Η BPL τεχνολογία είναι μια υποσχόμενη τεχνολογία η οποία προσφέρει τηλεπικοινωνιακές υπηρεσίες μέσω των γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας και η οποία τα τελευταία χρόνια γνωρίζει ραγδαία ανάπτυξη. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η παρουσίαση της BPL τεχνολογίας και η υλοποίηση της με τρεις διαφορετικούς τρόπους σε συγκεκριμένο ηλεκτρικό δίκτυο. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια γενική αναφορά στην BPL τεχνολογία. Παρουσιάζονται τα επίπεδα του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας τα οποία συμμετέχουν σε ένα BPL δίκτυο, τα διάφορα δίκτυα πρόσβασης, οι αρχιτεκτονικές και ο εξοπλισμός τους, καθώς και διάφορα προβλήματα που αντιμετωπίζει η συγκεκριμένη τεχνολογία. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφονται τα επίπεδα του BPL δικτύου. Αναλύονται οι διάφορες τεχνικές διαμόρφωσης όπως η OFDM (ορθογώνια μέθοδος διαμόρφωσης με διαίρεση συχνότητας) και η διαμόρφωση απλωμένου φάσματος. Επίσης γίνεται αναφορά στη διαχείρηση σφαλμάτων, στο BPL MAC στρώμα καθώς και στα πρωτόκολλα 802.11. Στο τρίτο κεφάλαιο αναφέρονται οι διάφορες τηλεπικοινωνιακές υπηρεσίες που προσφέρονται από την BPL τεχνολογία καθώς και οι εφαρμογές του έξυπνου δικτύου (Smart Grid) και του έξυπνου σπιτιού (Smart Home) που υλοποιούνται με τη συγκεκριμένη τεχνολογία. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται μια σύντομη αναφορά στην τεχνολογία των οπτικών ινών και στο τρόπο με τον οποίο η τεχνολογία αυτή θα χρησιμοποιηθεί ως δίκτυο κορμού το οποίο θα φτάνει μέχρι και τους μετασχηματιστές μέσης/χαμηλής τάσης. Επίσης παρουσιάζεται και η PON-BPL τεχνολογία. Στο πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο πραγματοποιείται η σχεδίαση του BPL δικτύου πρόσβασης με τρεις διαφορετικές αρχιτεκτονικές σε περιοχή της Λακωνίας της οποίας το ηλεκτρικό δίκτυο ψηφιοποιήθηκε με τη χρήση ενός προγράμματος GIS (Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών) και συγκεκριμένα του Mapinfo. Στη συνέχεια γίνεται σύγκριση των αρχιτεκτονικών ως προς το κόστος και την ταχύτητα. / BPL technology is a promising technology that offers telecommunications services through power lines, which in the recent years is facing a rapid development. The object of this specific project is the presentation of BPL technology and its realization in three different ways on a specific power grid. In the first chapter there is a general reference to BPL technology. Also it includes a presentation of the levels of the power grid which participate in a specific BPL network. Furthermore there is a presentation of the various access network, their architectures, equipment and various problems faced by this technology. The second chapter contains the description of the levels of BPL network. Also various modulation techniques like OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) and spread-spectrum configuration are analyzed. Finally there is a reference to the management of errors, BPL MAC layer and to the protocols 802.11 as well. In the third chapter there is a reference about the various telecommunication services which are provided via BPL technology as well a reference for the implementations of the Smart Grid and Smart House which are realized with the specific technology. At chapter four a brief reference is conducted about the optical fiber technology and about the manner in which this technology will be used as a backbone which reaches up the medium/low voltage transformers. Also PON-BPL technology is presented. Finally in the fifth and last chapter takes place the design of BPL access network with three different architectures in an area of Laconia whose power grid digitized by using a GIS program (Geographic Information Systems), namely the Mapinfo. Eventually there is a comparison between architectures as concern the cost and the speed of realization needed.

Η παρούσα εργασία αποτελεί μια ερευνητική προσέγγιση στην οποία μελετήθηκε η αξιοποίηση του διαδικτύου και συγκεκριμένα των σχολικών διαδικτυακών χώρων στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση της Αχαΐας. Σκοπός της εργασίας ήταν να διερευνηθεί: α) ο ρόλος των σχολικών διαδικτυακών χώρων στην εκπαίδευση, β) τα στοιχεία που προβάλλονται από τους σχολικούς διαδικτυακούς χώρους και γ) αν διευκολύνουν την επικοινωνία ανάμεσα στη σχολική και την ευρύτερη κοινότητα. Για τη συλλογή των δεδομένων εφαρμόστηκε πολυμεθοδολογική προσέγγιση. Πιο συγκεκριμένα, έγινε παρατήρηση όλων των σχολικών διαδικτυακών χώρων των σχολείων της Πρωτοβάθμιας Εκπαίδευσης Αχαΐας, ώστε να διαπιστωθεί η δομή τους και οι πληροφορίες που προβάλλονται. Για την επίτευξη της αντικειμενικότητας της παρατήρησης, πραγματοποιήθηκε επιπρόσθετη παρατήρηση και αξιολόγηση των σχολικών διαδικτυακών χώρων από ειδικευμένους γνώστες των Νέων Τεχνολογιών σε συγκεκριμένους άξονες, μέσα από φύλλο παρατήρησης. Κατόπιν, διεξήχθησαν συνεντεύξεις από επιλεγμένα άτομα, τα οποία σχετίζονται με τη χρήση των Νέων Τεχνολογιών στην εκπαίδευση και έχουν ταυτόχρονα μεγάλη εκπαιδευτική εμπειρία, ώστε να διευκρινιστούν οι λόγοι και ο σκοπός δημιουργίας των διαδικτυακών αυτών χώρων. Για την ερμηνευτική προσέγγιση της έρευνας χρησιμοποιήθηκε ως θεωρητικό πλαίσιο η σχέση των Τ.Π.Ε. και του Διαδικτύου με την Εκπαίδευση και η αξιολόγηση των διαδικτυακών χώρων μέσα από σχετικές έρευνες. Τα συμπεράσματα στα οποία καταλήγει η εργασία δείχνουν ότι ο ρόλος των σχολικών δικτυακών χώρων στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση της Αχαΐας είναι περισσότερο ενημερωτικός και λιγότερο εκπαιδευτικός και ψυχαγωγικός και ότι δεν παρέχουν μηχανισμούς αλληλεπίδρασης και ανατροφοδότησης με τον επισκέπτη. Επιπλέον, η έρευνα έδειξε ότι οι παραπάνω διαδικτυακοί χώροι εστιάζουν περισσότερο στην προβολή πληροφοριών και πολιτιστικών δράσεων των σχολείων και λιγότερο στην επικοινωνία μεταξύ των μελών της σχολικής κοινότητας και των σχολείων με την τοπική κοινωνία. Τέλος, προτείνονται τρόποι βελτίωσης, ώστε οι σχολικοί ιστότοποι να αποτελέσουν ένα χρήσιμο εκπαιδευτικό, επικοινωνιακό και ψυχαγωγικό εργαλείο. / The present paper work is a research approach in which we studied the use of the internet and specifically of school websites in the Primary Education of Achaia. The aim of this work was to investigate: a) the role of school websites in education, b) the items displayed by school websites, and c) if they facilitate communication between the school and the wider community. For the data collection we applied the multimethodological approach. In particular, we held an observation of all school websites of the primary schools of Achaia, to determine the structure and the information displayed. To achieve the objectivity of observation, we performed additional observation and evaluation of school websites by skilled and specialized users of New Technologies in specific categories, through observation sheet. Afterwards, we conducted interviews with selected individuals, who are related to the use of ICT in education and they also have great educational experience, in order to clarify the reasons and the purpose of creation of these websites. For the interpretive approach of this work we used as theoretical framework the relationship of ICT and the Internet with education and also the evaluation of websites through relevant researches. The conclusions in which ends up this work show that the role of school websites in the Primary Education of Achaia is more informative and less educative and recreational and that the school websites do not provide mechanisms of interaction and feedback with the visitor. Additionally, the research has shown that the school websites focus more on the projection of information and promotion of cultural activities in schools and less on communication between members of the school community and schools with the local community. Finally, we propose ways of improvement, so as the school websites will be able to constitute a useful educational, communication and entertainment tool.

Ένας σημαντικός παράγοντας για την αποτελεσματική συνεργασία μεταξύ των μελών ομάδας εργασίας, που είναι πρωταρχικής σημασίας για την επιτυχημένη υλοποίηση των τεχνικών έργων, είναι η αποδοτική επικοινωνία τους. Η επικοινωνία αυτή, όμως, δυσχεραίνεται λόγω του κατακερματισμού του κατασκευαστικού τομέα, του τεράστιου όγκου και της ποικιλομορφίας των πληροφοριών της διαδικασίας κατασκευής, των γεωγραφικών αποστάσεων μεταξύ του κεντρικού γραφείου της κατασκευαστικής εταιρίας και των εργοταξίων, καθώς και της μοναδικότητας και της πολυπλοκότητας των τεχνικών έργων. Οι προηγούμενες ερευνητικές προσπάθειες και οι εμπορικές εφαρμογές που σχετίζονται με τη διαχείριση πληροφοριών στη βιομηχανία των κατασκευών έχουν κυρίως επικεντρωθεί στην ηλεκτρονική διαχείριση εγγράφων (αλλά όχι ουσιαστικά στη διαχείριση πληροφοριών) και έχουν θέσει το εννοιολογικό πλαίσιο των διαδικτυακών βάσεων δεδομένων για τον κατασκευαστικό κλάδο. Περαιτέρω, μερικές ερευνητικές προσπάθειες έχουν οδηγήσει σε πιλοτική ανάπτυξη συστήματος διαχείρισης πληροφοριών, αλλά αυτές έχουν εστιάσει εν γένει σε μεμονωμένα τμήματα της κατασκευαστικής διαδικασίας και στις πιο βασικές πληροφορίες αυτών. Στα πλαίσια της εργασίας σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε ένα διαδικτυακό σύστημα διαχείρισης και διακίνησης πληροφοριών, ως προσπάθεια βελτίωσης της επικοινωνίας των συμμετεχόντων στην κατασκευαστική διαδικασία. Το σύστημα αποτελεί δεδομενο-κεντρική προσέγγιση, σε αντίθεση με τις εγγραφο-κεντρικές προσεγγίσεις των υπαρχόντων συστημάτων, και έχει δώσει έμφαση στον αναλυτικό σχεδιασμό της βάσης δεδομένων. Η ανάπτυξη του συστήματος βασίστηκε σε διερεύνηση που έγινε με χρήση ερωτηματολογίου και έδειξε ότι η ελληνική κατασκευαστική βιομηχανία δεν χρησιμοποιεί γενικά προηγμένα συστήματα διαχείρισης πληροφοριών κυρίως λόγω της περιορισμένης αποτελεσματικότητας των υπαρχόντων συστημάτων. Το προτεινόμενο σύστημα αποτελείται από μία δομημένη σχεσιακή βάση δεδομένων και μία δυναμική, οδηγούμενη από δεδομένα, διαδικτυακή εφαρμογή που επιτρέπει στους χρήστες του συστήματος να αλληλεπιδρούν μακρόθεν με τη βάση δεδομένων. Η βάση δεδομένων σχεδιάστηκε μετά από διερεύνηση και καταγραφή τόσο των χρηστών του συστήματος όσο και των απαιτούμενων πληροφοριών. Ο τελικός σχεδιασμός της βάσης δεδομένων, ο οποίος προέκυψε μετά από βρόχους μοντελοποίησης οντοτήτων και κανονικοποίησης, περιλαμβάνει 32 τύπους οντότητας με 42 σχέσεις μεταξύ τους και 172 ιδιότητες συνολικά. Ο σχεδιασμός της βάσης δεδομένων ολοκληρώθηκε με την ανάπτυξη 70 ερωτημάτων, που αποτελούν είτε συνδυασμό ανάκτησης δεδομένων που πληρούν συγκεκριμένα κριτήρια είτε προϊόντα επεξεργασίας των δεδομένων. Οι χρήστες του συστήματος μπορούν να αλληλεπιδρούν με τη βάση δεδομένων μέσω της διαδικτυακής εφαρμογής και να εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες, όπως εισαγωγή, αναζήτηση, θέαση, τροποποίηση/ενημέρωση και διαγραφή δεδομένων. Η πρόσβαση στον ιστότοπο του συστήματος ελέγχεται με ονόματα και κωδικούς πρόσβασης. Η υλοποίηση της βάσης δεδομένων και της διαδικτυακής εφαρμογής έγινε με τα λογισμικά MS-Access και Dreamweaver MX αντίστοιχα. Ως τεχνολογία εξυπηρετητή χρησιμοποιήθηκαν οι Active Server Pages, ως γλώσσα προγραμματισμού η VBScript και ως εξυπηρετητής δικτύου ο Internet Information Server. Η λειτουργικότητα και η αποτελεσματικότητα του συστήματος ελέγχθηκαν με την πιλοτική εφαρμογή. Το σύστημα παρουσιάζει ικανοποιητική αποτελεσματικότητα ως προς τη δυναμική ενημέρωση των πληροφοριών, την επεξεργασία των δεδομένων και την παροχή αξιόπιστων αποτελεσμάτων. Με την αποκτηθείσα εμπειρία εκτιμάται ότι τα διαδικτυακά συστήματα διαχείρισης πληροφοριών με σχεδιασμό λεπτομερούς βάσης δεδομένων μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την επικοινωνία των συμμετεχόντων στην κατασκευή τεχνικών έργων με αποτέλεσμα την αύξηση της παραγωγικότητας της κατασκευαστικής ομάδας, την οικονομία χρόνου και πόρων, και τη βελτίωση της ποιότητας κατασκευής. / Communicating effectively among task groups is one of the most important factors for the success of a project. This communication, however, is hindered by the extended fragmentation of the construction industry, the large volumes and wide dissimilarity of the information involved in the construction process, and the uniqueness and complexity of construction projects. The distance between the construction company headquarters and construction sites augments the communication problem. Previous research efforts and commercial applications concerning information management for the construction industry have mainly focused on electronic document management and have set the conceptual framework of web databases for the construction industry. Further, some of the research efforts have included pilot implementation of management systems, but rather on parts of the construction process and including only the most basic information. A web-based system that facilitates construction information management and communication is designed and implemented. Unlike common document-based systems, the present work focuses on demonstrating the potential of data-centric web databases in enhancing the communication process during project execution. The system development has taken into consideration results from a questionnaire-based research in the Greek construction industry, which has indicated the absence of advanced information management systems, mainly because of the limited efficiency of existing systems. The proposed system consists of a relational database and a dynamic, data-driven web application that allows the end users to remotely interact with the database. The database design, which has been preceded by an end users analysis and an information analysis, has involved loops of entity modelling and normalisation. The database contains 32 tables with 42 relationships among them, a total of 172 fields, and 70 queries that constitute either retrieval of data that satisfy preset criteria or products of data processing. End users access the database through the internet and can perform certain transactions, such as insert, search, view, update, and delete data. The access to the system is controlled with usernames and passwords. The system has been implemented using MS-Access as the database management system and Macromedia Dreamweaver MX for developing the data-driven web application. Active Server Pages have been selected as server technology, VBScript as the programming language, and Internet Information Server as the web server. The effectiveness and efficiency of the system has been tested with a pilot application. Results from the pilot application demonstrate the technical feasibility of the system and its enhanced capability, compared to ordinary practices, to provide concise and reliable information, quick/remote access, and prompt updating potential. As a result, communication among project participants can improve, misunderstandings can be reduced or eliminated, and more time can be spent on decision-making. Ultimately, this will lead to increased productivity, time and cost savings, as well as to higher construction quality.

Τα συστήματα που έχουν πολλαπλές κεραίες σε πομπό και δέκτη (ΜΙΜΟ) έχουν την δυνατότητα να επιτύχουν υψηλούς ρυθμούς δεδομένων και αυξημένη αξιοπιστία χωρίς να απαιτείται επιπλέον εύρος ζώνης ή ισχύς μετάδοσης. Η βασική αρχή στην οποία βασίζονται είναι ότι το σήμα που εκπέμπεται από τον πομπό διέρχεται από περισσότερα του ενός ανεξάρτητα κανάλια. Ο δέκτης εκμεταλλευόμενος τις πολλαπλές λήψεις του ίδιου σήματος μπορεί να βελτιώσει την απόδοσή του. Η εισαγωγή πολλαπλών κεραιών σε κάποια συστήματα δεν είναι δυνατό να συμβεί συνήθως λόγω του χώρου που απαιτείται. Παρόλα αυτά, σε αυτό το περιβάλλον επικοινωνίας υπάρχουν συνήθως πολλαπλοί χρήστες που μπορούν να συνεργαστούν και να δημιουργήσουν ένα κατανεμημένο σύστημα ΜΙΜΟ, που αναφέρεται στην βιβλιογραφία ως συνεργατικό (cooperative). Στα συστήματα MIMO έχουν προταθεί τεχνικές προσανατολισμένης επικοινωνίας (beamforming) με σκοπό την ακύρωση των παρεμβολών και του θορύβου στο δέκτη. Οι τεχνικές αυτές απαιτούν την γνώση της κατάστασης του καναλιού αφού πραγματοποιούν διάσπαση της μήτρας των συντελεστών του καναλιού κατά παράγοντες ώστε να εξάγουν τα διανύσματα βάρους με τα οποία θα πολλαπλασιάσουν τις ακολουθίες των συμβόλων που λαμβάνει ο δέκτης ή /και των συμβόλων που μεταδίδει ο πομπός. Συγκεκριμένα, μελετήθηκε η περίπτωση της τεχνικής προσανατολισμένης επικοινωνίας που στηρίζεται στην μέθοδο SVD η οποία πολλαπλασιάζει το διάνυσμα των προς μετάδοση συμβόλων στον πομπό και το διάνυσμα των ληφθέντων συμβόλων στο δέκτη με τα κατάλληλα ιδιάζοντα διανύσματα, επιτυγχάνοντας προσανατολισμένη επικοινωνία λήψης και εκπομπής (transmit και receive beamforming). Όπως αναφέρθηκε, η συγκεκριμένη μέθοδος απαιτεί την γνώση της κατάστασης του καναλιού σε πομπό και σε δέκτη. Για αυτό το σκοπό αρχικά θα μελετηθεί η επίδραση της εκτίμησης του καναλιού στην επίδοση της μεθόδου η οποία διεξάγεται από ένα εκτιμητή μέγιστης πιθανοφάνειας από ακολουθίες συμβόλων εκμάθησης που έχει μεταδώσει ο πομπός. Στην συνέχεια θα εξεταστεί η περίπτωση που τα κανάλια μπορούν να περιγραφούν από ένα μοντέλο πολλαπλών μονοπατιών. Ένα τέτοιο μοντέλο είναι δυνατό να εκτιμηθεί από δείγματα της κρουστικής απόκρισης του καναλιού, βελτιώνοντας περαιτέρω την επίδοση του συστήματος. Επίσης, παρέχει και την δυνατότητα της πρόβλεψης των μεταγενέστερων καταστάσεων του καναλιού, μειώνοντας αρκετά τον αριθμό των συμβόλων εκμάθησης που απαιτούνται. Η εκτίμηση των παραμέτρων του μοντέλου του καναλιού θα γίνει με την βοήθεια της μεθόδου ESPRIT. Τελικά, θα ενσωματωθεί η εκτίμηση του μοντέλου και στην τεχνική προσανατολισμένης επικοινωνίας και θα μελετηθεί η επίδοσή της. Στην συνέχεια θα εφαρμόσουμε την προηγούμενη διάταξη στην περίπτωση των συνεργατικών συστημάτων. Θα εφαρμοστεί λοιπόν, σε ένα τέτοιο σύστημα η τεχνική με την εκτίμηση του μοντέλου του καναλιού και θα αναλυθεί η επίδοσή του για τα δύο πιο γνωστά πρωτόκολλα επικοινωνίας μεταξύ του κόμβου-πηγής και των κόμβων-συνεργατών, το ενίσχυσης και προώθησης και το αποκωδικοποίησης και προώθησης. / The systems that have multiple transmit and receive antennas (MIMO) can achieve high data rates and increased reliability without the need for additional bandwidth or transmission power. The aforementioned is based on the transmission of the signal of the transmitter via multiple independent channels. The receiver can use the multiple versions of the same signal to improve its performance. The introduction of multiple antennas in some systems it is not possible due to the lack of space. On contrast, in a multi-user environment there are users of a single antenna that can cooperate to construct a distributed MIMO system, which are called in the bibliography as a cooperative system. A number of beamforming schemes have already proposed in MIMO systems with the view of interference and noise cancellation. These schemes compute the singular value decomposition of the channel matrix and use the singular vectors to extract the weight vectors that are used to multiply the sequences of symbols that transmitter transmits and the symbols that receiver receives. This scheme achieves transmit and receive beamforming and transmitter and receiver must have full channel state information (CSI). The next step is to examine the performance of this method under channel estimation errors. The estimation of the channel is carried out with a maximum likelihood estimator from training sequences that were transmitted from the transmitter. After that, we examine the case in which the channel taps can be modeled by a multipath model. The parameters of a model of this kind can be computed from noise corrupted samples with sub-space methods. In this thesis we use the ESPRIT method for the estimation of these parameters. After the estimation of the model’s parameters we can use the model to predict future values of channel taps, decreasing with this way the number of the training symbols that are needed. Then, we will use this method in the system with the beamforming scheme and we will evaluate its performance. Finally, the complete infrastructure will be applied to a cooperative system and its performance will be tested for the two most popular cooperation protocols, the amplify and forward protocol and the decode and forward protocol.

Η παρούσα εργασία είναι μια ερευνητική προσέγγιση και συγκεκριμένα πρόκειται για μία μελέτη περίπτωσης της online ελληνικής κοινότητας ενός διάσημου πολυχρηστικού διαδικτυακού παιχνιδιού, του Hattrick. Σκοπός μας είναι να μελετήσουμε: α) τα χαρακτηριστικά της online επικοινωνίας μεταξύ των μελών μιας δικτυωμένης κοινωνίας β) το είδος των κοινωνικών σχέσεων που αναπτύσσονται εντός μιας online κοινότητας κατά την επικοινωνία των μελών της και γ) αν ευνοείται η προώθηση της άτυπης δια βίου εκπαίδευσης των μελών μιας δικτυωμένης κοινωνίας, όταν παράγονται κοινωνικές σχέσεις μεταξύ τους. Για τη συλλογή των δεδομένων μας εφαρμόζουμε πολυμεθοδολογική προσέγγιση. Ειδικότερα, διεξάγουμε online συνεντεύξεις από κάποια μέλη αυτής της κοινότητας, online παρατήρηση στις διασκέψεις της και ανάλυση κειμένου στα καταστατικά του παιχνιδιού. Κατόπιν εφαρμογής ανάλυσης κειμένου στα ερευνητικά δεδομένα μας, επιχειρούμε την ερμηνεία τους με βάση το θεωρητικό πλαίσιο του Γάλλου Κοινωνιολόγου Pierre Bourdieu, το οποίο αποτελεί μια προσέγγιση που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ερμηνευτικό πλαίσιο στις έρευνες των κοινωνικών δικτυώσεων. Τα συμπεράσματα στα οποία καταλήγουμε από τη μελέτη περίπτωσης δείχνουν ότι η online κοινότητα του Hattrick αποτελεί πηγή κοινωνικού και πολιτισμικού κεφαλαίου για τα μέλη της, κι ότι μέσα από τους ποικίλους τρόπους επικοινωνίας και συμμετοχής των μελών στις διάφορες δραστηριότητες της κοινότητας, τα μέλη μπορούν να αναπτύξουν κάποιες δεξιότητές τους, να καλλιεργήσουν νέες προδιαθέσεις, να αποκτήσουν νέες στάσεις ζωής και να εμπλουτίσουν τις γνώσεις τους, γεγονός που αποδεικνύει ότι η συγκεκριμένη online κοινότητα μπορεί να αποτελέσει κι αυτή ένα άτυπο περιβάλλον προώθησης της διά βίου εκπαίδευσης. / -

The main goal of this thesis is to propose an evaluation method for visual interface design and more specifically for website design. The proposed visual design evaluation method is an adaptation of Preference Mapping (PM) techniques. It is based on overall preference ratings after multiple comparisons of alternative designs and on various multivariate statistical techniques for the analysis, visualization and interpretation of the resulting data. The suitability of the approach for visual interface design evaluation has been explored in four case studies involving overall 149 participants judging 51 websites. In each case study a different website domain was explored in order to examine whether the importance of certain design characteristics is context specific. Heterogeneity in preferences and perceptions was also studied showing that average construct scores are only representative for subsections of the participant sample. In order to aid the preference interpretation process additional data about study websites have been collected from three distinct sources: a) Subjective construct ratings provided by the participants after preference evaluation b) Descriptive attribute ratings obtained from trained expert panel on the same websites c) Objective measures of visual characteristics of the websites In each case study the potential of these types of measurements to explain preference variance has been investigated individually and in combination. The results showed that depending on the characteristics of each case study varying combinations of these types of data had the best explanatory power. A variety of methods (e.g. Internal and External PM) and statistical techniques (e.g. Principal Component Analysis (PCA), Generalized Procrustes Analysis (GPA) and Partial Least Squares (PLS)) have been used in order to summarize and visualize participant preference data of all case studies. In general, the method proposed in this thesis has several advantages over other visual design evaluation methods as for example use of standardized questionnaires. The method is flexible and can be used in various stages of design development but most importantly it allows for the identification of important visual design characteristics without ignoring the diversity that exist both among users and among website domains. These advantages have been demonstrated in the visual design evaluation studies presented in this thesis involving websites from four distinct domains. / Ο στόχος της παρούσας διατριβής είναι η πρόταση και ανάπτυξη μεθόδου αξιολόγησης διεπιφανειών χρήστη που θα λαμβάνει υπόψη τόσο τα αντικειμενικά χαρακτηριστικά σχεδιασμού, όσο και την υποκειμενική διάσταση που διέπει αξιολογήσεις με επίκεντρο τον χρήστη. Για την επίτευξη του στόχου αυτού αναπτύχθηκε μέθοδος αξιολόγησης, η οποία βασίζεται στην συγκριτική αξιολόγηση εναλλακτικών σχεδιασμών κατά την φάση συλλογής δεδομένων και στην χαρτογράφηση προτίμησης κατά την φάση ανάλυσης αποτελεσμάτων. Για την διερεύνηση της καταλληλότητας της προτεινόμενης μεθόδου αξιολόγησης, διεξήχθησαν τέσσερις μελέτες περίπτωσης κατά τις οποίες αξιολογήθηκαν συνολικά 51 ιστοσελίδες από 149 αξιολογητές. Κάθε μελέτη περίπτωσης διερευνούσε διαφορετική κατηγορία ιστοσελίδων και διαφορετικά σενάρια χρήσης της μεθόδου (π.χ. φάση προδιαγραφών, αξιολόγηση πρωτοτύπων κ.α.), έτσι ώστε να αξιολογηθεί η δυνατότητα της μεθόδου να εφαρμοστεί σε διαφορετικές συνθήκες. Σημαντικό πλεονέκτημα της προτεινόμενης μεθόδου είναι η δυνατότητα αναγνώρισης ετερογένειας απόψεων του δείγματος, η οποία σε άλλες μεθόδους αξιολόγησης θεωρείται θόρυβος στα δεδομένα και παραβλέπεται. Τα αποτελέσματα των αξιολογήσεων αναδεικνύουν σημαντική ετερογένεια αλλά και σχετική συμφωνία στις προτιμήσεις και αντιλήψεις των συμμετεχόντων. Με στόχο την ερμηνεία των αποτελεσμάτων από τα πειράματα αξιολόγησης διερευνήθηκαν τρεις πηγές δεδομένων πέρα από τις ταξινομήσεις προτίμησης από τους συμμετέχοντες σε όλες τις μελέτες περίπτωσης: α) αξιολογήσεις βάσει υποκειμενικών χαρακτηριστικών από τους ίδιους τους συμμετέχοντες που ταξινόμησαν τις ιστοσελίδες με βάση την προτίμηση τους β) αξιολογήσεις περιγραφικών και αντικειμενικών σχεδιαστικών χαρακτηριστικών από ομάδα εκπαιδευμένων εμπειρογνωμόνων γ) Αντικειμενικές μετρήσεις σχεδιαστικών χαρακτηριστικών με αυτόματα και ημιαυτόματα εργαλεία αναγνώρισης εικόνας Η δυνατότητα να ερμηνευτούν οι προτιμήσεις των χρηστών με την βοήθεια αυτών των πηγών δεδομένων, διερευνήθηκε ξεχωριστά αλλά και σε συνδυασμό σε κάθε μελέτη περίπτωσης. Στόχος ήταν να αποτιμηθεί η δυνατότητα συσχέτισης δεδομένων που διακατέχονται από διαφορετικά επίπεδα υποκειμενισμού με τις προτιμήσεις των συμμετεχόντων. Ιδανικά, θα αρκούσαν αντικειμενικές μετρήσεις και δεν θα επιβαρύνονταν οι χρήστες με επιπλέον βαθμολογήσεις των διεπιφανειών. Τα αποτελέσματα όμως έδειξαν ότι ένας συνδυασμός αντικειμενικών και υποκειμενικών χαρακτηριστικών ήταν ο βέλτιστος για την επιτυχή ερμηνεία των προτιμήσεων των χρηστών. Η μέθοδος αξιολόγησης που προτείνεται στα πλαίσια αυτής της διατριβής παρουσιάζει συγκριτικά πλεονεκτήματα σε σχέση με την χρήση τυποποιημένων ερωτηματολόγιων που είναι η επικρατέστερη μέθοδος στον χώρο της επικοινωνίας ανθρώπου υπολογιστή. Τα πλεονεκτήματα αυτά σχετίζονται κυρίως με την ευελιξία της μεθόδου και γίνονται εμφανή στις μελέτες αξιολόγησης που διεξήχθησαν με στόχο την εφαρμογή της μεθόδου για την αξιολόγηση ιστοσελίδων που ανήκουν σε τέσσερα διαφορετικά πεδία εφαρμογής.

Είναι γνωστό από τη Θεωρία της Πληροφορίας, πως η δειγματοληψία σημάτων ακολουθεί το Θεώρημα των Shannon-Nyquist. Σύμφωνα με το θεώρημα αυτό, για την εκτέλεση της δειγματοληψίας ενός σήματος χωρίς απώλεια πληροφορίας, ο ρυθμός δειγματοληψίας αυτού θα πρέπει να είναι τουλάχιστον δύο φορές μεγαλύτερος από τη μεγαλύτερη συχνότητα που εμφανίζεται στο φάσμα του σήματος. Αυτή τη θεωρία κατάφερε – κατά κάποιο τρόπο - να ανατρέψει το 2006 μια νέα, αυτή της Συμπιεσμένης Καταγραφής που ξεκίνησε από δύο επιστημονικές εργασίες των Donoho, Candes, Romberg και Tao και η οποία έρχεται να αλλάξει τα έως σήμερα δεδομένα. Σήμερα, λίγα έτη αργότερα, μια αφθονία θεωρητικών πτυχών της συμπιεσμένης καταγραφής εξερευνάται ήδη σε περισσότερες από 1000 δημοσιεύσεις. Οι εφαρμογές αυτής της τεχνικής εκτείνονται και σε άλλα πεδία όπως η επεξεργασία εικόνας, η μαγνητική τομογραφία, η ανάλυση γεωφυσικών δεδομένων, η επεξεργασία εικόνας radar, η αστρονομία κ.α. Η μέθοδος της συμπιεσμένης καταγραφής ή αλλιώς Compressed Sensing ή Compressed Sampling, όπως αυτή είναι γνωστή στη βιβλιογραφία, στηρίζεται στη δυνατότητα ανακατασκευής αραιών σημάτων από πλήθος δειγμάτων αισθητά κατώτερο από αυτό που προβλέπει το θεωρητικό όριο του Nyquist. Έχει αποδειχθεί ότι, η ανακατασκευή αυτή είναι δυνατή όταν το σήμα ή έστω κάποιος μετασχηματισμός του περιέχει λίγα μη μηδενικά στοιχεία σε σχέση με το μήκος του. Στα πλαίσια αυτής της εργασίας παρουσιάζονται οι βασικές αρχές που διέπουν την ανακατασκευή αραιών σημάτων μέσω της επίλυσης υπο-ορισμένων συστημάτων γραμμικών εξισώσεων. Στη συγκεκριμένη εργασία, γίνεται μία προσπάθεια εφαρμογής της εν λόγω μεθόδου στα ανερχόμενα Cognitive Radio δίκτυα (Cognitive Radio Networks - CRN) τα οποία εμφανίζουν την ιδιότητα Spectrum Sharing. Σύμφωνα με αυτή την ιδιότητα, δηλαδή, το διαμοιρασμό του διαθέσιμου φάσματος, ο πρωταρχικός στόχος, είναι η ανίχνευση και η αναγνώριση των λεγόμενων spectrum holes σε ασύρματο περιβάλλον. Πιο συγκεκριμένα, παρουσιάζεται μια Distributed (κατανεμημένη) προσέγγιση συμπιεσμένης καταγραφής φάσματος για (τα ultra-) Wideband Cognitive Radio δίκτυα. Η τεχνική Compressed Sensing εφαρμόζεται σε τοπικά CRs του δικτύου, προκειμένου να ανιχνεύσει το υπερ-ευρύ φάσμα (ultra-wideband) με ρεαλιστική πολυπλοκότητα ανάκτησης του αρχικού σήματος. Οι φασματικές εκτιμήσεις από πολλαπλούς τοπικούς CRs του δικτύου «συνενώνονται» για να αποκομίσουν το χωρικό κέρδος ποικιλομορφίας (spatial diversity gain), το οποίο όσο αυξάνεται, βελτιώνει την ποιότητα ανίχνευσης, ειδικά στην περίπτωση των υπό εξασθένιση καναλιών (channel fading effect). Αρχικά, μελετάται ένας κατανεμημένος αλγόριθμος πλειοψηφίας (Distributed Consensus Algorithm) για να επιτευχθεί η συνεργασία κατά το στάδιο της ανίχνευσης της πληροφορίας που μεταφέρεται στο δίκτυο και έπειτα η αποστολή αυτής σε ένα fusion center. Αυτού του είδους ο distributed αλγόριθμος που χρησιμοποιεί μόνο one-hop επικοινωνία, συγκλίνει γρήγορα σε συνολικά βέλτιστες λύσεις που λειτουργούν με χαμηλό φόρτο επικοινωνίας και υπολογισμού που είναι ανάλογο του μεγέθους του δικτύου. Ένα σενάριο που εξετάζεται στο πλαίσιο αυτής της εργασίας, είναι η συγκεντρωτική ανίχνευση φάσματος ευρείας ζώνης με επικαλυπτόμενες συχνότητες ή αλλιώς κανάλια που είναι κοινά (frequency overlapping) σε Cognitive Radio δίκτυα και τα οποία, χρησιμοποιούν την τεχνική Compressed Sensing καθώς επίσης και την από κοινού ανακατασκευή (Joint Reconstruction) του αρχικού σήματος. Τέλος, προτείνεται ένα σενάριο, μιας κατανεμημένης αυτή τη φορά, τεχνικής ανίχνευσης φάσματος, που βασίζεται σε κανόνες πλειοψηφίας. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης, σε περιβάλλον Matlab, επιβεβαιώνουν την αποτελεσματικότητα αυτής της προτεινόμενης προσέγγισης, δηλαδή την ανίχνευση φάσματος, από συνδυασμό Cognitive Radio δικτύων με αραιά επικαλυπτόμενες συχνότητες. / It is well known from Information Theory, that the sampling of signals should be performed as dictated by the celebrated Shannon – Nyquist theorem. According to this theorem, in order to fully recover a signal from its samples, it must be sampled at a sampling rate that should be at least twice the bandwidth of the signal. This theory has been significantly extended over the past few years by the advent of the so-called Compressed Sensing theory, which first appeared in seminal scientific articles of Donoho, Candes, Romberg and Tao in 2006. Nowadays, an abundance of theoretical aspects of compressed sensing is already explored in more than 1000 articles. Τhis technique has been applied in various fields such as image processing, magnetic tomography, analysis of geophysical data, radar image processing, astronomy etc. The method of Compressed Sensing, also known as Compressed Sampling, is related to the reconstruction of sparse signals from far fewer samples or measurements than what the theoretical limit of Nyquist suggests. It has been proved that, this reconstruction is possible when the signal or a transformation of it, contains just a few non-zero elements with respect to its length. In this work, we firstly summarize the basic principles that condition the reconstruction of sparse signals via the solution of underdetermined systems of linear equations. Next, in this Master Thesis we aim at implementing Compressed Sensing method in emerging Cognitive Radio (CR) networks with spectrum sharing. The first cognitive task preceding any dynamic spectrum access is the sensing and identification of spectral holes in wireless environments. In more detail, this work is mainly concerned with a distributed compressed spectrum sensing approach for (ultra-)wideband CR networks. Compressed sensing is performed at local CRs to scan the very wide spectrum at practical signal-acquisition complexity. Meanwhile, spectral estimates from multiple local CR detectors are fused to collect spatial diversity gain, which improves the sensing quality especially under fading channels. Initially, a distributed consensus algorithm is analyzed for collaborative sensing and fusion in a scenario where all nodes are estimating the same spectral bands. Using only one-hop local communications, this distributed algorithm converges fast to the globally optimal solutions, at low communication and computation load scalable to the network size. Another scenario that has been investigated in this thesis is the joint wideband spectrum sensing in frequency overlapping cognitive radio networks, using centralized compressive sensing techniques. Finally, for the latter scenario, a distributed compressive sensing technique, based on consensus, has been proposed. Simulation results in Matlab environment verify the effectiveness of proposed joint spectrum sensing approach in jointly sparse frequency overlapping cognitive radio networks.

Η διατριβή εισάγει μια νέα ανοιχτή αρχιτεκτονική για επικοινωνία ιατρικών απεικονιστικών εξετάσεων, η οποία παρουσιάζεται μέσω ενός νέου PACS-ιστού που εστιάζει στην τηλεακτινολογία. Η προτεινόμενη αρχιτεκτονική είναι βασισμένη στις αρχές της επέκτασης ιστού του DICOM που είναι η υπηρεσία/πρωτόκολλο WADO (Πρόσβαση μέσω Ιστού σε Επίμονα Στοιχεία Εξέτασης DICOM). Η αρχιτεκτονική ενσωματώνει υπηρεσίες DICOM και κοινές υπηρεσίες Διαδικτύου (βασισμένες στον ιστό, στο FTP, και στο ηλεκτρονικό ταχυδρομείο). Η διατριβή επίσης επεκτείνει την δυνατότητα πρόσβασης της WADO σε ολόκληρη την ιεραρχία DICOM (Ασθενής, Διαγνωστική Εξέταση, Σειρά Εξέτασης και Στοιχείο Εξέτασης). Η επέκταση της WADO καλείται WADA (Πρόσβαση μέσω Ιστού σε Συστήματα Αρχειοθέτησης DICOM). Σε αντιδιαστολή με τη WADO, η WADA περιλαμβάνει ένα πρόσθετο εσωτερικό μηχανισμό αναζήτησης και υποστηρίζει την υποβολή ιατρικής διάγνωσης. Το σύνολο των προτεινόμενων υπηρεσιών υποστηρίζει την εκτεταμένη πρόσβαση και είναι ενσωματωμένο σε μια δομή τριών επιπέδων (πελάτη, εξυπηρετητή και δεδομένων) που εξασφαλίζει ευελιξία πρόσβασης, κινητικότητα χρηστών και ενισχυμένη ασφάλεια δεδομένων. Η πλευρά των εξυπηρετητών της αρχιτεκτονικής παρέχει διεπαφές των υπηρεσιών μέσω ιστού και διασφαλισμένο χώρο προσωρινής αποθήκευσης που καλείται Περιοχές Χρηστών. Η παρούσα διατριβή μελετά επίσης υποδομή υπολογιστικού πλέγματος για την αρχιτεκτονική του PACS-ιστού και ένα συνεργατικό σχήμα μεταξύ PACS και RIS για ολοκληρωμένη διαχείριση απεικονιστικών εξετάσεων μέσω ιστού. Η προτεινόμενη αρχιτεκτονική υλοποιήθηκε πιλοτικά κυρίως με τεχνολογίες βασισμένες σε Java και προϊόντα συμβατά με πρότυπα. Η υλοποιημένη αρχιτεκτονική αξιολογήθηκε από μηχανικούς σε συνεργασία με ιατρούς. / The dissertation introduces a new open architecture for medical imaging communication illustrating a novel web Picture Archiving and Communication System (PACS), which focuses on teleradiology. The proposed architecture is based on the concept of the web extension of Digital Imaging and Communication in Medicine (DICOM) that is the Web Access to DICOM Persistent Objects (WADO) protocol/service. The architecture integrates DICOM services and common Internet services (based on web, FTP, and e-mail). The dissertation also extends WADO access capability to the whole DICOM hierarchy (Patient, Study, Series and Object). The extended WADO is called Web Access to DICOM Archives (WADA). WADA, as opposed to WADO, includes an extra internal query mechanism and support of medical reports submission. The whole of the proposed services support the extended access and are integrated into a three-tier structure (client, server and data tiers) which ensures flexibility in access, user mobility and enhanced data security. The server site of the architecture provides service interfaces through web and invulnerable space for temporary storage, called as User Domains. This dissertation also studies a computing grid infrastructure for the web PACS architecture and a cooperative scheme between PACS and Radiology Information System (RIS) for integrated administration of imaging examinations through web. The proposed architecture is pilot implemented using mainly Java-based technologies and standard-compliant products. Τhe implemented architecture is evaluated by engineers in collaboration with doctors.

Στην περιοχή του ΒΔ Λασιθίου απαντώνται οι γεωλογικοί σχηματισμοί των πλακώδων ασβεστόλιθων και των ασβεστόλιθων της ζώνης Τρίπολης. οι σχηματισμοί αυτοί είναι έντονα καρστικοποιημένοι και αποτελούν τους κύριους υδροφόρους της περιοχής έρευνας. Μεταξύ των δύο υδροφόρων, στις περιοχές Νεάπολης και Ποτάμων παρεμβάλλονται τα αδιαπέρατα στρώματα των Φυλλιτών-Χαλαζιτών. Ο υδροφόρος που αναπτύσσεται στους ανθρακικούς σχηματισμούς της ζώνης Τρίπολης κατηγοριοποιείται σε τρεις ζώνες σύμφωνα με τον υδροχημικό χαρακτήρα του υπόγειου νερού. η πρώτη ζώνη αποτελείται από τις περιοχές τροφοδοσίας του υδροφόρου (Δράσι, Άγιος Κωνσταντίνος και Ποτάμοι) με εξαίρετη ποιότητα νερού, η δεύτερη ζώνη συνιστάται από τις περιοχές των Λακωνίων και Κριτσάς, όπου το νερό του υδροφόρου έχει επηρεαστεί από τη διείσδυση του θαλασσινού νερού. Τέλος, η τρίτη ζώνη αποτελείται από τις παράκτιες περιοχές του Αγίου Νικολάου και Αλμυρού με έντονη επιρροή από την διαδικασία της υφαλμύρινσης Ο υδροφόρος που αναπτύσσεται στους Πλακώδεις ασβεστόλιθους είναι ανοικτός στην θάλασσα και επηρεάζεται στο σύνολο του από την διείσδυση του θαλασσινού νερού. Με τη χρήση των κανονικοποιημένων διαγραμμάτων των σπάνιων γαιών, τόσο σε δείγματα πετρωμάτων όσο και σε δείγματα νερού προέκυψε ότι οι δύο καρστικοί υδροφόροι επικοινωνούν υδραυλικά στην περιοχή του Δάμακα Β-ΒΔ του Αγίου Νικολάου. / The region of NW Lasithi is dominated by plattenkalk and Tripoli’s zone limestones. These geological formations are characterized by karst and host the main aquifers of study area. Impermeable layers of phyllite-quartzite formation occur between these limestone formations, in the areas of Neapolis and Potami. The aquifer hosted by the carbonate formations of Tripoli’s zone is divided in three zones based on the hydrochemical characteristics of the underground water. The first zone includes the areas Drasi, Agios Konstantinos and Potami that are the sources of the aquifer, with excellent water quality. The second zone consists of the areas Lakonia and Kritsa, in which the underground water have been infiltrated by sea water. Finally the third consists of the coastal zones of Agios Nikolaos and Almyros, which have been affected by the process of brackish water. The aquifer hosted by the plattenkalk limestones is open to the sea and is affected by the intrusion of sea water. It can be shown, using normalized rare earth element diagrams of analyses of both rocks and underground waters, that the two karstified aquifers communicate hydraulically in the area of Damakas, N-NW of city Agios Nikolaos.