Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία αξιολογήθηκε η συνδυαστική θεραπευτική φαρμακευτική αγωγή των HIV οροθετικών ασθενών βασιζόμενη σε 2 δείκτες: 1) στο ιϊκό φορτίο VL (Varial Load, copies/ml) που εκφράζει τις συγκεντρώσεις του RNA του HIV στο αίμα και 2) στον αριθμό των CD4 Τ-λεμφοκυττάρων (κύτταρα/mm3) που εκφράζει των αριθμό των κυττάρων τα οποία βοηθούν τον ασθενή να καταπολεμήσει την λοίμωξη. Συγκεντρώθηκαν δεδομένα από 278 ασθενείς και 32 ‘παλιούς’, από όλη την Ελλάδα, για το χρονικό διάστημα 1990-2006 (Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Ρίο). Για καθέναν από τους ασθενείς ελήφθησαν δεδομένα σε φύλλα του excel, μη κατηγοριοποιημένα, και για καθέναν υπήρχαν από 20 έως 100 μετρήσεις. Μια τόσο εκτεταμένη συγκέντρωση δεδομένων για HIV οροθετικούς ασθενείς γίνεται για πρώτη φορά στην Ελλάδα. Η θεραπεία για τον HIV περιλαμβάνει συνήθως 3 ή περισσότερα φάρμακα (HAART). Στην παρούσα μελέτη χρησιμοποιήθηκαν 3 κατηγορίες αντιρετροϊκών φαρμάκων: 1. Νουκλεοσιδικοί αναστολείς της ανάστροφης μεταγραφάσης (NRTIs) (ομάδα πράσινη), (10 φάρμακα) 2. Mη νουκλεοσιδικοί αναστολείς της ανάστροφης μεταγραφάσης (NNRTIs) (ομάδα κίτρινη), (3 φάρμακα) 3. Αναστολείς των πρωτεασών (PIs) (ομάδα μπλέ) (11 φάρμακα) Οι ασθενείς ανάλογα με την αγωγή της πρώτης θεραπείας τους κατηγοριοποιήθηκαν σε ομάδες (4) και σε υποομάδες με βάση τα επιμέρους φάρμακα κάθε ομάδας: Ομάδα πράσινη (ΝRTIs) (72 ασθενείς) Ομάδα πράσινη- μπλε (ΝRTIs-PIs) (139 ασθενείς)και 8 επιμέρους υποομάδες Ομάδα πράσινη- κίτρινη (ΝRTIs-NΝRTIs) (35 ασθενείς)και 2 επιμέρους υποομάδες Ομάδα πράσινη-κίτρινη-μπλε (ΝRTIs-NΝRTIs- PIs) (3 ασθενείς) Οι ασθενείς των ομάδων και υποομάδων μελετήθηκαν ξεχωριστά, χωρισμένοι σε μη-πεπειραμένους (naïve) και σε πεπειραμένους (experienced). Η αξιολόγηση της θεραπείας των ασθενών (κατά ομάδες και υποομάδες) έγινε με βάση:  το % ποσοστό που πέτυχαν ‘μη-ανιχνεύσιμο’ VL≤50, καθώς και VL≤200 και VL≤500, ανά τρείς μήνες (διαγραμματική παρουσίαση).  Το ποσοστό των ασθενών που δεν πέτυχαν VL≤50.  Τον μέσο χρόνο που πέτυχε VL≤50 το 50% των ασθενών (ταχύτητα ανταπόκρισης στη θεραπεία).  Τη συσχέτιση των τιμών VLέναρξης και CD4έναρξης που είχαν οι επιτυχημένοι ασθενείς κατά την έναρξη της θεραπείας (κατηγοριοποίηση σε κλίμακες), καθώς και του CD4 την στιγμή επίτευξης VL≤50, με ταυτόχρονο υπολογισμό των %μεταβολών των VL και CD4. Με βάση τα παραπάνω προέκυψαν τα ακόλουθα: Η λήψη αποκλειστικά NRTIs (ποσοστό αποτυχίας VL≤50 78,5%) ήταν λιγότερο αποτελεσματική σε σχέση με συνδυαστική αγωγή NRTIs-ΡIs (επιτυχία 81,8%), ή με NRTIs-NNRTIs (επιτυχία 81,6%). Για να δράσει η αγωγή με αποκλειστικά NRTIs, απαιτείται μεγαλύτερο διάστημα, στο οποίο μπορεί η τιμή του VL να ελαττωθεί <500, αλλά είναι λιγότερο πιθανό να πέσει <200. Μεταξύ των NRTIs-PIs & NRTIs-NNRTIs λαμβάνοντας υπόψη και τον χρόνο που πέτυχε το 50% των ασθενών, η αγωγή NRTIs-NNRTIs ήταν πιο αποτελεσματική αφού επιτεύχθηκε VL≤50 σχεδόν στο 1/3 του χρόνου. Όσον αφορά τις επιμέρους υποομάδες (NRTIs-PIs & NRTIs-NNRTIs) οι naïve ασθενείς έφταναν ταχύτερα σε μη ανιχνεύσιμα επίπεδα VL σε σχέση με τους experienced (μικρότερη ταχύτητα ανταπόκρισης), με όλα τα ΡΙs που συνδυαζόταν με NRTIs, και είχαν μικρότερα ποσοστά αποτυχίας. Οι experienced ασθενείς (ποσοστά αποτυχίας 11 έως 87%) είχαν ως πιο επιτυχημένες αγωγές την πράσινο-μπλε4 (NRTIs-NLF), την πράσινο-μπλε3 (NRTIs-IND), ακολουθούμενη από την πράσινο-μπλε5 (NRTIs-SAQ) και λιγότερο επιτυχημένη την πράσινο-μπλε1 (NRTIs-RIT), ενώ για τις πράσινο-μπλε8 (ΝRTIs-ΑΒΤ), πράσινο-μπλε1,2 (ΝRTIs-RIT-ΙΝV) και πράσινο-μπλε1,3 (ΝRTIs-RIT-ΙΝD) δεν προέκυψαν ασφαλή συμπεράσματα. Στους naïve ασθενείς υπήρχαν διαφορές στην ταχύτητα ανταπόκρισης ανάλογα με τον ληφθέντα PI. Ταχύτερη ανταπόκριση παρατηρήθηκε με την αγωγή της πράσινο-κίτρινο (συνδυασμός NRTIs-EFV & NRTIs-VIR). Όσον αφορά την αγωγή NRTIs-ΡΙ, πιο αποτελεσματική ήταν η πράσινο-μπλέ4, ακολουθούμενη από την πράσινο-μπλέ5, ενώ αντίθετα οι συνδυασμοί πράσινο-μπλέ8 και πράσινο-μπλέ2 ήταν οι λιγότερο επιτυχημένοι. Υψηλή τιμή του CD4έναρξης και χαμηλή του VLέναρξης βοηθά στην επίτευξη VL≤50. Οι περισσότεροι naïve ασθενείς είχαν χαμηλό VLέναρξης 1.000-10.000 και υψηλό CD4έναρξης (όπως και οι περισσότεροι experienced) 300-550. Οι naïve ασθενείς της πράσινο-μπλε2 (μεγαλύτερα ποσοστά αποτυχίας) είχαν σχετικά χαμηλό VLεν (<50.000) και CD4εν>100. Οι ασθενείς της πράσινο-μπλε4, είχαν τα μεγαλύτερα ποσοστά επιτυχίας πιθανόν λόγω χαμηλού VLεν (1.000-50.000) και υψηλού CD4εν (300-750 και >750). Το 85% των ασθενών της πράσινο-μπλε5 (επιτυχημένη), είχαν VLεν <10.000 και μάλιστα όταν ήταν <1.000 η ταχύτητα ανταπόκρισης ήταν η μισή σε σχέση με όταν ήταν 1.000-10.000. Οι ασθενείς της πράσινο-μπλε8, (επιτυχημένοι ακόμα και στις υψηλές κλίμακες VLεν), είχαν μεγάλο χρόνο ανταπόκρισης. Οι περισσότεροι (n=20) ασθενείς της πράσινο-κίτρινο3, είχαν VLεν 1.000-50.000 και υψηλό CD4εν 300-550 και πέτυχαν σε μεγαλύτερο χρόνο απ’ ότι της πράσινο-κίτρινο1. Για τους experienced ασθενείς της πράσινο-μπλε2, αν και υπήρχαν ευνοϊκές συνθήκες (VLεν 1.000-50.000 και CD4εν 300-550) είχαν μεγάλο ποσοστό αποτυχίας. Οι ασθενείς της πράσινο-μπλε5 (επιτυχημένη) είχαν VLεν<10.000 και όταν το CD4εν ήταν 550-750, η ταχύτητα ανταπόκρισης ήταν 4 φορές μεγαλύτερη. Οι επιτυχημένοι ασθενείς της πράσινης ομάδας κατά την επίτευξη VL≤50 (Μ.Ο.~47 μήνες) είχαν CD4 κατά ~33% αυξημένο σε σχέση με το CD4εν. Οι επιτυχημένοι ασθενείς της πράσινο-μπλε είχαν CD4 όταν VL≤50 (Μ.Ο.~27 μήνες) αυξημένο κατά ~125% σε σχέση με το CD4εν και VLεν~80πλάσιο (Μ.Ο.~86.000). Οι επιτυχημένοι ασθενείς της πράσινο-κίτρινο είχαν επίσης ανάλογο αριθμό CD4εν, αλλά ο Μ.Ο. CD4 όταν VL≤50 ήταν μικρότερος (αυξημένος κατά 21,6% έναντι 125%). Πέτυχαν σε μόλις κατά Μ.Ο. 15 μήνες, έχοντας πολύ υψηλό Μ.Ο. VLεν (~129.000) και με ποσοστό επιτυχίας ανάλογο με αυτό της πράσινο-μπλέ ομάδας (~81,6%). Οι επιτυχημένοι naïve ασθενείς των υποομάδων πράσινο-μπλε, που είχαν τις υψηλότερες τιμές VLεν κατά σειρά αποτελεσματικότητας ήταν: Π-Μπλέ1,3(3 ασθενείς)> Π-Μπλέ1>Π-Μπλέ8. Τα CD4 των επιτυχημένων ασθενών της πράσινο-μπλέ4 την στιγμή που πέτυχαν (Μ.Ο.~22 μήνες), ήταν τα πιο υψηλά (Μ.Ο. 720). Οι επιτυχημένοι ασθενείς της πράσινο-μπλέ5 είχαν τις χαμηλότερες τιμές VLεν (Μ.Ο.~ 7.000) και CD4 την στιγμή που πέτυχαν υψηλά (Μ.Ο. ~600). Οι επιτυχημένοι ασθενείς των υποομάδων πράσινο-κίτρινο, είχαν υψηλές τιμές VL έναρξης (Μ.Ο.~130.000). Οι επιτυχημένοι experienced ασθενείς που είχαν τις υψηλότερες τιμές VLεν ήταν της πράσινο-μπλέ1 (Μ.Ο.~162.000), (αποτυχία~62%), της πράσινο-μπλέ2 (αποτυχία~87%) (Μ.Ο.~90.000), καθώς και των επιτυχημένων πράσινο-μπλέ3 και πράσινο-μπλέ4 (Μ.Ο.~86.000-130.000), ενώ της επιτυχημένης πράσινο-μπλέ5 είχαν χαμηλό VLεν (Μ.Ο.~3.000). / -

Η κωδικοποίηση στο χρόνο αποτελεί έναν πραγματικού-χρόνου, ασύγχρονο μηχανισμό κωδικοποίησης της πληροφορίας ενός αναλογικού σήματος πεπερασμένου εύρους ζώνης σε μία χρονική ακολουθία (χρονικά δείγματα), βάση της οποίας το σήμα μπορεί να ανακατασκευαστεί. Τα κυκλώματα τα οποία παράγουν αυτά τα χρονικά δείγματα και οι αλγόριθμοι οι οποίοι πραγματοποιούν την ανακατασκευή αναφέρονται ως Μηχανές Κωδικοποίησης στο Χρόνο (ΤΕΜs) και Μηχανές Αποκωδικοποίησης στο χρόνο (TDMs), αντίστοιχα. Αυτή η διαδικασία μπορεί να αντιμετωπιστεί ως ένας μηχανισμός δειγμaτοληψίας εξαρτώμενος από το σήμα και από τις παραμέτρους των παραπάνω κυκλωμάτων. Σε αυτήν τη διπλωματική εργασία, παρουσιάζουμε το θεωρητικό και μαθηματικό υπόβαθρο αυτής της καινοτόμας μεθόδου αναπαράστασης της πληροφορίας. / Time encoding is a real-time, asynchronous mechanism for encoding the information of an analog bandlimited signal into a time sequence (time samples) based on which the signal can be reconstructed. The circuits generating these time samples and the algorithms carrying out the reconstruction are referred to as Time Encoding Machines (TEMs) and Time Decoding Machines (TDMs), respectively. This procedure can be addressed as a sampling scheme which depends on the signal and the parameters of the above circuits. In this diploma thesis, we present the theoretical and mathematical framework of this innovative information representation procedure.

Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η υψομετρική ανίχνευση θέσης κινούμενου ρομπότ. Για τον υπολογισμό της θέσης του ρομπότ χρησιμοποιήθηκε ένα στερεοσκοπικό σύστημα δύο ίδιων παράλληλων καμερών. Οι εσωτερικές παράμετροι των δύο καμερών και το μήκος της βασικής γραμμής είναι γνωστά. Θεωρείται για ευκολία ότι όλος ο όγκος του ρομπότ αναπαριστάται απο ένα σημείο P με συντεταγμένες (X,Y,Z) ώς προς σύστημα συντεταγμένων με αρχή το κέντρο προβολής της αριστερής κάμερας. Για τον εντοπισμό του ρομπότ αποκτήθηκαν δύο ακολουθίες βίντεο, μια για κάθε κάμερα, στις οποίες έγινε κατάτμηση κίνησης με την μέθοδο διαφοράς διαδοχικών καρέ. Στη συνέχεια ακολούθησε επεξεργασία εικόνας στα καρέ και των δύο ακολουθιών για την εξαγωγή των περιοχών που απεικονίζουν το αντικείμενο στο επίπεδο της εικόνας. Κατόπιν, υπολογίστηκαν οι θέσεις των κέντρων βάρους των περιοχών για τις δύο ακολουθίες , Pl(xl,yl) και Pr(xr,yr) αντίστοιχα. Τα σημεία αυτά αναπαριστούν το σημείο P στην αριστερή και στη δεξιά ακολουθία εικόνων. Ακολούθησε αντιστοίχιση σημείων μεταξύ των δύο ακολουθιών με βάση την επιπολική γεωμετρία. Τα σημεία στα οποία βρέθηκε αντιστοιχία χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό της θέσης του σημείου P με την μέθοδο της τριγωνοποίησης. / The object of this thesis is the position detection of a moving robot. To calculate the position of the robot a stereoscopic system of two identical parallel cameras was used. The intrinsic parameters of the cameras and the length of the baseline are given. To simplify the problem it is assumed that the entire robot can be represented by a point P with (X,Y,Z) coordinates with respect to the coordinate system of the left camera center of projection. To detect the robot two video image sequences were acquired, one for each camera, to which motion segmentation was applied with the frame differencing method. After that, image proseccing was implemented to the frame sequences in order to find the region that represents the robot in the image plane. The centroids of the regions were calculated in the two sequences,Pl(xl,yl) and Pr(xr,yr) respectively. Those points represent the point P in the image planes of the left and right camera. Finally the restriction of epipole geometry was used to find matches between those points. Using those matches the coordinates of P were calculated with the triangulation method.

Η παρούσα ειδική ερευνητική εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια του Διατμηματικού Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών στην “Ηλεκτρονική και Επεξεργασία της Πληροφορίας”, στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Πατρών. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η “Υλοποίηση σε FPGA του περιγραφέα HOG για ανίχνευση ανθρώπων σε εικόνες και βίντεο”. Το πρώτο κεφάλαιο αποτελεί μια εισαγωγή στις βασικότερες έννοιες που χρησιμοποιούνται στην παρούσα εργασία. Περιγράφεται επίσης η αναπτυξιακή πλακέτα που χρησιμοποιήθηκε καθώς και τα επί μέρους στοιχεία που τη συνθέτουν. Τέλος γίνεται μια συνοπτική αναφορά σε εργασίες με παρόμοιο αντικείμενο, οι οποίες με επηρέασαν στο σχεδιασμό και την υλοποίηση του συστήματός μου. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύεται ο περιγραφέας Ιστογραμμάτων Προσανατολισμού της Βάθμωσης ή όπως είναι ευρύτερα γνωστός Histograms of Oriented Gradient Descriptor. Παρουσιάζονται τα βήματα όπως περιγράφονται στην εργασία των Dalal&Triggs[4] και οι βέλτιστες τιμές των παραμέτρων του περιγραφέα. Στο τρίτο κεφάλαιο ακολουθώντας τα βήματα του δευτέρου κεφαλαίου, παρουσιάζεται η διαδικασία υλοποίησης του περιγραφέα στο Matlab. Εκτός της υλοποίησης έγινε και μια προεργασία για τη μεταφορά του σε γλώσσα περιγραφής υλικού. Η προεργασία αυτή περιλαμβάνει απλοποιήσεις και τροποποιήσεις με σκοπό να μειωθεί το υπολογιστικό κόστος. Τέλος παρουσιάζονται τα αποτελέσματα δοκιμών της απόδοσης του περιγραφέα για τις διάφορες απλοποιήσεις. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται μια μικρή αναφορά στους ταξινομητές. Περιγράφονται οι ταξινομητές που δοκιμάστηκαν στην παρούσα εργασία ως προς συγκεκριμένα χαρακτηριστικά τους καθώς και την υπολογιστική τους πολυπλοκότητα για την συγκεκριμένη εφαρμογή. Το πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο περιλαμβάνει την περιγραφή της υλοποίησης σε VHDL. Αναλύονται τα επί μέρους κυκλώματα και όπου κρίθηκε αναγκαίο χρησιμοποιήθηκαν σχήματα ή πίνακες. Σε κάποιες περιπτώσεις δίνονται και οι κυματομορφές των κυκλωμάτων. / This thesis took place within the frame work of the Interdeparmental Master’s Program in “Electronics and Information Processing”, at the Department of Physics of University of Patras. The objective of this work is the implementation in FPGA of the HOG descriptor for the detection of people, images and videos. The first chapter is an introduction about the basic concepts, which are used across the manuscript. (Additional descriptions concern the development board which was used as well as the individual parts that compose it.) In the end, there is a brief reference to past projects focusing on similar objectives, which influenced the design and the implementation of my system. The second chapter concerns the presentation and discussion of the Histograms of Oriented Gradient descriptor. The steps of the procedure and the best parameter values of the descriptor are presented in a similar way as they are described in the paper of Dalal and Triggs. In the third chapter, following the steps of the previous one, the focus shifts to the descriptor’s implementation procedure in Matlab. Besides the implementation, there is a preparation for the transference of the descriptor in a Hardware Description Language. This preparation includes simplifications and modifications aiming at the reduction of the computational cost. Finally, we see the tests’ results of the descriptor’s performance concerning the various simplifications. The fourth chapter is a partial reference to the classifiers. The description is about the classifiers that were used in the present work with respect to their features and their computational complexity of this particular application. The fifth and final chapter refers to the description of the implementation in VHDL. There is an analysis of the partial circuits and, when necessary, shapes and tables were used. In some cases, the waveforms of the circuits are being presented.

Τα σύνθετα υλικά χρησιμοποιούνται σε μία ευρεία γκάμα της παγκόσμιας βιομηχανίας, στην αεροναυπηγική, στις μεταφορές, στα αθλητικά είδη και πιο πρόσφατα στις υποδομές. Αναλόγως των εφαρμογών αξιοποιούνται και αντίστοιχης ποιότητας σύνθετα υλικά διότι το κύριο μέλημα είναι η μείωση του συνολικού κόστους της κατασκευής. Η μείωση του κόστους, προφανώς, δεν έρχεται από τα ίδια τα υλικά, αφού είναι πιο ακριβά από τα αντίστοιχα που χρησιμοποιούνται τώρα, αλλά από την αξιοποίηση τους σε ένα μακροχρόνιο σχέδιο. Για τους λόγους αυτούς γίνεται όλο ένα και μεγαλύτερη χρήση των σύνθετων υλικών. Παρόλα τα πλεονεκτήματα που παρουσιάζουν τα σύνθετα υλικά εμφανίζουν πολύ σοβαρά προβλήματα. Ένα κύριο πρόβλημα το οποίο αφορά την χρήση τους είναι ο προσδιορισμός της αντοχής τους όταν υποβάλλονται σε διάφορες καταπονήσεις. Παρατηρείται λοιπόν η μεγάλη ανάγκη που υπάρχει για την μελέτη των σύνθετων υλικών και για το λόγο αυτό υπάρχουν εξειδικευμένα εργαστήρια στα οποία μελετώνται οι μηχανικές ιδιότητες των σύνθετων υλικών. Όμως, πέραν των ενδογενών μηχανικών ιδιοτήτων που εμφανίζουν τα σύνθετα υλικά υπάρχουν και άλλοι παράγοντες που χρίζουν μελέτης όπως για παράδειγμα η επίδραση της θερμοκρασίας, της υγρασίας κ.α. Τα σύνθετα υλικά που αξιοποιούνται είναι με ενίσχυση συνεχών ινών και με μήτρα από πολυμερές σε ψευδοϊσότροπη "quasi-isotropic" διαστρωμάτωση. Τα εκάστοτε δοκίμια υφίστανται εναλλασσόμενη φόρτιση μέχρις ότου εμφανίσουν αστοχία. Για την διαδικασία της κόπωσης ορίζονται πειραματικά οι τιμές της συχνότητας ταλάντωσης και της μέγιστης εφαρμοζόμενης τάσης. Όλα τα δοκίμια, κατά την διάρκεια της κόπωσης, υφίστανται μόνο τάσεις εφελκυσμού. Η μελέτη της θερμοκρασίας πραγματοποιήθηκε μέσω παθητικής θερμογραφίας. Η παθητική θερμογραφία εξετάζει τα υλικά και τις δομές που σε φυσιολογικές συνθήκες παρουσιάζουν διαφορετική (συχνά υψηλότερη) θερμοκρασία από το περιβάλλον. Η παθητική θερμογραφία είναι ευρέως χρησιμοποιούμενη σε πλήθος εφαρμογών της βιομηχανίας, της προληπτικής συντήρησης, ιατρικής, δασικής πυρανίχνευσης, γεωργίας, βιολογίας, ανίχνευσης αερίων. Σε όλες αυτές τις εφαρμογές, εντοπίζονται ασυνήθιστες θερμοκρασίες σε σχέση με το περιβάλλον και υποδεικνύουν σημεία που πιθανόν χρήζουν προσοχής. Στην παρούσα εργασία έγινε χρήση μίας πειραματικής διάταξης που είναι σε θέση να προκαλεί καταπόνηση στα σύνθετα υλικά και με τη βοήθεια υπέρυθρης κάμερας κατέστη δυνατή η απόκτηση θερμικών εικόνων των σύνθετων υλικών κατά την διάρκεια της καταπόνησης τους. Οι εικόνες αυτές αναπαριστούν την χωρική κατανομή της θερμοκρασίας του δείγματος και όχι μόνο της επιφάνειας. Οι θερμικές εικόνες υπέστησαν ειδική επεξεργασία για την εξαγωγή χαρακτηριστικών με σκοπό να οδηγήσουν σε συμπεράσματα ικανά να ερμηνεύουν την συμπεριφορά της θερμοκρασίας. Τελικά, μέσω της μελέτης της συμπεριφοράς της θερμοκρασίας των σύνθετων υλικών υφιστάμενα κόπωση έγινε προσπάθεια για την πρόβλεψη και ανίχνευση αστοχιών σε αυτά τα υλικά. / Composite materials are used in a wide range of global industry, such as aeronautics, transportation, and more recently in infrastructure. Composites with different quality are utilized because the main concern is to reduce the total cost of construction. Cost reduction is obviously not coming from the raw materials, as they are more expensive than those used now, but by exploiting them in a long-standing plan. The technological evolution and market requirements have led to an increasing demand of composite materials. Despite the advantages of composite materials they exhibit very serious problems. A fundamental problem concerning the engineering uses of composite materials is the determination of their resistance to combined states of cyclic stress (fatigue loading). Therefore, composite materials are needed to be studied and for this reason there are specialized laboratories studying their mechanical properties. Beyond the intrinsic mechanical properties of composites materials there are also other factors that need to be studied, for example the effect of temperature, humidity etc. In this project the behavior of the temperature of composites in fatigue loading is studied. The composite materials that are utilized are fiber reinforced plastics (FPR) in "quasi-isotropic" lay-up. Each sample is going under tensile constant stress cycling until experiencing failure. For the process of fatigue loading, experimental values of the oscillation frequency and the maximum applied stress are defined. The study of the temperature of composite materials was held by passive thermography. Passive thermography tests materials and structures which are naturally at different (often higher) temperature than ambient temperature. Important applications of passive thermography are in production, predictive maintenance, medicine, fire forest detection, building thermal efficiency survey programs, road traffic monitoring, agriculture and biology, medicine, detection of gas (by mean of absorbing tracer gas) and in nondestructive testing (NDT). In all these applications, abnormal temperature profiles indicate a potential problem that needs to be taken care of. In this project an experimental setup was developed which is capable of a) causing specific fatigue loading to the samples and b) obtaining thermal images of them during their fatigue loading. These images represent the spatial distribution of the sample temperature, not just the temperature of their surface. Also, these thermal images were specially processed for feature extraction in order to lead to conclusions capable of interpreting the behavior of temperature. Eventually, an effort was made to anticipate and discover failures in composites through the study of the behavior of the temperature that they develop.

Η Επεξεργασία Φυσικής Γλώσσας (Natural Language Processing, NLP) είναι το επιστημονικό πεδίο που συνδυάζει τη γλωσσολογική γνώση με αυτή της επιστήμης των υπολογιστών. Παρέχει την δυνατότητα επεξεργασίας φυσικών γλωσσών με υπολογιστικά μοντέλα και βοηθά τους χρήστες να πραγματοποιούν πλήθος εργασιών. Η ραγδαία ανάπτυξη του παγκόσμιου ιστού και η αύξηση των χρηστών οδηγεί στην ανάγκη για εξέλιξη της γλωσσικής τεχνολογίας (Language Technology). Μια φυσική γλώσσα που παρουσιάζει ιδιαίτερο και παγκόσμιο ενδιαφέρον είναι η Αρχαία Ελληνική, η οποία ως αντικείμενο μελέτης και έρευνας προσβλέπει κυρίως στην απόκτηση των γλωσσικών και πολιτιστικών γνώσεων που αποδεδειγμένα έδωσαν τις βάσεις του σημερινού πολιτισμού. Το ενδιαφέρον γύρω από την Αρχαία Ελληνική εντοπίζεται όχι μόνο σε γλωσσολογικό επίπεδο, αλλά και σε λογοτεχνικό, φιλοσοφικό και εκπαιδευτικό που αφορά την εκμάθηση και τη διδασκαλία. Οι έως τώρα προσεγγίσεις είναι αποτέλεσμα κλασσικών ερευνητικών μεθόδων, θεωρητικών και εμπειρικών από ειδικούς, που στερούνται αυτοματοποίησης. Η οποιαδήποτε προσπάθεια υπολογιστικής επεξεργασίας της Αρχαίας Ελληνικής θα πρέπει να ξεπεράσει ζητήματα που τυχόν θα προκύψουν από την ίδια την πολύπλοκη φύση της γλώσσας, τη γραφή, τη δομή, το λεξιλόγιο και την ετυμολογία της. Η διπλωματική αυτή εργασία αποτελεί μια πρώτη προσπάθεια ανάπτυξης ενός συστήματος μορφολογικής ανάλυσης των ονομάτων της Αρχαίας Ελληνικής. Οι λόγοι επιλογής των ονομάτων είναι ότι αποτελούν μικρό μέρος της γλώσσας , λίγες οι εξαιρέσεις στους κανόνες κλίσης, δεν παρατηρείται αλλομορφία και τέλος η μεγάλη συχνότητα εμφάνισής τους σε Αρχαία Ελληνικά κείμενα. Ο Μορφολογικός Αναλυτής μπορεί να αποτελέσει την υποδομή για περαιτέρω έρευνα στην προσπάθεια κατασκευής ενός πλήρους συστήματος που θα περιλαμβάνει όλα τα μέρη του λόγου και όλα τα επίπεδα ανάλυσης. Μορφολογική ανάλυση (Morphological Parsing) ονομάζεται το πρόβλημα της αναγνώρισης ότι μια λέξη αποσυντίθεται σε μορφήματα και η δημιουργία μια δομημένης αναπαράστασης γι' αυτό το γεγονός. Η διαδικασία της μορφολογικής ανάλυσης προϋποθέτει την αναγνώριση των λέξεων/φράσεων (προ-επεξεργασία δεδομένων) και ακολουθεί η διαδικασία παροχής πληροφοριών για τις λέξεις, δηλαδή η κατασκευή του Μορφολογικού Αναλυτή. Μια προσέγγιση για την κατασκευή του είναι η χρήση λεξικού και των κατάλληλων γραμματικών κανόνων. Με άλλα λόγια, σχεδιάστηκε και δημιουργήθηκε ένα λογισμικό το οποίο έχει ενσωματώσει τους απαραίτητους κανόνες γραμματικής, δέχεται ως όρισμα τον πρώτο τύπου ενός ονόματος και εξάγει πληροφορίες για την κατηγορία κλίσης του αλλά και τους υπόλοιπους τύπους κλίσης του. Δημιουργήθηκε δηλαδή μια βασική εφαρμογή η οποία μπορεί στην συνέχεια να εξελιχθεί και για άλλα μέρη του λόγου με στόχο την όσο το δυνατόν πλήρη δυνατότητα ψηφιακής επεξεργασίας της συγκεκριμένης γλώσσας. Το πρώτο στάδιο εργασιών που περιλαμβάνει η διπλωματική εργασία ήταν η μελέτη της σχετικής βιβλιογραφίας, όσον αφορά την Γλωσσική τεχνολογία, καθώς και των κανόνων γραμματικής για τα Αρχαία Ελληνικά ονόματα. Ακολούθησε η ανάπτυξη του λογισμικού που περιλαμβάνει όχι μόνο τους κανόνες κλίσης αλλά και τους αντίστοιχους κανόνες τονισμού των ονομάτων του ήδη πολύπλοκου πολυτονικού συστήματος της Αρχαία Ελληνικής γλώσσας. Επόμενο στάδιο εργασιών ήταν η συλλογή μεγάλου όγκου δεδομένων από κείμενα της Αρχαίας Ελληνικής. Στην συνέχεια, πραγματοποιήθηκε η αυτόματη εξόρυξη πλήθους κειμένων που περιέχονται στον ιστότοπο της ψηφιακής βιβλιοθήκης Perseus. Τελικό στάδιο ήταν η δημιουργία ενός interface που στόχο έχει ένα πιο φιλικό προς τον χρήστη μορφολογικό αναλυτή. / The Natural Language Processing (NLP) is a scientific field that combines linguistic knowledge with the computer science. It enables the process of natural languages with computational models and helps the users to perform numerous tasks. The rapid growth of the Web and the increasing number of users leads to the need for the development of the Language Technology. A natural language of particular and global interest is the Ancient Greek language, which as a subject of study and research is primarily aimed at the acquirement of language and cultural knowledge, provided the foundations of modern culture. The interest in Ancient Greek language is not only found in linguistic level but also in literary, philosophical and educational , both teaching and learning. The approaches, so far, are the result of classical research methods , theoretical and empirical, which lack automation. Any attempt of computational process of the Ancient Greek should overcome issues that could arise from the complex nature of the language itself, the writing, the structure, the vocabulary and the etymology. The M.Sc. thesis is a first attempt to develop a system of morphological parsing of the names (nouns) of the Ancient Greek language. The reason why names are chosen is that they constitute a small part of the language , there are few exceptions to the grammatical (inclination) rules , there is no allomorphism and their high frequency of occurrence in the ancient Greek documents. The morphological parser could be considered as the infrastructure for further research so as to develop a complete system that would include all the parts of speech and all the levels of analysis according to the Language Technology.Morphological parsing is called the problem of the recognition that a word is decomposed into morphemes and the creation of a structured representation of the development of this event. The procedure of the Morphological parsing implies the recognition of the words/ phrases (data pre-processing) providing information about the words , namely the development of the morphological parser. One possible approach to the development of the morphological parser could be the use of dictionary and the appropriate grammatical rules . In other words, there has been designed and created a software which has integrated the necessary grammatical rules , accepting as input the first type of the noun and prints information about the deviation (category and types). There has been created a basic application which could be developed for the rest parts of speech in order to achieve a full digital processing of the particular language.The first stage of the task , included in the thesis, was the study of relevant literature regarding the Language Technology and the grammatical rules of the ancient Greek names. The next step, was the software development that does not only include the deviation rules but also the rules of the polytonic system of the ancient Greek. Subsequently , the collection of the data from ancient Greek documents followed. Then , an automatical extraction of a great number of documents from the website of Perseus digital library was conducted. Finally, an effort to develop an interface was made in order the morphological parser to become user friendly.

Αντικείμενο της παρούσας Ειδικής Επιστημονικής Εργασίας είναι η ανάπτυξη φίλτρων στο πεδίο της τετραγωνικής ρίζας με τη μέθοδο του γραμμικού μετασχηματισμού (Linear Transformation). Ως παράδειγμα, δίνεται η σχεδίαση, η εξομοίωση και τέλος η φυσική σχεδίαση ενός ελλειπτικού βαθυπερατού φίλτρου 3ης τάξης στο πεδίο της τετραγωνικής ρίζας (Square-Root Domain). Για λόγους σύγκρισης, η σχεδίαση του φίλτρου γίνεται με τέσσερις διαφορετικές μεθόδους εξομοίωσης παθητικών φίλτρων (Leapfrog, Topologic, Wave και Linear Trasformation method) και η ανάλυση κάθε μεθόδου παρουσιάζεται σε αντίστοιχο κεφάλαιο. / The subject of this master thesis is the design of analog filters in square root domain utilizing the method of Linear Transformation. As a design example a third order elliptic lowpass filter transfer function will be realized. For comparison results we are using four different design methods (Leapfrog, Topologic, Wave and Linear Trasformation)in order to realize such filter. Each synthesis method is demonstrated in different chapter.

Η παρούσα διπλωματική έχει ως σκοπό να συνδέσει την λειτουργία υπάρχοντος ορθογράφου με συγκεκριμένη δομή αποθήκευσης και αναζήτησης λέξεων. Κριτήρια του ορθογράφου είναι να είναι ανοιχτού κώδικα και σκοπός είναι να του προστεθεί η δυνατότητα να λειτουργεί με ακυκλικούς γράφους, ντετερμινιστικούς ή μη. Τα πλεονεκτήματα της νέας δομής και λειτουργίας του ορθογράφου είναι πολλαπλά και παρουσιάζονται στη πορεία της διπλωματικής. Αν και οι δοκιμές που έγιναν, δεν αναδεικνύουν τα πλεονεκτήματα αυτά, σε θεωρητικό επίπεδο η εξέλιξη μπορεί να είναι μεγάλη, και σε ταχύτητα αλλά και σε απόδοση. / Target of this project is to connect the proccess of an existing speller to a spesific structure of storing and searching words. Basic criteria of this speller are: open source, capability to work with acyclic graphs, deteministic or not. The advantages of this new structure and proccess of the speller are presented in this project.

Η διαχείριση της πληροφορίας που προέρχεται από εικόνες ιστοπαθολογίας μικροσκοπίου (βιοψίες) αποτελεί διεργασία υψηλής πολυπλοκότητας που αξιοποιείται για την εξαγωγή διαγνωστικών και προγνωστικών συμπερασμάτων από τον ιστοπαθολόγο. Η πολυπλοκότητα αυτή πηγάζει από τον τεράστιο όγκο βιολογικών οντοτήτων που περιέχονται στο δείγμα βιοψίας αλλά και στις μεταξύ τους πολυσύνθετες αλληλεπιδράσεις. Οι πιο σύγχρονες μέθοδοι τεχνητής νοημοσύνης προτείνουν εναλλακτικές προσεγγίσεις για την επίλυση των προβλημάτων υψηλής πολυπλοκότητας αυτού του τύπου. Ανάμεσα όμως στην είσοδο (δεδομένα) και έξοδο (αποτέλεσμα) των ‘έξυπνων’ υπολογιστικών συστημάτων, κρύβεται η μεθοδολογία και στρατηγική επεξεργασίας και ανάλυσης της διαθέσιμης πληροφορίας. Κατά το στάδιο αυτό οι παράμετροι ελέγχου διαχωρίζονται και συσχετίζονται μεταξύ τους ΄τυφλά’ (π.χ. με νευρωνικά δίκτυα, ασαφή λογική) σύμφωνα με συγκεκριμένα μαθηματικά κριτήρια (π.χ. πιθανοκρατικά, ελάχιστων τετραγώνων κ.α.) χωρίς όμως να λαμβάνουν υπόψη την ‘ευρετική’ (heuristic) του ειδικού με αποτέλεσμα να παρουσιάζουν πεπερασμένη ακρίβεια, μεγάλο χρόνο υλοποίησης, αδυναμία γενίκευσης. Έτσι, η απόδοση των συστημάτων αυτών εξαρτάται από το μέγεθος και ποιότητα (θορυβώδη, ελλιπή δεδομένα κ.α.) των δεδομένων, το πλήθος των συνδυασμών των ποσοτικών χαρακτηριστικών που περιγράφουν τα δεδομένα, τον καθορισμό των πλούσιων σε πληροφορία χαρακτηριστικών, την σημαντικότητα των επιμέρους χαρακτηριστικών και των μαθηματικών κριτηρίων ταξινόμησης. Για παράδειγμα πολλά χαρακτηριστικά περιγράφουν καλύτερα την υπό μελέτη διεργασία αλλά η εξαγωγή των πλούσιων σε προγνωστική πληροφορία χαρακτηριστικών απαιτεί πολλούς συνδυασμούς και μεγάλη υπολογιστική ισχύ. Επίσης πολλά χαρακτηριστικά σημαίνει εξειδίκευση του συστήματος στα δεδομένα εκπαίδευσης και αδυναμία εφαρμογής σε άγνωστα δεδομένα. Η παρούσα διατριβή διαπραγματεύεται τον σχεδιασμό, ανάπτυξη και υλοποίηση νέων μεθόδων επεξεργασίας και ανάλυσης ιατρικών εικόνων, επικεντρώνοντας ειδικότερα στην εφαρμογή των μεθόδων αυτών σε υπολογιστικό σύστημα μικροσκοπίας για την διάγνωση όγκων εγκεφάλου τύπου αστροκυττώματος. / Even though histological diagnosis is fundamentally important for patient's management, the potential of diagnostic errors in astrocytomas grading still remains substantially high, ranging from 25% to 40% in routine conditions. Diagnostic errors originate mainly from the lack of experience of experts; rare cancers low prevalence and their biological complexity hinder the establishment of concrete criteria able to predict tumours' behaviour, and, thus, to administrate proper treatments. The latter might explain the fact that a/ although promising treatments have been proposed, death rates have not been yet reduced and b/ the cost of rare cancers management still remains one of the highest healthcare economic burdens in Europe and worldwide. The aim of this thesis was to design, develop and implement new computerized methods to improve manual and computer-assisted malignancy grading of astrocytomas. Scientific objectives comprised: a/ develop a reliable and accurate segmentation algorithm for nuclei detection in routinely stained with H&E histopathological images of astrocytomas, b/ investigate and quantify modifications in nuclei morphology and texture with respect to the degree of tumour abnormality of astrocytic tumours, c/ evaluate whether quantitative analysis of cell nuclei by computer-assisted image analysis could assist the routinely performed malignancy grading of astrocytomas using conventional means, d/ investigate potential modifications in chromatin distribution, which might be used to improve the diagnostic evaluation of cases that histopathologists have difficulty in reaching definite diagnosis (i.e. 'intermediate' grade tumours), e/ support more reliable separation of high grade tumours into clinically meaningful subgroups of patients with grade III and grade IV tumours. For realizing the above objectives, a computer-assisted microscopy system was designed, built and implemented. The system was developed using novel methodologies that integrated state-of-art pattern recognition algorithms for microscopy image segmentation and classification. In addition, new classification techniques have been introduced. The usefulness of the proposed methods has been validated experimentally.

Η ανάπτυξη ενός ενσωματωμένου στο όχημα συστήματος υποβοήθησης του οδηγού για αποφυγή συγκρούσεων με άλλα οχήματα, βρίσκεται τελευταία στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος. Στα συστήματα αυτά η αξιοπιστία αποτελεί ένα πολύ σημαντικό παράγοντα. Στην παρούσα εργασία αναπτύσσεται ένα σύστημα αναγνώρισης προπορευόμενου οχήματος βασισμένο σε εικόνες οι οποίες λαμβάνονται από βιντεοκάμερα που έχει ενσωματωθεί στο όχημα. Η μεθοδολογία την οποία επιλέξαμε να εργαστούμε περιλαμβάνει τον εντοπισμό των κόκκινων εικονοστοιχείων στην εικόνα και τη δημιουργία της αντίστοιχης δυαδικής εικόνας. Στη συνέχεια, με μορφολογική επεξεργασία της δυαδικής εικόνας εντοπίζουμε τις περιοχές που αντιστοιχούν στα πιθανά φανάρια του οχήματος. Με βάση τα σημεία των πιθανών φαναριών καθορίζουμε την περιοχή στην οποία περικλείεται το όχημα. Για την επιβεβαίωση της ύπαρξης οχήματος στην περιοχή αυτή, εκτελούμε έναν έλεγχο συμμετρίας βασιζόμενοι στην ομοιότητα των υποεικόνων και συνεχίζουμε με τον προσεγγιστικό υπολογισμό της απόστασής του. Τέλος, παρουσιάζουμε τα αποτελέσματα της μεθόδου, τα συμπεράσματα που προέκυψαν και προτείνουμε κατευθύνσεις για μελλοντικές βελτιώσεις. / Developing on-board automotive driver assistance systems aiming to alert drivers about possible collision with other vehicles has attracted a lot of attention lately. In these systems, robust and reliable vehicle detection is a critical step. In this work a vehicle detection system is developed based on video frames grabbed by a camera mounted on the vehicle. Vehicle detection is mainly based on the detection of its red rear-lights. First we detect all red pixels of the frame and create the corresponding binary image (mask). Then we detect the areas that possibly constitute vehicle’s rear-lights by performing morphological binary image processing. Based on that, we determine the boundary of the vehicle. To verify the presence of the vehicle in this area, we perform a symmetry test based on sub-image similarity. Finally, we present some experimental results and give directions for future improvements.