχή σχετικά προσβάσιμη (περιοχή Β) με οικονομική απόδοση αντίστοιχη με αυτή της περιοχής Α. Οι περιοχές είναι οι εξής: Shetland (Α) και East Ayrshire (Β) στη Σκωτία, Keski- Suomi (Α) και Satakunta (Β) στη Φινλανδία, L’Alcoià (Α) και Camp de Morvedre (Β) στην Ισπανία, Rottal-Inn (Α) και Bitburg-Prüm (Β) στη Γερμανία, Ευρυτανία (Α) και Καλάβρυτα (Β) στην Ελλάδα και Midwest Clare (Α) και Southeast Wexford (Β) στην Ιρλανδία. Τα δεδομένα προήλθαν από 600 συνολικά επιχειρήσεις (50 από κάθε περιοχή) και συλλέχθηκαν με τη βοήθεια ερωτηματολογίων και μέσω προσωπικών συνεντεύξεων στα πλαίσια ενός ερευνητικού προγράμματος χρηματοδοτούμενου από την Ε.Ε. (AsPIRE: Aspatial Peripherality, Innovation and the Rural Economy). Η διδακτορική διατριβή είναι χωρισμένη σε τρία μέρη. Στο πρώτο μέρος δίνεται καταρχήν ο ορισμός της καινοτομίας και πραγματοποιείται μια ανασκόπηση της διεθνούς βιβλιογραφίας για την καινοτομία και την κατανομή της στο χώρο. Στη συνέχεια αποτυπώνεται η επιρροή του χωρικού, τοπικού και μη τοπικού, περιβάλλοντος μιας επιχείρησης στην καινοτόμο δραστηριότητά της. Γίνεται η υπόθεση ότι η πρόσβαση των επιχειρήσεων σε μη- τοπικά περιβάλλοντα καθορίζει την πιθανότητα να εισάγουν οι επιχειρήσεις καινοτομία και ελέγχει το ποσοστό της συνολικής καινοτόμου δραστηριότητας μιας περιοχής. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η καινοτόμος δραστηριότητα των επιχειρήσεων επηρεάζεται από παράγοντες που σχετίζονται με το άνοιγμα των τοπικών συστημάτων παραγωγής σε μη τοπικούς κόσμους. Τα δίκτυα επιχειρήσεων, το συσσωρευμένο επιχειρηματικό και ανθρώπινο κεφάλαιο, η γνώση και η εμπειρία που αποκτήθηκαν σε μη τοπικό επίπεδο, καθώς και η υπάρχουσα τοπική επιχειρηματική ιστορία ενισχύουν την ικανότητα των επιχειρήσεων να καινοτομούν και διευρύνουν την ικανότητα μάθησής τους. Το δεύτερο μέρος της διατριβής εξετάζει την επίδραση της χωροθέτησης των επιχειρήσεων στην καινοτόμο δραστηριότητά τους, τόσο σε μικρο- όσο και σε μακρο- επίπεδο. Στο μικροοικονομικό επίπεδο συνάγεται ότι η πιθανότητα εισαγωγής καινοτομίας είναι καλά προβλεπόμενη από παρατηρήσιμα επιχειρηματικά χαρακτηριστικά. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι πιο προσβάσιμες περιοχές παρουσιάζουν υψηλότερα ποσοστά καινοτόμου δραστηριότητας σε σχέση με τις λιγότερο προσβάσιμες. Στη συνέχεια η διαφορά στα ποσοστά καινοτόμου δραστηριότητας ανάμεσα στις περισσότερο και λιγότερο προσβάσιμες περιοχές αποδομείται σε εκείνη που οφείλεται σε παρατηρήσιμους και σε εκείνη που οφείλεται σε μη παρατηρήσιμους παράγοντες. Συμπεραίνεται ότι το μεγαλύτερο μέρος της διαφοράς των πιθανοτήτων να παρουσιάσει μία εταιρεία καινοτόμο δραστηριότητα αποδίδεται σε μη παρατηρήσιμους παράγοντες αποκαλύπτοντας έτσι την σοβαρή επίδραση του τοπικού περιβάλλοντος (όπως αυτό συλλαμβάνεται από την επίπτωση των μη-παρατηρήσιμων παραγόντων) στη καινοτομία. Κατά συνέπεια τα συμπεράσματα προτείνουν να είναι η πολιτική καινοτομίας για τις ΜΜΕ εξειδικευμένη στα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά κάθε περιοχής και να στοχεύει στην ικανοποίηση των ιδιαίτερων αναγκών των επιχειρήσεων και στη διατήρηση και βελτίωση του τοπικού περιβάλλοντος καινοτομίας. Σε μακροοικονομικό επίπεδο γίνεται μια προσπάθεια καταγραφής κάποιων παραγόντων που ευθύνονται για την «Αχωρική Περιφερειακότητα». Αποδεικνύεται ότι η συμβατική περιφερειακότητα (μετρούμενη σε όρους προσβασιμότητας) δεν μπορεί από μόνη της να εξηγήσει τις παρατηρημένες μορφές απόστασης και την οικονομική ανάπτυξη. Ταυτόχρονα, υπάρχει ένας σημαντικός αριθμός απομακρυσμένων και σχετικά μη προσβάσιμων περιοχών που ξεπερνούν τα αναμενόμενα επίπεδα οικονομικής ανάπτυξης, καθώς και ένας επίσης σημαντικός αριθμός περισσότερο προσβάσιμων περιοχών που παρουσιάζουν αρκετά μικρότερα από τα αναμενόμενα επίπεδα οικονομικής ανάπτυξης. Αποδεικνύεται ότι οι παράγοντες της αχωρικής περιφερειακότητας είναι εκείνοι που ευθύνονται για την απόκλιση των περιφερειών από τη συμβατική σχέση τοποθεσίας και επιπέδου ανάπτυξης. Τέτοιοι παράγοντες είναι για παράδειγμα η λειτουργία χωρικά οριζόντιων και κάθετων επιχειρηματικών δικτύων. Τέλος, το τρίτο μέρος της διατριβής ασχολείται με την επίδραση της καινοτομίας στην απόδοση των επιχειρήσεων και πιο συγκεκριμένα με την επίδραση της καινοτομίας προϊόντος στις επενδύσεις σε πάγια περιουσιακά στοιχεία. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η εισαγωγή καινοτομίας προϊόντος μειώνει την πιθανότητα πραγματοποίησης επενδύσεων σε πάγια περιουσιακά στοιχεία. Ένα άλλο συμπέρασμα είναι ότι το μέγεθος της επιχείρησης ασκεί μια ιδιαίτερα σύνθετη επίδραση στην πιθανότητα πραγματοποίησης επενδύσεων. Η επίδραση αυτή αποτελείται από δυο συνθετικά μέρη, μια μορφής ανεστραμμένου U άμεση επίδραση του μεγέθους της επιχείρησης στην πιθανότητα για πραγματοποίηση επενδύσεων και μια έμμεση γραμμική επίδραση του μεγέθους στην πιθανότητα εισαγωγής καινοτομίας. Τα αποτελέσματα δείχνουν επίσης ότι το χάσμα στην πιθανότητα πραγματοποίησης επενδύσεων μεταξύ καινοτόμων και μη καινοτόμων επιχειρήσεων αυξάνεται με την αύξηση του μεγέθους. / The aim of this PhD Thesis is to examine the factors that influence the innovative activity of SMEs in peripheral and less favored areas of the European Union by posing research questions that relate to the development and support of innovation in this type of areas. In the framework of this research, survey data collected in twelve case study regions in six EU member states was used. Within each of the six participating member states, one region (Region A) was selected as a relatively peripheral region, perceived to be performing relatively well economically (given its locational disadvantages), and a second one (Region B) was selected as an example of a relatively accessible region with a perceived performance similar to that of Region A. These areas were Shetland (Α) and East Ayrshire (Β) in Scotland, Keski- Suomi (Α) and Satakunta (Β) in Finland, L’Alcoià (Α) and Camp de Morvedre (Β) in Spain, Rottal-Inn (Α) and Bitburg-Prüm (Β) in Germany, Evrytania (Α) and Kalavryta (Β) in Greece and Midwest Clare (Α) and Southeast Wexford (Β) in Ireland.This data was collected from 600 businesses (50 in each case study area) during 2003 for the EU Fifth Framework research project entitled “Aspatial Peripherality, Innovation and the Rural Economy” (AsPIRE). Data was collected through personal interviews with the firm’s owner or manager and with the use of questionnaires. The PhD Thesis is divided into three parts. In the first part there is a literature review on the definition of innovation and the dissemination of innovation through space. In a second step it is hypothesized that firms’ access to the non-local domain determines the probability to innovate and controls the rate of an area’s overall innovative activity. Results reveal that firms’ innovative activity is influenced by factors opening local production systems to the non-local world. Business networks, accumulated entrepreneurial human capital, knowledge and experience acquired non-locally and the embedded local business history enrich firms’ innovative capacities and shape the learning capacity of firms and localities. When local economic systems operate under national systems that are prone to innovation, these factors account less for the probability that a firm will innovate and vice versa. The second part of the thesis examines the effect of the peripheral location of firms on their innovativeness. It is concluded that the probability to innovate is well predicted by observable firm, entrepreneurial and business network characteristics. Results show that more accessible areas consistently present higher activity rates than their peripheral counterparts. The difference in innovation activity rates between peripheral and central areas is then decomposed into observable and non-observable factors. It arises that the whole innovation gap is attributed to non-observable factors constituting a combination of ‘behavior and environment’. Innovation policy for SMEs should thus aim at meeting businesses’ specific needs (firm-specific factors) and at sustaining and improving the innovation environment. Finally, the third part of this Thesis explores the relationship between product innovation and investments in fixed capital assets. Results show that the presence of product innovation reduces the probability to invest. Another result is that a firm’s size exerts a rather complicated effect on the probability to invest. This effect consists of a direct, inverted U-shape component of firm’s size on the probability to invest and an indirect component through the size’s linear effect on the probability to innovate. The gap in the probability to invest between innovative and non-innovative firms increases with size.

Στην διδακτορική διατριβή αναπτύξαμε ασφαλή και έμπιστα πρωτόκολλα επικοινωνιών εισάγοντας ένα νέο μοντέλο έμπιστου συστήματος που ικανοποιεί τις συνεχώς εξελισσόμενες απαιτήσεις των υπολογιστικών συστημάτων. Για την ανάπτυξη του μοντέλου μας συνδυάσαμε την μαθηματική λογική και τα φαινόμενα κατωφλίου που προκύπτουν ασυμπτωτικά στην ανάπτυξη των συνδυαστικών δομών. Η βασική ιδέα της διδακτορικής διατριβής είναι ότι στα δυναμικά γενικά συστήματα υπολογισμού δεν μπορεί η έννοια της εμπιστοσύνης και της ασφάλειας να είναι στατική. Πιστεύουμε ότι ένα έμπιστο και ασφαλές σύστημα θα πρέπει να μελετάται με στατιστικές, ασυμπτωτικές παραμέτρους, καθώς τα τμήματα του συστήματος εξελίσσονται. Κατά συνέπεια, ο κύριος στόχος μας είναι να καθορίσουμε την εμπιστοσύνη ως μια ιδιότητα του συστήματος που «εμφανίζεται» όταν ισχύουν ασυμπωτικά, σχεδόν βέβαια ένα σύνολο λογικών ιδιοτήτων στις τυχαίες δομές επικοινωνίας, οι οποίες διαμορφώνουν τα συστήματα υπολογισμού. Στην διδακτορική διατριβή καθορίζονται διάφορες ιδιότητες που σχετίζονται με την ασφάλεια και εμπιστοσύνη του συστήματος και εκφράζονται χρησιμοποιώντας την λογική πρώτης ή δεύτερης τάξης και ταυτόχρονα ορίζονται και οι προϋποθέσεις κάτω από τις οποίες αυτές οι ιδιότητες εμφανίζονται στο όριο τους, καθώς το σύστημα αυξάνεται. Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιούμε μοντέλα γράφων που μπορούν ρεαλιστικά να περιγράψουν ένα δυναμικό και συνεχώς εξελισσόμενο δίκτυο και δείχνουμε ότι αυτά τα μοντέλα μπορεί να χρησιμοποιηθούν για να ικανοποιούν διάφορες ``καλές'' ιδιότητες, οι οποίες του επιτρέπουν μια ασφαλή επικοινωνία. Το τελευταίο διάστημα παρουσιάζουν αρκετό ερευνητικό και επιστημονικό ενδιαφέρον τα ασύρματά δίκτυα που χρησιμοποιούν συσκευές με μικρούς πόρους σε μνήμη και ενέργεια. Επιπλέον η διδακτορική διατριβή περιλαμβάνει τον σχεδιασμό και την υλοποίηση νέων κρυπτογραφικών πρωτοκόλλων διαχείρισης κλειδιού σε τέτοια ασύρματα δυναμικά δίκτυα . Εδώ παρουσιάζουμε κρυπτογραφικά πρωτόκολλα που είναι κατάλληλα για μια μη στατική δομή δικτύου, τα οποία δεν απαιτούν συγκεκριμένη τοπολογία δικτύου και στηρίζονται μόνο στις απλές περιορισμένου φάσματος ανταλλαγές μηνυμάτων. Για να μπορέσουμε να αναπτύξουμε αυτά τα πρωτόκολλα βασιστήκαμε σε γνωστές κρυπταναλιτικές μεθόδους χρησιμοποιώντας πρωτόκολλα κρυπτογράφησης και αποκρυπτογράφησης. Τέλος η μελέτη μας δίνει έμφαση στα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των πρωτοκόλλων μας δεδομένης της διαθέσιμης τεχνολογίας, των αντίστοιχων κριτηρίων αποδοτικότητας (ενέργεια, χρόνος) και του παρεχόμενου επιπέδου ασφάλειας. / In this Phd thesis,, we try to use formal logic and threshold phenomena that asymptotically emerge with certainty in order to build new trust models and to evaluate the existing one. The departure point of our work is that dynamic, global computing systems are not amenable to a static viewpoint of the trust concept, no matter how this concept is formalized. We believe that trust should be a statistical, asymptotic concept to be studied in the limit as the system's components grow according to some growth rate. Thus, our main goal is to define trust as an emerging system property that ``appears'' or "disappears" when a set of properties hold, asymptotically with probability$ 0$ or $1$ correspondingly . Here we try to combine first and second order logic in order to analyze the trust measures of specific network models. Moreover we can use formal logic in order to determine whether generic reliability trust models provide a method for deriving trust between peers/entities as the network's components grow. Our approach can be used in a wide range of applications, such as monitoring the behavior of peers, providing a measure of trust between them, assessing the level of reliability of peers in a network. Wireless sensor networks are comprised of a vast number of ultra-small autonomous computing, communication and sensing devices, with restricted energy and computing capabilities, that co-operate to accomplish a large sensing task. Sensor networks can be very useful in practice. Such systems should at least guarantee the confidentiality and integrity of the information reported to the controlling authorities regarding the realization of environmental events. Therefore, key establishment is critical for the protection in wireless sensor networks and the prevention of adversaries from attacking the network. Finally in this dissertation we also propose three distributed group key establishment protocols suitable for such energy constrained networks. This dissertation is composed of two parts. Part I develops the theory of the first and second order logic of graphs - their definition, and the analysis of their properties that are expressible in the {\em first order language} of graphs. In part II we introduce some new distributed group key establishment protocols suitable for sensor networks. Several key establishment schemes are derived and their performance is demonstrated.

Τα σύγχρονα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα οπτικών ινών χρησιμοποιούν την τεχνολογία WDM Wavelength Division Multiplexing) η οποία έχει κάνει εφικτή την αξιοποίηση – ως ένα βαθμό– του τεράστιου εύρους ζώνης της οπτικής ίνας. Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας θα παρουσιαστούν οι τρεις βασικές οπτικές αρχιτεκτονικές μεταγωγής (οπτική μεταγωγή κυκλώματος –OCS–, οπτική μεταγωγή πακέτου –OPS–, οπτική μεταγωγή ριπής–OBS–) οι οποίες μετατρέπουν τη διαθέσιμη χωρητικότητα σε ωφέλιμο throughput. Ιδιαίτερη έμφαση θα δοθεί στην αρχιτεκτονική OBS, η οποία έχει τραβήξει το ερευνητικό ενδιαφέρον τα τελευταία χρόνια, σαν μια ενδιαφέρουσα εναλλακτική της (ώριμης πλέον) αρχιτεκτονικής OCS. Συγκεκριμένα, θα διερευνηθεί η μετάδοση του TCP πρωτοκόλλου πάνω από OBS δίκτυα μέσα από λεπτομερείς προσομοιώσεις, και θα προταθούν κατάλληλες βελτιώσεις της αρχιτεκτονικής OBS. Ακόμα, θα περιγραφεί μια πρωτότυπη υβριδική αρχιτεκτονική οπτικής μεταγωγής ριπής. / Internet traffic has faced an exploding growth in recent years. The ever-growing demand for multimedia web services, as well as the advent of P2P technology, are driving core networks to their limits. This calls for the design of high capacity core networks, being able to serve the user’s high bandwidth requests. Optical networks have become a key part of the solution, mainly due to the vast capacity of optical fibers. Specifically, the advent of WDM technology has resulted in transmission capacities that have increased manifold in recent years. It is the router/switch throughput, however, that really transforms the raw bit rates into effective bandwidth. In this diploma thesis, we study the three basic optical architectures, that is Optical Circuit Switching (OCS), Optical Packet Switching (OPS) and Optical Burst Switching (OPS). Emphasis is given on OBS architecture, which has drawn research interest in recent year, as a possible replacement for the well-established OCS architecture. Specifically, we will study the transmission of TCP traffic over OBS networks through simulation, and propose modifications for the OBS architecture. Finally, a novel hybrid switch architecture will be proposed, combining the merits of OBS and OCS.

Στην εργασία που ακολουθεί, ασχολούμαστε με την εφαρμογή μεθόδων Τεχνητής Νοημοσύνης σε ένα πραγματικό πρόβλημα, που αναφέρεται στην διάγνωση του βαθμού ασφαλισιμότητας ενός πελάτη μιας ασφαλιστικής εταιρείας. Η ανάγκη για την εφαρμογή αυτή προέκυψε από το γεγονός ότι πολλές φορές ο εμπειρογνώμονας της εταιρείας δεν είναι διαθέσιμος, αλλά και όταν είναι, χρειάζεται ένα συμβουλευτικό πρόγραμμα. Πιο συγκεκριμένα, για τη λύση του προβλήματος χρησιμοποιούνται: α) ένα ασαφές έμπειρο σύστημα υλοποιημένο με τη βοήθεια του εργαλείου FuzzyCLIPS, β) ένα έμπειρο σύστημα που χρησιμοποιεί κανόνες με συντελεστές βεβαιότητας τύπου MYCIN, γ) ένα έμπειρο σύστημα που χρησιμοποιεί κανόνες με συντελεστές βεβαιότητας τύπου weighted, υλοποιημένα και τα δύο με βάση το εργαλείο CLIPS και δ) ένα νευρωνικό δίκτυο υλοποιημένο με βάση το εργαλείο WEKA. Στο τέλος συγκρίνουμε τα παραπάνω συστήματα με βάση κάποιες μετρικές. Πριν να ξεκινήσουμε την ανάλυση του προβλήματός μας και των υλοποιήσεων των παραπάνω συστημάτων, αναλύουμε λίγο παραπάνω τους όρους και τα εργαλεία που ήδη αναφέραμε, δίνοντας περισσότερες πληροφορίες για την προέλευση τους, τα χαρακτηριστικά τους, τη χρησιμότητά τους, κτλ. Έτσι, αρχικά δίνουμε περισσότερα στοιχεία για τον τομέα της Τεχνητής Νοημοσύνης και πώς αυτός έχει εξελιχτεί στις τελευταίες δεκαετίες, και αναλύουμε τη συσχέτιση των Έμπειρων Συστημάτων με την Τεχνητή Νοημοσύνη, τα χαρακτηριστικά τους, τη δομή τους, τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματά τους. Στη συνέχεια, αναλύουμε τα τρία εργαλεία που θα χρησιμοποιήσουμε και τις δυνατότητες αυτών. Κι αφού δώσουμε περισσότερες πληροφορίες για το πρόβλημα της ‘Ασφαλισιμότητας’ και τον τρόπο που το αντιμετωπίζουμε, γίνεται παρουσίαση των παραπάνω ευφυών συστημάτων και των αποτελεσμάτων τους σε συγκεκριμένο σύνολο δεδομένων. Τέλος, προχωράμε σε σύγκριση και σχολιασμό των τιμών των μετρικών που προέκυψαν από τις προηγούμενες εφαρμογές, και εξαγωγή των συμπερασμάτων της σύγκρισης. / In the work that follows, we deal with the application of methods of Artificial Intelligence in a real problem, that is concerned with the diagnosis of degree of ‘how safe is to insure a customer’ in an insurance company. The need for this application resulted from the fact that many times over, the expert of the insurance company may not be available, but also when he is, he could use an advisory program. To be more exact, for the solution of the problem described above we use: a) a fuzzy expert system (in our case we use FuzzyCLIPS), b) an expert system that use rules with certainty factors as in the MYCIN tool, c) an expert system that uses rules with certainty factors as in the Weighted tool, both programmed using the CLIPS expert systems tool d) a neural network through WEKA neural network producer tool. Finally, we compare the above mentioned systems by calculating a set of metrics to conclude which method produces the most accurate results. Before analysing our problem and running the systems mentioned above, we analyze fatherly the terms and the tools that we use, providing more information on their characteristics, usefulness, etc. Thus, initially we give more information about Artificial Intelligence and how it has developed in the last decades, and we analyze the cross-correlation of Expert Systems with Artificial Intelligence, their characteristics, their structure, their advantages and disadvantages. After that, we analyze the three tools that we will use, and their possibilities, advantages and disadvantages. After giving more information on the problem of ‘how safe is to insure a customer’ and the way we deal with it, we present the above expert systems and their results in a specific dataset. Finally, we compare the metrics that were calculated from the previous applications, and comment on the conclusions of this comparison.