Το αριθμητικό σύστημα υπολοίπων (RNS) έχει προταθεί ως ένας τρόπος για επιτάχυνση των αριθμητικών πράξεων του πολλαπλασιασμού και της πρόσθεσης. Ένα από τα σημαντικά πλεονεκτήματα της χρήσης του RNS είναι ότι οδηγεί σε κυκλώματα που έχουν το χαρακτηριστικό της χαμηλής κατανάλωσης. Πιο συγκεκριμένα στην παρούσα διατριβή γίνεται μια αναλυτική μελέτη πάνω στην ταχύτητα διεξαγωγής της πράξης του πολλαπλασιασμού και της άθροισης. Ο λόγος που γίνεται αυτό είναι διότι οι εφαρμογές επεξεργασίας σήματος χρησιμοποιούν ιδιαιτέρως τις προαναφερθείσες πράξεις. Επίσης γίνεται μελέτη της ισχύος που καταναλώνεται κατά την επεξεργασία ενός σήματος με τη χρήση των προτεινόμενων αριθμητικών κυκλωμάτων. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στη χρήση απλών αρχιτεκτονικών τις οποίες μπορούν τα εργαλεία σύνθεσης να διαχειριστούν καλύτερα παράγοντας βέλτιστα κυκλώματα. Τέλος η διατριβή μελετά τα προβλήματα διακύμανσης των παραμέτρων του υλικού που αντιμετωπίζει η σύγχρονη τεχνολογία κατασκευής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Συγκεκριμένα σε τεχνολογία μικρότερη των 90nm παρατηρείται το φαινόμενο ίδια στοιχεία κυκλώματος να συμπεριφέρονται με διαφορετικό τρόπο. Το φαινόμενο αυτό γίνεται σημαντικά πιο έντονο σε τεχνολογίες κάτω των 45nm. Η παρούσα διατριβή προτείνει λύσεις βασισμένες στην παραλληλία και την ανεξαρτησία των επεξεργαστικών πυρήνων που παρέχει το RNS, για να αντιμετωπίσει το συγκεκριμένο φαινόμενο. / The Residue Number System (RNS) has been proposed as a means to speed up the implementation of multiplication-addition intensive applications, commonly found in DSP. The main benefit of RNS is the inherent parallelism, which has been exploited to build efficient multiply-add structures, and more recently, to design low-power systems. In particular, this dissertation deals with the delay complexity of the multiply-add operation (MAC). The reason for this is that DSP applications are MAC intensive and hence this dissertation proposes solutions to increase the speed of processing. Furthermore, the study of the multiply-add operations is extended to power consumption matters. The dissertation focus on simple architectures such that EDA tools produce efficient in both power and delay, synthesized circuits. Finally the dissertation deals with variability matters that came up as the vlsi technology shrinks below 90nm. Variability becomes unaffordable especially for the 45nm technology node. This dissertation proposes solutions based on parallelism and the independence of the RNS cores to derive variation-tolerant architectures.

Η θερμική ανάλυση είναι μια σημαντική περιοχή μελέτης και γίνεται περισσότερο σημαντική για την σχεδίαση ηλεκτρικών μηχανών εξαιτίας της ανάγκης για μείωση του όγκου των υλικών και του κόστους κατασκευής τους καθώς και για την αύξηση της απόδοσής τους. Είναι εξίσου σημαντική με την ηλεκτρομαγνητική ανάλυση μιας και η θέρμανση της μηχανής θα οριοθετήσει την ονομαστική της ισχύ καθώς και την διάρκεια ζωής της μόνωσης. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η εύρεση της κατανομής της θερμοκρασίας στο εσωτερικό ενός ασύγχρονου τριφασικού κινητήρα στη μόνιμη κατάσταση λειτουργίας του με τη μέθοδο των συγκεντρωμένων παραμέτρων. Στο πρώτο κεφάλαιο αναφέρονται βασικές έννοιες της θερμοδυναμικής. Γίνεται αναφορά σε διάφορους συντελεστές, παρουσιάζονται οι θερμοδυναμικοί νόμοι και γίνεται σύντομη αναφορά στους μηχανισμούς μετάδοσης θερμότητας. Στο δεύτερο κεφάλαιο δίνεται η αναλυτική περιγραφή των μηχανισμών μετάδοσης θερμότητας και παρουσιάζεται ένα απλό δίκτυο μοντελοποίησης με ισοδύναμες θερμικές αντιστάσεις. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται σύντομα η δομή, η αρχή λειτουργίας και οι τύποι μιας ασύγχρονης μηχανής. Εδώ επίσης αναφέρονται και οι διάφορες μορφές απωλειών ενέργειας κατά την λειτουργία μιας τριφασικής ασύγχρονης μηχανής. Παρουσιάζεται ακόμη ο υπό μελέτη κινητήρας και αναφέρονται τα θερμοστοιχεία που χρησιμοποιούνται στην πειραματική διαδικασία. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφεται η μέθοδος θερμικής ανάλυσης με χρήση ισοδυνάμου κυκλώματος θερμικών αντιστάσεων για την μόνιμη κατάσταση. Στη συνέχεια δίνεται το προτεινόμενο κύκλωμα και παρουσιάζονται αναλυτικά οι ισοδύναμες θερμικές αντιστάσεις του μοντέλου. Τέλος στο πέμπτο κεφάλαιο παρατίθενται τα αποτελέσματα της θερμικής ανάλυσης, γίνεται σύγκριση με τα πειραματικά δεδομένα θερμοκρασιακών τιμών που πάρθηκαν από τα θερμοστοιχεία και ακολουθεί η διαδικασία της παραμετροποίησης στους διάφορους συντελεστές που χρησιμοποιήθηκαν είτε υπολογίστηκαν κατά την ανάλυση. / Thermal analysis is an important design area and becoming more important part of the electric motor design process due to the push for reduced weights and costs and increased efficiency. Thermal analysis is of equal importance as the electromagnetic design of the machine, because the temperature rise of the machine eventually determines the maximum output power. The purpose of this study is to record the temperature distribution of the internal parts of an induction motor at steady state using an equivalent thermal circuit with lumped parameters. The first chapter is an introduction of the thermodynamic theory. The laws of thermodynamics are described and there is a brief report of heat transfer mechanisms. The second chapter describes analytically the heat transfer mechanisms. Also, an example of modelling using thermal equivalent resistances is given. The third chapter introduces shortly the operational principles of an induction machine. Here are also referred the various losses that occur during the rotation of an induction motor. The studied induction motor, with the modified stator winding to include thermocouples, is shown. The fourth chapter introduces the method of thermal analysis using thermal equivalent circuit with lumped parameters. The proposed model is given and its components are described in particular. At last, in the fifth chapter the results of temperature distribution are given and compared with experimental data of temperature values that are acquired using the thermocouples. Here also takes apart the parameterising of the various coefficients that were used or calculated during this study.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή εστιάστηκε στη μελέτη των σημαντικότερων οικολογικών και βιολογικών παραμέτρων του ζωοπλαγκτού των λιμνών Αμβρακίας, Λυσιμαχείας και Οζερός. Στόχος της μελέτης αυτής είναι η καλύτερη κατανόηση του οικολογικού ρόλου που διαδραματίζουν οι ζωοπλαγκτικές βιοκοινωνίες στα λιμναία οικοσυστήματα στην περιοχή της Δυτικής Ελλάδας, καθώς και η αποτύπωση της σημερινής κατάστασης στην οποία βρίσκονται. Πραγματοποιήθηκαν μηνιαίες δειγματοληψίες κατά την περίοδο Σεπτέμβριος 2006-Αύγουστος 2008 στη λίμνη Αμβρακία και αντίστοιχα κατά την περίοδο Ιούνιος 2009-Μάιος 2010 στις λίμνες Λυσιμαχεία και Οζερός. Σε κάθε λίμνη γινόταν συλλογή δειγμάτων ζωοπλαγκτού, in situ καταγραφή των βασικών φυσικοχημικών παραμέτρων των υδάτων και συλλογή δειγμάτων νερού για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης των κυριότερων θρεπτικών στοιχείων και της χλωροφύλλης-α. Η Αμβρακία είναι μια θειικού τύπου λίμνη με υψηλή αγωγιμότητα. Χαρακτηρίζεται ως θερμή μονομικτική και κατά την περίοδο της θερμοστρωμάτωσης στο υπολίμνιο παρατηρείται ανάπτυξη υποξικών/ανοξικών συνθηκών. Οι λίμνες Λυσιμαχεία και Οζερός δεν εμφάνισαν φαινόμενα θερμοστρωμάτωσης, διατηρούν ικανοποιητικά επίπεδα οξυγόνωσης στην υδάτινη στήλη τους και παρουσιάζουν αρκετά χαμηλές τιμές διαφάνειας. Σύμφωνα με τις τιμές του δείκτη τροφικότητας του Carlson, η λίμνη Αμβρακία χαρακτηρίζεται ως μεσότροφη, η λίμνη Οζερός ως μεσο-εύτροφη και η λίμνη Λυσιμαχεία ως εύτροφη. Στη λίμνη Αμβρακία αναγνωρίστηκαν συνολικά 33 ζωοπλαγκτικά taxa, στη λίμνη Λυσιμαχεία 36 και στη λίμνη Οζερός 25. Λαμβάνοντας υπ’ όψιν τις μέσες τιμές αφθονίας του ζωοπλαγκτού στις τρεις λίμνες, η Αμβρακία (83,6-442,7 ind/l) προσεγγίζει καλύτερα τα χαρακτηριστικά ζωοπλαγκτικών βιοκοινωνιών που συναντώνται σε μεσότροφα οικοσυστήματα, ενώ ο Οζερός (59,4-818 ind/l) και ιδιαίτερα η Λυσιμαχεία (147,9-4449,3 ind/l) σε εύτροφα. Η εποχική διακύμανση της συνολικής αφθονίας του ζωοπλαγκτού των λιμνών, χαρακτηρίζεται από τη χαμηλή αφθονία των ειδών κατά τη χειμερινή περίοδο και τη σταδιακή αύξησή τους κατά την εαρινή. Στη βαθιά λίμνη Αμβρακία, η συντριπτική πλειοψηφία του ζωοπλαγκτού βρέθηκε συγκεντρωμένη στο στρώμα των 0-20 m. Το θερμοκλινές φάνηκε να ασκεί σημαντική επίδραση στον κατακόρυφο διαχωρισμό ειδών και οντογενετικών σταδίων. Η διερεύνηση της επίδρασης των περιβαλλοντικών παραμέτρων στην αφθονία και διακύμανση του ζωοπλαγκτού των τριών λιμνών έδειξε πως ο κύριος παράγοντας που φαίνεται να επηρεάζει τα περισσότερα ζωοπλαγκτικά είδη είναι η θερμοκρασία. / The present PhD thesis focused on the study of the main ecological and biological aspects of the zooplankton community in lakes Amvrakia, Lysimachia and Ozeros. The aim of this study is the better understanding of zooplankton’s ecological role in lake ecosystems of Western Greece. For the investigation of the zooplankton community in lakes, zooplankton samples were collected on a monthly basis in Lake Amvrakia during the period September 2006-August 2008 and in lakes Lysimachia and Ozeros during the period June 2009-May 2010. Additionally, for the assessment of water quality in lakes, water samplings were conducted at the same period in order to estimate the concentration of nutrients and chlorophyll-a, while the water’s basic physicochemical parameters were recorded in situ. Lake Amvrakia, which belongs to the sulphate type, exhibits high conductivity values. The lake is characterized as a warm monomictic lake. The main characteristic in the vertical axis was the depletion of oxygen in the deeper hypolimnion, where anoxic conditions prevail, especially at the end of the stratification period. Lakes Lysimachia and Ozeros maintained satisfactory levels of oxygenation in their water column and no thermal stratification was observed. Both lakes exhibited low transparency values. According to Carlson's Trophic State Index (TSI), Lake Amvrakia is characterized as mesotrophic, Lake Ozeros as meso-eutrophic and Lake Lysimachia as eutrophic. The zooplankton sampling in Lake Amvrakia revealed 33 zooplankton taxa, in Lake Lysimachia 36 and in Lake Ozeros 25. Considering the mean integrated abundance of the total zooplankton in the three lakes, Amvrakia (83.6-442.7 ind/l) exhibited the main characteristics of a mesotrophic ecosystem, while Ozeros (59.4-818 ind/l) and especially Lysimachia (147.9-4449.3 ind/l) of eutrophic lakes. The seasonal variation of the total abundance of zooplankton of lakes characterized by low species abundance in winter and a gradually increase during the spring period. The investigation of the zooplankton vertical distribution in the deep lake Amvrakia showed that the vast majority of species was concentrated in the layer of 0-20 m. The development of the thermocline layer had a significant effect on the vertical separation between species, as well as between ontogenetic stages. The water temperature seemed to have the most important influence on the temporal variation of most of the zooplankton taxa in lakes Amvrakia, Lysimachia and Ozeros.

Η παρούσα διατριβή εντάσσεται ερευνητικά στην περιοχή της Στατιστικής Θεωρίας Αποφάσεων και ειδικότερα στην (σημειακή) εκτίμηση παραμέτρου κλίμακας. Το κλασικό αποτέλεσμα του Strawderman [1974, Ann. Statist., 2, 190–198] για την εκτίμηση της διασποράς κανονικής κατανομής επεκτείνεται σε κατανομές με παράμετρο κλίμακας και μία άλλη άγνωστη («ενοχλητική») παράμετρο για την εκτίμηση της παραμέτρου κλίμακας και του αντιστρόφου της παραμέτρου κλίμακας ως προς την τετραγωνική συνάρτηση ζημίας και τη συνάρτηση ζημίας εντροπίας. Η μέθοδος απόδειξης των αποτελεσμάτων, παρά το γεγονός ότι διατηρεί το «σκελετό» της μεθόδου του Strawderman [1974, Ann. Statist., 2, 190–198], διαφέρει (αναπόφευκτα) τεχνικά από αυτήν επειδή ο Strawderman [1974, Ann. Statist., 2, 190–198] βασίζεται σε ειδικά χαρακτηριστικά της κανονικής κατανομής. Η εφαρμογή αυτών των γενικών αποτελεσμάτων στην εκθετική κατανομή παρέχει νέες ικανές συνθήκες – δηλαδή, διαφορετικές από τις υπάρχουσες στη βιβλιογραφία – για τη βελτίωση των αντίστοιχων καλύτερων αναλλοίωτων ως προς μετασχηματισμούς θέσης-κλίμακας εκτιμητών. Επίσης, κατασκευάζονται νέες κλάσεις εκτιμητών που ικανοποιούν τις νέες συνθήκες. Πέραν της δικής τους αξίας, τα παραπάνω αποτελέσματα είναι χρήσιμα (ουσιαστικά, απαραίτητα) για την κατασκευή εκτιμητών τύπου Strawderman [1974, Ann. Statist., 2, 190–198] για το λόγο των παραμέτρων κλίμακας δύο ανεξάρτητων πληθυσμών. Συγκεκριμένα, κατασκευάζονται νέες κλάσεις εκτιμητών, τύπου Strawderman [1974, Ann. Statist., 2, 190–198], για το λόγο των διασπορών δύο κανονικών κατανομών καθώς και το λόγο των παραμέτρων κλίμακας δύο εκθετικών κατανομών ως προς την τετραγωνική συνάρτηση ζημίας και τη συνάρτηση ζημίας εντροπίας. Η μέθοδος της απόδειξης δεν είναι η τυπική για αυτού του είδους τα προβλήματα, η οποία απαιτεί την επέκταση αποτελεσμάτων από έναν πληθυσμό σε δύο πληθυσμούς. Αντιθέτως, εφαρμόζεται η μεθοδολογία των Iliopoulos and Kourouklis [1999, J. Multivariate Anal., 68, 176-192] που ανάγει το πρόβλημα εκτίμησης του λόγου των παραμέτρων κλίμακας σ2/σ1 σε δύο προβλήματα ενός πληθυσμού, ένα αυτό της εκτίμησης του σ2 και, το άλλο, αυτό της εκτίμησης του 1/σ1. / This PhD thesis deals with the study of the problem of point estimation of a scale parameter from the decision theoretic point of view. Strawderman’s [1974. Ann. Statist., 2, 190–198] result for estimating the variance of a normal distribution is extended to estimating a general scale parameter and the reciprocal of a general scale parameter in the presence of a nuisance parameter under both quadratic and entropy losses. The method of proof for these results, although it retains the "skeleton" of Strawderman’s [1974. Ann. Statist., 2, 190–198] method, differs (inevitably) technically from that since Strawderman [1974. Ann. Statist., 2, 190–198] relies on special features of the normal distribution. Application of these general results to the exponential distribution gives new sufficient conditions, i.e., different from those available in the literature, for improving upon the respective best affine equivariant estimators. Furthermore, new classes of estimators satisfying the above conditions are constructed. Apart from their own value, these results are also useful (essentially, necessary) for the construction of Strawderman [1974. Ann. Statist., 2, 190–198]-type estimators for the ratio of scale parameters of two independent populations. Specifically, new classes of improved Strawderman [1974. Ann. Statist., 2, 190–198]-type estimators for the ratio of the variances of two normal distributions as well as the ratio of the scale parameters of two exponential distributions are constructed under both quadratic and entropy losses. The method of proof is not the typical one for this kind of problem which requires a two-sample extension of respective one-sample arguments. In contrast, the methodology of Iliopoulos and Kourouklis [1999, J. Multivariate Anal., 68, 176-192] is employed which reduces the two-sample problem of estimating the ratio of scale parameters σ2/σ1 to two one-sample problems, namely, one of estimating σ2 and another of estimating 1/σ1.