Στην παρούσα Διπλωματική εργασία μελετήθηκε, σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε ένα σύστημα εντοπισμού θέσης ηχητικής πηγής σε μία επιφάνεια δύο διαστάσεων. Η πηγή που χρησιμοποιήθηκε ήταν ένα ηχείο τοποθετημένο σε αυτή την επιφάνεια, μέσω του οποίου εκπέμπονταν ακουστικές συχνότητες. Σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε το απαιτούμενο υλικό, το οποίο αποτελείται από τρεις πλακέτες μικροφώνων οι οποίες συνδέονται σε μία κεντρική πλακέτα που εξυπηρετεί την επικοινωνία με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή. Η επεξεργασία των σημάτων γίνεται με τη βοήθεια του λογισμικού που αναπτύχθηκε, το οποίο εμφανίζει σε πραγματικό χρόνο τις πληροφορίες για την κίνηση της πηγής. Το σύστημα αυτό μπορεί να εφαρμοστεί για τη μετατροπή μιας επιφάνειας (πχ του παραδοσιακού πίνακα κιμωλίας) σε έναν χαμηλού κόστους διαδραστικό πίνακα που θα έχει τη δυνατότητα να καταγράφει ηλεκτρονικά τα δεδομένα την ώρα που γράφονται. / In this Diploma Thesis a position detection system for a sound source on a two-dimensional coordinate system was studied, designed and implemented. The sound source was a loudspeaker positioned on the surface on which the sound frequencies were transmitted. All the required hardware was designed and constructed, including three microphone boards connected to a main board which handled communications with a computer. Signal processing was carried out using purpose-built software, which displays in real time information on the motion of the sound source. This system can be used to transform a surface (such as a blackboard or a whiteboard) into a low cost interactive board, adding the ability to electronically record the data while it is being created.

Η χρήση του Twitter από ολοένα και περισσότερους ανθρώπους έχει ως συνέπεια την παραγωγή μεγάλου όγκου «υποκειμενικών» δεδομένων. Η ανάγκη για εξεύρεση τυχόν πολύτιμης κρυμμένης πληροφορίας σε αυτά τα δεδομένα, έδωσε ώθηση στην ανάπτυξη ενός νέου πεδίου έρευνας, του Sentiment Analysis, που έχει ως αντικείμενο τον εντοπισμό του συναισθήματος ενός χρήστη (ή μιας ομάδας χρηστών) ως προς κάποιο θέμα. Οι παραδοσιακοί αλγόριθμοι και μέθοδοι εντοπισμού συναισθήματος στηρίζονται στην λεκτική ανάλυση φράσεων ή προτάσεων σε «επίσημα» κείμενα και καλούνται word based approaches. Ωστόσο, το μικρό μέγεθος των κειμένων του Twitter, σε συνδυασμό με την χαλαρότητα της χρησιμοποιούμενης γλώσσας (από πλευράς χρηστών), δεν επιτρέπει την αποτελεσματική χρήση αυτών των τεχνικών. Για τον λόγο αυτό, προτιμάται η χρήση τεχνικών που βασίζονται σε χαρακτήρες (αντί για λέξεις) και καλούνται character based approaches. Στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι η εφαρμογή της character based μεθόδου στην ανάλυση tweets πολιτικού περιεχομένου. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από την πολιτική σκηνή των Η.Π.Α., με σκοπό να εντοπιστεί η προτίμηση ενός χρήστη ως προς το Ρεπουμπλικανικό ή το Δημοκρατικό κόμμα μέσω σχετικών tweets. Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκε επιβλεπόμενη μάθηση με την βοήθεια του Naive Bayes ταξινομητή. Αρχικά, συλλέχθηκε ένα σύνολο από 7904 tweets, προερχόμενα από τους επίσημους λογαριασμούς Twitter 48 γερουσιαστών. Το σύνολο αυτό χωρίσθηκε σε δυο επιμέρους σύνολα, το σύνολο εκπαίδευσης και το σύνολο ελέγχου, ελέγχοντας για κάθε μια από τις δυο μεθόδους ανάλυσης (την word based και character based μέθοδο) την ακρίβεια της ταξινόμησης. Από τα πειράματα πρόεκυψε πως η character based μέθοδος ταξινομεί τα tweets με μεγαλύτερη ακρίβεια. Στην συνέχεια συλλέξαμε δυο νέα σύνολα έλεγχου, ένα από τον επίσημο λογαριασμό Twitter του Ρεπουμπλικανικού κόμματος και ένα από τον επίσημο λογαριασμό Twitter του Δημοκρατικού κόμματος. Αυτή την φορά, ως σύνολο εκπαίδευσης χρησιμοποιήθηκε ολόκληρο το αρχικό σύνολο από τα tweets των γερουσιαστών και ελέγχθηκε η ακρίβεια ταξινόμησης για την character based μέθοδο στα δυο νέα σύνολα ελέγχου. Αν και στην περίπτωση του Democratic Twitter account τα αποτελέσματα μπορούν να χαρακτηριστούν ως «ικανοποιητικά», μιας και η ακρίβεια της ταξινόμησης πλησίασε το 80%, για την περίπτωση του Republican Twitter account κάτι τέτοιο δεν ισχύει. Για το λόγο αυτό, προχωρήσαμε σε μια πιο διεξοδική μελέτη της δομής και του περιεχομένου αυτών tweets. Από την ανάλυση προέκυψαν ορισμένα ενδιαφέροντα αποτελέσματα για την προέλευση των χαμηλών ποσοστών στην ακρίβεια ταξινόμησης. Συγκεκριμένα, πρόεκυψε πως στην πλειοψηφία των tweets που έγιναν από τους Ρεπουμπλικάνους γερουσιαστές, δεν περιέχονταν κάποια προσωπική τους άποψη. Ήταν απλά μια αναφορά σε κάποιο άρθρο ή video που είδαν στον διαδίκτυο. Άρα, η πλειοψηφία των tweets αυτών περιέχουν «αντικειμενική» αντί για «υποκειμενική» πληροφορία. Συνεπώς, δεν είναι δυνατόν να εξαχθούν τα χαρακτηριστικά εκείνα που θα βοηθήσουν στον εντοπισμό της πολικότητας των χρηστών. / As more people enter the “social web”, social media platforms are becoming an increasingly valuable source of subjective information. The large volume of social media content available requires automatic techniques in order to process and extract any valuable information. This need recently gave rise to the field of Sentiment Analysis, also known as Opinion Mining. The goal of sentiment analysis is to identify the position of a user (or a group of users – a crowd), with respect to a particular issue or topic. Existing sentiment analysis systems aim at extracting patterns mainly from formal documents with respect to a particular language (most techniques concern English). They either search for discriminative series of words or use dictionaries that assess the meaning and sentiment of specific words and phrases. The limited size of Twitter posts in conjunction with the non-standard vocabulary and shortened words (used by its users) inserts a great deal of noise, making word based approaches ineffective. For all of the above reasons, a new approach was recommended in the literature. This new approach is not based on the study of words but rather on the study of consecutive character sequences (namely character-based approaches). In this work, we demonstrate the superiority of the character based approach over the word based one in determining political sentiment. We argue that this approach can be used in order to efficiently determine the political preference (e.g. Republican or Democrat) of voters or to identify the importance that particular issues have on particular voters. This type of feedback can be useful in the organization of political campaigns or policies. We created a corpus consisting of 7904 tweets, collected from the Twitter accounts of 48 U.S. senators. This corpus was then separated into two sets, the training set and the test set, in order to measure for each method (word and character based) the accuracy of the classification. From the experiments it was found that the character based method classified the tweets with greater accuracy. In the next test, we used two new test sets, one from the official Twitter account of the Republican Party and one from the official Twitter account of the Democratic Party. The main difference, with respect to the previous test, was the use of the total set of tweets collected from the senators’ Twitter accounts as a training set and the use of the tweets from the official Twitter accounts of each party as a test set. Even though from the official Democrat Twitter account, 80% of the tweets were correctly classified as Democrat, for the official Republican Twitter account this is not the case (56.7% accuracy). This was found to be partly because the majority of the Republican account tweets were references to online articles or videos and not the personal opinions or views of the users. In other words, such tweets cannot be characterized as personal (subjective), in order to classify the respective user as leaning towards one party or the other, but rather should be considered as objective.

Στόχος της εργασίας είναι η υλοποίηση του αλγορίθμου του αυτόματου εντοπισμού ομιλίας βάση το πρότυπο ETSI. Η εργασία αυτή οργανώνεται σε 4 κεφάλαια τα οποία περιλαμβάνουν την εισαγωγή στο σήμα ομιλίας, το πρότυπο ETSI, την πειραματική διαδικασία και τα συμπεράσματα. Το πρώτο κεφάλαιο περιλαμβάνει τα βασικά χαρακτηριστικά της ομιλίας και ανάλυση των συχνοτήτων συντονισμών και της συχνότητας ταλάντωσης, την έννοια του Mel και την θεωρητική λογική του αυτόματου και προσαρμοστικού αλγόριθμου. Το δεύτερο κεφάλαιο περιλαμβάνει την διαδικασία επεξεργασίας ομιλίας με front-end αλγόριθμο βασισμένο σε τεχνικές εξαγωγής παραμέτρων Mel και Cepstral, την μείωση θορύβου βασισμένη στο Wiener φίλτρο, η επεξεργασία του σήματος, η κατηγοριοποίηση μεταξύ ηχηρής και άηχης ομιλίας. Το τρίτο και τέταρτο κεφάλαιο περιλαμβάνουν τα αποτελέσματα από την πειραματική εφαρμογή του συστήματος και τα συμπεράσματα από την σύγκριση με άλλους αλγορίθμους εντοπισμού ομιλίας. / The goal of this project is the implementation of the voice activity detection algorithm based on the ETSI standard. This project is separate in 4 chapters including: initial themes for speech, ETSI standard, the experimental procedure and the results. In the first chapter are the basics about speech, formants, pitch, Mel and the theoretic logic of automatic and robust voice activity detection algorithms. In the second chapter are the procedures of speech processing based in front-end algorithm, Mel and Cepstral procedures, noise reduction based on Wiener filter, signal processing, and the classification of voiced and unvoiced speech. The last chapters are the results of the experimental procedure and the results of the compare with other system voice activity detection.

Για τη διατήρηση της γονιδιωματικής σταθερότητας, είναι θεμελιώδους σημασίας η πραγματοποίηση της αντιγραφής του DNA με ακρίβεια και πιστότητα. Στη σωστή χρονικά έναρξη της αντιγραφής σημαντικό ρόλο κατέχει η «αδειοδότηση» της αντιγραφής, η οποία διασφαλίζει ότι η χρωματίνη είναι ικανή για τον επόμενο κύκλο αντιγραφής μόνο αφότου το κύτταρο έχει διέλθει από τη μίτωση. Η αδειοδότηση λαμβάνει χώρα μέσω της διαδοχικής συγκρότησης στις αφετηρίες της αντιγραφής, ενός πολύ-πρωτεϊνικού συμπλόκου, του καλούμενου προ-αντιγραφικού συμπλόκου. Απαραίτητος για τη συγκρότηση του προ-αντιγραφικού συμπλόκου είναι ο παράγοντας Cdt1. Στα μετάζωα, ένα μικρό μόριο, η Geminin, αναστέλλει τη δράση του Cdt1 κατά τις φάσεις S, G2 και Μ. Η Geminin είναι ένα μόριο με δομή σπειροειδούς σπειράματος, το οποίο συμμετέχει σε ευρύ φάσμα μοριακών αλληλεπιδράσεων και ελέγχει διαδικασίες του κυτταρικού κύκλου και της διαφοροποίησης. Η ρύθμιση της Geminin επιτυγχάνεται κύρια σε μεταγραφικό επίπεδο και μέσω πρωτεόλυσης, ενώ πρόσφατα δείχθηκε ότι μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις του μορίου διασφαλίζουν την απενεργοποίησή του κατά την G1. Για την εκδήλωση της δράσης της Geminin απαιτείται η παρουσία της πρωτεΐνης στον πυρήνα. Για την ενδοκυτταρική μελέτη της συμπεριφοράς της Geminin, δημιουργήσαμε υβριδικές μορφές του μορίου με την πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη (GFP) και κατόπιν παροδικής διαμόλυνσης μελετήσαμε τον ενδοκυτταρικό του εντοπισμό. Η εξωγενής Geminin εντοπίζεται στον πυρήνα (όπως και το ενδογενές μόριο) σε έναν υποπληθυσμό ασύγχρονων κυττάρων αλλά επιπλέον, στα μισά κύτταρα του πληθυσμού, αποκλείεται από τον πυρήνα και συσσωρεύεται στο κυτταρόπλασμα. Η εμφάνιση της Geminin αποκλειστικά εκτός πυρήνα πραγματοποιείται σε κύτταρα που βρίσκονται στη φάση G1 του κυτταρικού κύκλου και συγκεκριμένα φαίνεται να λαμβάνει χώρα στο τέλος της G1 φάσης, πλησίον της μετάβασης από την G1 στην S. Κατά την είσοδο των κυττάρων στον κυτταρικό κύκλο από τη φάση ηρεμίας G0, το ποσοστό των κυττάρων που εκφράζουν την Geminin στο κυτταρόπλασμα αυξάνεται σημαντικά. Το γεγονός αυτό προσδίδει φυσιολογικό ρόλο στο φαινόμενο του αποκλεισμού της Geminin από τον πυρήνα και το συνδέει με την προαγωγή της αδειοδότησης της αντιγραφής πριν την είσοδο του κυττάρου στην S. Ανάλυση των επιμέρους περιοχών του μορίου με δημιουργία προοδευτικών απαλοιφών περιοχών της Geminin ανέδειξε το ρόλο της αμινοτελικής περιοχής του μορίου (aa 1-30) στον κυτταροπλασματικό εντοπισμό του. Ο πυρηνικός εντοπισμός της Geminin επάγεται από την κεντρική περιοχή του μορίου ενώ ένα αμινοτελικό πιθανολογούμενο NLS δε φαίνεται από μόνο του –τουλάχιστον- στην ανθρώπινη Geminin να αρκεί για τον πυρηνικό εντοπισμό της. Από τους παράγοντες που μελετήθηκαν, οι οποίοι θα μπορούσαν να επηρεάζουν in trans τον εντοπισμό της Geminin, το Cdt1, ο μοριακός συνοδός της Geminin, είναι ικανός να κατευθύνει τον αναστολέα του στον πυρήνα μετά από συνδιαμόλυνση σε ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα. Συνδιαμόλυνση με μορφές των δύο μορίων που δεν μπορούν να αλληλεπιδράσουν δεν οδηγεί σε πυρηνικό εντοπισμό της Geminin. Συμπεραίνουμε ότι το Cdt1 προκαλεί διαμετατόπιση της Geminin στον πυρήνα μέσω άμεσης αλληλεπίδρασης με αυτήν. Τα αποτελέσματά μας αναδεικνύουν έναν νέο τρόπο ρύθμισης της Geminin μέσω πυρηνικού αποκλεισμού και παρέχουν πληροφορίες για το πότε και πώς λαμβάνει χώρα αυτή η ρύθμιση. Πρόσφατα, στις ηλεκτρονικές βάσεις δεδομένων εντοπίσαμε έναν γονιδιακό τόπο που κωδικοποιεί για πρωτεϊνικό μόριο με μεγάλη ομολογία με το σπειροειδές σπείραμα (coiled-coil) της Geminin (Geminin cc-like ή Castor). Στην παρούσα μελέτη εξετάζεται η χωρο-χρονική έκφραση της Geminin cc-like (Castor), οι αλληλεπιδράσεις με υποψήφια μόρια και η συμπεριφορά του μορίου σε συνθήκες υπερέκφρασης και αποσιώπησης σε ανθρώπινα κύτταρα. Για τη μελέτη αυτή δημιουργήθηκε υβριδική μορφή της πρωτεΐνης με την GFP. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι Geminin cc-like (Castor) είναι πυρηνική πρωτεΐνη, όπως και η ενδογενής Geminin και η ενεργότητα σήματος πυρηνικού εντοπισμού φαίνεται να εδράζεται στην καρβοξυτελική περιοχή του μορίου. Η Geminin cc-like (Castor) αλληλεπιδρά με την Geminin και μάλιστα αποτελεί έναν ακόμη παράγοντα, μαζί με το Cdt1, που μπορεί να κατευθύνει in trans την Geminin στον πυρήνα. Πειράματα υπερέκφρασης παρέχουν ενδείξεις για παρεμπόδιση της εισόδου των κυττάρων στη φάση S, ενώ αποσιώπηση της Geminin cc-like (Castor) με τη χρήση RNAi φαίνεται να αυξάνει το ποσό της φωσφορυλιωμένης μορφής της ιστόνης H2Ax, δείκτη διπλών κατατμήσεων στο DNA. Από εξέταση για την ύπαρξη ορθολόγων σε άλλους οργανισμούς, βρέθηκε ορθόλογη πρωτεΐνη στον ιχθύ Oryzias latipes (medaka). Κλωνοποιήθηκε τμήμα του mRNA της O.l Castor πρωτεΐνης, πραγματοποιήθηκε ανάλυση της έκφρασης της Geminin cc-like (Castor) σε έμβρυα medaka καθώς και πειράματα υπερέκφρασης μετά από ένεση τμήματος του mRNA, τα οποία παρέχουν προκαταρκτικές ενδείξεις για ελαττωματικό σχηματισμό της κεφαλής και των οφθαλμών. Συμπερασματικά, μελετήσαμε μία νέα πρωτεϊνη στον άνθρωπο η οποία εμφανίζει μερική ομολογία προς την Geminin (Geminin cc-like ή Castor), και δείξαμε ότι αποτελεί ένα νέο μοριακό συνοδό της Geminin, με πιθανή συμμετοχή σε κυτταρικό κύκλο και διαφοροποίηση. / For genomic stability to be maintained, accurate regulation of replication has to be achieved. Replication licensing takes places during G1 and involves the stepwise formation of a multimeric complex, the pre-replicative complex (pre-RC), onto origins of replication, ensuring that chromatin will be competent for replication only once per cell cycle. Cdt1, a key component of this complex, is accurately regulated throughout cell cycle, through multiple mechanisms. Geminin, a metazoan-specific inhibitor of licensing, binds and inhibits Cdt1, thus preventing ectopic pre-RC formation during S, G2 and M. Geminin is regulated both at the level of transcription and proteolysis. Recently, it was also demonstrated that inactivation of non-proteolysed Geminin during G1 ensures timely formation of the pre-RC. Through its coiled-coil region, many interactions with binding partners are achieved, thus enabling participation in a variety of cellular processes during the cell cycle and differentiation. In order to study the intracellular behaviour of Geminin, fused forms of the molecule with the fluorescent protein GFP were constructed and transfected in MCF7 cells. Exogenous Geminin is located in the nucleus, similar to the endogenous molecule, in a subpopulation of asynchronously growing cells, but in approximately 50% of cells, Geminin is specifically excluded from the nucleus. Cytoplasmic localization of Geminin takes place during G1 and specifically during late G1, close to the G1 to S transition. In addition, upon exit from quiescence and cell cycle re-entry, cytoplasmic localization of Geminin increases notably. This may reflect a physiological role of Geminin exclusion to the cytoplasm upon cell cycle re-entry, in order to permit a ‘window of opportunity’ for licensing to take place prior to S phase onset. Progressive deletions of the Geminin molecule resulted in a variety of mutated forms which were then analysed for their ability to be localized to the nucleus or the cytoplasm. This analysis showed the importance of the aminoteminal region of Geminin (aa 1-30) in the cytoplasmic localization of the molecule. A putative nuclear localization activity was mapped to the central part of the molecule, while a proposed NLS at the aminoterminal part was shown to be neither sufficient nor required for nuclear localization. Amongst the factors tested, which could affect intracellular localization of Geminin, we show that Cdt1 possesses the ability to direct Geminin to the nucleus. Our data provide evidence for a novel means of regulation of Geminin by cell cycle dependant subcellular localization and offer insight on when and how this regulation takes place. Recently, in silico analysis revealed a gene locus in the human genome, coding for a predicted coiled coil protein with homology to Geminin. The gene product was initially named after this similarity as Geminin coiled coil-like (Geminin cc-like) and then renamed ‘Castor’. Present work examines the spatio-temporal expression of a hybrid Castor-GFP molecule, interactions with candidate molecular partners and the consequences for the cell of Castor overexpression or silencing. Our results show that exogenous Castor-GFP is localized in the nucleus and excluded from the nucleoli, similar to endogenous Geminin, whereas evidence for a putative NLS activity at the carboxy-terminus of the molecule is provided. Castor interacts with Geminin in cellular extracts and is sufficient to translocate Geminin-GFP to the nucleus, similar to Cdt1. Overexpression experiments provided evidence for a delayed G1 to S transition. Silensing Castor by siRNA led to an increase in γ-H2Ax staining, a marker of double strand breaks. Further in silico analysis revealed orthologues of Castor in other organisms, from mammals to fish. Part of the putative Castor mRNA in the fish Oryzias latipes (Medaka) was cloned. In vivo analysis of Castor in medaka involved expression pattern analysis by whole mount in situ hybridization and overexpression amalysis by mRNA injections, providing preliminary evidence for impaired forehead and eye formation. In conclusion, we have studied a novel protein with similarity to the coiled-coil region of Geminin (Geminin cc-like/ Castor) and showed that it constitutes a novel molecular partner of Geminin with possible roles during the cell cycle and in development.

Η τεχνολογία Wi-Fi χρησιμοποιείται για να συνδέει ασύρματα συσκευές μεγάλης ισχύος και υψηλής ταχύτητας όπως είναι οι σταθεροί και οι φορητοί υπολογιστές, δημιουργώντας έτσι ένα μεγάλο και γρήγορο δίκτυο τοπικού εύρους ζώνης (Local Area Network - LAN). Σε ένα τέτοιο δίκτυο μπορούν να συνδεθούν υπολογιστές, PDAs και άλλες συσκευές χρησιμοποιώντας τα σημεία πρόσβασης (Access Points) με σκοπό την σύνδεση στο διαδίκτυο, την μεταφορά δεδομένων μεταξύ τους και άλλες εφαρμογές. Ενδιαφέρον παρουσιάζει η αυξημένη ανάγκη για εφαρμογές οι οποίες να είναι σε θέση να χρησιμοποιούν την ασύρματη τεχνολογία για να εντοπίσουν την θέση των συσκευών των χρηστών με σκοπό την εκμετάλλευση της ίδιας της πληροφορίας της θέσης και την αποστολή στους χρήστες διαφόρων δεδομένων-πληροφοριών. Μια τέτοια τεχνολογία είναι το γνωστό GPS (Global Positioning System), το οποίο όμως είναι λειτουργικό σε εξωτερικούς χώρους. Την ανάγκη για εντοπισμό θέσης χρήστη σε εσωτερικούς χώρους προσπαθεί να καλύψει η εργασία αυτή. Η διπλωματική αυτή εργασία σκοπεύει στην μελέτη της ασύρματης τεχνολογίας Wi-Fi με σκοπό την υλοποίηση εφαρμογής η οποία θα παρακολουθεί την κινητικότητα των χρηστών σε ένα Ασύρματο δίκτυο Wi-Fi τοπικού εύρου ζώνης (LAN) με σκοπό την περισυλλογή πληροφοριών σχετικών με την κίνηση των χρηστών και την ανταλλαγή δεδομένων. Αρχικά γίνεται μια ανάλυση των ειδών δικτύων και δικτυακών τοπολογιών και έπειτα μια παρουσίαση του προτύπου της IEEE 802.11, το αποκαλούμενο και χάριν απλότητας Wi-Fi (Wireless Fidelity). Η φύση των ασύρματων δικτύων επιτρέπει την πρόσβαση στους δικτυακούς πόρους και την παροχή υπηρεσιών χωρίς την ανάγκη καλωδίωσης. Η ιδιαιτερότητα αυτή των ασυρμάτων δικτύων πέρα από τα πλεονεκτήματα τα οποία παρουσιάζει, εμφανίζει και αδυναμίες και πιο συγκεκριμένα αδυναμίες ασφάλειας. Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται οι πιο γνωστές αδυναμίες ασφάλειας καθώς και τρόποι αντιμετώπισης αυτών. Επίσης παρουσιάζονται και τα κυριότερα εργαλεία προσβολής της ασφάλειας σε ασύρματα Wi-Fi δίκτυα. Τέλος παρουσιάζονται οι προϋπάρχουσες και κυριότερες τεχνολογίες εντοπισμού θέσης χρήστη. Όσον αφορά το πρακτικό κομμάτι της εργασίας αυτής, υλοποιείται εφαρμογή εντοπισμού θέσης χρήστη σε ασύρματα Wi-Fi δίκτυα η οποία κάνει χρήση της ισχύος του σήματος σταθερών σημείων αναφοράς έτσι ώστε να προσδιοριστεί με ακρίβεια η θέση του χρήστη. / -

Η παρούσα εργασία είχε ως αντικείμενο, αρχικά, τη δημιουργία υβριδικών μορφών της πρωτεΐνης Geminin- ενός αρνητικού ρυθμιστή του κυτταρικού κύκλου- με το φθορίζον μόριο GFP (Green Fluorescent Protein). Πραγματοποιήθηκε τόσο αμινοτελική όσο και καρβοξυτελική σύντηξη της Geminin με το μόριο-ιχνηθέτη, έτσι ώστε να μελετηθεί η συμπεριφορά του νέου, υβριδικού μορίου και στις δύο περιπτώσεις και να εξεταστεί εάν ο προσανατολισμός της GFP πρωτεΐνης δύναται να μεταβάλλει το χαρακτήρα της σημασμένης πρωτεΐνης. Ακολούθησε ανίχνευση και παρακολούθηση καθενός υβριδικού μορίου σε ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα μετά από διαμόλυνση για μικρό (παροδική διαμόλυνση διάρκειας 22 ωρών) ή μεγαλύτερο χρονικό διάστημα (σταθερά διαμολυσμένες κυτταρικές σειρές). Ο χαρακτηρισμός των φθοριζουσών μορφών της Geminin περιελάμβανε μελέτη τόσο του υποκυτταρικού εντοπισμού όσο και της χρονικής έκφρασης των μορίων και σύγκριση με τα αντίστοιχα χαρακτηριστικά του ενδογενούς μορίου. Ανάλυση του ενδοκυτταρικού εντοπισμού τόσο της καρβοξυτελικής όσο και της αμινοτελικής σύντηξης της Geminin με τη GFP, αποκάλυψε, εκτός του πυρηνικού φαινοτύπου, που παρατηρείται φυσιολογικά για το ενδογενές μόριο, σημαντικό ποσοστό παροδικά διαμολυσμένων κυττάρων με τα υβριδικά μόρια εκτός του πυρηνικού διαμερίσματος. Ο φαινότυπος αυτός εμφανίζεται – σε μικρότερο ποσοστό- ακόμη και στην περίπτωση σταθερά διαμολυσμένων κυττάρων, όπου τα επίπεδα έκφρασης της πρωτεΐνης Geminin-GFP είναι παρόμοια με τα αντίστοιχα του ενδογενούς μορίου. Στη σειρά αυτή, το μεγαλύτερο ποσοστό κυττάρων, παρά την ισχυρή μεταγραφική δραστηριότητα που προσδίδει ο CMV υποκινητής, εκφράζει το εξωγενές μόριο σύμφωνα με το πρότυπο που παρουσιάζει η ενδογενής Geminin, δηλαδή κατά τις φάσεις S και G1. Επομένως, η ρύθμιση της Geminin-GFP υβριδικής πρωτεΐνης πραγματοποιείται σε μεγάλο βαθμό σε μετα-μεταγραφικό επίπεδο. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι η αλλαγή στην ενδοκυτταρική κατανομή του υβριδικού μορίου δεν παρουσιάζει τυχαία χρονική εμφάνιση. Το γεγονός ότι εμφανίζεται αποκλειστικά σε αρνητικά για κυκλίνη Α κύτταρα, φανερώνει την ύπαρξη συσχέτισης με τη φάση του κυτταρικού κύκλου και μάλιστα υποδηλώνει την επιλεκτική έξοδό της από τον πυρήνα κατά τη φάση G1. Πιθανόν, η έξοδος της Geminin από τον πυρήνα κατά τη φάση αυτή, να διασφαλίζει τη διεκπεραίωση της διαδικασίας της αδειοδότησης του γενετικού υλικού –αναστολέας της oποίας είναι η Geminin και κατ’ επέκταση την πρόοδο του κυτταρικού κύκλου Το φαινόμενο αυτό χρήζει περαιτέρω διερεύνησης μιας και η αλλαγή στην ενδοκυτταρική κατανομή πολλών ρυθμιστικών μορίων αποτελεί έναν αποδοτικό τρόπο ελέγχου της γονιδιακής έκφρασης στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς, ενώ παράλληλα φαίνεται να επηρεάζει πολλές ζωτικής σημασίας λειτουργίες. / The aim of the present study was the construction of fused forms of Geminin- a negative cell cycle regulator-with GFP (Green Fluorescent Protein). Amino- and carboxy terminal fusions of Geminin and GFP were performed, in order to study the behaviour of the hybrid molecule in both cases and to examine if the orientation of the reporter gene can interfere with the character of the new molecule. Each fused molecule was either transiently or stably transfected in human cancer cells and its behaviour was studied. The characterization of the fluorescent molecules of Geminin was performed at the level of subcellular localization and regulation throughout the cell cycle and was compared to the endogenous characteristics. Analysis of the subcellular distribution of both fused forms, revealed -apart from the nuclear phenotype, normally observed- a significant percentage of transiently transfected cells, where the hybrid molecules were excluded from the nucleus. This phenotype was observed- though less strongly- in the case of stably transfected cells, where the expression levels of Geminin-GFP protein are similar to the endogenous molecule. The majority of these cells, despite the strong CMV driven transcriptional activity, express Geminin-GFP during S and G1 phase, like the endogenous protein, suggesting that the regulation of Geminin-GFP is performed mainly at post-transcriptional level. This nuclear exclusion was observed according to a cell cycle- dependent manner. The phenomenon of nucleocytoplasmic shuttling of many proteins seems to be a very efficient way of controlling gene expression in eukaryotes. In order to elucidate the role of sucellular distribution of Geminin-GFP in cell cycle regulation, further examination of this phenomenon is needed.

Τα τελευταία χρόνια υπάρχει μια αυξημένη χρήση των κλειστών συστημάτων παρακολούθησης, είτε αυτά αφορούν την επιτήρηση κλειστών χώρων για λόγους ασφάλειας, είτε για παρακολούθηση της κυκλοφορίας σε δρόμους αυξημένης κυκλοφορίας ή ακόμα και για στατιστικούς λόγους για τον υπολογισμό επισκεπτών σε εμπορικά κέντρα ή διερχόμενων οχημάτων ή επιβατών σε μέσα μαζικής μεταφοράς, περίπτωση την οποία εξετάζουμε στην παρούσα εργασία. Η μεθοδολογία που αναπτύχτηκε περιλαμβάνει τρία κυρίως στάδια, την αφαίρεση του στατικού φόντου, την ανίχνευση των κινούμενων ατόμων και τον εντοπισμό τους σε όλη διαδρομή τους. / In recent years there has been an increased use of monitoring systems, whether they concern the monitoring of closed areas for security reasons or to monitor traffic on roads with increased traffic or even for statistical purposes to calculate visitors to shopping centers or transit vehicles or passenger to public transportation, which we are examining in this thesis. The methodology was developed in three main stages, removing the static background, the detection of moving people and track them throughout their journey.

Στη παρούσα Διπλωματική εργασία μελετήθηκε, σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε ένα σύστημα εντοπισμού θέσης ηχητικής πηγής. Συγκεκριμένα, αυτή η πηγή μπορεί να είναι ο κτύπος των δακτύλων ενός χρήστη πάνω στην επιφάνεια ενός τραπεζιού, καθώς “πληκτρολογεί”, ή ο ήχος ενός μολυβιού ή μίας κιμωλίας που παράγεται από το γράψιμο σε χαρτί ή σε έναν πίνακα, αντιστοίχως. Στόχος της εφαρμογής αυτής είναι η μετατροπή της επιφάνεια ενός γραφείου ή ενός πίνακα σε ένα “φτηνό” αλλά αποδοτικό ηλεκτρονικό μέσο εισόδου γραφικών ή εγγραφής, δηλαδή σε μία ηλεκτρονική ταμπλέτα. Τελικώς, αυτή η εργασία επικεντρώνεται στα προβλήματα τα οποία μειώνουν την ακρίβεια αυτού του εντοπισμού και επιπλέον σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε το υλικό και το λογισμικό που απαιτείται για την υποστήριξη του προαναφερθέντος συστήματος. / In this diploma Thesis a sound source positioning system, was studied, designed and implemented. The sound, in particular, could be produced by "tapping a keyboard" onto a table surface or it is the noise produced while writing with a pencil or a piece of chalk, onto paper or on the surface of a blackboard, respectively. The aim of this application is to transform the surface of a desk or a blackboard into a "cheap" but effective electronic input device, in other, words an electronic tablet. Lastly, this Thesis is focused on the problems causing the reduction of accuracy in estimating the posistion of the acoustic source and also on the design and construction of the hardware and software that support the produced system.

Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας πραγματοποιείται μελέτη και υλοποίηση μεθοδολογιών εντοπισμού Ακουστικής Εκπομπής (ΑΕ) στα πλαίσια του Μη Καταστροφικού Ελέγχου (ΜΚΕ). Αρχικά παρουσιάζονται οι γενικότερες κατηγορίες μεθόδων ΜΚΕ και γίνεται μια κριτική ανάλυση των δημοφιλέστερων. Επίσης γίνεται αναφορά στο φαινόμενο του πιεζοηλεκτρισμού καθώς και των βασικότερων χαρακτηριστικών των πιεζοηλεκτρικών αισθητήρων που χρησιμοποιούνται ευρέως για την μέτρηση σημάτων ΑΕ. Εν συνεχεία πραγματοποιείται μια εκτενής αναφορά στη μέθοδο της ΑΕ, παρουσιάζοντας τα πλεονέκτημα και μειονεκτήματα της μεθόδου, τον τρόπο παραγωγής και διάδοσης των ακουστικών κυμάτων, τα φαινόμενα της εξασθένισης και της ταχύτητας διάδοσης καθώς και τον απαραίτητο εξοπλισμό για την μέτρηση των σημάτων ΑΕ. Αναφέρονται τα είδη σημάτων ΑΕ, οι βασικές παράμετροι που χρησιμοποιούνται παραδοσιακά για τον εντοπισμό και ανάλυση αστοχιών καθώς και θεωρητικά μοντέλα για την προσομοίωση τέτοιων σημάτων στο Η/Υ. Εν συνεχεία αναλύεται το σημαντικό θέμα του εντοπισμού της θέσης της ακουστικής εκπομπής εξετάζοντας διάφορες μεθοδολογίες που έχουν αναπτυχθεί στην βιβλιογραφία. Οι μέθοδοι χρησιμοποιούν τους χρόνους άφιξης των σημάτων ή κάποιων χαρακτηριστικών αυτών για να υπολογίσουν την απόσταση αισθητήρων – πηγής και τελικά την θέση της πηγή. Τέλος παρουσιάζεται και αξιολογείται μεθοδολογία εντοπισμού της θέσης της ΑΕ υπολογίζοντας τους διαφορετικούς χρόνους άφιξης των φασματικών συνιστωσών του σήματος σε ένα αριθμό αισθητήρων. Αρχικά αναπτύχθηκε αλγόριθμος για τον υπολογισμό των χρόνων άφιξης των φασματικών χαρακτηριστικών χρησιμοποιώντας τα φίλτρα Goertzel. Ο αλγόριθμος υλοποιήθηκε σε υπολογιστικό μοντέλο (μέσω του λογισμικού MATLAB ) και αξιολογήθηκε για διαφορετικές θέσεις της πηγής. Σε κάθε περίπτωση η μέθοδος υπολογίζει με μεγάλη ακρίβεια τους χρόνους άφιξης των χαρακτηριστικών . Έχοντας μετρήσει τους χρόνους άφιξης οι κανονικοποιημένες αποστάσεις υπολογίζονται ελαχιστοποιώντας την συνάρτηση τετραγωνικού σφάλματος μεταξύ των πραγματικών χρόνων και των μετρούμενων χρόνων των φασματικών συνιστωσών και τέλος η ακριβής θέση της πηγής υπολογίζεται αναλυτικά ελαχιστοποιώντας την συνάρτηση τετραγωνικού σφάλματος μετρούμενων και πραγματικών αποστάσεων πηγής και αισθητήρων. Οι παραπάνω αλγόριθμοι υλοποιήθηκαν σε υπολογιστικά μοντέλα και αξιολογήθηκαν σε διάφορα υπολογιστικά πειράματα. Στα παραπάνω πειράματα δοκιμάζονται οι αλγόριθμοι για διαφορετικές θέσεις πηγής και αισθητήρων στο επίπεδο και τον χώρο. Επίσης αναλύεται η επίδραση του θορύβου των μετρήσεων προσθέτοντας λευκό Γκαουσιανό θόρυβο στις αρχικές παραμέτρους.Εδώ πρέπει να εξεταστεί η τροποποίηση του αλγορίθμου και η χρήση παραπάνω αισθητήρων για την μείωση της επίδρασης του θορύβου. / The objective of this thesis is the study and implementation of several methods for the Acoustic Emission (AE) source location. The thesis starts with a critical survey of several Non Destructive Testing (NDT) techniques as well as with a presentation of the basic characteristics of piezoelectric sensors. An extensive presentation of the AE method follows, including topics as the advantages and disadvantages of the method, acoustic emission sources and propagation of AE waves, attenuation and wave velocity, instrumentation. The different types of AE source signals as well as their basic parameters used to detect and identify several structural faults are reported. The methods of AE source location are analyzed. Most of methods use AE signals or signal characteristics Time of Arrival (TOA) to estimate the distances between the source and the sensors and finally the exact source location. Finally, an algorithm for calculation of TOA of several frequencies on different sensors is developed. The algorithm uses Goertzel filters on a moving window of the original signal to identify the TOA of different frequencies. Algorithm is implemented in MATLAB and its performance is evaluated using different source – sensors configurations. In all cases algorithm estimates with high accuracy the TOA . Based on the estimated TOA the normalized distances are estimated by minimizing the Sum of Square Errors (SSE) between the calculated and the real TOA and finally, the AE source location is estimated by minimizing the SSE between the calculated and the real distances between sensors and the AE source. The above algorithms are implemented in MATLAB as well, and their performance is evaluated for different configurations and noise levels.

Στη παρούσα Διπλωματική εργασία μελετήθηκε, προσομοιώθηκε, σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε ένα σύστημα εντοπισμού θέσης κινούμενου αντικειμένου στον τρισδιάστατο χώρο με την χρήση υπερήχων. Για τον εντοπισμό του αντικειμένου κατασκευάστηκε ένα σύστημα δεκτών και ένας πομπός υπερήχων, ο οποίος τοποθετείται στο κινούμενο αντικείμενο εκπέμποντας ένα σήμα χαμηλής αυτοσυσχέτισης με τη βοήθεια ενός μικροεπεξεργαστή. Επίσης αναπτύχθηκε λογισμικό με εύχρηστη διεπαφή, το οποίο χρησιμοποιώντας μοντέρνες θεωρίες ψηφιακής επεξεργασίας ηχητικών σημάτων, δίνει την δυνατότητα στον χρήστη να μελετήσει τις ιδιότητες των σημάτων και να αντιληφθεί την κίνηση του πομπού σε πραγματικό χρόνο. Ένα τέτοιο σύστημα θα μπορούσε να είναι μία ασύρματη πένα η οποία θα λειτουργούσε ως 3D ποντίκι υπολογιστή. Επίσης θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε ενσωματωμένα συστήματα με σκοπό τον έλεγχο, την πλοήγηση ή ακόμα και στην επικοινωνία συνεργατικών ρομπότ. / In this Diploma Thesis was studied, simulated, designed and implemented an ultrasonic 3d positioning system of a moving object. In order to track the moving object, one base station and an ultrasonic transmitter were implemented. The latter was embedded in the object and produced a low autocorrelation ultrasonic signal by a microprocessor. Furthermore we developed software with a friendly user interface, which by using modern theories of digital signal processing, enables deep study of signal properties and the real-time monitoring of the trajectory of the moving object. Such a system could be a wireless pen used as a 3D computer mouse and it could be applied successfully in control and navigation embedded systems and even in communication of cooperative robots.