In the present project I propose to describe the design, development and implementation of mobile application TaggingCreaditor. TaggingCreaditor, as its name suggests, is a tool that allows the creation and edition of content for collaborative location-based mobile games, i.e., for the called 'Tagging games', whose physical elements are identified with tags such as a QR code or RFID code tags. The application has been developed for both desktop computers and mobile devices. In this paper the editor for the mobile devices will be presented. Mobile technologies play an increasingly important role in our lives, so that it is reasonable that new ideas come up to take advantage of this technology. An interesting example is the collaborative location-based mobile games that have the great advantage that they can be used for both entertainment and learning. Examples of collaborative location-based games are MuseumScrabble or CityScrabble, of which a study will be carried out prior to the design of the content editor. The problem is that there are plenty of locations where you can play many of the existing location-based games, but we do not have a generic tool that facilitates the creation of content. This is what comes to solving TaggingCreaditor: creating content for these games so that any developer can operate his game at any location in the world. Even, a school teacher could use this tool to create content for their students in a museum to which they will visit. Therefore, this application could be considered as a useful supporting utility for collaborative location-based mobile games such as MuseumScrabble or CityScrabble mentioned before. Among the highlights and strengths of the application, we find that it is a generic and collaboration tool. First, the application is designed with the idea that it can be used by a large number of mobile location-based games, so it is a generic tool. And, secondly, the content editor has the advantage of being collaborative, allowing multiple users to create content for their own games in parallel in the same database. I would like to finish remarking the utility that a generic editor may have for the location-based games, allowing to create content of any subject for whatever the game is and in any place of the world. I also would like to highlight that the editor can be improved in a lot of different ways, for instance, an interesting improvement could be the multi-user support so that each user can create their own games without using the same database that other users. / Η παρούσα εργασία περιγράφει το σχεδιασμό, την ανάπτυξη και την υλοποίηση της εφαρμογής ΤaggingCreaditor για κινητές συσκευές. To TaggingCreaditor όπως αποκαλύπτει και το όνομα του είναι ένα εργαλείο για την παραγωγή και επεξεργασία περιεχομένου για συνεργατικά χωρο-ευαίσθητα παιχνίδια με κινητές συσκευές, όπως για παράδειγμα τα “Tagging games” όπου τα φυσικά αντικείμενα αναγνωρίζονται μέσω της σάρωσης QR ή RFID ετικετών. Η εφαρμογή αναπτύχθηκε για χρήση σε σταθερό υπολογιστή αλλά και σε κινητές συσκευές. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία θα παρουσιαστεί η εφαρμογή που αφορά στην παραγωγή και επεξεργασία περιεχομένου για κινητές συσκευές. Οι κινητές τεχνολογίες διαδραματίζουν όλο ένα και σημαντικότερο ρόλο στη ζωή μας, με αποτέλεσμα πολλές νέες ιδέες να προκύπτουν λαμβάνοντας υπόψην τα πλεονεκτήματα αυτών των τεχνολογιών. Ενδιαφέρον είναι το παράδειγμα των συνεργατικών χωρο-ευαίσθητων παιχνιδιών τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν παράλληλα για ψυχαγωγία και μάθηση. Τέτοια παραδείγματα αποτελούν τα παιχνίδια MuseumScrable και CityScrable, στα οποία έχει γίνει εκτενής μελέτη πριν το σχεδιασμό του TaggingCreaditor. Τα υπάρχοντα χωρο-ευαίσθητα παιχνίδια μπορούν να παιχτούν σε πολλούς χώρους ωστόσο δεν υπάρχει ένα εργαλείο γενικής εφαρμογής το οποίο να διευκολύνει στην δημιουργία περιεχομένου για τα παιχνίδια αυτά. Αυτό το κενό έρχεται καλύψει η παρούσα διπλωματική εργασία με το σχεδιασμό και την ανάπτυξη του εργαλείου TaggingCreaditor. To εργαλείο αυτό αναπτύχθηκε για την παραγωγή και επεξεργασία περιεχομένου για χωρο-ευαίσθητα παιχνίδια έτσι ώστε κάθε σχεδιαστής παιχνιδιού να μπορεί να σχεδιάσει παιχνίδια για να παιχτούν σε οποιαδήποτε περιοχή του κόσμου. Για παράδειγμα, ένας δάσκαλος θα μπορούσε να σχεδιάσει ένα παιχνίδι και να παράξει περιεχόμενο για αυτό ώστε να παιχτεί από τους μαθητές του κατά την διάρκεια μιας επικείμενης επίσκεψης σε ένα μουσείο. Επιπρόσθετα, αυτό το εργαλείο θα μπορούσε να αποτελεί υποστηρικτική λειτουργία για τα υπάρχοντα συνεργατικά χωρο-ευαίσθητα παιχνίδια όπως τα MuseumScrable και CityScrable. Ανάμεσα στα κυριότερα σημεία και δυνατότητες αυτής της εφαρμογής, είναι το γεγονός ότι το TaggingCreaditor είναι ένα συνεργατικό και γενικής εφαρμογής εργαλείο. Κατά πρώτον, ο σχεδιασμός έγινε έτσι ώστε πολλοί χρήστες να μπορούν συνεργατικά και παράλληλα να παράγουν και να επεξεργάζονται το περιεχόμενο των παιχνιδιών τους, χρησιμοποιώντας μια κοινή βάση δεδομένων. Κατά δεύτερον, η εφαρμογή αυτή σχεδιάστηκε με το σκεπτικό πως θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή και επεξεργασία του περιεχομένου ενός μεγάλου αριθμού χωροευαίσθητων παιχνιδιών, κάτι που κάνει το συγκεκριμένο εργαλείο να είναι εργαλείο γενικής εφαρμογής. Θα ήθελα να κλείσω τονίζοντας την χρησιμότητα που μπορεί να έχει ένα τέτοιο εργαλείο γενικής εφαρμογής για τα χωρο-ευαίσθητα παιχνίδια, επιτρέποντας την δημιουργία και επεξεργασία περιεχομένου γύρω από οποιαδήποτε θεματική ενότητα, για οποιοδήποτε παιχνίδι και σε οποιαδήποτε περιοχή του κόσμου αυτό παίζεται. Θα ήθελα επίσης να τονίσω πως το συγκεκριμένο εργαλείο μπορεί να βελτιωθεί με πολλούς διαφορετικούς τρόπους όπως για παράδειγμα να μπορεί να υποστηρίζει πολλούς χρήστες οι οποίοι όμως δεν θα χρησιμοποιούν κοινή βάση δεδομένων για την παραγωγή και επεξεργασία του περιεχομένου των παιχνιδιών τους.

Nowadays, mobile games and applications have turned around in essential elements in the current society. But, at the same time that world does not stop (society, tendencies, ... it changes daily), mobile games and applications should update and modify their contents. Thus, content providers play an important role and turn around important. The Human Computer Interaction (HCI) group from University of Patras, have developed some mobile games with a playful and educative scope, and also its content editors. But, could be possible stopping developing one editor for each game and make one in common? even could we extend it to other games not developed by the HCI group? This will be our purpose during this document. Trying to create a content editor despite the fact of the differences of the games, logic, user interface and other many aspects which differ them. Therefore, the content provider should be able to create, edit or update the information or content without changing the performance of the games. For carrying this out, first of all we should analyze which things the games have in common and then, to get an abstraction. This abstraction should work for all the games although they have incompatible properties among them. Then, for this kind of properties, we should add somehow a visibility parameter. By this way, that properties will be invisible for games which do not use them. Hence, this common content editor should be able to add, modify and delete objects of the games which have been developed and can be played everywhere in the whole world. / Η παρούσα εργασία περιγράφει το σχεδιασμό, την ανάπτυξη και την υλοποίηση της εφαρμογής ΤaggingCreaditor για χρήση σε σταθερό υπολογιστή. To TaggingCreaditor όπως αποκαλύπτει και το όνομα του είναι ένα εργαλείο για την παραγωγή και επεξεργασία περιεχομένου για συνεργατικά χωρο-ευαίσθητα παιχνίδια με κινητές συσκευές, όπως για παράδειγμα τα “Tagging games” όπου τα φυσικά αντικείμενα αναγνωρίζονται μέσω της σάρωσης QR ή RFID ετικετών. Η εφαρμογή αναπτύχθηκε για χρήση σε σταθερό υπολογιστή αλλά και σε κινητές συσκευές. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία θα παρουσιαστεί η εφαρμογή που αφορά στην παραγωγή και επεξεργασία περιεχομένου για χρήση σε σταθερό υπολογιστή. Ενδιαφέρον είναι το παράδειγμα των συνεργατικών χωρο-ευαίσθητων παιχνιδιών τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν παράλληλα για ψυχαγωγία και μάθηση. Τέτοια παραδείγματα αποτελούν τα παιχνίδια MuseumScrable και CityScrable, στα οποία έχει γίνει εκτενής μελέτη πριν το σχεδιασμό του TaggingCreaditor. Τα υπάρχοντα χωρο-ευαίσθητα παιχνίδια μπορούν να παιχτούν σε πολλούς χώρους ωστόσο δεν υπάρχει ένα εργαλείο γενικής εφαρμογής το οποίο να διευκολύνει στην δημιουργία περιεχομένου για τα παιχνίδια αυτά. Αυτό το κενό έρχεται καλύψει η παρούσα διπλωματική εργασία με το σχεδιασμό και την ανάπτυξη του εργαλείου TaggingCreaditor. To εργαλείο αυτό αναπτύχθηκε για την παραγωγή και επεξεργασία περιεχομένου για χωρο-ευαίσθητα παιχνίδια έτσι ώστε κάθε σχεδιαστής παιχνιδιού να μπορεί να σχεδιάσει παιχνίδια για να παιχτούν σε οποιαδήποτε περιοχή του κόσμου. Για παράδειγμα, ένας δάσκαλος θα μπορούσε να σχεδιάσει ένα παιχνίδι και να παράξει περιεχόμενο για αυτό ώστε να παιχτεί από τους μαθητές του κατά την διάρκεια μιας επικείμενης επίσκεψης σε ένα μουσείο. Επιπρόσθετα, αυτό το εργαλείο θα μπορούσε να αποτελεί υποστηρικτική λειτουργία για τα υπάρχοντα συνεργατικά χωρο-ευαίσθητα παιχνίδια όπως τα MuseumScrable και CityScrable. Ανάμεσα στα κυριότερα σημεία και δυνατότητες αυτής της εφαρμογής, είναι το γεγονός ότι το TaggingCreaditor είναι ένα συνεργατικό και γενικής εφαρμογής εργαλείο. Κατά πρώτον, ο σχεδιασμός έγινε έτσι ώστε πολλοί χρήστες να μπορούν συνεργατικά και παράλληλα να παράγουν και να επεξεργάζονται το περιεχόμενο των παιχνιδιών τους, χρησιμοποιώντας μια κοινή βάση δεδομένων. Κατά δεύτερον, η εφαρμογή αυτή σχεδιάστηκε με το σκεπτικό πως θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή και επεξεργασία του περιεχομένου ενός μεγάλου αριθμού χωρο-ευαίσθητων παιχνιδιών, κάτι που κάνει το συγκεκριμένο εργαλείο να είναι εργαλείο γενικής εφαρμογής. Θα ήθελα να κλείσω τονίζοντας την χρησιμότητα που μπορεί να έχει ένα τέτοιο εργαλείο γενικής εφαρμογής για τα χωρο-ευαίσθητα παιχνίδια, επιτρέποντας την δημιουργία και επεξεργασία περιεχομένου γύρω από οποιαδήποτε θεματική ενότητα, για οποιοδήποτε παιχνίδι και σε οποιαδήποτε περιοχή του κόσμου αυτό παίζεται. Θα ήθελα επίσης να τονίσω πως το συγκεκριμένο εργαλείο μπορεί να βελτιωθεί με πολλούς διαφορετικούς τρόπους όπως για παράδειγμα να μπορεί να υποστηρίζει πολλούς χρήστες οι οποίοι όμως δεν θα χρησιμοποιούν κοινή βάση δεδομένων για την παραγωγή και επεξεργασία του περιεχομένου των παιχνιδιών τους.

Η εξέλιξη της τεχνολογίας στον τομέα του κινητού και διάχυτου υπολογισμού έχει δημιουργήσει πολλές δυνατότητες για πρόσβαση μέσω φορητών συσκευών σε πληροφορίες που σχετίζονται με συγκεκριμένο χώρο και αντικείμενα. Οι τεχνολογίες αυτές είναι ιδιαίτερα ελκυστικές για χώρους πολιτισμού όπου μπορούν να αποτελέσουν το υπόβαθρο για μαθησιακές εμπειρίες με παιγνιώδη χαρακτηριστικά. Η διπλωματική αυτή εργασία, που εκπονήθηκε στο Εργαστήριο της Ερευνητικής Ομάδας Αλληλεπίδρασης Ανθρώπου Υπολογιστή, του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών, υπό την επίβλεψη του καθηγητή Νικόλαου Αβούρη, περιγράφει τη μελέτη, ανάπτυξη και αξιολόγηση μίας κινητής εφαρμογής σε χώρο πολιτισμού. Συγκεκριμένα, αφορά το Benaki MuseumScrabble (BMS), ένα χώρο-ευαίσθητο παιχνίδι για φορητές συσκευές, το οποίο απευθύνεται σε επισκέπτες του Μουσείου Μπενάκη. Στόχος του παιχνιδιού είναι να εμπλέξει τους παίχτες σε μια διαδικασία παιγνιώδους εξερεύνησης της έκθεσης του μουσείου και να αναδείξει τα εκθέματα αλλά και υλικό που ανήκει στο τμήμα της συλλογής που δεν εκτίθεται. / Location sensitive mobile games, are usually ludic multiplayer activities where engaging the physical space in the game is of particular importance. They are designed to be played in specific physical spaces, using mobile devices, leading to a strong interplay between physical and virtual spaces. These games have features such as motion and action in physical space, awareness of the surroundings of the player, interaction between players, as well as interaction with objects of the real world in different ways. These characteristics make them particularly attractive for learning activities in real space and have been used in recent years in cultural spaces where social, experiential and situated learning can take place [de Souza, 06]. The basic idea is that such games motivate players to associate information with physical activity, and are attractive as learning tools because they help the integration of the physical and social space with the digital dimension. In this context, it is interesting to explore the design process of an activity of this type, the rules of the game and the development of the corresponding technology (software, appliances, etc.), as well as the involvement of a museum's collection and the related digital information. The objective of this thesis is to describe the design and development of Benaki MuseumScrabble (BMS), a location sensitive game for mobile devices, aimed for young visitor and designed for part of the collection of the Benaki Historical Museum, in Athens.

Η εργασία αυτή μελετά τη σχεδίαση χώρο-ευαίσθητων φορητών παιχνιδιών για πολλούς παίχτες. Τα παιχνίδια αυτά παίζονται χρησιμοποιώντας συσκευές όπως PDAs και πιο πρόσφατα έξυπνα τηλέφωνα. Οι συσκευές δίνουν τη δυνατότητα στους παίχτες να έχουν πρόσβαση σε ψηφιακή πληροφορία κατά την ώρα του παιχνιδιού. Σημαντική είναι η δυνατότητα η πληροφορία αυτή να έχει σχέση με τη θέση και κατάσταση του παίχτη. Η πλαισιογνωστική αυτή πληροφορία καθώς και η δυνατότητα παιξίματος σε χώρους πολιτισμού και χώρους με μεγάλη πυκνότητα πληροφορίας, δίνουν τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν τα παιχνίδια αυτά στην άτυπη μάθηση (π.χ. από τάξεις μαθητών που επισκέπτονται μουσεία, αρχαιολογικά πάρκα κλπ.). Ο στόχος της μελέτης αυτής διατυπώθηκε ως «η υποστήριξη της σχεδίασης χώρο-ευαίσθητων φορητών παιχνιδιών σε χώρους άτυπης μάθησης». Ακολουθήσαμε μεθολογία βασισμένη στη σχεδιαστική έρευνα και εξετάσαμε τη διαδικασία σχεδίασης, υλοποίησης και αξιολόγησης τέτοιων παιχνιδιών. Ακολουθήθηκε μεθοδολογική προσέγγιση με τρία στάδια. 1. Αποσαφήνιση της έρευνας: εξετάστηκαν τα χαρακτηριστικά των παιχνιδιών και του περιβάλλοντος διάχυτου υπολογισμού τα οποία έχουν σημασία στην ανάπτυξη χώρο-ευαίσθητων παιχνιδιών. 2. Ανάπτυξη εργαλείων σχεδιαστικής στήριξης: αναπτύχθηκε μια λύση σε ένα σχεδιαστικό πρόβλημα, ένα παιχνίδι μάθησης για ένα μουσείο. Το αποτέλεσμα ήταν το MuseumScrabble, που απευθύνεται σε τάξεις μαθητών. Στη συνέχεια μελετήθηκαν οι σχεδιαστικές πρακτικές άλλων ομάδων σχεδιαστών. Μελέτη σχεδιαστικών πρακτικών, με τη μέθοδο της εθνογραφικής ανάλυσης περιεχομένου. Αναλύθηκαν έξι δημοσιεύσεις που αφορούσαν τρεις περιπτώσεις σχεδίασης, υλοποίησης και αξιολόγησης τέτοιων παιχνιδιών. Εργαστήρια σχεδίασης, όπου σχεδιάστηκαν και εκτελέστηκαν εργαστήρια με τη συμμετοχή σχεδιαστών με ποικίλο τεχνικό και επιστημονικό υπόβαθρο. Το αποτέλεσμα ήταν τρία εργαλεία σχεδιαστικής στήριξης. Το πλαίσιο σχεδίασης που περιγράφει σε αδρές γραμμές το χώρο σχεδιασμού, οι οδηγίες σχεδίασης και τα πρότυπα σχεδίσης που παρέχουν οδηγίες για τη στήριξη των σχεδιαστών. 3. Αξιολόγηση της σχεδιαστικής στήριξης: Με την εφαρμογή της στην ανάπτυξη ενός νέου παιχνιδιού, του «Αόρατη πόλη: Επαναστάτες εναντίον κατασκόπων», όπου χρησιμοποιήθηκαν τα εργαλεία σχεδιαστικής στήριξης σε κάποιες από τις φάσεις σχεδίασης. Με τη μελέτη των εργαλείων στο πλαίσιο χρήσης τους, όπου ζητήθηκε από σχεδιαστές να χρησιμοποιήσουν τα εργαλεία που αναπτύχθηκαν σε αυτή τη διατριβή για να σχεδιάσουν ένα παιχνίδι. / This dissertation studies the design of location-based multi-player mobile games. These are games which are played using devices such as PDAs or, more recently, smartphones. The devices allow the players to have access to digital information during the game. An important aspect is that this information is related to the location and state of the player. This context-sensitive information as well as the possibility to play at places of cultural importance or other places of high information density offers the opportunity to use this games for informal learning (e.g. by pupils who visit museums, archaeological parks etc.) The aim of this dissertation has been formulated as "to support the design of location-based mobile games in places of informal learning". We followed a methodology based on design research and we examined the processes of designing, implementing and evaluating of these games. The methodological approach that we followed consisted of three stages. 1. Research clarification: the characteristics of location-based mobile games and of pervasive computing environments were examined, which play a significant role in the development of location-based games. 2. Development of design support, which was conducted in three stages. First, a solution for a real-world design problem was developed, a location-based mobile game for pupils who visit a museum. The result was the game MuseumScrabble. Additionally, the design practices of other design teams were studied. Study of design practices, applying an ethnographic content analysis approach. Six publications were analyzed which concerned three cases of designing, implementing and evaluating games of this kind. Design workshops were conducted where the participating designers, of varying and multi-disciplinary background, designed game concepts which were subsequently analyzed to extract game design patterns. The results of these studies were three design support tools. A design framework, which describes the design space, a set of heuristic design guidelines and a number of game design patters which can support the task of designers. 3. Evaluation of the design support tools. By applying the design support in the development of a new game, «Invisible City: Rebels Vs. Spies», where the tools were employed at stages of the design. By studying the tools using a contextual inquiry technique, where it was asked of designers to use the design support tools in order to design a new game.

Τα άμορφα υλικά είναι μια ευρεία κατηγορία υλικών με σημαντικές ιδιότητες πολλές από τις οποίες δεν απαντώνται όταν αυτά βρίσκονται στην αντίστοιχη κρυσταλλική τους φάση. Στην παρούσα εργασία μελετώνται επιλεγμένα υμένια (πάχους ~ 1μm) από μια ειδική κατηγορία άμορφων υλικών, τις χαλκογονούχες ενώσεις (chalcogenides). Ως “χαλκογενή” (chlacogens) αναφέρονται τα στοιχεία της ομάδας VIA του περιοδικού πίνακα, δηλαδή το Θείο (S), το Σελήνιο (Se) και το Τελλούριο (Te) και συνεπώς οι ενώσεις που περιέχουν ένα ή περισσότερα από αυτά τα στοιχεία μαζί με στοιχεία όπως τα As, Ge, P, Bi, Si, Sb, Ga, Ag, κλπ. σχηματίζουν τις χαλκογονούχες ενώσεις. Το γεγονός ότι το ενεργειακό χάσμα των ενώσεων αυτό εμπίπτει στην φασματική περιοχή του ορατού φωτός και του κοντινού υπερύθρου έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση πλήθους φωτο-επαγόμενων (μη-θερμικών) φαινομένων όταν τα υλικά αυτά ακτινοβοληθούν με φως κατάλληλου μήκους κύματος και πυκνότητας ισχύος. Τα φωτο-επαγόμενα φαινόμενα περιλαμβάνουν αλλαγές σε δομικές, μηχανικές, χημικές, οπτικές, ηλεκτρικές κ.α. ιδιότητες. Πιο συγκεκριμένα, μέσω της μελέτης των φωτο-επαγόμενων φαινομένων παρέχεται η δυνατότητα για ελεγχόμενη μεταβολή δομικών (μικροσκοπικών) αλλά και μακροσκοπικών ιδιοτήτων του υλικού. Επομένως τα υλικά αυτά έχουν έντονο τεχνολογικό ενδιαφέρον, σε εφαρμογές όπως στην οπτική, στην μικροηλεκτρονική και στην ανάπτυξη στοιχείων αποθήκευσης πληροφορίας (οπτικές μνήμες). Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη και η κατανόηση σε βασικό επίπεδο των μικρο-δομικών χαρακτηριστικών, υμενίων επιλεγμένων άμορφων χαλκογονούχων ενώσεων υπό την επίδραση διαφόρων εξωτερικών ερεθισμάτων καθώς και η επίτευξη συσχετισμού μεταξύ μικροσκοπικών χαρακτηριστικών και χρήσιμων για εφαρμογές μακροσκοπικών ιδιοτήτων. Πιο συγκεκριμένα, μελετήθηκε συστηματικά η επιφανειακή ηλεκτρονιακή δομή υμενίων του συστήματος AsxSe100-x, παρασκευασμένων με θερμική εναπόθεση (thermal evaporation, TE) και εναπόθεση με παλμικό laser (pulsed laser deposition, PLD) με επιφανειακά ευαίσθητες τεχνικές όπως Φασματοσκοπία Φωτοηλεκτρονίων από Ακτίνες-x (XPS) και από Υπεριώδες (UPS). H Φασματοσκοπία Φωτοηλεκτρονίων από Ακτίνες-x (XPS) χρησιμοποιείται για τον καθορισμό της χημικής σύστασης της επιφάνειας του στερεού. Η πολλαπλότητα των χημικών καταστάσεων για ένα συγκεκριμένο είδος ατόμου υποδηλώνει την ύπαρξη μιας ποικιλίας τοπικών ατομικών διατάξεων στην επιφάνεια του υμενίου. Επομένως οι αλλαγές των ηλεκτρονιακών ιδιοτήτων στην επιφάνεια μπορούν να συσχετιστούν άμεσα με αλλαγές που αφορούν στην επιφανειακή δομή, οι οποίες προκαλούνται είτε μεταβάλλοντας διάφορες παραμέτρους όπως η σύσταση του υλικού είτε με την επιβολή κάποιου εξωτερικού ερεθίσματος όπως η θέρμανση και η ακτινοβόληση, είτε με τη φωτο-διάλυση ατόμων μετάλλου (Ag) στο εσωτερικό τους. Μεταβάλλοντας την σύσταση σε PLD υμένια AsxSe100-x και υποβάλλοντας τα σε θέρμανση, σε θερμοκρασία 150ºC (δηλαδή λίγο πιο κάτω από το Τg) οι πιο έντονες αλλαγές παρατηρήθηκαν στο ηλεκτρονικό περιβάλλον των ατόμων αρσενικού στα υμένια με ενδιάμεσες συστάσεις (As50Se50, As60Se40). Στην συνέχεια, η συμμετρική σύσταση As50Se50 μελετήθηκε διεξοδικότερα λόγω της μεγάλης ποικιλομορφίας και ετερογένειας σε νανο-κλίμακα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η ακτινοβόληση και η θέρμανση οδηγούν την δομή σε δύο διαφορετικές άμορφες καταστάσεις με διαφορετικό ποσοστό δομικών μονάδων. Το φαινόμενο είναι αντιστρεπτό και επαναλήψιμο σε διαδοχικούς κύκλους θέρμανσης και ακτινοβόλησης για τα PLD υμένια ενώ δεν ισχύει το ίδιο για τα ΤΕ υμένια. Ο προσδιορισμός του δείκτη διάθλασης με την χρήση φασματοσκοπικής ελλειψομετρίας σε PLD και ΤΕ As50Se50 υμένια, σε διαδοχικές διεγέρσεις ακτινοβόλησης και θέρμανσης, αποκάλυψε την συσχέτιση των αλλαγών στη μικροδομή των υμενίων με τις μεταβολές σε αυτή την μακροσκοπική ιδιότητα του υμενίου. Επιπλέον, εκπονήθηκε μελέτη του φωτο-επαγόμενου φαινομένου της διάχυσης και διάλυσης ατόμων μετάλλου όπως ο Ag στην δομή των υμενίων PLD και ΤΕ As50Se50 με ακτινοβόληση ακτίνων- x και ορατού φωτός (laser ενέργειας συγκρίσιμης με το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού). Σκοπός ήταν η μελέτη της εξέλιξης των σχηματιζόμενων χημικών ειδών κατά τα διάφορα στάδια του φαινομένου σε αντίθεση με την έως τώρα υπάρχουσα πρακτική που εστιάζει κυρίως στον μηχανισμό της κινητικής του φαινομένου. Μετρήσεις ανάλυσης σε βάθος με XPS και SIMS έλαβαν χώρα με σκοπό την διερεύνηση του προφίλ της συγκέντρωσης του μετάλλου στο εσωτερικό του υμενίου, πριν και μετά την επαγωγή του φαινομένου. / Amorphous, are a wide category of materials with significant properties that do not occur in their respective crystalline phase. In this work, a special category of selected amorphous chalcogenide compounds (chalcogenides) in the form of thin (1μm) films, is studied experimentally. Chalcogens are the elements from Group VIA, namely Sulfur (S), selenium (Se) and tellurium (Te) and therefore compounds containing one or more of these elements together with elements such as As, Ge, P, Bi, Si, Sb, Ga, Ag, etc. form chalcogenide compounds. The fact that their energy gap is within the range of visible light and near infrared has given rise to numerous of photo-induced (non-thermal) phenomena when these materials are irradiated with light of appropriate wavelength and power density. The photo-induced effects include changes in structural, mechanical, chemical, optical, electrical, etc. properties. More specifically, through the study of photo-induced effects it is possible to control micro-structural changes and macroscopic properties of the material. Therefore these materials have a strong technological interest for applications in optics, in microelectronics and as elements in circuits for optical data storage (optical memories). The aim of this work is to study and understand at a basic level the micro-structural characteristics of chalcogenide films of selected compounds under the influence of various external stimuli as well as to achieve a correlation between microscopic characteristics and useful for applications macroscopic properties. In the present work the electronic surface structure of AsxSe100-x films prepared by thermal evaporation (TE) and by pulsed laser deposition (PLD) was studied systematically with surface sensitive techniques such as X-ray and Ultraviolet Photoelectron Spectroscopies ( XPS, UPS). X-ray photoelectron spectroscopy is used to determine the chemical composition of the surface of a solid. The multiplicity of chemical states for a specific type of atom suggests the existence of a variety of local individual arrangements on the surface of the film. Therefore, the changes of electronic properties on the surface can be directly correlated with changes on the surface structure, which are caused either by altering various parameters such as the composition of the material or by imposing an external stimulus such as annealing and irradiation, or by photo-dissolution of silver atoms (Ag) in their structure. Changing the composition of PLD AsxSe100-x films and submitting them to annealing below the Tg, the most pronounced changes occurred in the electronic environment of atoms in films with intermediate compositions (As50Se50, As60Se40). The symmetrical composition As50Se50 was chosen and studied thoroughly because of the great diversity and heterogeneity of its micro-structural units in nano-scale. The results showed that irradiation and annealing lead the film to two different amorphous states, with different percentage of structural units. The phenomenon is reversible and repeatable in successive cycles of annealing and irradiation for the PLD films while this is not true for the TE films. The determination of the refractive index using spectroscopic ellipsometry in PLD and TE As50Se50 films, in successive irradiation and annealing stimuli, revealed the correlation of the changes in the microstructure of films with the changes in this macroscopic property. Furthermore, the photo-induced diffusion and dissolution of silver (Αg) atoms in the structure of PLD and TE As50Se50 films induced by x-rays and visible light (laser energy comparable to the energy gap of semiconductor) was studied. The purpose of these experiments was to follow the chemical species formed during the various stages of the diffusion procedure with XPS in contrast to most studies so far focusing mainly on the mechanism of kinetics of the diffusion reaction. Depth profile analysis by XPS and SIMS took place in order to investigate the concentration profile of the metal atoms in depth of the films, before and after the induction of the effect.

Στόχος της εργασίας είναι η μελέτη, ανάπτυξη και αξιολόγηση συνεργατικών εφαρμογών σε φορητές συσκευές. Για την μελέτη αυτή, αναπτύχθηκε ένα παιχνίδι διάχυτου υπολογισμού, το οποίο υποστηρίζει την χρήση του από πολλούς παίκτες ταυτόχρονα και μπορεί να παιχτεί παράλληλα σε διαφορετικές πόλεις από διαφορετικές ομάδες παικτών. Το παιχνίδι αυτό ανήκει σε ένα αναδυόμενο είδος παιχνιδιών που αναμιγνύουν την πραγματικότητα με τον εικονικό ψηφιακό κόσμο, χρησιμοποιώντας τον πραγματικό χώρο σαν το περιβάλλον του παιχνιδιού. Το παιχνίδι που αναπτύχθηκε εδώ χρησιμοποιεί σαν βασικά στοιχεία την μπλόφα, την παραπλάνηση και την ανάθεση ρόλων. Για την ανάπτυξή του ακολουθήθηκε ένα επαναληπτικό μοντέλο σχεδιασμού με την αξιολόγηση να παίρνει μέρος με διάφορες τεχνικές και μεθόδους στα διάφορα στάδια ανάπτυξης. Η υλοποίηση πραγματοποιήθηκε για κινητά τηλέφωνα με λειτουργικό σύστημα Android, μια επίσης καινούργια πλατφόρμα για φορητές συσκευές από την Google και την OHA. / The aim of this project is the design, development and evaluation of collaborative applications on mobile devices. For this study, a pervasive game was developed, which supports the use of it by many players simultaneously and can be played simultaneously in different cities by different groups of players. This game belongs to an emerging genre that mixes reality with the virtual digital world, using the real space as the gaming environment. The game was developed here uses the main elements of the bluff, deception and the assignment of roles. For its development an iterative design model was followed. The evaluation phase took place with various techniques and methods in different stages of development. The implementation was made for mobile phones running Android, also a new platform for mobile devices from Google and the OHA.

Η εργασία αυτή εκτός από το θέμα της, μπορούμε να πούμε ότι χαρακτηρίζεται από τον τίτλο «Κοινωνικά εργαλεία του διαδικτύου: Δημιουργία περιεχομένου για χώρο-ευαίσθητα παιχνίδια από τελικούς χρήστες». Εξετάζει λοιπόν τη χρήση των κοινωνικών δικτύων και των εργαλείων τους ως μέσα για την συνεργατική δημιουργία περιεχομένου για χωρο-ευαίσθητα φορητά παιχνίδια. Τα παιχνίδια αυτά διεξάγονται στον πραγματικό κόσμο και περιλαμβάνουν αλληλεπίδραση των παικτών με αντικείμενα του φυσικού πραγματικού χώρου μέσω φορητών συσκευών. Τα παιχνίδια αυτά ενδείκνυνται για εγκαθιδρυμένη και άτυπη μάθηση. Η δημιουργία περιεχομένου για τις αντίστοιχες εφαρμογές είναι μια διαδικασία που χρειάζεται να συμπεριλάβει ενεργά ανθρώπους όπως εκπαιδευτικούς - παιδαγωγούς και ειδήμονες στην εκάστοτε θεματική του παιχνιδιού, οι οποίοι δρουν ως συντάκτες περιεχομένου για τα παιχνίδια αυτά. Καθίσταται λοιπόν απαραίτητο να υπάρχουν εργαλεία υποστήριξης για χρήστες που δεν έχουν τεχνικές γνώσεις ή δεν είναι σχεδιαστές παιχνιδιών. Στην εργασία αυτή εξετάζεται η κατασκευή ενός εργαλείου, το οποίο μέσω μιας φιλικής διεπιφάνειας δίνει τη δυνατότητα στους συντάκτες περιεχομένου να δημιουργήσουν με συνεργατικό τρόπο, εύκολα και γρήγορα ένα ή και περισσότερα σενάρια παιχνιδιού. Πιο συγκεκριμένα, η εργασία εστιάζει στη συγγραφή περιεχομένου για ένα παιχνίδι που λαμβάνει τόπο στο κέντρο μιας πόλης. Η εφαρμογή συνεργατικής συγγραφής έχει σχεδιαστεί και αναπτύσσεται κάνοντας χρήση δύο βασικών τεχνολογιών: της πλατφόρμας κοινωνικής αλλά και συνεργατικής δικτύωσης στεκιών Google+ καθώς επίσης και την πλατφόρμα παροχής χαρτών Google maps. / In this thesis we discuss the use of social media as tools for collaboratively creating content for location-sensitive mobile educational games. These games are conducted in the real world and include the players interact with objects in the real physical space with the use of mobile devices. Creating content for the respective applications is a process that needs to actively include people like teachers - educators and experts in a particular topic of the game, who act as editorial content for these games. Consequently, it seems necessary to have support tools for users without any technical knowledge. The thesis also examines the development of a tool, which through a friendly interface enables content authors to create in a collaborative way, easily and quickly one or more game scenarios. More specifically, the work focuses on writing content for a game that takes place in the center of a city. The collaborative authoring application designed and developed with the use of two technologies: the platform of collaborative social networking Google+ Hangouts and the Google maps platform.

Since the first time that internet was introduced to the world many things about it has changed. E-bay, Amazon, Facebook, Google, Ytube, Expedia are just a few examples that superimpose the obvious sense that almost all aspects of doing business has already emerged with or it is about to adopt the futures that the World Wide Web offers. Moreover now days with the use o Facebook, Jommla!, Drupal the use o internet come up to the level of users and as a result we have the increase of many Self Generated Brands. There is no doubt about it; the Internet and e- commerce has changed the way the world does business. The evolution in food commerce is inevitable. It started from the personal farming to local green grocers and Super Markets. It is a matter of time that internet will emerge with the food commerce. E-commerce and internet in general, however, is not a perfect system. The ambiguity of the Internet makes it easy for sites to appear credible, even when such credibility is not warranted. The Internet and e-commerce have the ability to revolutionize the world of agriculture, livestock, fishing , bakery etc . When everything runs smoothly, the system works great. However, what happens when the Achaia potato you bought turns out to be Egyptian? Or you find out the person you were chatting with lied about their yields? How exactly do you know you can trust the person or company that you are dealing with online? Not everything on the Internet is secure and not everything is credible. Furthermore it should be clearly stated to all of us that internet is not(yet) the one that produces ,delivers, consumes the products. It is just an audio visual mediator. / Από την πρώτη στιγμή που εισήχθη στο internet στον κόσμο πολλά πράγματα γι 'αυτό έχει αλλάξει. E-bay, Amazon, Facebook, Google, Ytube, Expedia είναι μερικά μόνο παραδείγματα που υπερέχουν την προφανή αίσθηση ότι σχεδόν όλες οι πτυχές της επιχειρηματικής δραστηριότητας έχει ήδη προκύψει με ή πρόκειται να λάβει τα futures ότι το World Wide Web προσφορές. Επιπλέον, τώρα ημέρες με τη χρήση o Facebook, Jommla!, Η χρήση του Drupal o internet έρχονται μέχρι το επίπεδο των χρηστών και ως αποτέλεσμα έχουμε την αύξηση του πολλά εμπορικά σήματα που δημιουργούνται Εαυτό. Δεν υπάρχει καμία αμφιβολία γι 'αυτό? Το Διαδίκτυο και το ηλεκτρονικό εμπόριο έχει αλλάξει τον τρόπο που ο κόσμος κάνει τις επιχειρήσεις. Η εξέλιξη στο εμπόριο τροφίμων είναι αναπόφευκτη. Ξεκίνησε από την προσωπική καλλιέργεια στις τοπικές πράσινο παντοπωλεία και σούπερ μάρκετ. Είναι θέμα χρόνου ότι το Διαδίκτυο θα προκύψει με το εμπόριο τροφίμων. E-commerce και internet σε γενικές γραμμές, ωστόσο, δεν είναι ένα τέλειο σύστημα. Η ασάφεια του Internet το καθιστά εύκολο για τους χώρους να φαίνονται αξιόπιστες, ακόμη και όταν η αξιοπιστία δεν είναι δικαιολογημένη. Το Διαδίκτυο και το ηλεκτρονικό εμπόριο έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στον κόσμο της γεωργίας, της κτηνοτροφίας, της αλιείας, κλπ αρτοποιείο. Όταν όλα δουλεύουν ρολόι, το σύστημα λειτουργεί μεγάλο. Ωστόσο, τι συμβαίνει όταν η πατάτα Αχαΐας που αγοράσατε αποδειχθεί ότι είναι Αιγύπτιος; Ή μπορείτε να μάθετε το πρόσωπο με το οποίο συζητούσατε είπε ψέματα σχετικά με τις αποδόσεις τους; Πώς ακριβώς δεν ξέρετε ότι μπορείτε να εμπιστευθείτε το πρόσωπο ή εταιρεία που ασχολούνται με online; Δεν είναι όλα στο διαδίκτυο είναι ασφαλής και δεν είναι όλα αξιόπιστα. Επιπλέον, θα πρέπει να αναφέρεται σαφώς σε όλους μας ότι το Διαδίκτυο δεν είναι (ακόμη) το ένα που παράγει, προσφέρει, καταναλώνει τα προϊόντα. Είναι απλώς ένα οπτικοακουστικό μεσολαβητή.

The present Doctoral Thesis focuses on the investigation, characterization and influence of polyacrylic materials in different scientific and technological disciplines via a detailed computer simulation using the Molecular Dynamics (MD) technique, in conjunction with the very accurate, all-atom Dreiding force-field. The main research concepts and objectives are discussed and analyzed in three separate parts. In the first part, atomistic configurations of two model pressure-sensitive acrylic adhesives (PSAs), the atactic homopolymer poly(n-BA) [poly(n-butyl acrylate)] and the atactic copolymer poly(n-BA-co-AA) [poly(n-butyl acrylate-co-acrylic acid)] in the bulk phase or confined between two selected substrates, glassy silica (SiO2) and metallic α-ferrite (α-Fe), were built and simulated by MD in the NPT statistical ensemble. First, an equilibration cycle consisting of temperature annealings and coolings was followed, in order to generate well-equilibrated configurations of the PSA systems. Detailed results from the atomistic simulations are presented concerning their volumetric behavior, glass transition temperature, conformational, structural, viscoelastic and dynamic properties. Particular emphasis was given to the analysis and characterization of the hydrogen bonds that form in the poly(n-BA-co-AA) system. By analyzing the MD trajectories, poly(n-BA-co-AA) was found to exhibit a higher density than poly(n-BA) by about 7% at all temperatures, to be characterized by smaller-size chains for a given molecular weight (MW), to exhibit significantly slower terminal and segmental dynamics properties, and to be characterized by a glass transition temperature that was approximately 40% higher than that of poly(n-BA). We also examined the type and degree of adsorption of the two acrylic systems on the selected substrates by analyzing the MD results for the local mass density as a function of distance from the solid plane and the distribution of adsorbed chain segments in train, loop, and tail conformations, and by computing the work of adhesion at the two substrates. The results revealed a stronger adsorption for both acrylics on the SiO2 surface due to highly attractive interactions between polymer molecules and substrate atoms, and as a consequence a higher value for the work of adhesion compared to that on the α-Fe surface. Furthermore, we have developed a generalized non-equilibrium molecular dynamics (NEMD) algorithm to simulate the mechanical response of the two adhesives under a uniaxial stretching deformation. In the second part of the Thesis, results have been obtained from a hierarchical simulation methodology that led to the prediction of the thermodynamic, conformational, structural, dynamic and mechanical properties of two polymer nanocomposites based on syndiotactic poly(methyl methacrylate) or sPMMA. The first was reinforced with uniformly dispersed graphene sheets and the second with fullerene particles. How graphene functionalization affects the elastic constants of the resulting nanocomposite has also been examined. The phase behavior of the nanocomposite (in particular as we varied the relative size between the sPMMA chains and the diameter of fullerene molecules) has also been studied as a function of fullerene volume fraction. The simulation strategy entailed three steps: 1) Generation of an initial structure, which was then subjected to potential energy minimization and detailed molecular dynamics (MD) simulations at T = 500K and P = 1atm to obtain well relaxed melt configurations of the nanocomposite. 2) Gradual cooling of selected configurations down to room temperature to obtain a good number of structures representative of the glassy phase of the polymer nanocomposite. 3) Molecular mechanics (MM) calculations of its mechanical properties following the method originally proposed by Theodorou and Suter. By analyzing the results under constant temperature and pressure, all nanocomposite systems were found to exhibit slower terminal and segmental relaxation dynamics than the pure polymer matrices. The addition of a small fraction of graphene sheets led in all cases to the enhancement of the elastic constants; this was significantly more pronounced in the case of functionalized graphene sheets. We further mention that, for all polymer/fullerene nanocomposites addressed here, no phase separation or variation of polymer chain dimensions was observed as a function of fullerene size and/or fullerene volume fraction. In the third part of the Thesis, and motivated by the use of acrylic polymers for the design of membranes with aligned carbon nanotubes (CNTs) for several separation technologies (such as water desalination and wastewater treatment), we report results from a detailed computer simulation study for the nano-sorption and mobility of four different small molecules (water, tyrosol, vanillic acid, and p-coumaric acid) inside smooth single-wall CNTs (SWCNTs). Most of the results have been obtained with the molecular dynamics (MD) method, but especially for the most narrow of the CNTs considered, the results for water molecule were further confirmed through an additional Grand Canonical (μVT) Monte Carlo (GCMC) simulation using a value for the water chemical potential μ pre-computed with the particle deletion method. Issues addressed in the Thesis include molecular packing and ordering inside the nanotube for the four molecules, average number of sorbed molecules per unit length of the tube, and mean residence time and effective axial diffusivities, all as a function of tube diameter and tube length. In all cases, a strong dependence of the results on carbon nanotube diameter was observed, especially in the way the different molecules are packed and organized inside the CNT. For water for which predictions of properties such as local structure and packing were computed with both methods (MD and GCMC), the two sets of results were found to be fully self-consistent for all types of SWCNTs considered. Water diffusivity inside the CNT (although, strongly dependent on the CNT diameter) was computed with two different methods, both of which gave identical results. For large enough CNT diameters (larger than about 13 Å), this was found to be higher than the corresponding experimental value in the bulk by about 55%. Surprisingly enough, for the rest of the (phenolic) molecules simulated in this Thesis, the simulations revealed no signs of mobility inside nanotubes with a diameter smaller than the (20, 20) tube. This has been attributed to strong phenyl-phenyl attractive interactions, also to favorable interactions of these molecules with the CNT walls, which cause them to form highly ordered, very stable structures inside the nanotube, especially under strong confinement. The interaction, in particular, of the methyl group (present in tyrosol, vanillic acid, and p-coumaric acid) with the CNT walls seems to play a key role in all these compounds causing them to remain practically immobile inside nanotubes characterized by diameters smaller than about 26 Å. It was only for larger-diameter CNTs that tyrosol, vanillic acid, and p-coumaric acid were observed to demonstrate appreciable mobility. / Η παρούσα Διδακτορική Διατριβή εστιάζει στη μελέτη της σχέσης μεταξύ δομής και μακροσκοπικών φυσικών ιδιοτήτων υλικών από πολυακρυλικά μέσω μίας λεπτομερούς προσομοίωσης στον υπολογιστή με τη μέθοδο της Μοριακής Δυναμικής (ΜΔ), σε συνδυασμό με ένα πολύ επακριβές πεδίο δυνάμεων (το Dreiding) σε ατομιστική λεπτομέρεια. Οι κύριες ερευνητικές έννοιες καθώς και οι στόχοι συζητιούνται και αναλύονται σε τρία ξεχωριστά μέρη. Στο πρώτο μέρος, ατομιστικές απεικονίσεις δύο προτύπων πίεσο-ευαίσθητων συγκολλητικών υλικών (acrylic pressure sensitive adhesives ή PSAs), του ατακτικού πολυ-βουτυλικού-ακρυλικού εστέρα (poly(n-BA)) και του συμπολυμερούς του με ακρυλικό οξύ (poly(n-BA-co-AA)), τόσο μακριά όσο και κοντά σε υποστρώματα σίλικας (SiO2) και α-φερρίτη (α-Fe), μελετήθηκαν στη βάση ενός φάσματος ιδιοτήτων (θερμοδυναμικές, δομικές, ιξωδοελαστικές, δυναμικές, και συγκολλητικές), όπως και η μηχανική τους απόκριση υπό συνθήκες μονοαξονικής εκτατικής παραμόρφωσης. Στο δεύτερο μέρος παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που εξήχθησαν από μία ιεραρχική μεθοδολογία προσομοίωσης που οδήγησε στην πρόβλεψη της φασικής συμπεριφοράς και των μηχανικών ιδιοτήτων νανοσύνθετων πολυμερικών υλικών (polymer nanocomposites ή PNCs) βασισμένων στο συνδιοτατκτικό πολυ-μεθακρυλικό μεθυλεστέρα (syndiotactic poly(methyl methacrylate) ή sPMMA), ενισχυμένο με ομοιόμορφα διεσπαρμένα φύλλα γραφενίου (graphene sheets) ή σωματίδια φουλερενίου (fullerene particles). Στο τρίτο μέρος, υποκινούμενοι από τη χρήση των ακρυλικών πολυμερών στο σχεδιασμό μεμβρανών με ενσωματωμένους ευθυγραμμισμένους νανοσωλήνες άνθρακα (ΝΑ, carbon nanotubes ή CNTs) σε διάφορες τεχνολογίες διαχωρισμού μορίων (με έμφαση στον καθαρισμό του νερού), παρουσιάζουμε αποτελέσματα από προσομοιώσεις, για τη νανο-ρόφηση και την κινητικότητα τεσσάρων διαφορετικών μικρών μορίων (water, tyrosol, vanilic acid, και p-coumaric acid) στο εσωτερικό λείων μονο-στρωματικών ΝΑ (single-wall CNTs ή SWCNTs). Τα θέματα που εξετάζονται περιλαμβάνουν τη μοριακή διευθέτηση και τη διάταξη στο εσωτερικό Ν.Α. των τεσσάρων μορίων, το μέσο χρόνο παραμονής τους, καθώς και τους αξονικούς συντελεστές διάχυσής του, συναρτήσει της διαμέτρου και του μήκους των ΝΑ.