Στην Πυρηνική Ιατρική, κατά τη διαδικασία ιατρικής απεικόνισης, η κίνηση των οργάνων λόγω της αναπνευστικής λειτουργίας και της σύσπασης του μυοκαρδίου αλλά και των υπόλοιπων κινούμενων οργάνων, δημιουργεί αλλοιώσεις στη διαγνωστική πληροφορία. Η σημαντικότερη αλλοίωση παρατηρείται στον καθορισμό των ορίων συγκεκριμένων οργάνων. Η μελέτη και η ποσοτικοποίηση του φαινομένου καθίσταται αναγκαία στα ευρέως χρησιμοποιούμενα κλινικά πρωτόκολλα πυρηνικής απεικόνισης (SPECT, PET). Το πακέτο προσομοιώσεων Gate είναι ένα πολύ δυνατό εργαλείο που παρέχει τη δυνατότητα ρεαλιστικής μοντελοποίησης συστημάτων πυρηνικής ιατρικής και χρήσης διακριτοποιημένων ομοιωμάτων. Με τη βοήθεια αυτού του εργαλείου και κάνοντας χρήση διακριτοποιημένων ομοιωμάτων XCAT και ITIS μπορούν να προσομοιωθούν ρεαλιστικά κλινικές εξετάσεις που επηρεάζονται από την κίνηση οργάνων. Τα XCAT και ITIS είναι ρεαλιστικά και ευέλικτα μοντέλα ανθρώπινης ανατομίας και φυσιολογίας. Τα XCAT παρέχουν την επιπλέον δυνατότητα της εισαγωγής κίνησης. Αυτή η μελέτη είναι σημαντική, καθώς πολλές ομάδες της επιστημονικής κοινότητας ασχολούνται με την παραγωγή αλγορίθμων διόρθωσης της κίνησης των πνευμόνων και της καρδιάς, κάνοντας χρήση προσομοιώσεων Monte Carlo, με σκοπό τη βελτίωση της απεικόνισης σημαντικών ιατρικών πληροφοριών που αλλοιώνονται λόγω της κίνησης. Οι προσομοιώσεις κλινικών εξετάσεων με το GATE, εισάγοντας ρεαλιστικά ανθρώπινα ομοιώματα, είναι μια μεθοδολογία αιχμής η οποία ανοίγει το δρόμο στη βελτιστοποίηση των διαγνωστικών και θεραπευτικών προσεγγίσεων, παρέχοντας ένα ισχυρό εργαλείο για το σχεδιασμό κλινικών πρωτοκόλλων, την ανάπτυξη διορθωτικών αλγορίθμων και τη μοντελοποίηση παραμέτρων όπως η κίνηση του σώματος εξαιτίας της λειτουργίας της καρδιάς καθώς και του αναπνευστικού συστήματος. / In nuclear medicine, during medical imaging procedures, organs' motion creates artifacts and loss in the diagnostic information, due to respiratory motion and myocardial contraction. The most significant challenge is to define the limits of specific organs and quantify the blurring caused by this motion. The study and quantification of this phenomenon is necessary for clinical protocols used in nuclear imaging (SPECT, PET), so as to achieve accurate diagnosis. GATE is a powerful Monte Carlo simulation toolkit, which enables the realistic modeling of a nuclear imaging system, using voxelized phantoms as input. Using this tool and computational anthropomorphic phantoms such as XCAT and ITIS phantom series can simulate realistically clinical tests. XCAT and ITIS are realistic and flexible models of human anatomy and physiology. XCAT provide the additional capability of importing motion. In the present thesis the XCAT and the ITIS anthropomorphic computational phantoms are used in a series of simulations modeling several clinical cases. Several groups in the scientific community are dealing with the development of motion correction algorithms in order to decrease the blurring in specific organs of interest and to increase the diagnostic value of nuclear imaging. Monte Carlo techniques combined with realistic human models can provide the ground truth for such applications. This is a cutting edge methodology that paves the way for optimization of diagnostic and therapeutic approaches, providing a powerful tool for the design of clinical protocols, developing algorithms and modeling parameters such as body movement due to pulmonary and heart motion.

Στην παρούσα διπλωματική εργασία, παρουσιάζεται η ανάπτυξη συναρτήσεων και ρουτινών, οι οποίες χρησιμοποιούνται για την ψηφιακή απεικόνιση διάφορων οργάνων μέτρησης του πίνακα ενός ηλεκτρικού οχήματος, πάνω σε οθόνη TFT LCD ολοκληρωμένου συστήματος. / This diploma thesis represents the development of functions and routines wich are used to digitalize an electrical vehicle's panel using an LCD TFT screen of an embedded system (LPC2478STK).

Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι η κατασκευή ενός συστήματος εκμάθησης μουσικών οργάνων. Συγκεκριμένα, στα πλαίσια της διπλωματικής αυτής μελετήθηκε το όργανο της κιθάρας. Αυτό επετεύχθη με την βοήθεια του Matlab software όπου έχουμε το πρωτότυπο κομμάτι μουσικής και το κομμάτι το οποίο παίζει ο μαθητής και κάνουμε την σύγκριση μεταξύ των δύο. Για να γίνει αυτό όμως πρέπει να γίνουν κάποια βήματα προηγουμένως. Αρχικά, εντοπίζουμε σε ποιο χρονικό σημείο παίζονται οι νότες, δηλαδή βρίσκουμε τα onset points. Έπειτα, καθορίζουμε ποια νότα παίζεται στα αντίστοιχα χρονικά σημεία, το οποίο επιτυγχάνεται με την Harmonic Product Spectrum μέθοδο όπου βρίσκουμε την θεμελιώδη συχνότητα. Τέλος, καθορίζουμε με ποια κριτήρια θα γίνει η σύγκριση και τι αποτελέσματα θα παρέχουμε. / The purpose of this project is the construction of a musical-ιnstrument learning system. Specifically, in the context of this thesis, we studied the guitar. This was achieved with the help of Matlab software where we define the original music track and the track played by the student and make the comparison between the two. To do this, however, we must take some steps. First, we identify the time which the notes are played, that is to say we find the onset points. Then, we determine what note is played in the respective time points, which is obtained by the Harmonic Product Spectrum method, where we find the fundamental frequency. Finally, we determine the comparison criteria and what results are provided.

Στην παρούσα διατριβή διερευνήθηκε το φαινόμενο της ύπαρξης διαφορών μεταξύ καταγραφών όμοιων ηλεκτρονικών οργάνων που μετρούν υπό τις ίδιες συνθήκες. Οι διαφορές πιθανώς οφείλονται στην επίδραση θορύβου που παράγεται από τα ίδια τα όργανα και παρουσιάζει διαφορετικά χαρακτηριστικά από όργανο σε όργανο (instrument dependent noise). Το φαινόμενο αυτό δεν έχει διερευνηθεί εκτενώς, ενώ παρουσιάζει μεγάλη σημασία αφού στο παρελθόν τα χαρακτηριστικά του θορύβου προερχόμενου από όργανα ίδιου τύπου θεωρούνταν σταθερά. Η διερεύνηση βασίστηκε σε σύγκριση καταγραφών από όργανα GPS ίδιου τύπου που μετρούσαν υπό τις ίδιες συνθήκες. Οι καταγραφές προήλθαν από πειράματα με δέκτες GPS ακίνητους και δέκτες που εκτελούσαν ελεγχόμενες ταλαντώσεις. Τα αποτελέσματα της σύγκρισης έδειξαν ότι ο θόρυβος των οργάνων παρουσιάζει διαφορές από όργανο σε όργανο. Η σύγκριση που πραγματοποιήθηκε περιελάμβανε: σύγκριση των στατιστικών χαρακτηριστικών (μέσος όρος, τυπική απόκλιση) και σύγκριση των φασματικών χαρακτηριστικών του θορύβου των οργάνων, έλεγχο συσχέτισης μεταξύ των οργάνων και έλεγχο χρονικής υστέρησης μεταξύ των οργάνων. Οι διαφορές στα στατιστικά χαρακτηριστικά του θορύβου των οργάνων εμφανίστηκαν μικρές. Οι κύριες διαφορές εμφανίστηκαν στα φασματικά χαρακτηριστικά του θορύβου από κάθε όργανο. Επίσης από την ανάλυση προέκυψε ότι ο θόρυβος δεν παρουσιάζει συσχέτιση από όργανο σε όργανο, ενώ δεν διαπιστώθηκε ύπαρξη χρονικής υστέρησης μεταξύ των οργάνων που εξετάστηκαν. Ο θόρυβος των οργάνων κάλυπτε συχνότητες από 0.001 μέχρι 0.2 Hz περίπου. Για μικρές συχνότητες ο θόρυβος των οργάνων χαρακτηρίζεται έγχρωμος (colored noise) ενώ για συχνότητες πάνω από 1 Hz ο θόρυβος των οργάνων χαρακτηρίζεται λευκός (white noise) με τυχαία χαρακτηριστικά. Τα παραπάνω αποτελέσματα αποτελούν ενδείξεις ότι ο θόρυβος που παράγεται από όργανα GPS ίδιου τύπου παρουσιάζει διαφορές που οφείλονται στις ιδιότητες του οργάνου. Στο μέλλον αξίζει να διερευνηθεί η επίδραση των διαφορών στις μετρήσεις, καθώς να γενικευθούν τα παραπάνω αποτελέσματα και για άλλους τύπους σύγχρονων ηλεκτρονικών οργάνων. / At the present study the differences between recordings obtained from the same instruments under the same conditions were examined. Differences are possibly owned to noise with different characteristics produced by each instrument. The case has not been covered yet and is important as noise produced by the same instruments under the same conditions is generally considered to have the same characteristics. The study was based on comparison of recordings from same GPS instruments measuring simultaneously under the same conditions. The recordings were obtained from experiments where GPS receivers were stationary or executing oscillations with known characteristics. Comparison between the recordings showed that differences exist in the noise produced by instruments of the same type. Our analysis included comparison of the statistical and spectral characteristics of the measurements and cross correlation analysis. The differences between the statistical characteristics were small while bigger differences existed in the spectral characteristics. Furthermore, no significant correlation was found between the noise produced by same instruments Significant noise frequencies existed in the band 0.001 to 0.2 Hz, with low frequency noise characterized as colored and high frequency (>1Hz) noise characterized as white. The above results indicate that instruments of the same type measuring under the same conditions may produce noise with different characteristics. Future studies should cover the effects of the differences mentioned above on GPS measurements, and also possible differences in instrumental noise for other types of instruments.