Η διδακτορική διατριβή με τίτλο «Σχεδιασμός και υλοποίηση συστήματος διαχείρισης και ενοποίησης διαφορετικών ταυτοτήτων χρηστών σε δίκτυα νέας γενιάς» πραγματεύεται την οργάνωση και διαχείριση των ταυτοτήτων χρηστών σε ένα ενοποιημένο δικτυακό περιβάλλον αποτελούμενο από διαφορετικά δίκτυα, τεχνολογίες και υπηρεσίες. Η διατριβή, αρχικά εξετάζει τις προτεινόμενες αρχιτεκτονικές και υπηρεσίες του Μελλοντικού Διαδικτύου και ανάμεσα στα προβλήματα που παρουσιάζονται επικεντρώνεται στην επίλυση της Διαχείρισης Ψηφιακών Ταυτοτήτων (Identity Management – IdM). Μέχρι τώρα οι προτεινόμενες λύσεις είναι λειτουργικές μόνο κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες, όπως π.χ. την εφαρμογή νέων παγκόσμιων προσδιοριστικών ή τη δημιουργία μεγάλων ομοσπονδιών εμπιστοσύνης. Στην πράξη όμως τέτοιες πρακτικές δεν μπορούν να υιοθετηθούν από μεγάλης κλίμακας δίκτυα. Σε αντίθεση με αυτές τις προσεγγίσεις, η συγκεκριμένη διατριβή προτείνει τον σχεδιασμό ενός συστήματος που θα έχει ως σκοπό να βοηθάει τα εκάστοτε πλαίσια (δίκτυα, ομοσπονδίες, παρόχους κ.τ.λ.) να αντιμετωπίζουν μόνα τους τα προβλήματα διαχείρισης ταυτοτήτων που παρουσιάζονται στις υπηρεσίες τους. Για να επιτευχθεί αυτό, αρχικά αποδεικνύεται πως είναι αναγκαίος ο διαχωρισμός της διαδικασίας ανακάλυψης δεδομένων που σχετίζονται με τις ψηφιακές ταυτότητες, από τις υπόλοιπες διαδικασίες διαχείρισης (π.χ. ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ παρόχων). Με βάση αυτή την προσέγγιση δημιουργήθηκε το σύστημα DIMANDS, το οποίο δίνει την δυνατότητα στους παρόχους να ανακαλύπτουν τα δεδομένα ταυτότητας που απαιτούνται για την ολοκλήρωση μιας δεδομένης υπηρεσίας, ενώ παράλληλα τους επιτρέπει να διαχειρίζονται αυτόνομα τις υπόλοιπες διαδικασίες που σχετίζονται με την υπηρεσία αυτή. Το σύστημα πληροί όλες τις απαιτήσεις ασφάλειας, εμπιστοσύνης, διαφύλαξης ιδιοαπόρρητου και απόδοσης ενός μεγάλης κλίμακας συστήματος διαχείρισης ψηφιακών ταυτοτήτων. Αυτό αποδεικνύεται από προσομοιώσεις που έγιναν στο περιβάλλον εξομοίωσης OPNET. Τέλος σημειώνεται πως ένα δοκιμαστικό σενάριο χρήσης του συστήματος υλοποιήθηκε σε περιβάλλον Ruby on Rails. / This PhD thesis entitled “Design and implementation of a system for the management and unification of users’ diverse identities in next generation networks” examines the organization and management of users’ identity data in a unified network environment composed by diverse networks, technologies and services. The dissertation, initially examines the proposed future Internet architectures and services and among the identified problems, it focuses on the management of Digital Identities (Identity Management – IdM). Until now, the proposed solutions are only functional if specific conditions are met, such as the implementation of new global identifiers or creating large scale federations of trust. In practice though, these conditions cannot be enforced in large-scale networks. Contrary to these approaches, this dissertation proposes the design of a system capable of helping the individual contexts (federations, networks, service providers, etc.) to independently deal with their own identity management problems that appear in their services. To achieve this, initially we prove that it is necessary to separate the process of discovering identity related data from the all the rest of the identity management procedures (e.g. data exchange between providers). Based on this approach we created DIMANDS, a system which allows providers to discover the necessary data required to complete a specific service, while enabling them to manage autonomously the remaining procedures associated with this service. The system meets all the requirements of security, trust, privacy and performance of a large scale identity management system. This is evidenced by simulations made in the OPNET simulation environment. Finally it must be noted that a demo based on the system’s functionality was implemented in Ruby on Rails environment.

H διατριβή συμβάλει στην πολυεπίπεδη και σε βάθος μελέτη της διαχείρισης κρίσεων στο πλαίσιο της δημόσιας διοίκησης. Σκοπός της μελέτης είναι να εντοπισθούν και να αξιολογηθούν οι παράγοντες που επηρεάζουν συνολικά τη διαδικασία της διαχείρισης κρίσεων καθώς και τη λειτουργία των ομάδων διαχείρισης κρίσεων προκειμένου η δημόσια διοίκηση και οι άνθρωποι που εμπλέκονται να είναι όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικοί για να αποφευχθούν κρίσεις ή να μετριασθούν οι συνέπειες της με την σωστή αντιμετώπιση. Δεδομένου ότι η διεθνής βιβλιογραφία είναι περιορισμένη ιδιαίτερα σε ότι αφορά τη διαχείριση κρίσεων στη δημόσια διοίκηση, επιχειρήθηκε να αναδειχθούν με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη σαφήνεια αυτοί οι παράγοντες. Η έρευνα στηρίχθηκε σε στελέχη που συμμετείχαν σε ομάδες διαχείρισης κρίσεων από ολόκληρο το φάσμα της ελληνικής δημόσιας διοίκησης σε διάφορες θέσεις ευθύνης. Τα άτομα αυτά συμμετείχαν σε ομάδες διαχείρισης κρίσεων που αντιμετώπισαν σημαντικά ζητήματα όπως ήταν οι Ολυμπιακοί Αγώνες στην Αθήνα το 2004, οι μεγάλες πυρκαγιές το καλοκαίρι του 2007, θέματα εγχώριας τρομοκρατίας και εθνικής ασφάλειας καθώς και δημοσίας υγείας από το 2000 έως το 2009. Για τη μελέτη μας λαμβάνουμε ως δεδομένο, σύμφωνα με τη διεθνή βιβλιογραφία, ότι η διαδικασία της διαχείρισης κρίσεων αποτελείται από τρεις γενικές φάσεις. Τη φάση πριν την κρίση που περιλαμβάνει την ανίχνευση σημάτων έλευσης μιας ενδεχόμενης κρίσης, την πρόληψη και την προετοιμασία αντιμετώπισης της. Τη φάση της κρίσης που περιλαμβάνει τον καθορισμό της κατάστασης ως κρίση και την αντιμετώπισή της και τη φάση μετά την κρίση που περιλαμβάνει την ανάκαμψη και τη γνώση που αποκτάται από την αντιμετώπιση της. Η έρευνα επικεντρώνεται ξεχωριστά στις τρεις φάσεις της διαχείρισης κρίσεων εξετάζοντας την αλληλεξάρτηση παραγόντων όπως είναι οι τύποι της κρίσης όπως διαμορφώνονται με τα κριτήρια της δυνατότητας πρόβλεψης και αντιμετώπισης, οι φάσεις της διαχείρισης κρίσεων μεταξύ τους, η ικανότητα του ηγέτη να λαμβάνει αποφάσεις σε κρίσιμες καταστάσεις, η συναισθηματική νοημοσύνη του, η ικανότητα των μελών της ομάδας να λαμβάνουν αποφάσεις, ο επίσημος ή ανεπίσημος τρόπος εσωτερικής επικοινωνίας της ομάδας και οι στρατηγικές επικοινωνίας με την κοινή γνώμη. Στη συνέχεια λαμβάνουμε υπόψη ότι και στις τρεις φάσεις προκύπτουν εντάσεις και διαφωνίες μεταξύ του επικεφαλής της ομάδας διαχείρισης κρίσεων και μελών της ομάδας έτσι η έρευνα προχώρησε παράλληλα στην μελέτη των παραγόντων που επηρεάζουν την επιλογή από ένα μέλος της ομάδας διαχείρισης κρίσεων της μεθόδους διοίκησης της σύγκρουσης του με τον επικεφαλής. Εξετάσθηκαν όλοι οι παραπάνω παράγοντες, πλην των στρατηγικών εξωτερικής επικοινωνίας, αν και κατά πόσο επηρεάζουν στην επιλογή της μεθόδου διοίκησης συγκρούσεων. Δεδομένου ότι δίνεται σε κρίσιμες στιγμές έμφαση σε τρόπους διαχείρισης συγκρούσεων που έχουν ως βάση τη συνεργασία από τις πέντε μεθόδους διοίκησης συγκρούσεων που αναφέρονται στη βιβλιογραφία δεν μελετούμε την επιβολή και την αποφυγή, αλλά τις υπόλοιπες τρεις την ενσωμάτωση την παραχώρηση και το συμβιβασμό. Η μελέτη αντικειμενικών και υποκειμενικών παραγόντων που επηρεάζουν τη διαχείριση κρίσεων σε κάθε φάση αλλά και τον τρόπο που διαχειρίζονται τις συγκρούσεις και τις διαφωνίες σε μια ομάδα διαχείρισης κρίσεων στο πλαίσιο της δημόσιας διοίκησης συμβάλλει τελικά στη διαμόρφωση μιας συνολικής εικόνας τόσο για τη λειτουργία σε μια κρίση όσο και για τη συμπεριφορά των ανθρώπων που συμμετέχουν σε αυτή τη διαδικασία Το γεγονός αυτό έχει ιδιαίτερη αξία αφού οι κρίσεις που αφορούν άμεσα ή απαιτούν έμμεσα την εμπλοκή της δημόσιας διοίκησης έχουν μεγάλο αντίκτυπο σε μια χώρα και τους πολίτες της. Η έρευνα οδήγησε συνοπτικά στα ακόλουθα συμπεράσματα: Οι τρείς φάσεις της διαχείρισης κρίσεων, δηλαδή η φάση πριν την κρίση, η φάση της κρίσης και η φάση μετά την κρίση αλληλεξαρτώνται γεγονός που αποδεικνύει ότι η διαδικασία της διαχείριση κρίσεων δεν μια αποσπασματική αλλά μια αλληλένδετη διαδικασία, γεγονός που μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι απαιτούνται και οι τρεις φάσεις προκειμένου να θεωρηθεί η διαχείριση μιας κρίσης ολοκληρωμένη και αποτελεσματική. Ιδιαίτερη αξία έχει ότι η πρώτη φάση επηρεάζει περισσότερο από κάθε άλλο παράγοντα τις επόμενες φάσεις. Επίσης είναι αξιοσημείωτο ότι κάθε κρίση ακόμα και αν έχει αντιμετωπισθεί με τον καλύτερο τρόπο προκαλεί ζημία στη δημόσια διοίκηση και αρρυθμία στη λειτουργία της, όπως διαπιστώνουμε στη μελέτη της τελευταίας φάσης. Επίσης παρατηρήθηκε ότι έχει ιδιαίτερη σημασία η ικανότητα του επικεφαλής της ομάδας διαχείρισης κρίσεων να εκτιμά πληροφορίες και να λαμβάνει αποφάσεις σε συνθήκες έκτακτης ανάγκης, ενώ ένα σημαντικό εύρημα είναι ότι η εξέλιξη της φάσης της αναγνώρισης μιας κατάστασης ως κρίση και της αντιμετώπισή της, επηρεάζεται από την ικανότητα των μελών της ομάδας διαχείρισης κρίσεων να λαμβάνουν αποφάσεις. Παράλληλα διαπιστώθηκε ότι ο ενδεδειγμένος τρόπος εσωτερικής επικοινωνίας μεταξύ των μελών της ομάδας είναι ο επίσημος. Η εσωτερική επικοινωνία με κανόνες και διαδικασίες επηρεάζει θετικά τόσο τη φάση πριν την κρίση όσο και τη φάση της κρίσης. Αντίθετα διαπιστώνουμε ότι επηρεάζει αρνητικά την τελευταία φάση που ενδεχομένως μετά την κρίση να μην υφίστανται αυτές οι επίσημες διαδικασίες όπως είχαν καθοριστεί την κρίση. Ταυτόχρονα παρατηρούμε ότι η φάση της κρίσης εξελίσσεται καλύτερα αν επιλεγούν από όλες τις στρατηγικές εξωτερικής επικοινωνίας αυτές που εστιάζουν στην υποβάθμιση των γεγονότων, δηλαδή οι στρατηγικές επικοινωνίας που στόχο έχουν να περιορίσουν στην κοινή γνώμη την πεποίθηση ότι η δημόσια διοίκηση φέρει ευθύνη για την κρίση, συμπληρωματικά με τις στρατηγικές ενίσχυσης της εικόνας όπως είναι η υπενθύμιση του καλού παρελθόντος ή η παρουσίαση του οργανισμού ως «θύμα» της κρίσης. Τέλος τα χαρακτηριστικά της κρίσης διαπιστώνουμε ότι επηρεάζουν την εξέλιξη δυο εκ των τριών φάσεων. Τη φάση πριν και τη φάση μετά την κρίση. Προχωρώντας την έρευνά μας σε βάθος και μελετώντας τη διαχείριση των συγκρούσεων μεταξύ του επικεφαλής και του μέλους μιας ομάδας διαχείρισης κρίσεων στο πλαίσιο της δημόσιας διοίκησης διαπιστώσαμε ότι η καταλληλότερη μέθοδος είναι η ενσωμάτωση η οποία προϋποθέτει υψηλό ενδιαφέρον τόσο για ατομικούς στόχους όσο και στόχους τρίτων. Αυτή η μέθοδος διοίκησης συγκρούσεων θεωρείται η πλέον ενδεδειγμένη σε περιπτώσεις διαφωνιών σε πολύπλοκα θέματα που έχουν να κάνουν με στρατηγικούς στόχους και πολιτικές μακροχρόνιου σχεδιασμού όπως συμβαίνει στη δημόσια διοίκηση. Ταυτόχρονα η έρευνα κατέληξε σε σημαντικά συμπεράσματα. Πιο συγκεκριμένα αναδεικνύεται ο σημαντικός ρόλος του επικεφαλής της ομάδας διαχείρισης κρίσεων, αφού τόσο η ικανότητα του να λαμβάνει κρίσιμες αποφάσεις όσο και η συναισθηματική του νοημοσύνη επηρεάζουν σημαντικά το μέλος της ομάδας στην απόφασή του για το ποιά μέθοδο θα ακολουθήσει προκειμένου να διαχειριστεί μια διαφωνία ή μια σύγκρουση μαζί του. Επίσης πολύ σημαντικό εύρημα είναι ότι από τις φάσεις της διαχείρισης κρίσεων, η φάση μετά την κρίση, η δυσκολότερη όπως προκύπτει από την έρευνα μας για τη δημόσια διοίκηση, επηρεάζει αρνητικά την επιλογή δυο από τις τρεις μεθόδους διοίκησης συγκρούσεων. Ενδεχομένως η έντονη πίεση και το βίωμα της αντιμετώπισης της κρίσης ίσως να καθιστά τα άτομα ευάλωτα και να τα οδηγεί στην απόρριψη της οποιασδήποτε ιδέας για σύγκρουση ή διαφωνία με τον επικεφαλής και ενδεχομένως να παρουσιάζουν μια πειθήνια συμπεριφορά. Αντίθετα παρατηρούμε ότι τόσο η φάση της κρίσης όσο και αυτή πριν την κρίση επηρεάζουν την επιλογή διαφορετικών στρατηγικών αλλά με θετικό τρόπο. Τέλος είναι αξιοσημείωτο ότι όλες οι αποφάσεις διαχείρισης μιας σύγκρουσης επηρεάζονται από τα χαρακτηριστικά της κρίσης τόσο ως προς την προβλεψιμότητα όσο και από τη δυνατότητα αντιμετώπισής της. / This thesis aims to provide an in-depth analysis of crisis management in public administration. The purpose of this study is to identify and evaluate the factors that affect crisis management practices and operation of the crisis management teams in order for public administration and the human resources involved to be as efficient as possible and to avoid crises or mitigate their consequences. Since the existing literature on the subject is particularly limited, the author attempted to present a comprehensive analysis of the above factors. The research was based on executives who participated in crisis management teams of a wide range of Greek public administration entities. These individuals participated in crisis management teams that dealt with important events such as the Olympic Games in Athens in 2004, the wildfires of 2007, as well as matters of terrorism, national security and public health during the years 2000 to 2009. In accordance with the international literature, we shall accept in our study that the crisis management process consists of three main phases. The first phase involves: a) detecting early signs of a possible crisis, b) prevention and c) preparation to confront the crisis. The second phase involves determining the situation as a crisis and responding to it. Finally, the post-crisis phase includes the recovery and the knowledge acquired through this process. The research focuses on the three separate phases of crisis management by examining the interdependence of factors such as the types of crisis shaped by the criteria of predictability and response, the phases of crisis management between them, the ability of the leader to make decisions in critical situations, the leader's emotional intelligence, the ability of team members to make decisions, the official or unofficial mode of internal communication in the team and the external communication strategies. It ought to be taken into account that tension and disagreements between the leader of the crisis management team and team members is possible in all three phases. Consequently, the research proceeded to examine the factors influencing the style chosen by a member of the crisis management team in managing the conflict with the leader. External communication strategies excluded, the above factors were examined as to whether they can affect the choice of a conflict management style. In crucial instants, emphasis is given on ways of managing conflicts that are based on cooperation. in view of this and the five conflict management styles referred in the literature considered, we shall study the following three: Integrating, Obliging, Compromising. The study of objective and subjective factors affecting crisis management in each phase and the manner of conflicts and disagreements in a crisis management team, ultimately contributes to a broad perspective for both operating in a crisis as and the behavior of the people involved in this process This is of particular value since crises that directly or indirectly require governmental interference have a significant impact on a country and its citizens. Concisely, the investigation led to the following conclusions: The three phases of crisis management, i.e. the pre-crisis phase, the phase of crisis and post-crisis phase are interdependent, which demonstrates that the process of crisis management is not a fragmentary but an interrelated process. This leads us to the conclusion that all three phases are required for crisis management to be integrated and efficient. It is noteworthy that the first phase greatly affects the two subsequent phases. and that every crisis, even if treated in the optimum way, poses significant burden to the administration, as we gather from the study of the last phase. What is more, it was observed that the ability of the leader of a crisis management team to assess information and make decisions in emergency circumstances is of prime importance, while a significant conclusion was that the development of the phase of elevation of a situation to a crisis status and the response to it is influenced by the ability of members of the crisis management group to make decisions. At the same time, it was determined that the appropriate manner of internal communication among team members is the formal one. An internal communication protocol with rules and processes positively affects both the pre-crisis phase and the crisis phase. Conversely, we find that it has the adverse effect in the post crisis phase. Meanwhile, we observe that the phase of the crisis better develops if, from all these external communication strategies, we choose those that focus on minimizing the importance of events, i.e. communication strategies that aim to moderate public opinion that the government is responsible for the crisis, in support of strategies of image boost, such as reminders of prior good performance or presentation of the organization as a possible "victim" of the crisis. Finally, we conclude that the features of crisis influence the development of two of the three phases, that is the pre-crisis and the post-crisis phases. Through further research and by studying conflict management between the leader and a member of a crisis management team, it was realized that the best method is integrating, which involves high interest for both individual targets and goals of others. This method of conflict management is the most appropriate in cases of disputes over complex issues that involve strategic objectives and long-term planning policies as in the case of public administration. Meanwhile, the investigation led to important conclusions. More specifically, the important role of the team leader for crisis management is highlighted, since both the ability to take critical decisions and the emotional intelligence significantly affect the team member in deciding what method to follow in order to manage a dispute or a conflict with him/her. Another very important finding is that among the phases of crisis management, the phase after the crisis, while being the harder it is clear from our research on public administration, also negatively affects the choice of two of the three methods of conflict management. Perhaps the intense pressure and the experience of dealing with the crisis might make people vulnerable and can lead to the mitigation of any urge for conflict or disagreement with the leader and may result to a submissive behavior. Instead, we observe that both the phase of the crisis and that before the crisis affects the choice of different strategies but in a positive way. Finally, it is noteworthy that all conflict management decisions are influenced by the characteristics of the crisis such as the predictability and the ability to influence it.

Οι τεχνολογίες κατανεμημένου υπολογισμού, όπως τα δίκτυα πλέγματος και οι υποδομές Νέφους, έχουν διαμορφώσει πλέον ένα καινούργιο περιβάλλον σχετικά με τον τρόπο που εκτελούνται οι εργασίες των χρηστών, αποθηκεύονται τα δεδομένα και γενικότερα χρησιμοποιούνται οι εφαρμογές. Τα δίκτυα πλέγματος αποτέλεσαν το επίκεντρο της σχετικής ερευνητικής δραστηριότητας για μεγάλο χρονικό διάστημα, με βασικό στόχο τη δημιουργία υποδομών για την εκτέλεση ερευνητικών εφαρμογών με πολύ υψηλές υπολογιστικές και αποθηκευτικές απαιτήσεις. Ωστόσο είναι πλέον προφανές ότι υπάρχει μια στροφή προς τις υποδομές Νέφους που προσφέρουν υπηρεσίες κατανεμημένου υπολογισμού και αποθήκευσης μέσω πλήρως διαχειρίσιμων πόρων. Η συγκεκριμένη μετάβαση έχει ως αποτέλεσμα μια μετατόπιση από το μοντέλο των πολλών και ισχυρών πόρων που βρίσκονται κατανεμημένοι σε διάφορες περιοχές του κόσμου (όπως στα δίκτυα πλέγματος) προς σχετικά λιγότερα αλλά πολύ μεγαλύτερα ως προς το μέγεθος κέντρα δεδομένων τα οποία αποτελούνται από χιλιάδες υπολογιστικούς πόρους οι οποίοι φιλοξενούν ακόμη περισσότερες εικονικές μηχανές. Η έρευνα που διεξάγαμε ακολούθησε αυτή την αλλαγή, μελετώντας αλγοριθμικά θέματα για δίκτυα πλέγματος και υποδομές Νεφών και αναπτύσσοντας μια σειρά από εργαλεία και εφαρμογές που διαχειρίζονται, παρακολουθούν και αξιοποιούν τους πόρους που προσφέρουν οι συγκεκριμένες υποδομές. Αρχικά, μελετούμε τα ζητήματα που προκύπτουν κατά την υλοποίηση αλγορίθμων χρονοπρογραμματισμού, που είχαν προηγουμένως μελετηθεί σε περιβάλλοντα προσομοίωσης, σε ένα πραγματικό σύστημα ενδιάμεσου λογισμικού για δίκτυα πλέγματος, και συγκεκριμένα το gLite. Το πρώτο ζήτημα που αντιμετωπίσαμε είναι το γεγονός ότι οι πληροφορίες που παρέχει το ενδιάμεσο λογισμικό gLite στους αλγορίθμους χρονοπρογραμματισμού δεν είναι πάντα έγκυρες, γεγονός που επηρεάζει την αποδοσή τους. Για την αντιμετώπιση του προβλήματος αναπτύξαμε ένα εσωτερικό, στο χρονοπρογραμματιστή, μηχανισμό που καταγράφει τις αποφάσεις του σχετικά με ποιές εργασίες ανατέθηκαν σε ποιούς υπολογιστικούς πόρους και λειτουργεί συµπληρωµατικά µε την υπηρεσία πληροφοριών του gLite. Επιπλέον, εξετάζουμε το ζήτημα του δίκαιου διαμοιρασμού της υπολογιστικής χωρητικότητας ενός πόρου στις εργασίες που έχουν ανατεθεί σε αυτόν. Για το σκοπό αυτό, επεκτείνουμε το ενδιάμεσο λογισμικό gLite ώστε να περιλαμβάνει ένα νέο μηχανισμό που μέσω της αξιοποίησης της τεχνολογίας εικονικοποίησης επιτρέπει τον ταυτόχρονο διαμοιρασμό της υπολογιστικής χωρητικότητας ενός κόμβου σε πολλές εργασίες. Στην συνέχεια εξατάζουμε το πρόβλημα της συνδυασμένης μεταφοράς πολλαπλών εικονικών μηχανών σε σύγχρονες υπολογιστικές υποδομές. Πιο συγκεκριμένα, προτείνουμε μια μεθοδολογία που στοχεύει στην καλύτερη χρησιμοποίηση των διαθέσιμων υπολογιστικών και δικτυακών πόρων, λαμβάνοντας υπόψη στις αποφάσεις σχετικά με τη συνδυασμένη μεταφορά εικονικών μηχανών τις αλληλεξαρτήσεις που δημιουργούνται από την επικοινωνία τους. Η προτεινόμενη μεθοδολογία χρησιμοποιεί την προσέγγιση πολλαπλών κριτηρίων για την επιλογή των εικονικών μηχανών που θα μετακινηθούν, αναθέτοντας διαφορετικά βάρη στα διάφορα κριτήρια ενδιαφέροντος. Επιπλέον, επιλέγει τους υπολογιστικούς κόμβους όπου οι μετακινούμενες εικονικές μηχανές θα φιλοξενηθούν, λαμβάνοντας υπόψη τον τρόπο με τον οποίο οι μετακινήσεις επηρεάζουν τις λογικές (ή εικονικές) τοπολογίες που σχηματίζονται από την επικοινωνία τους και αντιμετωπίζοντας τη συγκεκριμένη επιλογή ως ένα πρόβλημα αναδιάρθρωσης λογικών τοπολογιών. Η αξιολόγηση επιβεβαίωσε τη δυνατότητα της μεθοδολογίας να επιλύει, μέσω των κατάλληλων μετακινήσεων, ένα σημαντικό αριθμό προβλημάτων που οφείλονται σε ελλείψεις υπολογιστικών ή επικοινωνιακών πόρων, ελαχιστοποιώντας παράλληλα τον αριθμό των μετακινήσεων και την προκαλούμενη επιβάρυνση του δικτύου. Το επόμενο θέμα που εξετάζουμε αφορά το πρόβλημα της ανάλυσης δεδομένων επικοινωνίας μεταξύ εικονικών μηχανών οι οποίες φιλοξενούνται σε ένα κέντρο δεδομένων. Προτείνουμε και αξιολογούμε, μέσω της ανάλυσης δεδομένων από ένα πραγματικό κέντρο δεδομένων, την εφαρμογή μετρικών και τεχνικών από τη θεωρία ανάλυσης κοινωνικών δικτύων για τον προσδιορισμό σημαντικών εικονικών μηχανών, για παράδειγμα εικονικές μηχανές οι οποίες απαιτούν περισσότερο εύρος ζώνης σε σχέση με άλλες, και ομάδων εικονικών μηχανών που συσχετίζονται με κάποιο τρόπο μεταξύ τους. Μέσω της συγκεκριμένης προσέγγισης έχουμε τη δυνατότητα να εξάγουμε σημαντικές πληροφορίες οι οποίες μπορούν να αξιοποιηθούν για τη λήψη καλύτερων αποφάσεων σχετικά με τη διαχείριση του πολύ μεγάλου πλήθους των εικονικών μηχανών που φιλοξενούνται στα σύγχρονα κέντρα δεδομένων. Στη συνέχεια προσδιορίζουμε τρόπους με τους οποίους οι πληροφορίες παρακολούθησης που συλλέγονται από τη λειτουργία μιας δημόσιας υποδομής Υπολογιστικού Νέφους, και ιδίως από την υπηρεσία Amazon Web Services (AWS), μπορούν να χρησιμοποιηθούν με ένα αποδοτικό τρόπο προκειμένου να εξάγουμε πολύτιμες πληροφορίες, που μπορούν να αξιοποιηθούν από τους τελικούς χρήστες για την αποτελεσματικότερη διαχείριση των εικονικών πόρων τους. Πιο συγκεκριμένα, παρουσιάζουμε το σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός εργαλείου ανοιχτού κώδικα, του SuMo, στο όποιο έχουμε υλοποίησει όλη την απαραίτητη λειτουργικότητα για τη συλλογή και ανάλυση δεδομένων παρακολούθησης από την υπηρεσία AWS. Επιπλέον, προτείνουμε ένα μηχανισμό για τη βελτιστοποίηση του κόστους και της αξιοποίησης (Cost and Utilization Optimization - CUO) των εικονικών υπολογιστικών πόρων της υπηρεσίας AWS. Ο μηχανισμός CUO χρησιμοποιεί πληροφορίες (πλήθος, ακριβή χαρακτηριστικά, ποσοστό αξιοποίησης) για τους διαθέσιμους εικονικούς πόρους ενός χρήστη και προτείνει ένα νέο (βέλτιστο) σύνολο πόρων που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την αποδοτικότερη εξυπηρέτηση του ίδιου φορτίου εργασίας με μειωμένο κόστος. Τέλος, παρουσιάζουμε την υλοποίηση ενός ολοκληρωμένου εργαλείου, που ονομάζουμε Mantis, για το σχεδιασμό και τη λειτουργία των μελλοντικών ευέλικτων (flex-grid) οπτικών δικτύων που υποστηρίζει επιπλέον οπτικά δίκτυα σταθερού πλέγματος τόσο μοναδικού ρυθμού μετάδοσης όσο και πολλαπλών ρυθμών μετάδοσης. Οι χρήστες έχουν τη δυνατότητα να καθορίζουν δικτυακές τοπολογίες, απαιτήσεις κίνησης, παραμέτρους για το κόστος απόκτησης και λειτουργίας των δικτυακών συσκευών, ενώ επιπλέον έχουν πρόσβαση σε αρκετούς αλγορίθμους για το σχεδιασμό, λειτουργία και αξιολόγηση διαφόρων οπτικών δικτύων. Το εργαλείο έχει σχεδιαστεί ώστε να μπορεί να λειτουργεί είτε ως υπηρεσία (Software as a Service) είτε ως κλασσική εφαρμογή (Desktop Application). Λειτουργώντας ως υπηρεσία παρέχει κλιμάκωση με βάση τις απαιτήσεις των χρηστών, αξιοποιώντας τα πλεονεκτήματα των υποδομών Υπολογιστικού Νέφους, εκτελώντας γρήγορα και αποτελεσματικά τις εργασίες των χρηστών. Για τη λειτουργία αυτή, μπορεί να χρησιμοποιεί τόσο δημόσιες υποδομές Υπολογιστικού Νέφους όπως η υπηρεσία Amazon Web Services (AWS) και η υπηρεσία της ΕΔΕΤ (~okeanos), όσο και ιδιωτικές που βασίζονται στο OpenStack. Επιπλέον, η αρθρωτή αρχιτεκτονική και η υλοποίηση των διαφόρων λειτουργικών τμημάτων επιτρέπουν την εύκολη επέκταση του εργαλείου ώστε να υποστηρίζει μελλοντικά περισσότερες υποδομές Υπολογιστικού Νέφους. / Distributed computing technologies, like grids and clouds, shape today a new environment, regarding the way tasks are executed, data are stored and retrieved, and applications are used. Though grids and desktop grids have been the focus of the research community for a long time, a shift has become evident today towards cloud and virtualization related technologies in general, which are supported by large computing factories, namely the data centers. As a result there is also a shift from the model of several powerful resources distributed at various locations in the world (as in grids) towards fewer huge data centers consisting of thousands of “simple” computers that host Virtual Machines. The research performed over the course of my PhD followed this shift, investigating algorithmic issues in the context of grids and then of clouds and developing a number of tools and applications that manage, monitor and utilize these kinds of resources. Initially, we describe the steps followed, the difficulties encountered, and the solutions provided in developing and evaluating a scheduling policy, initially implemented in a simulation environment, in the gLite grid middleware. Our focus is on a scheduling algorithm that allocates in a fair way the available resources among the requested users or jobs. During the actual implementation of this algorithm in gLite, we observed that the validity of the information used by the scheduler for its decisions affects greatly its performance. To improve the accuracy of this information, we developed an internal feedback mechanism that operates along with the scheduling algorithm. Also, a Grid computation resource cannot be shared concurrently between different users or jobs, making it difficult to provide actual fairness. For this reason we investigated the use of virtualization technology in the gLite middleware. We implement and evaluate our scheduling algorithm and the proposed mechanisms in a small gLite testbed. Next, we present a methodology, called communication-aware virtual infrastructures (COMAVI), for the concurrent migration of multiple Virtual Machines (VMs) in computing infrastructures, which aims at the optimum use of the available computational and network resources, by capturing the interdependencies between the communicating VMs. This methodology uses multiple criteria for selecting the VMs that will migrate, with different weights assigned to each of them. COMAVI also selects the computing sites where the migrating VMs will be hosted, by accounting for the way migration affects the logical (or virtual) topologies formed by the communicating VMs and viewing this selection as a logical topology reconfiguration problem. We apply COMAVI to two basic computing infrastructures that exhibit different constraints/criteria and characteristics: a grid infrastructure operating over a wide area network (WAN) and a data center infrastructure operating over a local area network (LAN). Through the presented methodology different communication-aware VM migration algorithms can be tailored to the needs of the resource provider. The algorithms presented resolve the maximum possible number of VM violations (due to computing or communication resource shortages), while tending to minimize the number of migrations performed, the induced network overhead, the logical topology reconfigurations required, and the corresponding service interruptions. We evaluate the proposed methods through simulations in realistic computing environments, and we exhibit their performance benefits. We also consider the use of social network analysis methods on communication traces, collected from Virtual Machines (VMs) located in computing infrastructures, like a data center. Our aim is to identify important VMs, for example VMs that require more bandwidth than other VMs or VMs that communicate often with other VMs. We believe that this approach can handle the large number of VMs present in computing infrastructures and their interactions in the same way social interactions of millions of people are analyzed in today’s social networks. We are interested in identifying measures that can locate these important VMs or groups of interacting VMs, missed through other usual metrics and also capture the time-dynamicity of their interactions. In our work we use real traces and evaluate the applicability of the considered methods and measures. In addition, we consider the analysis and optimization of public clouds. For this reason, we identify important algorithmic operations that should be part of a cloud analysis and optimization tool, including resource profiling, performance spike detection and prediction, resource resizing, and others, and we investigate ways in which the collected monitoring information can be processed towards these purposes. The analyzed information is valuable since it can drive important virtual resource management decisions. We also present an open-source tool we developed, called SuMo, which contains the necessary functionalities for collecting monitoring data from Amazon Web Services (AWS), analyzing them and providing resource optimization suggestions. We also present a Cost and Utilization Optimization (CUO) mechanism for optimizing the cost and the utilization of a set of running Amazon EC2 instances, which is formulated as an Integer Linear Programming (ILP) problem. This CUO mechanism receives information regarding the current set of instances used (their number, type, utilization) and proposes a new set of instances for serving the same load, so as to minimize cost and maximize utilization and performance efficiency. Finally, we present a network planning and operation tool, called Mantis, for designing the next generation optical networks, supporting both flexible and mixed line rate WDM networks. Through Mantis, the user is able to define the network topology, current and forecasted traffic matrices, CAPEX/OPEX parameters, set up basic configuration parameters, and use a library of algorithms to plan, operate, or run what-if scenarios for an optical network of interest. Mantis is designed to be deployed either as a cloud service or as a desktop application. Using the cloud infrastructures features Mantis can scale according to the user demands, executing fast and efficiently the scenarios requested. Mantis supports different cloud platforms either public such as Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) and ~okeanos the GRNET’s cloud service or private based on OpenStack, while its modular architecture allows other cloud infrastructures to be adopted in the future with minimum effort.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματεύεται την ανάλυση, το σχεδιασμό και την κατασκευή ηλεκτρικού κινητήριου συστήματος με σύγχρονο κινητήρα μόνιμων μαγνητών, το οποίο αποτελεί βάση ανάπτυξης ηλεκτροκίνητου οχήματος κυψελών καυσίμου. Ειδικότερα, επικεντρώνεται στα ηλεκτρικά συστήματα πρόωσης και τροφοδοσίας του οχήματος και εστιάζει στην οδήγηση σύγχρονων κινητήρων μόνιμων μαγνητών τραπεζοειδούς κυματομορφής τάσης εξ επαγωγής παρακάμπτοντας τη χρήση αισθητήρων θέσης. Στη κατεύθυνση αυτή, επισημαίνονται τα προβλήματα της χρήσης των αισθητήρων τύπου Hall και ερευνάται η επίδραση της εσφαλμένης τοποθέτησης ή μετατόπισης των αισθητήρων στα λειτουργικά χαρακτηριστικά αυτού του τύπου του κινητήρα. Ειδικότερα, προτείνεται μέθοδος εντοπισμού και ποσοτικοποίησης της γωνίας απόκλισης από την ορθή θέση, που βασίζεται στην εμφανιζόμενη τάση εξ επαγωγής και εφαρμόζεται σε πραγματικό χρόνο. Επίσης, αξιολογούνται οι μέθοδοι οδήγησης σύγχρονων κινητήρων μόνιμων μαγνητών χωρίς τη χρήση αισθητήρων θέσης, οι οποίες έχουν προταθεί στο πλαίσιο ερευνητικών εργασιών στο διεθνή χώρο, βάση τη δυνατότητα εφαρμογής τους σε διαφόρους τύπους σύγχρονων κινητήρων μόνιμων μαγνητών, το εύρος λειτουργίας του κινητήρα, τον αξιόπιστο εντοπισμό των σημείων μετάβασης και τον υπολογιστικό φόρτο υλοποίησής τους. Προτείνεται νέα μέθοδος οδήγησης σύγχρονου κινητήρα μόνιμων μαγνητών τραπεζοειδούς κυματομορφής τάσης εξ επαγωγής, παρακάμπτοντας τη χρήση των αισθητήρων θέσης. Η μέθοδος αυτή επιτυγχάνει διευρυμένο εύρος λειτουργίας του κινητήρα με αξιόπιστο εντοπισμό των σημείων μετάβασης (μέγιστη ακρίβεια εντοπισμού το σημείου μηδενικού δυναμικού του πληροφοριακού σήματος). Το δε κόστος και ο υπολογιστικός φόρτος για την υλοποίηση της μεθόδου είναι χαμηλά. Τέλος, προτείνεται μέθοδος ενεργειακής διαχείρισης ηλεκτροκινητήριου συστήματος με υβριδικό σύστημα τροφοδοσίας ως βάση ανάπτυξης αμιγούς ηλεκτρικού οχήματος. Η αποτελεσματικότητα της προτεινόμενης μεθόδου αξιολογείται στο υπό μελέτη σύστημα για έναν τυπικό κύκλο οδήγησης εντός πόλης. Αναλυτικότερα, στο κεφάλαιο 1 επισημαίνεται η αναγκαιότητα της αντικατάστασης των μηχανών εσωτερικής καύσης από ηλεκτρικούς κινητήρες στον τομέα της αυτοκίνησης. Επίσης, αναφέρονται οι στόχοι που τέθηκαν για την εκπλήρωση της διατριβής και η γενική δομή αυτής. Στο κεφάλαιο 2 περιγράφεται η τεχνολογία των Σύγχρονων Μηχανών Μόνιμων Μαγνητών. Συγκεκριμένα, εξετάζονται τα κατασκευαστικά στοιχεία αυτού του τύπου μηχανών, υπό το πρίσμα της επιρροής αυτών στα λειτουργικά χαρακτηριστικά. Επίσης παρατίθεται μια συγκριτική μελέτη της λειτουργίας των δύο (2) κατηγοριών Σύγχρονων Μηχανών Μόνιμων Μαγνητών, όπως αυτά καθορίζονται από την μορφή της Τάσης εξ Επαγωγής. Στο κεφάλαιο 3 περιγράφεται αναλυτικά η λειτουργική συμπεριφορά του Σύγχρονου Κινητήρα Μόνιμων Μαγνητών Τραπεζοειδούς Κυματομορφής Τάσης εξ Επαγωγής. Επίσης τίθεται το ζήτημα οδήγησης αυτού του είδους Σύγχρονων Κινητήρων καθώς απαιτείται γνώση για τη θέση του δρομέα και ως εκ τούτου είναι απαραίτητη η ενσωμάτωση αντίστοιχων αισθητήρων. Στο κεφάλαιο αυτό, επίσης παρουσιάζεται μία μελέτη αναφορικά με τα σφάλματα που εισάγουν στη λειτουργία του κινητήρα οι ασύμμετρα τοποθετημένοι αισθητήρες θέσης τύπου Hall. Ως κατακλείδα αυτής της μελέτης προτείνεται μία μεθοδολογία ανίχνευσης της εσφαλμένης τοποθέτησης των αισθητήρων θέσης και προσδιορισμού της γωνίας απόκλισης αυτών. Στο κεφάλαιο 4 γίνεται μια εκτενής μελέτη των τεχνικών οδήγησης Σύγχρονων Κινητήρων Μόνιμων Μαγνητών Τραπεζοειδούς Κυματομορφής Τάσης εξ Επαγωγής, παρακάμπτοντας τη χρήση αισθητήρων θέσης. Οι παρουσιαζόμενες μέθοδοι συγκρίνονται ως προς τα μεγέθη που χρησιμοποιούν για να εξάγουν την πληροφορία αναφορικά με τη θέση του δρομέα, τον τρόπο μέτρησης και τις μεθόδους επεξεργασίας αυτών. Στο κεφάλαιο 5 αναλύεται διεξοδικά η μέθοδος που προτάθηκε από τον συγγραφέα της παρούσας Διδακτορικής Διατριβής αναφορικά με την οδήγηση των υπό μελέτη κινητήρων. Η αποτελεσματικότητα της προτεινόμενης τεχνικής οδήγησης επιβεβαιώνεται μέσω προσομοιωτικών αποτελεσμάτων. Επίσης παρατίθενται και πειραματικά δεδομένα από τα ενδιάμεσα στάδια επεξεργασίας που συνιστούν την προτεινόμενη τεχνική οδήγησης. Στο κεφάλαιο 6 περιγράφεται η πειραματική διάταξη και παρουσιάζονται αποτελέσματα πειραματικής διερεύνησης του ηλεκτρικού κινητήριου συστήματος Σύγχρονου Κινητήρα Μόνιμων Μαγνητών, στο οποίο εφαρμόζεται η προτεινόμενη τεχνική οδήγησης. Η μέθοδος αυτός αξιολογείται σε διάφορα σημεία λειτουργίας του υπό μελέτη κινητήρα. Στο κεφάλαιο 7 παρουσιάζεται μια εφαρμογή του υπό μελέτη κινητήριου συστήματος στα ηλεκτροκίνητα οχήματα. Σε αυτό το πλαίσιο γίνεται μία συγκριτική μελέτη των ηλεκτρικών οχημάτων σε επίπεδο κινητήρων και ενεργειακών πηγών. Στο κεφάλαιο 8 παρουσιάζεται η τεχνολογία των κυψελών καυσίμου με έμφαση στον τύπο μεμβράνης ανταλλαγής πρωτονίων. Αναλύονται εκτενώς τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των κυψελών καυσίμου μεμβράνης ανταλλαγής πρωτονίων και πραγματοποιείται πειραματική διερεύνηση της λειτουργικής συμπεριφοράς μιας εμπορικής συστοιχίας κυψελών καυσίμου. Τα αποτελέσματα αυτά αποτελούν τη βάση για την ανάπτυξη ενός μοντέλου για τη δεδομένη συστοιχία κυψελών καυσίμου στο περιβάλλον Matlab. Στο κεφάλαιο 9 παρουσιάζονται οι αρχιτεκτονικές διασύνδεσης του συστήματος τροφοδοσίας με το ηλεκτροκινητήριο σύστημα και συγκριτική μελέτη των μεθόδων συντονισμού των επιμέρους υποσυστημάτων με βάση τη διεθνή βιβλιογραφία. Επίσης, προτείνεται μέθοδος ενεργειακής διαχείρισης για ηλεκτροκινητήριο σύστημα με υβριδικό σύστημα τροφοδοσίας ως βάση ανάπτυξης αμιγούς ηλεκτρικού οχήματος. Η αποτελεσματικότητα της προτεινόμενης μεθόδου αξιολογείται στο υπό μελέτη σύστημα μέσω προσομοίωσης στο περιβάλλον Matlab για ένα τυπικό κύκλο οδήγησης εντός πόλης. Τέλος, στο κεφάλαιο 10 επισημαίνεται η συμβολή της παρούσας Διδακτορικής Διατριβής στην έρευνα σχετικά με τα ηλεκτρικά κινητήρια συστήματα Σύγχρονων Κινητήρων Μόνιμων Μαγνητών τροφοδοτούμενα από ηλεκτροχημικές πηγές ενέργειας, ανακεφαλαιώνονται τα αποτελέσματα αυτής και αναφέρονται σημεία που μπορούν να αποτελέσουν αντικείμενο επιστημονικής έρευνας στο μέλλον. / This thesis deals with the analysis, design and deployment of an electric drive system with a brushless DC (BLDC) motor, which is the basis for the development of a Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV). Particularly, this thesis focuses on the electrical systems (propulsion and sources) of a lightweight vehicle and gives emphasis on position sensorless commutation techniques of a BLDC motor drive system. From that perspective, the issues concerning the embedded Hall effect sensors are highlighted and the effects of incorrect positioning or displacement of sensors in the operational characteristics of this type of motor are investigated. Additionally, a method for identifying and quantifying the angle of deviation from the correct position of Hall effect sensors is proposed, based on back Electromagnetic Force (EMF) zero crossing points. It should be noticed that the proposed method is implemented for real time fault detection and identification. Moreover, the already published position sensorless commutation methods for BLDC motor drive systems have been assessed based on their applicability to various types of permanent magnet synchronous motors, the operating range of the motor, the reliable identification of the correct commutation instant and the computational cost for their implementation. A novel method for position sensorless commutation of a BLDC motor drive system with trapezoidal back EMF has been proposed exploiting the Zero Sequence Voltage (ZSV). The incorporation of the proposed method in the BLDC motor drive system enables extended operational speed range of the motor without load torque limitations while the accurate commutation instants are defined reliably within that range (accurate zero crossing point detection of the information signal). It should be noticed that the overall cost for implementing this method is kept low. Finally, in this thesis, an energy management strategy for a BLDC motor drive system power by multiple electrical sources is proposed, as the basis for a FCEV constitution. The effectiveness of the proposed strategy is verified through a simulation scenario for typical urban driving cycle. Specifically, in Chapter 1 the need for replacement of internal combustion engines by electric machines in the automotive sector is highlighted. Also, a brief description of the aims and the structure of this thesis are provided. In Chapter 2 an introduction of permanent magnet synchronous machines technology is provided. The design features of machine components and their influence on the electrical characteristics of these electrical machines are provided. Also, a comparative study for permanent magnet synchronous motors (PMSM) and BLDC motor is presented. In Chapter 3 the operational behavior of a BLDC motor with trapezoidal back EMF driven by a three phase inverter that utilizes Hall effect sensors is investigated. The issues raised by the utilization of Hall effect sensors for the commutation techniques are highlighted. This chapter also presents a study of the side effects of Hall sensors misplacement on BLDC motor operation. Concluding this study, a method for detecting the incorrect placement of Hall sensors and for determining the exact angular misplacement is proposed. In Chapter 4 a comprehensive study of already known position sensorless commutation techniques for BLDC motor drive systems is presented. These methods are classified with respect to the electrical characteristics that utilize for extracting information regarding the rotor position and the required measurement and processing units. In Chapter 5 a novel position sensorless commutation method for a BLDC motor drive system is proposed by the author of this thesis. The effectiveness of the proposed technique is verified via simulation results of the investigated drive system. Also some experimental results from the intermediate processing steps of the proposed technique are provided. In Chapter 6 the constructed in our Laboratory experimental setup is presented. Experimental results of the investigated BLDC motor drive system which incorporates the proposed position sensorless commutation method are presented. The proposed method and the experimental results are assessed for steady state and during transient in comparison to those coming from embedded Hall sensor. In Chapter 7 an application of the investigated BLDC motor drive system as a propulsion system in electric vehicles is provided. In this context, a comparative study of the existing electric vehicle architectures is provided. In Chapter 8 the technology of Fuel Cells (FCs) with emphasis on Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC) are provided. The electrical characteristics of a PEMFC stack are extensively analyzed and experimental investigation has been carried out for the operational behavior of a commercial PEMFC stack to be clarified. These results provide the basis for developing a mathematical model for the given stack in the Matlab/Simulink environment. In Chapter 9 the architectural interconnection of the supply system with the propulsion system is described. Also, a literature review of the already known energy management methods for pure electric vehicles with hybrid power supply system is provided. In this chapter an energy management strategy is proposed for dual BLDC motor drive system powered by two different electrochemical energy sources. The effectiveness of the proposed method is evaluated in the investigated system via simulation in Matlab/Simulink environment for a typical urban driving cycle. Finally, in Chapter 10 the original contribution of this thesis to the research domain of BLDC motor drive systems power by electrochemical energy sources is highlighted, its additional results are noted and subjects of possible future work are presented.

Η εποχή της παγκοσμιοποίησης και του ψηφιακού κόσμου έχει δημιουργήσει ένα νέο είδος κοινωνίας της πληροφορίας και οικονομίας βασισμένης στη γνώση, τα οποία αλλάζουν την ανθρώπινη συμπεριφορά. Αυτό επιδρά σε πολλούς τομείς όπως στην πολιτική, στα οικονομικά και στην κοινωνία. Η τεχνολογία της πληροφορίας και της επικοινωνίας (Information and Communication Technology, ICT), θεωρείται ένα πανίσχυρο εργαλείο που παίζει βασικό ρόλο σ’ αυτές τις αλλαγές. Παρέχει έναν εναλλακτικό τρόπο επικοινωνίας μεταξύ κυβέρνησης και πολιτών μέσω ηλεκτρονικών υπηρεσιών. Αυτές οι υπηρεσίες μπορούν να οδηγήσουν στη διαφάνεια της κυβερνητικής διαχείρισης στο δημοκρατικό κόσμο. Ο όρος Ηλεκτρονική Διακυβέρνηση (Electronic Government, επίσης γνωστός και ως e-gov) αναφέρεται στη χρήση των τεχνολογιών της πληροφορικής και των υπολογιστών ως πλατφόρμα για την ανταλλαγή πληροφοριών, παροχή υπηρεσιών και πραγματοποίηση συναλλαγών με πολίτες, επιχειρήσεις και άλλα σκέλη της κυβέρνησης. Επίσης, η ευρεία χρήση του Διαδικτύου έχει οδηγήσει στην ανάδειξη μιας ποικιλίας ηλεκτρονικών υπηρεσιών, γνωστών ως “e-services”. Τα Ηλεκτρονικά Εισιτήρια, ή αλλιώς “e-Tickets”, αποτελούν παράδειγμα ηλεκτρονικών υπηρεσιών. Γενικά μιλώντας, τα ηλεκτρονικά εισιτήρια είναι αντίστοιχα με τα έντυπα εισιτήρια και αποδεικνύουν ότι ο κάτοχός τους έχει πληρώσει ή δικαιούται μια υπηρεσία, όπως παραδείγματος χάριν είσοδο σε μέρος διασκέδασης, αναβάθμιση λογισμικού μέσω internet, χρήση κάποιου μέσου μαζικής μεταφοράς. Τα έντυπα και τα ηλεκτρονικά εισιτήρια εμφανίζονται επίσης σε συστήματα διαχείρισης ροής πελατών για ιδιωτικούς ή δημόσιους οργανισμούς και επιχειρήσεις που αντιμετωπίζουν το πρόβλημα των μεγάλων ουρών και χρόνων αναμονής. Τέτοιες περιπτώσεις είναι τράπεζες, φαρμακεία, ταχυδρομεία, νοσοκομεία, εμπορικά κέντρα, αστυνομικές υπηρεσίες και υπηρεσίες ευρέσεως εργασίας. Στις περιπτώσεις αυτές, ο πελάτης εισέρχεται στο χώρο υποδοχής, λαμβάνει ένα εισιτήριο και μπαίνει σε μια ουρά αναμονής μέχρι να έρθει η ώρα εξυπηρέτησής του οπότε και ειδοποιείται να προσέλθει στο χώρο εξυπηρέτησης. Τα συστήματα αυτά, παρά τα πλεονεκτήματα που έχουν, παρουσιάζουν κάποιες ελλείψεις οι οποίες μπορούν να συνοψιστούν στις εξής: Ο πελάτης πρέπει να προσέλθει στο χώρο υποδοχής για να λάβει το εισιτήριο, δεν υπάρχει δηλαδή κάποιο σύστημα παραγωγής ηλεκτρονικών εισιτηρίων ώστε ο πελάτης να λαμβάνει ηλεκτρονικά εισιτήρια πριν μεταβεί στους χώρους του οργανισμού ή της επιχείρησης. Επίσης, ο πελάτης πρέπει να περιμένει μέχρι να εξυπηρετηθεί στους χώρους αναμονής του οργανισμού ή της επιχείρησης μιας και δεν υπάρχει σύστημα με το οποίο να ενημερώνεται όποια στιγμή το θελήσει για τον ανανεωμένο χρόνο αναμονής του. Στον τομέα των τραπεζών, οι τραπεζικοί οργανισμοί παρέχουν ένα ευρύ σύνολο ηλεκτρονικών υπηρεσιών που περιλαμβάνουν διαδικτυακές υπηρεσίες και υπηρεσίες μέσω κινητών συσκευών και αφορούν οικονομικές συναλλαγές και υπηρεσίες πληροφόρησης. Στις ηλεκτρονικές υπηρεσίες τους δεν περιλαμβάνονται ωστόσο υπηρεσίες για ηλεκτρονική κράτηση θέσης, μέσω ηλεκτρονικών εισιτηρίων, στις ουρές αναμονής των υποκαταστημάτων τους, για τους πελάτες που θέλουν να εξυπηρετηθούν με αυτόν τον τρόπο. Επίσης δεν υπάρχουν υπηρεσίες που να ενημερώνουν τον κάτοχο ενός ηλεκτρονικού εισιτηρίου όποια στιγμή το θελήσει για τον ανανεωμένο χρόνο αναμονής του. Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας, αναπτύχθηκε ένα ολοκληρωμένο σύστημα εφαρμογών για παραγωγή και εξυπηρέτηση Ηλεκτρονικών Εισιτηρίων. Το ηλεκτρονικό αυτό σύστημα επιτρέπει τη δημιουργία ηλεκτρονικών εισιτηρίων αναμονής και την εξυπηρέτηση των κατόχων τους σε ένα σύστημα εικονικών τραπεζών. Βασικές λειτουργίες του συστήματος είναι η δυνατότητα που δίνει στους χρήστες να αιτούνται ηλεκτρονικά εισιτήρια πριν μεταβούν στους χώρους εξυπηρέτησης μέσω διαδικτυακών εφαρμογών και εφαρμογών για φορητές συσκευές χειρός, όπως επίσης και η δυνατότητα που δίνει στους κατόχους των ηλεκτρονικών εισιτηρίων να ενημερώνονται οποιαδήποτε στιγμή θελήσουν, για τον τρέχοντα χρόνο αναμονής που αντιστοιχεί στο εισιτήριό τους. Το σύστημα αυτό αποτελεί μια από τις πρώτες προσπάθειες όχι μόνο στον τομέα των τραπεζικών οργανισμών αλλά στον ευρύτερο τομέα διαχείρισης ηλεκτρονικών εισιτηρίων για ουρές αναμονής. Η δομή της παρούσας διπλωματικής εργασίας έχει ως εξής: Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή και παρουσίαση της έννοιας της Ηλεκτρονικής Διακυβέρνησης και των διαστάσεών της. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται εκτενής αναφορά στις πολιτικές που εφαρμόζονται σε εθνικό και ευρωπαϊκό επίπεδο για την Ηλεκτρονική Διακυβέρνηση. Σε ευρωπαϊκό επίπεδο γίνεται αναφορά στη στρατηγική i2010 και στην πρωτοβουλία e-Europe, ενώ σε εθνικό επίπεδο παρουσιάζεται το πρόγραμμα της Κοινωνίας της Πληροφορίας και η αναπτυξιακή στρατηγική της χώρας μας για το διάστημα 2007 – 2013. Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται και κάποια παραδείγματα από το διεθνή χώρο, βέλτιστων πρακτικών Ηλεκτρονικής Διακυβέρνησης. Στο τρίτο κεφάλαιο δίνεται έμφαση στην κατάσταση που επικρατεί στη χώρα μας σχετικά με την Ηλεκτρονική Διακυβέρνηση. Παρουσιάζεται το «Ελληνικό Πλαίσιο Παροχής Υπηρεσιών Ηλεκτρονικής Διακυβέρνησης και Πρότυπα Διαλειτουργικότητας» και συγκεκριμένα η αρχιτεκτονική του πλαισίου και τα συστατικά του μέρη, καθώς και η έκθεση του World Economic Forum 2007 – 2008. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται παρουσίαση της έννοιας των Ηλεκτρονικών Εισιτηρίων και των τομέων εφαρμογής τους. Πιο αναλυτικά παρουσιάζεται ο τομέας εφαρμογής που αφορά στη διαχείριση της ροής των πελατών, με παρουσίαση των δυο πιο γνωστών συστημάτων διεθνώς. Στη συνέχεια γίνεται αναφορά στις υπηρεσίες που παρέχουν σήμερα οι τραπεζικοί οργανισμοί και δίνεται έμφαση στις κατηγορίες ηλεκτρονικών υπηρεσιών, οι οποίες και παρουσιάζονται αναλυτικά. Στο τέλος του κεφαλαίου περιγράφεται η σημερινή κατάσταση στην Ελλάδα στον τομέα των ηλεκτρονικών τραπεζικών συναλλαγών. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζεται το Ολοκληρωμένο Σύστημα Εφαρμογών για Παραγωγή και Εξυπηρέτηση Ηλεκτρονικών Εισιτηρίων που υλοποιήθηκε στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Πιο αναλυτικά, παρουσιάζεται η αρχιτεκτονική του συστήματος και τα συστατικά του μέρη: η Βάση Δεδομένων, οι Μηχανισμοί Υπολογισμού Μέσου Χρόνου Αναμονής και Μέσου Χρόνου Εξυπηρέτησης, ο Διαδικτυακός Τόπος, η Τοπική Εφαρμογή PDA, οι Διαδικτυακές Υπηρεσίες εξυπηρέτησης αιτήσεων Διαδικτυακού Τόπου και Τοπικής Εφαρμογής PDA, η Τοπική Εφαρμογή Προσομοίωσης Τραπεζών και η Διαδικτυακή Υπηρεσία εξυπηρέτησης αιτήσεων Τοπικής Εφαρμογής Προσομοίωσης Τραπεζών. Τέλος γίνεται μια σύνοψη των πλεονεκτημάτων του συστήματος και παρουσιάζονται προτάσεις μελλοντικής βελτίωσης. Στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι τεχνολογίες που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη του Ολοκληρωμένου Συστήματος Εφαρμογών για Παραγωγή και Εξυπηρέτηση Ηλεκτρονικών Εισιτηρίων. Στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζεται η βιβλιογραφία στην οποία βασίστηκε η συγγραφή της διπλωματικής εργασίας. / The era of globalization or digital world has created a new kind of information society and knowledge-based economy, which change our human behavior. This has effects on many aspects such as politics, economic, and society. Information and Communication Technology (ICT) is claimed as the powerful tool which plays an important role on those changes. It provides an alternative channel for government and citizens’ communication of new services, e.g. providing information source, collaboration between stakeholders. Such e-Services could lead to transparency of government administration in democracy world. The term Electronic Government (e-Government) refers to the use of information and communication technology to provide and improve government services, transactions and interactions with citizens, businesses, and other arms of government. The widespread use of Internet has recently led to the emergence of a variety of electronic services, also known as “e-services”. Electronic tickets, or e-tickets, are an example of such a class of e-services. Generally speaking, e-tickets are the Internet counterpart of real-world tickets, and give evidence that the holder has paid or is entitled to some service (e.g., entering a place of entertainment, upgrading a software from the Internet). Paper and Electronic Tickets also appear in customer flow management systems for private and public organizations or enterprises, which face the problem of big queues and waiting times. Such cases include banks, pharmacies, post offices, hospitals, shopping malls, police stations, employment services. In these cases, customers enter the reception area, get a ticket and enter a waiting queue until their time to be served arrives. That time, they are informed to enter the service area. These systems, despite their advantages, have a few deficiencies which are summarized below: Customers have to enter the reception area in order to get a ticket. There exists no electronic tickets production system for customers to receive e-tickets before they arrive at the building. Moreover, customers have to wait somewhere in the facilities of the organization or enterprise until they will be served, as there exists no system to inform them whenever they want about their refreshed waiting time. In regard of the banks sector, bank organizations provide a wide variety of e-services which include internet services and services for mobile devices. These services involve financial transactions and information services. However, banks e-services don’t include services for electronic reservations in waiting queues using e-tickets, for customers who want to be served in bank branches. Moreover, banks e-services don’t include services with which e-ticket holders can be informed whenever they want about their refreshed waiting time. In this thesis, an Applications Integrated System for Creating and Servicing e-Tickets was developed. The integrated system allows e-tickets creation and their holders’ service from a set of virtual banks. The system’s basic functionality includes e-tickets creation, via internet applications and applications for mobile devices, before customers reach the servicing area, as well as informing e-ticket holders, whenever they want, about their refreshed waiting time. The integrated system constitutes one of the first attempts, not only in the bank organizations sector, but in the wider sector of managing e-tickets for waiting queues. The thesis structure is organized as follows: The first chapter introduces and presents the concept of e-Government and its aspects. The second chapter includes a comprehensive reference to the European and National policies for e-Government. The European policies include the strategy i2010 and the e-Europe initiative, while the national policies include the Operational Program of Information Society and developmental strategy for years 2007 – 2013. This chapter also includes best practices of e-Government in the international arena. The third chapter revolves around the current situation in our country regarding e-Government. The “Greek Framework for e-Government Services Provision and Interoperability Templates” is presented and distinctly, the architecture and the various components of the framework, as well as the exhibition of the World Economic Forum 2007-2008. The fourth chapter presents the concept of e-ticket and its application domain. Namely, the application sector concerning customer flow management is described, followed by the two most important systems worldwide. Next, the services provided by banks are reported, laying emphasis on the categories of e-services, which are presented thoroughly. In the end of the chapter, the current status in the domain of electronic bank transactions in Greece is presented. The fifth chapter presents the Integrated System for Creating and Servicing e-Tickets which was developed for this thesis. More explicitly, the chapter presents the system architecture and all of its components: the Database, the Mean Waiting Time and Servicing Time Computing Mechanisms, the Web Site, the PDA Local Application, the Web Services for servicing requests made by the Web Site and the PDA Local Application, the Banks Simulation Local Application, the Web Service for servicing requests made by the Banks Simulation Local Application. In the end, the chapter summarizes the Integrated System’s advantages and presents proposals for future improvements. The sixth chapter presents the technologies being used for the development of the Integrated System for Creating and Servicing e-Tickets. The seventh chapter presents the bibliography in which the composition of this thesis was based.

Το αντικείμενο της διατριβής αυτής είναι η εισαγωγή ενός νέου πρωτοκόλλου (e-SCP-ECG+) με στόχο την μεταφορά και διαχείριση πολλαπλών τύπων πληροφορίας που προέρχονται από ιατρικές συσκευές συλλογής ζωτικών σημάτων, δεδομένα που αφορούν τις αλλεργίες από τις οποίες υποφέρει ο ασθενής, στοιχεία γεωτοποθεσίας, καθώς επίσης και δημογραφικών στοιχείων, από τους ασθενείς σε υπολογιστικούς σταθμούς επεξεργασίας, διαχείρισης και αποθήκευσής της. Ορίζεται επίσης η αρχιτεκτονική ενός Συστήματος Τηλεπαρακολούθησης Υγείας Ασθενούς (ΣΤΥΑ), το οποίο χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο e-SCP-ECG+ για τη μεταφορά, τη διαχείριση και την αρχειοθέτηση της συλλεγόμενης πληροφορίας. Η αρχιτεκτονική περιλαμβάνει, επίσης, τη δημιουργία ενός Δικτύου από ΣΤΥΑ, με στόχο την δικτυακή αναζήτηση πληροφορίας σχετικής με τον ασθενή, εξασφαλίζοντας έτσι τη δυνατότητα του ελέγχου της πορείας της υγείας ενός ασθενούς. Το ΣΤΥΑ πέρα από την λειτουργία του σε εργαστηριακό επίπεδο, δοκιμάστηκε πιλοτικά σε πραγματικές συνθήκες. / This dissertation introduces a new protocol named e-SCP-ECG+, which permits the transport and management of multiple information types collected from patients (vital signs, citizen demographic data, other information relative with the treated incident, allergy data, geolocation data, etc.), through a communication network to a Health Reception Center. The dissertation also defines the architecture of a Health Tele-monitoring System (HTS) aiming to protocol’s application and evaluation. The pilot HTS, uses the protocol e-SCP-ECG+, in order to transmit, manage and archive the collected information. The creation of an HTS’s Network is also included in this architecture. This network supports health continuity and gives doctor the ability to search information relative to the patient between different networked HTSs. The pilot HTS, has been tested both on laboratory conditions and in real-world operation.

Στο πλαίσιο της διδακτορικής διατριβής αυτής προσπαθήσαμε να δώσουμε λύση στο κεντρικό πρόβλημα του σχεδιασμού και της υλοποίησης κατανεμημένων αρχιτεκτονικών συστήματος, πρωτοκόλλων και αλγορίθμων που παρέχουν την αναγκαία υποδομή για τον υπολογισμό ορισμένων βασικών καθολικών ιδιοτήτων και μεταβλητών της κατάστασης ενός Δικτύου Ομοτίμων Εταίρων (ΔΟΕ). Μπορούμε να διακρίνουμε δύο κύριες διαστάσεις καθολικών ιδιοτήτων: (α) ιδιότητες που αναφέρονται στους κόμβους του δικτύου και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους (υπολογιστική ισχύ, συμπεριφορά, κτλ.) και (β) ιδιότητες και μεταβλητές των αντικειμένων/δεδομένων που χειρίζεται το ΔΟΕ. Για το σκοπό αυτό, κινηθήκαμε προς δύο αλληλοσυμπληρούμενες κατευθύνσεις: (α) ποσοτικοποίηση και εκμετάλλευση της ετερογένειας των κόμβων ενός ΔΟΕ, και (β) υπολογισμός εκτιμήσεων καθολικών μεταβλητών του συστήματος, με απώτερο στόχο την υποστήριξη επεξεργασίας πολύπλοκων ερωτημάτων σε συστήματα διαχείρισης δεδομένων Διαδικτυακής κλίμακας. Στο πρώτο μέρος της διατριβής αυτής, ασχοληθήκαμε με το πρόβλημα της ετερογένειας στις υπολογιστικές δυνατότητες και στις συμπεριφορές των κόμβων ενός ΔΟΕ, καθ'οδόν προς ένα πιό αποδοτικό και ανθεκτικό περιβάλλον δρομολόγησης μηνυμάτων και επεξεργασίας ερωτημάτων, σε σχέση με τα κλασσικά υπάρχοντα δομημένα δικτυακά υποστρώματα ΔΟΕ Κατανεμημένων Πινάκων Κατακερματισμού. Έτσι, πρώτα παρουσιάζουμε ένα νέο παράδειγμα αρχιτεκτονικής δόμησης των ΔΟΕ, το οποίο ονομάζουμε AESOP. Ακόμα, ασχολούμαστε με το πρόβλημα της αποδοτικής επεξεργασίας ερωτημάτων εύρους σε ΔΟΕ βασισμένα σε DHT. Η καινοτομία της προτεινόμενης προσέγγισης βρίσκεται σε αρχιτεκτονικές, αλγορίθμους και πρωτόκολλα ταυτοποίησης και κατάλληλης εκμετάλλευσης δυνατών κόμβων του δικτύων αυτών. Στο δεύτερο μέρος της διατριβής αυτής, ασχολούμστε με την κατανεμημένη εκτίμηση καθολικών μεταβλητών συστημάτων ΔΟΕ, όπως ο πληθάριθμος κατανεμημένων πολυσυνόλων, η επεξεργασία καθολικών συναθροιστικών ερωτημάτων και η διατήρηση ιστογραμμάτων επί δεδομένων κατανεμημένων σε όλους του κόμβους του ΔΟΕ, ώστε να επιτρέψουμε την μεταφορά τεχνικών βελτιστοποίησης ερωτημάτων από τα κεντρικοποιημένα περιβάλλοντα στον ευρέος κατανεμημένο χώρο των συστημάτων διαχείρισης δεδομένων Διαδικτυακής κλίμακας. / As part of this doctoral thesis we tried to solve the central problem of the design and implementation of distributed system architectures, protocols and algorithms that provide the infrastructure necessary to calculate some basic global properties and variables of a peer-to-peer network. We can distinguish two main dimensions of such properties: (a) properties pertaining to the nodes of the network and their particular characteristics (computing power, behavior, etc.) and (b) properties of objects and variables/data managed by the P2P network. For this purpose, we moved in two complementary directions: (a) quantification and exploitation of heterogeneity of nodes in P2P networks, and (b) calculation of estimates of global variables, with a view to support complex query processing in Internet-scale data management systems. First, we dealt with the problem of heterogeneity in computing capabilities and behaviour patterns of the nodes in a P2P network, en route to a more efficient and fault resilient routing and query processing infrastructure compared to classic structure DHT-based data networks. So, first we present a new architecture paradigm, called AESOP. We then use this architecture to tackle the problem of efficient range query processing in DHT-based data management systems. The innovation of the proposed approach lies in architectures, algorithms and protocols for identification and proper exploitation of the powerful nodes of these networks. Then we deal with the distributed estimation of global system variables in P2P networks, such as the cardinality of distributed multisets, distributed aggregate query processing, and the maintenance of distributed histograms over data stored across all nodes of the P2P overlay, so as to allow the porting of query processing and optimization techniques from centralized environments to the widely distributed field of Internet-scale data management systems.

Καθώς η Κοινωνία της Πληροφορίας αναπτύσσεται με ταχύτατους ρυθμούς, οι τεχνολογικές κατακτήσεις από το χώρο της επιστήμης των υπολογιστών και τηλεπικοινωνιών, αποτελούν σημαντικό κεφάλαιο σε αρκετούς επιμέρους τομείς του κοινωνικού βίου, ανάμεσα στους οποίους είναι και ο Πολιτισμός. Η πολιτισμική ποικιλομορφία του υπάρχοντος υλικού και η διάθεση για αξιοποίηση της επιπρόσθετης εκπαιδευτικής του αξίας, σε συνδυασμό με την απαίτηση για διάσωση των πρωτότυπων έργων, συνθέτει ένα πολύπλοκο τεχνολογικό πρόβλημα με νομικές και κοινωνικές προεκτάσεις. Η διαδικασία της ψηφιοποίησης και η δημιουργία μιας νέας άυλης ηλεκτρονικής υπόστασης για τα έργα πολιτισμού, γεννά νέες δυνατότητες αλλά παράλληλα θέτει νέους περιορισμούς. Η έμπνευση και η δημιουργικότητα των καλλιτεχνών εκφράζεται με τα πνευματικά δικαιώματα, η προστασία και η διαχείριση των οποίων αποτελεί το αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας. Το σύνολο των πνευματικών δικαιωμάτων και ο τρόπος που αυτά ορίζονται, δεσμεύονται, εγείρονται και μεταβιβάζονται, μεταβάλλεται ριζικά καθώς περνάμε από την πραγματική αναλογική μορφή στην άυλη ψηφιακή απεικόνιση. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, ορίζονται οι διάφοροι τύποι δικαιωμάτων πνευματικής ιδιοκτησίας και αποσαφηνίζονται οι δεσμεύσεις και οι περιορισμοί που προκύπτουν από αυτά συναρτήσει της Διεθνούς,της Ευρωπαϊκής και της Ελληνικής Νομοθεσίας. Επίσης, καθορίζεται η ενδεικτική διαδικασία που πρέπει να ακολουθηθεί από μια οντότητα (πολύ συχνά από έναν πολιτιστικό οργανισμό) για την εκκαθάριση των δικαιωμάτων των έργων που κατέχει, κατά τη διαδικασία της Ψηφιοποίησης με σκοπό την προβολή τους στο Διαδίκτυο. Σε δεύτερη φάση, μελετάται το ευρύ φάσμα των τεχνολογικών μέσων, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προστασία των πνευματικών δικαιωμάτων που δεσμεύουν τους ψηφιακούς πόρους, παράλληλα με κάποιο κατάλληλα επιλεγμένο σύνολο μεταδεδομένων. Ιδιαίτερο τμήμα της εργασίας, αποτελούν τα συστήματα ψηφιακής διαχείρισης των πνευματικών δικαιωμάτων (DRMs). Πραγματοποιείται αναλυτική παρουσίαση των προτεινόμενων προτύπων που πρέπει να ακολουθούν τα συστήματα αυτά, όσον αφορά την αναπαράσταση και μοναδική αναγνώριση των δεδομένων, αλλά και την αναπαράσταση των δικαιωμάτων μέσων των γλωσσών περιγραφής πνευματικών δικαιωμάτων. Τέλος, παρουσιάζονται, η αρχιτεκτονική, οι βασικές λειτουργίες και η υλοποίηση ενός πρότυπου συστήματος διαχείρισης πνευματικών δικαιωμάτων για ψηφιακές εικόνες. / As Information Society is rapidly developing, technological conquests in computer science and telecommunications are becoming a very important part in many areas of social life, including Culture. The diversity of the cultural material and the intention of utilizing the added educational value, combined with the demand for preservation of the original works, compose a complex technological problem with legal and social extensions. The inspiration and creativity of the artists are expressed by Intellectual Property Rights – IPR, the protection and management of which is the subject of this thesis. The set of rights as well as the way they are specified, rised, binded and assigned changes while we pass from the analog to the materialess digital display. In this thesis we define the several types of Intellectual Property Rights and clarify the engagements and restrictions that result from them in connection with the International, European and National legislation. We also define the process that an entity (usually a cultural organization) must follow in order to clear the rights of the works it owns, during a digitization process which will lead to publication on the Internet. In the second part we study the technological solutions that can be used for the protection of IPR in parallel with a suitable metadata set. A special part of the thesis is the study of Digital Rights Management Systems – DRMs. We analytically present the standards on which modern DRMs must be based on in terms of identification and declaration of digital resources, as well as the representation of rights through rights expression languages. Finally we present the architecture, basic functionality and realization of a new Digital Rights Management System for digital images.

Αντικείμενο της διατριβής αποτελεί το πρόβλημα του προγραμματισμού παραγωγής και ελέγχου των αποθεμάτων των συστημάτων διακριτής παραγωγής. Στόχος της είναι να προτείνει ένα νέο σύστημα PPC (r-MRP) που θα ξεπερνά ορισμένους βασικούς περιορισμούς των MRP-based συστημάτων. Το σύστημα αυτό αναπτύχθηκε πάνω σε μία νέα μέθοδο που ενοποιεί τις λειτουργίες διαχείρισης αποθεμάτων και λεπτομερούς χρονοπρογραμματισμού σε μία ενιαία παράλληλη υπολογιστική διαδικασία (reverse MRP). Ο σχεδιασμός του προτεινόμενου συστήματος ξεπερνάει βασικές αδυναμίες των MRP-based συστημάτων, λαμβάνοντας υπόψη τους περιορισμούς δυναμικότητας των παραγωγικών πόρων, τη διακύμανση των χρόνων υστέρησης των εργασιών σε αυτούς και τις σχετικές προτεραιότητες των παραγγελιών, μέσα σε ένα περιβάλλον συνεχούς χρόνου. Επιπλέον εισάγει ένα εργαλείο αξιολόγησης και επιλογής ενός αποδοτικού συνδυασμού χρονοπρογράμματος εργοστασίου και πλάνου αποθεμάτων μέσα από ένα σύνολο διαθέσιμων και εφικτών εναλλακτικών σεναρίων. Η διαμόρφωση των εναλλακτικών αυτών σεναρίων γίνεται λαμβάνοντας κάθε φορά υπόψη τους υφιστάμενους περιορισμούς δυναμικότητας της επιχείρησης και των υλικών, καθώς και ένα σύνολο κριτηρίων, ενίοτε αλληλοσυγκρουόμενων. Τα εναλλακτικά σενάρια που σχηματίζονται αξιολογούνται μέσα από ένα σύνολο δεικτών απόδοσης τόσο χρονοπρογραμματισμού, όσο και διαχείρισης αποθεμάτων. Το προτεινόμενο σύστημα υλοποιήθηκε υπό τη μορφή πειραματικού λογισμικού, μέσα σε περιβάλλον προσομοίωσης διακριτών συμβάντων (discrete-event simulation). Η απόδοση του μελετήθηκε μέσα από την πιλοτική εφαρμογή του σε μία τυπική κλωστοϋφαντουργική μονάδα και βρέθηκε να υπερτερεί σε συγκεκριμένες περιπτώσεις της υπολογιστικής διαδικασίας ενός τυπικού συστήματος MRPII, όσον αφορά ένα σύνολο δεικτών απόδοσης χρονοπρογραμματισμού και διαχείρισης αποθεμάτων. Το προτεινόμενο σύστημα r-MRP θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε ένα MRP-based σύστημα ως ένα διασυνδεόμενο υποσύστημα (module) υποστήριξης της λειτουργίας προγραμματισμού παραγωγής και ελέγχου αποθεμάτων. / This thesis discusses the design of a production planning and control system (PPC) for discrete manufacturing environments, referred to as r-MRP. The proposed approach operates under the framework of hierarchical finite capacity shop-floor modelling and discrete-event simulation. It overcomes some of the main deficiencies of MRP-based systems by considering capacity constraints, lead times fluctuations, lot sizing and priority control in a ‘bucket-less’ environment. The r-MRP system was developed based on a new method that integrates shop scheduling and material planning in a simultaneous computational process (reverse MRP). Under this methodology, material and capacity constraints are considered, together with a number of conflicting planning criteria, in a continuous time environment. Lead times are dynamically calculated variables, based on actual loads in each workcenter. A number of alternative feasible shop schedule and material plan combinations are formed in real time. The r-MRP system was implemented as an experimental software tool. Its performance has been evaluated in a case study of a textile company with ‘real life’ data. When studied through a set of simulation experiments it has been found to outperform standard MRPII system in cases of short production times, high value inventory items and frequent, small deliveries by suppliers, in terms of a number of scheduling and inventory performance indicators. The r-MRP tool can be incorporated in legacy IT systems as an interfaced functional module.

Η μεταπτυχιακή εργασία αναφέρεται στην ηλεκτρονική διαχείριση εκθεμάτων στα ελληνικά μουσεία μέσω της μελέτης των μουσειακών οργανισμών του νομού Αχαΐας. Η καινοτομία της μελέτης αυτής είναι ότι προσεγγίζει τη λειτουργία του σύγχρονου μουσείου παρουσιάζοντας ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο διαχείρισης. Η έννοια της μουσειακής διαχείρισης αναλύεται όχι μόνο ως προς τη διοικητική, αλλά και ως προς την τεχνολογική, οικονομική και νομική της διάσταση, υπό το πρίσμα της νέας πραγματικότητας που η ψηφιακή εποχή επιβάλει. Παρουσιάζονται οι λειτουργίες του μουσείου (συλλογή, συντήρηση, έρευνα, πληροφόρηση, εκπαίδευση, έκθεση, επικοινωνία-μάρκετινγκ) και τα σύγχρονα εργαλεία που η μουσειακή διοίκηση έχει στη διάθεσή της για να μετατρέψει το μουσείο σε έναν δυναμικό ανταγωνιστικό οργανισμό παγκόσμιας εμβέλειας. Αναλύεται τέλος η έννοια του εικονικού μουσείου, ως κατεξοχήν φορέας ηλεκτρονικής διαχείρισης εκθεμάτων. Στηριζόμενη στην παραπάνω εκτενή βιβλιογραφική ανάλυση η παρούσα μελέτη προσπαθεί να ερευνήσει το πλαίσιο εφαρμογής της ηλεκτρονικής διαχείρισης εκθεμάτων στα μουσεία μέσω της διεξαγωγής έρευνας με ερωτηματολόγιο στους μουσειακούς οργανισμούς της περιοχής. Η έρευνα αυτή πραγματοποιεί συγκριτική αξιολόγηση των μουσείων της περιοχής με βάση συγκεκριμένα κριτήρια και εξάγει πολύτιμα συμπεράσματα σχετικά με τη στάση και τις ικανότητες των μουσείων απέναντι στις δυνατότητες που προσφέρει η ψηφιακή πολιτισμική τεχνολογία και φανερώνει τις τάσεις και τις προοπτικές της μουσειακής διαχείρισης. / The present study refers to the electronic management of exhibits in greek museums focusing on the research of museums of the prefecture of Achaia. The innovation of this study is that it approaches the administration of modern museum presenting a complete frame of management. The significance of museum management is analyzed not only from its administrative aspect, but also from its technological, economic and legal dimension, in the context of new reality that the digital era imposes. The functions of museum (collection, maintainance, research, information, education, exhibition, communication-marketing) are presented such as the modern tools that museum management has in its disposal in order to transform the museum in a dynamic, competitive organisation of world impact. Finally, is analyzed the significance of virtual museum, as the eminent institution of electronic management of exhibits. Supported in the precede extensive bibliographic analysis, the present study tries to explore the context of application of electronic management of exhibits in the museums via the conduct of research with questionnaire to the museums of the region. This research carries out a comparative evaluation of the examined museums using specific criteria and it exports useful conclusions with regard to the attitude and the ability of museums toward the possibilities that the digital cultural technology offers and reveals tendencies and prospects of museum management.