Στην παρούσα μελέτη η βιοτυπία και η ανάλυση του DNA με ηλεκτρο-φόρηση σε παλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο (PFGE) εφαρμόσθηκαν σε ένα σύνο-λο εντε-ρο-κόκ-κων που απομονώθηκαν από νερά αναψυχής και πόσιμα νερά, προκει-μένου να προσδιορισθεί πιθανή γενετική συγγένεια. Τα 200 στελέχη εντε-ρο--κόκκου απομονώθηκαν από 246 δείγματα νερών αναψυχής και 903 δείγματα πόσιμου νερού, από θάλασσα, νερό δικτύου, ποταμούς και πηγές της Ν.Δ. Ελλάδας. Η ταυτοποίηση σε επίπεδο είδους έγινε με το σύστημα API 20strep. Ο έλεγχος της ευαισθησίας στα αντιβιοτικά έγινε με προσδιορισμό της ελάχιστης ανασταλτικής πυκνότητας (MIC) με την μέθοδο ταινιών E-test. Η ηλεκτροφό-ρηση σε παλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο εφαρμόσθηκε για τις γονοτυπικές δοκιμασίες. Ο χαρακτηρισμός σε επίπεδο είδους ταξινόμησε τους εντερόκοκκους σε 22 βιότυπους. Στην πλειοψηφία τους τα στελέχη ήσαν E. faecium (142 ή 71%), ακολουθούσε ο E. faecalis (40 ή 20%), o E. durans (9 ή 4,5%), o E. gallinarum (5 ή 2,5%) και o E. avium (4 ή 2%). Μεταξύ των στελεχών του E. faecium υπήρ-χε σχέση των βιοτύπων και της πηγής του δείγματος. Αυτό δεν παρατηρή-θη-κε στα στελέχη του E. faecalis ούτε στα υπόλοιπα είδη. Κανένα στέλεχος δεν βρέθηκε να παράγει β-λακταμάση. Δεν παρατηρήθηκε καμία σχέση μεταξύ της αντοχής στα αντιβιοτικά και της προέλευσης των στελεχών. Κανένα είδος εντεροκόκκου δεν παρουσίασε αντοχή στα γλυκοπεπτίδια. Κλινικά στελέχη E. faecium περιελήφθησαν στα γονοτυπικά πειράματα ως μάρτυρες για τους ήδη ταυτοποιημένους κλώνους που ενδημούν στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Πάτρας. Η ανάλυση των τύπων PFGE μεταξύ των 104 στελεχών αποκάλυψε την παρουσία 18 κλώνων μεταξύ του E. faecium, 14 του E. faecalis, 2 του E. durans, 3 του E. gallinarum και ενός του E. avium. Αν και μεταξύ των εξετασθέ-ντων στελεχών παρατηρήθηκε γενετική ποικιλία, προσδιορίσθηκαν κοινοί κλώ-νοι μεταξύ διαφορετικών δειγμάτων νερών. Τα δενδρογράμματα αποκά-λυ-ψαν γενετική σχέση μεταξύ συγκεκριμέ-νων περιβαλλοντικών στελεχών του E. faecium και αυτών που ήσαν νοσοκομειακής προέλευσης. Για τη μελέτη της παρουσίας κλώνων μεταξύ εντεροκόκκων που απομονώνονται από το περιβάλλον πρέπει να εφαρμόζονται μέθοδοι ανάλυσης χρωμοσωμικού DNA. / In this study we have identified the enterococcal species isolated from different environmental sources and we have characterized their biotypes, antibiotic resistance patterns and PFGE types. Biotyping and DNA fingerprinting by pulsed-field gel electrophoresis was applied to a collection of enterococci recovered form recreational and drinking water, in order to identify possible genetic relationships. Clinical strains of hospital origin were compared to the environmental isolates. A total of 200 enterococci were isolated from 246 recreational water, and 900 drinking water. One hundred forty two isolates were characterized as Enterococcus faecium recovered from all sources, 40 E. faecalis, 9 E. durans, 5. E. gallinarum and E. avium. Biotypes, determined with API 20 strep, among E. faecium were correlated with certain environmental sources, while antibiotypes, determined with Etest, did not reveal any relationship with the sample origin. Even though genetic diversity was observed among the studied strains, common clonal types were also identified in different sources, suggesting a possible common origin of the enterococci. Cluster analysis revealed a genetic relationship between certain environmental E. faecium and clinical strains.

Στη παρούσα εργασία, δημιουργήθηκε ένα εκπαιδευτικό περιβάλλον εικονικής πραγματικότητας για προσομοίωση σεισμού σε σχολική τάξη. Πρόκειται για ένα ασφαλές περιβάλλον, εφικτού κόστους, που προσομοιώνει αρκετά καλά το φυσικό. Παρουσιάζεται ο τρόπος κατασκευής των αντικειμένων της τάξης με τη χρήση λογισμικού μοντελοποίησης και η δημιουργία διαφόρων συμβάντων που λαμβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια του σεισμού, με τη χρήση λογισμικού εικονικής πραγματικότητας. Η εφαρμογή δίνει τη δυνατότητα στο μαθητή να αποκτήσει ψυχολογική εξοικείωση και να ενισχύσει την αντιληπτικότητά του σχετικά με το φαινόμενο, να βελτιώσει την απόδοσή του αποκομίζοντας καινούργιες εμπειρίες και ταυτόχρονα να εφαρμόζει όσα έχει μάθει για τους τρόπους αντίδρασης σε περίπτωση σεισμού σε συνθήκες πραγματικού γεγονότος. / An educational environment of virtual reality was designed in order to simulate an earthquake occurring while students are present in a classroom. Such a virtual environment has many advantages: it is secure for students, not costly and very similar to the real life one that is to the actual classroom in the sense that students are free to interact within its confines. The present dissertation attempts to present the ways through which school elements can be produced using a modelling tool. Additionally, we have created a variety of incidents taking place while the earthquake is occurring using a virtual reality software. Summing up, this application offers students the opportunity to psychologically familiarize themselves with the phenomenon of an earthquake while at the same time reinforces their awareness of it. It offers students the possibility to acquire new experiences and improve their performance in crisis management (e.g. earthquake), and it simultaneously sets while an example-environment to apply their theoretical knowledge in real life situations.

Εκτός από τα Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα, ένα άλλο παρεμφερές πρόβλημα είναι αυτό της μοντελοποίησης των δομικών και λειτουργικών χαρακτηριστικών διαφόρων τμημάτων του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος καθώς και των διαφόρων εγκεφαλικών λειτουργιών. Στόχος αυτής της διπλωματικής είναι η δημιουργία ενός μοντέλου του φυσιολογικού νευρώνα και της συγκρότησης νευρωνικών δικτύων που εμπλέκονται σε κάποια εγκεφαλική λειτουργία. Στην ανάπτυξη του μοντέλου λήφθηκαν υπόψη τα ιδιαίτερα νευροανατομικά χαρακτηριστικά και νευροφυσιολογικά χαρακτηριαστικά και οι ιδιότητες που σχετίζονται με τις υπό μελέτη εγκεφαλικές καταστάσεις. Επίσης διερευνήθηκε η αλληλεπίδραση και η αναπτυσσόμενη δυναμική, τόσο σε κυτταρικό επίπεδο όσο και σε συστημικό επίπεδο, καθώς και η δυναμική αλληλεπίδραση νευρωνικών δικτύων. Πραγματοποιήθηκε μακροσκοπική προσέγγιση με τη χρήση μαθηματικών μοντέλων και αναπτύχθηκε ένα GUI περιβάλλον για τη διαχείριση του προγράμματος από το χρήστη. / Apart from the Artificial Neural Networks, another similar problem is the modeling of structural and functional characteristics of different parts of the Central Nervous System and the various brain functions. The aim of this diploma is to create a model of normal neuron and the establishment of neural networks involved in some brain function. In developing the model were taken into account the specific neuroanatomical and neurophysiological characteristics and properties related to the studied brain states. We also investigated the interaction and the growing momentum, both at the cellular level and system level, and the dynamic interaction of neural networks. An macroscopic approach using mathematical models and developed a GUI environment for the management of the program by the user.

Ο βασικός σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση του κατά πόσον: κατά τη διαδικασία επίλυσης μαθηματικού προβλήματος εντός ενός ευνοϊκού μαθησιακού περιβάλλοντος μιας τάξης πρωτοσχολικής ηλικίας, τα παιδιά, αλληλεπιδρώντας μεταξύ τους και με τη νηπιαγωγό, εμπλέκονται σε διεργασίες οι οποίες προάγουν την ανάπτυξη δεξιοτήτων. Ο πιο πάνω σκοπός διερευνάται μέσα από τρία βασικά ερευνητικά ερωτήματα καθένα από τα οποία αναλύεται σε επιμέρους ερωτήματα: 1. πώς λειτουργεί η εκτενής σε χρονική διάρκεια, τακτική (καθημερινή) και οργανωμένη από την νηπιαγωγό ενασχόληση παιδιών με διαδικασία επίλυσης μαθηματικού προβλήματος, μέσα σε ένα ευνοϊκό μαθησιακό περιβάλλον; 2. πώς επιδρά στα παιδιά η διαδικασία επίλυσης μαθηματικού προβλήματος στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων (α) εμπλοκής στην επίλυση του μαθηματικού προβλήματος : (i) το παιδί χρησιμοποιεί το υλικό αναπαράστασης του προβλήματος και καταγραφής των λύσεών του με τρόπο που οδηγεί σε επίλυση του προβλήματος; (ii) το παιδί εργάζεται με τρόπο που δείχνει ότι έχει λάβει υπόψη τα δεδομένα του προβλήματος; (iii) το παιδί εργάζεται με τρόπο που οδηγεί σε επίλυση του προβλήματος; (β) ανάπτυξης στρατηγικών επίλυσης του μαθηματικού προβλήματος: (i) ποιες στρατηγικές αναπτύσσουν τα παιδιά κατά τη διαδικασία επίλυσης του κάθε μαθηματικού προβλήματος; (ii) τα παιδιά εφαρμόζουν την ίδια στρατηγική και σε επόμενες διαδικασίες επίλυσης του ίδιου μαθηματικού προβλήματος; (iii) παρατηρείται ανάπτυξη ή βελτίωση της στρατηγικής από τα παιδιά σε επόμενη εφαρμογή της διαδικασίας επίλυσης του ίδιου μαθηματικού προβλήματος; (γ) ανίχνευσης των λύσεων του μαθηματικού προβλήματος: (i) μπορούν τα παιδιά να ανιχνεύσουν όλες τις λύσεις του μαθηματικού προβλήματος (ii) με ποιους τρόπους καταφέρνουν τα παιδιά να ανιχνεύσουν όλες τις λύσεις του προβλήματος; (δ) γραφικής αναπαράστασης των λύσεων του μαθηματικού προβλήματος: (i) πώς επιλέγουν τα παιδιά να αναπαραστήσουν γραφικά τις λύσεις του κάθε προβλήματος; (ii) πώς χρησιμοποιούν τα παιδιά τις γραφικές αναπαραστάσεις των λύσεων του προβλήματος στη διαδικασία επίλυσής του; 3. μπορούν οι γλωσσικές αλληλεπιδράσεις που αναπτύσσονται σε μια τάξη πρωτοσχολικής εκπαίδευσης μεταξύ παιδιών αλλά και μεταξύ παιδιών και νηπιαγωγού να συνεισφέρουν στην επίλυση μαθηματικού προβλήματος; : (ι)σε ποια από τις κατηγορίες σωρευτικός λόγος, λόγος αμφισβήτησης, διερευνητικός λόγος εμπίπτει ο διάλογος μεταξύ παιδιών και πού οδηγεί; (ii) που οδηγεί ο διάλογος μεταξύ παιδιού/παιδιών και νηπιαγωγού; (iii) πού οδηγεί ο μονόλογος του παιδιού; Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι (α) μέσα από την αλληλεπίδραση, τόσο μεταξύ τους όσο και με τη νηπιαγωγό, ακόμη και τετράχρονα παιδιά μπορούν να καταστούν ικανά να εφαρμόσουν διαδικασία επίλυσης μαθηματικού προβλήματος (β) η συστηματική, εκτενής και οργανωμένη ενασχόληση παιδιών με διαδικασία επίλυσης μαθηματικού προβλήματος προάγει την ανάπτυξη δεξιοτήτων (γ) βασικό ρόλο στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων παίζει η νηπιαγωγός και ο τρόπος με τον οποίο η ίδια οργανώνει το μαθησιακό περιβάλλον της τάξης. Η παρούσα εργασία αποτελείται από τέσσερα Κεφάλαια. Στο πρώτο Κεφάλαιο μελετάται η διαδικασία επίλυσης μαθηματικού προβλήματος στο νηπιαγωγείο και ο όρος του ευνοϊκού μαθησιακού περιβάλλοντος. Ο καθορισμός των στοιχείων του ευνοϊκού μαθησιακού περιβάλλοντος γίνεται μέσα από βιβλιογραφική ανασκόπηση σχετικά με το ρόλο της εκπαιδευτικού στη δημιουργία του όλου περιβάλλοντος και της προαγωγής γλωσσικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ της ίδιας και των παιδιών και μεταξύ των παιδιών. Στο δεύτερο Κεφάλαιο αναλύεται η μεθοδολογία της έρευνας. Στο τρίτο Κεφάλαιο παρουσιάζονται και αναλύονται τα δεδομένα της παρούσας έρευνας. Στο τέταρτο, και τελευταίο, Κεφάλαιο συνοψίζονται τα σημαντικότερα ευρήματα της παρούσας εργασίας και διατυπώνονται τα βασικά της συμπεράσματα, μέσα από την απάντηση των ερευνητικών της ερωτημάτων και παρουσιάζονται εισηγήσεις για μελλοντική διερεύνηση ερωτημάτων που προέκυψαν από την παρούσα εργασία. / The aim of this study is to investigate whether: during the process of mathematical problem solving within a favorable learning environment of a pre-school classroom setting, while child-child and child-teacher interaction takes place, children involve themselves in processes promoting skill development. The above hypothesis is studied through three basic research questions, each of which is analysed in further and more specific questions: 1. how does the extensive, frequent (daily) and organized by the teacher, occupation of children with mathematical problem solving process, within a favorable learning environment, function? 2. how does the mathematical problem solving process effect children’s skill development in (a)their involvement in the mathematical problem solving process : (i)can the child use the material created for the mathematical problem representation in a way that leads to the solution of the problem? (ii) does the child’s work show that he/she has considered the problem’s data, (iii) does the child’s work lead to the solution of the mathematical problem? (b)the development of strategies in order to solve the mathematical problem : (i)which strategies do the children develop during the mathematical problem solving process? (ii) do the children apply the same strategy every time they engage in the process of solving the same mathematical problem? (iii) is there a development or an improvement of the children’s strategy during future processes of solving the same mathematical problem? (c)the detection of all possible solutions of a mathematical problem : (i)can children detect all possible solutions of the mathematical problem? (ii) in which ways do the children manage to detect all possible solutions of the mathematical problem? (d)graphically representing the solutions of the mathematical problem : (i)how do children chose to graphically represent the solutions of the mathematical problem? (ii) how do children use graphical representations of problem solutions during the problem solving process? 3. can child-child and child-teacher language interactions, which develop within a pre-school classroom setting, contribute to the problem solving process (i)in which of the categories cumulative talk, investigative talk, exploratory talk does children’s dialogue fall and where does it lead? (ii) where does child-child and child-teacher dialogue lead? (iii) where does child monologue lead? The results show that (a) through child-child and child-teacher interaction children as young as four years old can become capable of applying the mathematical problem solving process, (b) extensive, frequent and organized occupation of young children with the mathematical problem solving process leads to skill development, (c) the teacher’s role is central to the development of skills in the way she organizes the classroom’s learning environment. The present study consists of four chapters. Chapter I studies the problem solving process in pre-school and the term “favorable learning environment”. The determination of the elements of such an environment is established through bibliographical research relative to the teacher’s role in the creation of the classroom environment and the promotion of language interaction between herself and children and between children. Chapter II analyses the methodology of the current study. Chapter III presents and studies the research findings. Chapter IV summarizes the basic findings of the study and presents its conclusions through answering its research questions and gives suggestions for future investigation of questions that have emerged from the present study.

Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στη μελέτη των πετρωμάτων που φιλοξενούν τη μεταλλοφορία ψευδαργύρου, αργύρου και μολύβδου στην ευρύτερη περιοχή των Μολάων Λακωνίας. Οι κύριοι σχηματισμοί που εντοπίζονται στην υπό μελέτη περιοχή είναι η ενότητα της Άρνας και τα στρώματα του Τυρού. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η πετρογραφική και γεωχημική μελέτη των δύο προαναφερθέντων σχηματισμών, ώστε να καταστούν κατανοητές οι συνθήκες σχηματισμού. Πραγματοποιήθηκαν 9 χημικές αναλύσεις σε ηφαιστειακά πετρώματα των στρωμάτων του Τυρού για κύρια στοιχεία, ιχνοστοιχεία και σπάνιες γαίες, παράλληλα μελετήθηκαν και 15 πετρογραφικές λεπτές τομές των ηφαιστειτών αυτών. Τα δεδομένα συμπληρώθηκαν με 14 χημικές αναλύσεις κύριων στοιχείων και 9 χημικές αναλύσεις ιχνοστοιχείων των πετρωμάτων της ενότητας της Άρνας από βιβλιογραφική πηγή. Τα ηφαιστειακά πετρώματα των στρωμάτων του Τυρού αποτελούν ηφαιστείτες με εύρος συστάσεων από ανδεσιτικό βασάλτη έως δακίτη. Φέρουν ασβεσταλκαλικό χαρακτήρα με ελαφρά θολεϊτική τάση. Επίσης, προβάλλονται στα πεδία των θολεϊτών ηφαιστειακού τόξου, καθώς και σε ζώνη καταβύθισης των λιθοσφαιρικών πλακών. Ορισμένα εκ των δειγμάτων έχουν μεταμορφωθεί σε πρασινοσχιστολιθική φάση, ενώ στην πλειοψηφία των φέρουν έντονη εξαλλοίωση. Τα πετρώματα της ενότητας της Άρνας αποτελούν μεταηφαιστειακά πετρώματα βασαλτικής σύστασης. Φέρουν σαφή θολεϊτικό χαρακτήρα και προβάλλονται στο πεδίο των βασαλτών μεσωκεάνιας ράχης. / This thesis focuses on the study of the rocks that host the metalliferous of zinc, silver and lead in the wider area of Molai, Laconia. The main formations, which are spotted in the under study area, are the section of Arna Units and the Tyros Beds. The purpose of this work is the petrographic and geochemical study of the two formations mentioned above, so that the conditions of the formation become comprehensible. Nine chemical analysis were carried out in volcanic rocks of Tyros Beds for main elements, trace elements and rare earth elements, while at the same time fifteen petrographic thin sections of those volcanic rocks were studied. The data was complete with fourteen chemical analysis of main elements and nine chemical analysis of trace elements of the Arna Units from a bibliographical source. The volcanic rocks of Tyros Beds are volcanic rocks with amplitude of composition from andesitic basalt to dacite. They have calc-alcaline nature with a slight tholeitic tendency. Also, they are displayed / projected in the fields of the volcanic arc’s tholeites as well as in the zone of the lithospheric plates’ submersion. Some of the samples have been transformed into a greenschist phase, while the majority has an intense alteration. The rocks of Arna Units are metavolcanic rocks with basaltic composition. They have a clear tholeitic nature and they are displayed in the field of the basalts of the mid ocean ridge.

Τα ασύρματα δίκτυα μικροαισθητήρων είναι μια πρόσφατη κατηγορία αδόμητων υπολογιστικών δικτύων, τα οποία αποτελούνται από κόμβους με μικρό μέγεθος και περιορισμένους υπολογιστικούς και ενεργειακούς πόρους. Τέτοιοι κόμβοι έχουν δυνατότητες μέτρησης φυσικών μεγεθών (όπως πχ. θερμοκρασία, υγρασία, κ.α.), ασύρματης επικοινωνίας μεταξύ τους, και σε κάποιες περιπτώσεις αλληλεπίδρασης με το περιβάλλον τους (μέσω κατάλληλων ηλεκτρομηχανικών μερών). Καθώς τα δίκτυα αυτά έχουν αρχίσει να γίνονται πιο προσιτά (από άποψη κόστους και διαθεσιμότητας hardware), το πεδίο εφαρμογής και η φιλοσοφία χρήσης τους συνεχώς εξελίσσεται και διευρύνεται. Έτσι, έχουμε παραδείγματα εφαρμογών από παρακολούθηση της βιοποικιλότητας μιας περιοχής έως την παρακολούθηση στατικότητας κατασκευών, και δίκτυα με πλήθος κόμβων από δεκάδες έως και εκατοντάδες ή και χιλιάδες κόμβων. Κατά την εκπόνηση της διδακτορικής διατριβής ασχοληθήκαμε με τις εξής βασικές ερευνητικές κατευθύνσεις που αφορούν στα συγκεκριμένα δίκτυα: α) την εξομοίωσή τους, β) την ανάπτυξη πρωτοκόλλων διάδοσης πληροφορίας κατάλληλων για αυτά τα δίκτυα και τη μελέτη της απόδοσής τους μέσω εξομοίωσης, γ) τη μοντελοποίηση εχθρικών συνθηκών («εμποδίων») σε ένα τέτοιο δίκτυο και την εφαρμογή τους στο επίπεδο της εξομοίωσης, δ) την ανάπτυξη εφαρμογών για τη διαχείρισή τους. Στο σκέλος της εξομοίωσης, δόθηκε αρχικά έμφαση στην αποδοτική εξομοίωση τέτοιου τύπου δικτύων με μέγεθος αρκετών χιλιάδων κόμβων, και στα πλαίσια της έρευνας μας αναπτύχθηκε ένα περιβάλλον εξομοίωσης (simDust), με δυνατότητα προσθήκης νέων πρωτοκόλλων καθώς και οπτικοποίησης. Το περιβάλλον αυτό χρησιμοποιήθηκε ακολούθως για την επέκταση και πειραματική αξιολόγηση ορισμένων χαρακτηριστικών υπαρχόντων πρωτοκόλλων διάδοσης πληροφορίας σε ασύρματα δίκτυα μικροαισθητήρων. Παράλληλα, αναπτύξαμε ένα νέο πρωτόκολλο και κάναμε μια σύγκριση της απόδοσής του με άλλα αντίστοιχα πρωτόκολλα. Η πειραματική μας αξιολόγηση έδειξε ότι το νέο πρωτόκολλο, το οποίο βασίζεται σε δυναμικές αλλαγές της ακτίνας μετάδοσης των κόμβων του δικτύου, συμπεριφέρεται αποδοτικότερα από άλλα πρωτόκολλα της υπάρχουσας βιβλιογραφίας, και συγκεκριμένα σε δίκτυα με εμπόδια και ανομοιογενή ανάπτυξη των αισθητήρων. Στη συνέχεια, δόθηκε έμφαση στην προσθήκη «ρεαλιστικών» συνθηκών κατά τη διάρκεια της εξομοίωσης τέτοιων πρωτοκόλλων, οι οποίες να λειτουργούν ανταγωνιστικά ως προς τα πρωτόκολλα αυτά. Σκοπός μας ήταν να προταθεί ένα μοντέλο, το οποίο να μπορεί να περιγράψει συνθήκες που περιορίζουν την αποτελεσματικότητά τους. Συγκεκριμένα, προτείναμε και υλοποιήσαμε ένα ολοκληρωμένο μοντέλο ``εμποδίων'', το οποίο εισάγει μικρή πρόσθετη υπολογιστική πολυπλοκότητα σε έναν εξομοιωτή, ενώ παράλληλα για να εξετάσουμε την επίδρασή του εστιάσαμε σε πρωτόκολλα τα οποία χρησιμοποιούν γεωγραφική γνώση (απόλυτη ή σχετική) για να δρομολογήσουν την πληροφορία μέσα σε ένα δίκτυο ασύρματων μικροαισθητήρων. Τέτοια πρωτόκολλα είναι σχετικά ευαίσθητα σε δυναμικές αλλαγές της τοπολογίας και των συνθηκών του δικτύου. Μέσω πειραματικής αξιολόγησης δείξαμε την σημαντική επίδραση που μπορούν να έχουν συγκεκριμένες αντίξοες συνθήκες μέσα στο δίκτυο στην απόδοση αυτών των πρωτοκόλλων. Στο σκέλος των εφαρμογών, προτείναμε αρχικά μια αρχιτεκτονική (WebDust/ShareSense) για ένα σύστημα διαχείρισης τέτοιων δικτύων, το οποίο να παρέχει βασικές δυνατότητες δημιουργίας εφαρμογών για τέτοια δίκτυα σε συνδυασμό με επεκτασιμότητα. Χαρακτηριστικά που ξεχωρίζουν είναι η δυνατότητα διαχείρισης πολλαπλών ετερογενών ασύρματων δικτύων μικροαισθητήρων, η ανοικτότητα, η χρήση peer-to-peer αρχιτεκτονικής για τη διασύνδεση πολλών διαφορετικών δικτύων. Υλοποιήθηκε μέρος του προτεινόμενου συστήματος, ενώ στη συνέχεια το σύστημα αναθεωρήθηκε σε ότι αφορά την αρχιτεκτονική του και εμπλουτίστηκε με πρόσθετες δυνατότητες παρουσίασης. / Wireless sensor networks are a recently introduced category of ad hoc computer networks, which are comprised by nodes of small size and limited computing and energy resources. Such nodes are able of measuring physical properties such as temperature, humidity, etc., wireless communication between each other and in some cases interaction with their surrounding environments (through the use of electromechanical parts). As these networks have begun to be widely available (in terms of cost and commercial hardware availability), their field of application and philosophy of use is constantly evolving. We have numerous examples of their applications, ranging from monitoring the biodiversity of a specific outdoor area to structural health monitoring of bridges, and also networks ranging from few tens of nodes to even thousands of nodes. In this PhD thesis we investigated the following basic research lines related to wireless sensor networks: a) their simulation, b) the development of data propagation protocols suited to such networks and their evaluation through simulation, c) the modelling of ``hostile'' circumstances (obstacles) during their operation and evaluation of their impact through simulation, d) the development of a sensor network management application. Regarding simulation, we initially placed an emphasis to issues such as the effective simulation of networks of several thousands of nodes, and in that respect we developed a network simulator (simDust), which is extendable through the addition of new data propagation protocols and visualization capabilities. This simulator was used to evaluate the performance of a number of characteristic data propagation protocols for wireless sensor networks. Furthermore, we developed a new protocol (VRTP) and evaluated its performance against other similar protocols. Our studies show that the new protocol, that uses dynamic changes of the transmission range of the network nodes, performs better in certain cases than other related protocols, especially in networks containing obstacles and in the case of non-homogeneous placement of nodes. Moreover, we emphasized on the addition of ``realistic'' conditions to the simulation of such protocols, that have an adversarial effect on their operation. Our goal was to introduce a model for obstacles that adds little computational overhead to a simulator, and also study the effect of the inclusion of such a model on data propagation protocols that use geographic information (absolute or relative). Such protocols are relatively sensitive to dynamic topology changes and network conditions. Through our experiments, we show that the inclusion of obstacles during simulation can have a significant effect on these protocols. Finally, regarding applications, we initially proposed an architecture (WebDust/ShareSense), for the management of such networks, that would provide basic capabilities of managing such networks and developing applications above it. Features that set it apart are the capability of managing multiple heterogeneous sensor networks, openess, the use of a peer-to-peer architecture for the interconnection of multiple sensor network. A large part of the proposed architecture was implemented, while the overall architecture was extended to also include additional visualization capabilities.

Στα πλαίσια της εργασίας αυτής διαπραγματευθήκαμε κυρίως την έννοια της αυτοεκτίμησης και την επίδραση του κοινωνικο-οικονομικού επιπέδου της οικογένειας σε αυτήν. Για να γίνει περισσότερο αντιληπτή η έννοια της αυτοεκτίμησης, στο δεύτερο κεφάλαιο της εργασίας γίνεται η αποσαφήνιση των όρων και αναφερόμαστε τόσο στην έννοια του εαυτού με τις αντίστοιχες ψυχολογικές προσεγγίσεις όσο και στην έννοια της αυτοαντίληψης. Στο τρίτο κεφάλαιο εξετάζουμε την αυτοεκτίμηση ως έννοια στα πλαίσια τόσο της οικογένειας όσο και της κοινωνίας και του σχολικού περιβάλλοντος. Τέλος επιλέξαμε την διεξαγωγή μιας ποιοτικής έρευνας με ημιδομημένη συνέντευξη και συμμετοχή τεσσάρων εκπαιδευτικών (δασκάλων) για την αποσαφήνιση και επιβεβαίωση / ανάπτυξη της θεωρίας. Στις συνεντεύξεις αυτές οι εκπαιδευτικοί δίνουν μια ενδεικτική εικόνα των αιτιών της χαμηλής αυτοεκτίμησης σε Έλληνες και αλλοδαπούς μαθητές και παρουσιάζουν την επίδραση της μετάβασης στο σχολικό περιβάλλον, του κοινωνικο-οικονομικού επιπέδου και της κοινωνικής αναγνώρισης που επιζητούν οι μαθητές. / In the context of this work we mainly negotiated the significance of self-estimation and the effect of the socio-economic status of the family in this. In order to make more perceptible the significance of self-estimation, in the second chapter of this work we make the clarification of terms and refer to the significance of self with the corresponding psychological approaches as much as in the significance of self-conception. In the third chapter we examine the self-estimation as significance in the frames of family of what society and school environment. Finally we selected the conduct of qualitative research with semi-structured interview and attendance of four teachers of (schoolteachers) for the clarification and confirmation/growth of theory. In the interviews these teachers give a indicative picture of causes of low self-estimation in Greek and foreign students and they present the effect of passage in the school environment, socio-economic status and social recognition that the students seek.

Τα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων αποτελούν μια νέα κατηγορία δικτύων υπολογιστών. Αποτελούνται από ένα μεγάλο πλήθος υπολογιστικών κόμβων μικροσκοπικού μεγέθους, εφοδιασμένων με πλήθος αισθητήρων και μονάδων ελέγχου. Σκοπός τους είναι η επίτευξη μιας δύσκολης, για τα δεδομένα του κάθε κόμβου, αποστολής μέσω της συνεργασίας μεταξύ όλων των κόμβων του δικτύου. Τα δίκτυα αυτά αντιμετωπίζονται με μεγάλο ενδιαφέρον από την ερευνητική κοινότητα τα τελευταία χρόνια. Έτσι, έχει προταθεί πλήθος από πρωτόκολλα διάδοσης πληροφορίας, πιθανές εφαρμογές, έχει υλοποιηθεί πλήθος λογισμικού, κτλ. Υπάρχει όμως περιορισμός στα διαθέσιμα εργαλεία για την ανάπτυξη εφαρμογών σε τέτοια δίκτυα, το οποίο σημαίνει από τη μια περιορισμό των διαθέσιμων δυνατοτήτων στους χρήστες και από την άλλη αυξημένη δυσκολία υλοποίησης κάποιας εφαρμογής. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη ενός γενικού περιβάλλοντος, το οποίο θα προσφέρει στους χρήστες τη δυνατότητα να υλοποιούν σε μικρό χρονικό διάστημα μια εφαρμογή σε ασύρματα δίκτυα αισθητήρων. Το περιβάλλον αυτό, το οποίο ονομάζουμε jWebDust , εκτείνεται σε όλα τα επίπεδα που μπορεί να περιλαμβάνει μια τέτοια εφαρμογή, και επιτρέπει στο χρήστη να αναπτύξει μια εφαρμογή χωρίς ο χρήστης να χρειάζεται να υλοποιήσει ο ίδιος τα επίπεδα αυτά. Η συνεισφορά της παρούσας εργασίας συνοψίζεται σε δύο συνιστώσες: · Το πρωτόκολλο VTRP, το οποίο προσπαθεί να αντιμετωπίσει το πρόβλημα του εντοπισμού και διάδοσης πολλαπλών γεγονότων στα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων. Το πρόβλημα αυτό συνίσταται στον εντοπισμό μέσα στο δίκτυο ενός πλήθους από γεγονότα και της διάδοσης των αντίστοιχων αναφορών σε ένα κέντρο ελέγχου, με έναν αποδοτικό τρόπο όσον αφορά την κατανάλωση ενέργειας και την ανοχή σε σφάλματα μετάδοσης. · Το περιβάλλον jWebDust, το οποίο αποσκοπεί στο να βοηθήσει το χρήστη να υλοποιήσει μια εφαρμογή σε ένα ασύρματο δίκτυο αισθητήρων εύκολα και γρήγορα. Βιβλιογραφία: 1. A. Antoniou, I. Chatzigiannakis, G. Mylonas, S. Nikoletseas, A. Boukerche: A new energy efficient and fault tolerant protocol for data propagation in smart dust networks using varying transmission range. In the proceedings of the 37th Annual ACM – IEEE Simulation Symposium (ANSS ’04), April 2004. 2. I. Chatzigiannakis, G. Mylonas, S. Nikoletseas: jWebDust: A Java-based Generic Application Environment for Wireless Sensor Networks. In the proceedings of DCOSS ’05 (International Conference on Distributed Computing in Sensor Systems), Marina Del Rey, June 30 – July 1, 2005 . / Wireless sensor networks are comprised of a vast number of ultra-small fully autonomous computing, communication and sensing devices, with very restricted energy supplies and computing capabilities, which co-operate to accomplish a large sensing task. Such networks can be very useful in practice, i.e. in the local detection of remote crucial events and the propagation of data reporting their realization to a control center. It is expected that, in the future, the wide range of applications of sensor networks will make them an integral part of our lives. The interest of the research community in these networks has grown steadily in the recent years and a plethora of data propagation protocols and possible applications has been proposed, along with a growing number of software applications and real network deployments. There is, though, a lack of available tools for developing applications in sensor networks, which means that there is a lack of available options for the final users and also an increased difficulty in implementing an application for such a network. The aim of this dissertation is the design and development of a generic environment, which will offer the possibility of implementing quick and easy an application for wireless sensor networks. This environment is called jWebDust, and its implementation is based on existing technologies, like the TinyOS operating system for sensor networks, and is targeted towards hardware platforms that are supported by TinyOS. The contribution of this dissertation can be summarized as follows: 1. The VTRP protocol [2], designed to face the (multiple event detection and propagation) problem in wireless sensor networks, which is defined as follows: how can each node in the network via cooperation with the rest of the nodes propagate the information regarding some event to the control center of the network in an efficient and fault-tolerant way. What differentiates VTRP to the other existing protocols is the change of the transmission range of each node, when this is necessitated by the conditions inside the network field. 2. The jWebDust environment [3], which aims at providing a simple interface for creating quick and easy an application for wireless sensor networks. jWebDust provides a simple interface to the final user, through which a variety of actions for administering a wireless sensor network can be performed, and also collection of data from the network nodes can be automated. This dissertation is comprised of the following parts: 1. Current research in wireless sensor networks (chapter 1 - 3): In the first part of this thesis we provide an introduction to the basic concepts in wireless sensor networks and a short overview of their history so far. A presentation of the current research regarding the most important hardware platforms and software applications presented so far concludes this part. 2. The VTRP protocol (chapter 4): a detailed description of the protocol is provided in this chapter, along with results from extensive simulation experiments conducted with the simDust network simulator [1]. 3. The jWebDust environment (chapters 5-6): The overall architecture of jWebDust is presented along with a detailed description of the functional specifications of the system. Bibliography: [1] S. Nikoletseas, I. Chatzigiannakis, H. Euthimiou, A. Kinalis, T. Antoniou and G. Mylonas, Energy efficient protocols for sensing multiple events in smart dust networks, 37th Annual ACM/IEEE Simulation Symposium (ANSS 2004), 2004, pp. 15-24. [2] T. Antoniou, A. Boukerche, I. Chatzigiannakis, G. Mylonas and S. Nikoletseas, A new energy efficient and fault-tolerant protocol for data propagation in smart dust networks using varying transmission range, 37th Annual ACM/IEEE Simulation Symposium (ANSS 2004), 2004, pp. 43-52. [3] I. Chatzigiannakis, G. Mylonas and S. Nikoletseas, jWebDust: A Java-based generic application environment for wireless sensor networks, International Conference on Distributed Computing in Sensor Systems (DCOSS

Τα παράκτια μεταβατικά οικοσυστήματα όπως οι λιμνοθάλασσες και οι αλυκές, αποτελούν δυναμικά οικοσυστήματα και παρουσιάζουν έντονες χωρικές και χρονικές διακυμάνσεις, αφού ως οικότονοι μεταξύ ξηράς και θάλασσας, δέχονται την ταυτόχρονη επίδραση χερσαίου και θαλάσσιου περιβάλλοντος. Παράλληλα είναι οικοσυστήματα υψηλής παραγωγικότητας, αφού φιλοξενούν είδη με υψηλή πρωτογενή παραγωγικότητα. Τα υδρόβια μακρόφυτα αποτελούν δομικά και λειτουργικά στοιχεία των οικοσυστημάτων αυτών και σύμφωνα με την Οδηγία Πλαίσιο 2000/60/ΕΕ, αποτελούν ποιοτικά στοιχεία και χρησιμοποιούνται ως βιοδείκτες για την εκτίμηση της οικολογικής ποιότητας των υδάτινων οικοσυστημάτων. Στα πλαίσια της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής, διερευνήθηκαν οι σχέσεις μεταξύ αβιοτικών και βιοτικών παραμέτρων της υδάτινης στήλης, στις λιμνοθάλασσες Κοτύχι και Πρόκοπο της ΒΔ Πελοποννήσου και στις αλυκές Λάρνακας και στον υγρότοπο Ακρωτηρίου (Αλυκές Ακρωτηρίου, λιβάδι Φασουρίου) της Κύπρου. Πραγματοποιήθηκαν μηνιαίες δειγματοληψίες κατά την βλαστητική περίοδο των ετών 2006, 2007 και 2008, στην διάρκεια των οποίων καταγράφηκαν οι φυσικοχημικές παράμετροι των υδάτων, όπως βάθος (m), διαφάνεια (m), θερμοκρασία (οC), αλατότητα (‰), αγωγιμότητα (mS/cm), διαλυμένο οξυγόνο (mg/l), pH, ολικά αιωρούμενα στερεά (mg/l), φωτοσυνθετικά ενεργή ακτινοβολία- PAR ενώ υπολογίστηκαν οι συγκεντρώσεις της Chl-α (mg/m3) η αλκαλικότητα (mg/l), η συγκέντρωση των θρεπτικών αλάτων φωσφόρου-SRP (mg/l) και αζώτου - NO2-N, NO3-N και ΝΗ4-Ν (mg/l), καθώς και η σταθερά απορρόφησης Κ (m-1) της υδάτινης στήλης. Παράλληλα συλλέχθηκαν ποσοτικά και ποιοτικά δεδομένα που αφορούν τη δομή των μακροφυτικών κοινωνιών, καθώς και την χωρική και χρονική διακύμανση της κατανομής και της ανάπτυξης των μακροφυτικών ειδών που απαντώνται στις λιμνοθάλασσες και στις αλυκές. Τέλος διερευνήθηκαν οι σχέσεις μεταξύ αβιοτικών παραμέτρων και ειδών μακροφύτων και εξετάστηκαν οι πιθανοί παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη και την κατανομή των μακροφύτων. Για την διερεύνηση της δομής των μακροφυτικών κοινωνιών, την ταξινόμηση της υδρόβιας βλάστησης σε ευδιάκριτες ομάδες, καθώς και την ομαδοποίηση των σταθμών δειγματοληψίας ανάλογα με την σύνθεση της βλάστησης τους, εφαρμόστηκαν οι μέθοδοι ταξινόμησης TWINSPAN και MDS. Χρησιμοποιήθηκαν επίσης οι συντελεστές συσχέτισης Pearson (r) και Kendall (tau-b), προκειμένου να εξεταστεί η ύπαρξη πιθανών συσχετίσεων μεταξύ των φυσικοχημικών παραμέτρων, αλλά και μεταξύ βιοτικών και αβιοτικών παραμέτρων, ενώ πραγματοποιήθηκε ανάλυση διασποράς (one-way ANOVA) προκειμένου να διαπιστωθούν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των περιοχών μελέτης, αλλά και μεταξύ των διαφορετικών ομάδων βλάστησης. Τέλος, για την διερεύνηση των αβιοτικών παραμέτρων που επηρεάζουν την ανάπτυξη και την κατανομή των μακροφύτων, εφαρμόστηκε η μέθοδος ανάλυσης κανονικών αντιστοιχιών CCA (Canonical Correspondence Analysis). Στις τέσσερις περιοχές μελέτης καταγράφηκαν συνολικά 29 taxa μακροφύτων, τα οποία ταξινομήθηκαν σε έξι ομάδες βλάστησης. Πέντε taxa από αυτά, αναφέρονται για πρώτη φορά στην Κύπρο. Τα είδη με την μεγαλύτερη αφθονία στις περιοχές μελέτης ήταν τα Ruppia cirrhosa, Potamogeton pectinatus, Najas marina ssp. armata, Althenia filiformis, Lamprothamnium papulosum και Ulva lactuca. Η βιομάζα των κυρίαρχων ειδών παρουσίασε εποχικές διακυμάνσεις με τις μέγιστες τιμές να καταγράφονται την άνοιξη και το καλοκαίρι. Στις λιμνοθάλασσες Κοτύχι και Πρόκοπο παρατηρήθηκε οικολογική διαδοχή ειδών στη διάρκεια της βλαστητικής περιόδου, η οποία μπορεί να αποδοθεί σε σημαντικές αλλαγές του αβιοτικού περιβάλλοντος (π.χ. αλατότητας), όπως η αντικατάσταση του είδους Potamogeton pectinatus από το αγγειόσπερμο Ruppia cirrhosa, ενώ η εμφάνιση ευτροφικών φαινομένων με σημαντική αύξηση της βιομάζας ευκαιριακών ειδών (π.χ. χλωρόφυτα), οδήγησε στην μείωση της βιομάζας των αγγειοσπέρμων. Στις αλυκές Λάρνακας και Ακρωτηρίου η βιομάζα κυμάνθηκε σε πολύ χαμηλά επίπεδα πιθανώς λόγω των πολύ ψηλών τιμών αλατότητας. Τις υψηλότερες τιμές βιομάζας παρουσίασε το αγγειόσπερμο Althenia filiformis τον Απρίλιο. Την βλαστητική περίοδο 2008 οι μεγαλύτερες τιμές αλατότητας που καταγράφηκαν στις αλυκές Λάρνακας και Ακρωτηρίου, δεν ευνόησαν την ανάπτυξη μακροφύτων. Αντίθετα στο λιβάδι Φασουρίου όπου η αλατότητα ήταν σημαντικά χαμηλότερη, η βιομάζα του κυρίαρχου Najas marina ssp. armata κυμάνθηκε σε υψηλές τιμές με τις μεγαλύτερες να καταγράφονται τον Ιούνιο. Από την διερεύνηση των μορφομετρικών χαρακτηριστικών του αγγειόσπερμου Ruppia cirrhosa, προέκυψε ότι η πυκνότητα των πληθυσμών του είδους κυμάνθηκε στα ίδια επίπεδα με άλλες λιμνοθάλασσες της Μεσογείου (449–5120 βλαστοί/m2), ενώ παρουσίασε θετική συσχέτιση με την θερμοκρασία και αρνητική συσχέτιση με την συγκέντρωση ολικού φωσφόρου. Το μήκος των φύλλων συσχετίστηκε θετικά με την συγκέντρωση των όξινων ανθρακικών ιόντων, τα οποία σε χαμηλές συγκεντρώσεις μπορεί να αποτελέσουν περιοριστικό παράγοντα για την ανάπτυξη των μακροφύτων. Η μεγαλύτερη ποικιλότητα μακροφύτων (δείκτης Shannon-Weaner) καταγράφηκε στην λιμνοθάλασσα Πρόκοπο, ενώ οι αλυκές Λάρνακας παρουσίασαν την χαμηλότερη ποικιλότητα, πιθανά λόγω του ότι οι υψηλές τιμές αλατότητας δεν ευνοούν την ανάπτυξη πολλών ειδών μακροφύτων. Η εφαρμογή του δείκτη οικολογικής αξιολόγησης ΕΕΙ (Ecological Evaluation Index) για την εκτίμηση της οικολογικής ποιότητας των υδάτων με την χρήση των μακροφύτων ως βιοδεικτών, είχε ως αποτέλεσμα την ταξινόμηση της ποιότητας των υδάτων της λιμνοθάλασσας Κοτυχίου ως Μέτρια, της λιμνοθάλασσας Πρόκοπος και των αλυκών Λάρνακας ως Καλή, ενώ του υγρότοπου Ακρωτηρίου μπορούν να χαρακτηριστούν ως Υψηλής οικολογικής ποιότητας. Oι σημαντικότερες περιβαλλοντικές παράμετροι που καθορίζουν την σύνθεση των ομάδων βλάστησης, αλλά και την εξάπλωση των ειδών των μακροφύτων στις περιοχές έρευνας, είναι το υδατικό ισοζύγιο, η αλατότητα και οι συγκεντρώσεις των θρεπτικών αλάτων. Στα πλαίσια προστασίας και διατήρησης των παράκτιων αυτών υγροτόπων, προτείνεται ο σχεδιασμός ενός μόνιμου δικτύου παρακολούθησης βιοτικών και αβιοτικών παραμέτρων και η διεξαγωγή συστηματικής έρευνας με την πραγματοποίηση οικολογικών μελετών χρησιμοποιώντας βιοτικά στοιχεία για την εκτίμηση της οικολογικής τους ποιότητας. Επίσης, η λήψη διαχειριστικών μέτρων για τον περιορισμό της εισροής θρεπτικών στους υγρότοπους, κρίνεται επιτακτική αφού η εμφάνιση ευτροφικών φαινομένων αποτελεί διαρκεί απειλή για τα υδάτινα οικοσυστήματα. Η απαγόρευση καταπάτησης των οικοτόπων, της απόρριψης σκουπιδιών, της βόσκησης και της θήρευσης, μπορεί να υλοποιηθεί με την λήψη και εφαρμογή αυστηρών μέτρων, καθώς και με την φύλαξη των περιοχών αυτών. Η περίφραξη και η σηματοδότηση επιλεγμένων σημείων, ο καθαρισμός απορριμμάτων, η απομάκρυνση ξενικών ειδών και ο καθαρισμός των καναλιών που συλλέγουν και διοχετεύουν νερό από την λεκάνη απορροής στους υγρότοπους, μπορούν να βοηθήσουν στην διατήρηση των υγροτόπων και την βελτίωση της οικολογικής τους κατάστασης. Επίσης, η πραγματοποίηση ειδικών περιβαλλοντικών μελετών πρέπει πάντα να προηγείται της υλοποίησης κάθε μορφής έργων. Τέλος η ενημέρωση και ευαισθητοποίηση του κοινού με την απρόσκοπτη λειτουργία κέντρων περιβαλλοντικής ενημέρωσης και φορέων διαχείρισης των περιοχών αυτών, κρίνεται απαραίτητη προκειμένου οι υγρότοποι να προστατευτούν και να αποφευχθεί η σταδιακή υποβάθμιση τους. / Lagoons and other coastal wetlands are shallow aquatic environments located in the transitional zone between terrestrial and marine ecosystems, which can span from freshwater to hypersaline conditions depending on their water balance. They exhibit an extreme spatial and temporal variability of environmental parameters and are recognized as highly productive ecosystems. Aquatic macrophytes are key structural and functional components of aquatic ecosystems. As photosynthetic sessile organisms being at the base of food web, are vulnerable and adaptive to human and environmental stress. They respond to aquatic environment representing reliable indicators of its changes and are mentioned in the WFD as biological quality elements for the ecological classification of transitional and coastal waters. In the present work, the relationships between biotic and abiotic parameters of the water column were investigated in coastal lagoons of Kotychi and Prokopos (NW Peloponnisos, Greece), Larnaca salt lakes and Akrotiri wetland (Cyprus). Monthly samplings were conducted during the vegetative periods of the years 2006, 2007 and 2008 and water parameters such as depth (m), transparency (m), temperature (οC), salinity (‰), conductivity (mS/cm), dissolved oxygen (mg/l), pH, photosynthetic active radiation – PAR and attenuation coefficient K (m-1) were recorded in situ, while Chl-α (mg/m3), total suspended matter (mg/l), alkalinity and nutrients of nitrogen and phosphorus (mg/l) were determined in the laboratory. Quantitative and qualitative data concerning aquatic macrophyte flora were recorded during the same period, such as species composition, community structure, spatial and temporal variations of species abundance and the succession of submerged macrophytes in relation to the main environmental factors. The aquatic macrophytic community was distinguished in different vegetation groups using TWINSPAN and MDS techniques. Correlations between environmental parameters were tested using Pearson and Kendall correlation tests, while One –way ANOVA was used to determine statistical significant differences of environmental variables between different study areas and distinguished plant groups. Finally CCA was performed in order to examine relationships between the species abundance and environmental variables. In total, 29 taxa were recorded in all four study areas and were classified in six vegetation groups. Five species were recorded for the first time in the island of Cyprus. The most abundant species were Ruppia cirrhosa, Potamogeton pectinatus, Najas marina ssp. armata, Althenia filiformis, Lamprothamnium papulosum και Ulva lactuca. The biomass of dominant species showed seasonal variations and maximum biomass values were recorded in late spring and summer. In Kotychi and Prokopos lagoons, the replacement of Potamogeton pectinatus by Ruppia cirrhosa was recorded, probably due to significant increase of salinity. In other parts of the lagoons, the replacement of macrophyte beds due to increased macroalgal proliferation was also recorded. In Larnaca and Akrotiri salt lakes, biomass values were significantly lower as a result of high salinity values. The most abundant species was Althenia filiformis (biomass peak in April). During the vegetative period of 2008, extreme salinity values were recorded as a result of reduced rainfall. High salinity values resulted in scarse occurrence of macrophytes in the salt lakes during this period. In Fasouri marsh, which is characterized by minimum salinity values, the dominant species Najas marina ssp. armata showed high biomass values (peak in June). Regarding the results of Ruppia cirrhosa population’s density in Kotychi lagoon (449-5120 shoots/m2), they were comparable with data from other Mediterranean lagoons. Meadows density was positively correlated with temperature and negatively correlated with total phosphorus. Leaf length showed positive correlation with bicarbonate ions, which can be a restrictive factor for the growth of macrophytes. The highest macrophyte diversity (Shannon-Weaner index) was found in Prokopos lagoon, whereas Larnaca salt lakes had the lowest values, probably due to high salinity. The implementation of EEI (Ecological Evaluation Index) for the assessment of the ecological quality of coastal and transitional waters, showed that Kotychi lagoon was classified into Moderate ecological class. Prokopos lagoon and Larnaca salt lakes were classified into Good ecological class and finally Akrotiri wetland was classified into High ecological class. Hydrological regime, salinity and nutrient concentrations seem to be the key factors controlling macrophyte composition, community structure and species abundance. For the conservation and management of these coastal and transitional wetlands, we propose the development of a monitoring network for biotic and abiotic parameters. Ecological studies for the evaluation of ecological quality of the wetlands according to the WFD 200/60/EU and implementation of management practices for the reduction of nutrient inflows in the wetlands are needed, in order to reduce eutrophication phenomena, which are a severe threat for the ecological balance of the wetlands. The encroachment of wetlands, hunting and waste discharges, should be prohibited by law. Finally, the increase of public environmental awareness will have significant results in the conservation of coastal wetlands.

The aim of the present thesis is to explore sustainable low cost environmentally friendly composite materials. It is a step by step experimental research. Firstly, taking under consideration the so far commercial available non-organic materials used as reinforcement and the petroleum based resins used as matrices, composite materials were fabricated and mechanically characterized. Different components in micro- and nano- scale were combined. Afterwards, the non-organic materials used as reinforcements were substituted by different types of non conventional natural-based fillers. The fillers (corn starch and olive pit granules) were in powder form, derived from agricultural local resources and additionally flax fabric used to produce laminated composites. All the semi-green epoxy composites were characterized by means of three-point bending testing. Moreover, the manufactured composites were induced in several sources of damage and their residual properties were extensively investigated. More precisely, the effect of the strain-rate and low velocity impact as well as of thermal fatigue, on the mechanical properties of the olive pit and the flax fabric reinforced resin was studied. Since, conventional and semi-green composite materials were fabricated and experimentally investigated, the final objective of the present thesis was to produce novel green composites materials by substituting the petroleum-based epoxy resin with a biodegradable derived from natural resources biopolyester. In order to accomplish this target, polylactic acid (PLA) was combined with olive pits in powder form at different concentrations. Olive pits, is almost unknown non-traditional filler to composites, obtained during the oil extraction process. It is a raw material characterized by its low cost and its abundance, since it consists a waste product of the olive oil industry. In order to successfully accomplish this part of research, experiments were taken place in France at the CMGD (Centre des Matériaux de Grande Diffusion) Institute of the École Nationale Supérieure des Mines d’ Alés, under the guidance of Prof. A. Bergeret within the framework of research cooperation with the main supervisor of this thesis, Prof. G. Papanicolaou. The most important feature of the present green composites is their satisfactory mechanical and thermal performance in combination with their complete biodegradability. The PLA/olive pit composites could be applied to various components with moderate strength such as automotive interiors, interior building applications, durable goods, serviceware and food packaging material The aim of this part of the study was to investigate the effect of three types of olive pit powder at different weights fractions on the physical and mechanical properties of polylactide (PLA) matrix composites. For the preparation of the powder, two different grinding procedures were applied, producing three types of olive pit powder. Various measurements were accomplished to determine characteristics such as the density and the size distribution and the shape of the powder. Different PLA/ olive pits powder composites were manufactured by extrusion and injection molding. A comparative study between the different composites was made in order to investigate the matrix-filler interactions, occurring between the PLA and olive pit granules and their overall physical, mechanical and thermomechanical properties were investigated by means of TGA, FT-IR, DSC, SEM, flexural and uni-axial tensile testing. Finally, theoretical predictive models were applied in most of the composite materials manufactured in the present work. These models making use of minimal number of experimental results can satisfactorily predict the residual properties of damaged materials, irrespectively of the type of the material investigated and the damage source. Namely, the Modulus Predictive Model (ΜPM), the Residual Properties Model (RPM) and the Residual Strength after Impact Model (RSIM), have been successfully applied. A big number of interesting conclusions have been derived from the present work. However, a general conclusion is that a totally green composite with useful properties and applications is a promising target for the humanity and the planet survivability. / Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η κατασκευή και μελέτη συνθέτων υλικών χαμηλού κόστους ενισχυμένων με φυσικά υλικά, φιλικά προς το περιβάλλον. Η επίτευξη αυτού του στόχου πραγματοποιήθηκε σταδιακά. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε μια εκτεταμένη μελέτη διαφορετικών συνθέτων υλικών τα οποία ήταν εξ’ ολοκλήρου κατασκευασμένα από ανόργανα και συνθετικά υλικά. Γι’ αυτό το σκοπό κατασκευάστηκαν και μελετήθηκαν οι μηχανικές ιδιότητες συνθέτων υλικών που έχουν ως μήτρα μια εμπορικά διαθέσιμη πετροχημική εποξειδική ρητίνη. Η εποξειδική ρητίνη ενισχύθηκε με ανόργανα υλικά σε μικρο- (συμπαγή και κενά σφαιρίδια γυαλίου) και νανο- (νανοσωλήνες άνθρακα πολλαπλού τοιχώματος) διαστάσεις. Στη συνέχεια, βασιζόμενη στο ήδη υπάρχον επιστημονικό υπόβαθρο, καθώς η μεταπτυχιακή μου εργασία ειδίκευσης ήταν στο ίδιο ερευνητικό πεδίο με το αντικείμενο της διδακτορικής μου διατριβής, γίνεται προσπάθεια περαιτέρω εξέλιξης της έρευνας που σχετίζεται με την μελέτη και κατασκευή συνθέτων φιλικών προς το περιβάλλον. Ως εκ τούτου, το επόμενο στάδιο της πειραματικής μελέτης στα πλαίσια εκπόνησης της διατριβής αυτής, ήταν η κατασκευή και χαρακτηρισμός, ως προς την μηχανική τους συμπεριφορά, συνθέτων υλικών πολυμερικής εποξειδικής μήτρας ενισχυμένης με διαφορετικού τύπου φυσικές ενισχύσεις και περιεκτικότητες. Οι φυσικές ενισχύσεις που επιλέχθηκαν να μελετηθούν ήταν τόσο σε μορφή κόκκων και μικρο-ινών, όσο και σε μορφή υφάσματος. Τα εγκλείσματα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν σκόνη από κόκκους ελαιοπυρήνα και σκόνη αμύλου καλαμποκιού. Στα σύνθετα υλικά ενισχυμένα με κόκκους ελαιοπυρήνα, έγινε μελέτη της επίδρασης των διαφορετικών ρυθμών παραμόρφωσης στις μηχανικές τους ιδιότητες, ενώ στα σύνθετα υλικά ενισχυμένα με την σκόνη αμύλου μελετήθηκαν εκτενώς οι στατικές μηχανικές τους ιδιότητες. Επιπλέον, κατασκευάστηκαν πολύστρωτα σύνθετα υλικά χρησιμοποιώντας για τις διάφορες στρώσεις ύφασμα από ίνες λιναριού. Τα πολύστρωτα σύνθετα υλικά χαρακτηρίστηκαν ως προς τις μηχανικές τους ιδιότητες, υποβλήθηκαν σε θερμική κόπωση και υπέστησαν κρούση χαμηλής ενέργεια. Οι εναπομένουσες μηχανικές ιδιότητες των υλικών αυτών μελετήθηκαν τόσο πειραματικά όσο και θεωρητικά. Ο απώτερος στόχος αυτής της διδακτορικής διατριβής ήταν να γίνει η δυνατή η κατασκευή συνθέτων υλικών τα οποία να είναι πλήρως βιοδιασπώμενα και φιλικά προς το περιβάλλον. Για το σκοπό αυτό, το τρίτο και τελευταίο στάδιο της έρευνας που διεξήχθη στα πλαίσια της παρούσας διατριβής, ήταν η κατασκευή εξολοκλήρου φυσικών συνθέτων υλικών έχοντας ως μήτρα ένα βιοδιασπώμενο πολυεστέρα φυτικής προέλευσης, το πολύ (γαλακτικό οξύ), ενισχυμένο με σκόνη από κόκκους ελαιοπυρήνα. Ο ξηρός ελαιοπυρήνας που χρησιμοποιήθηκε, αποτελεί μέρος των αποβλήτων που προκύπτουν από την διαδικασία παραγωγής ελαιολάδου. Ο ελαιοπυρήνας σε αυτή την μορφή έχοντας μηδαμινό κόστος απαντάται σε εξαιρετικά μεγάλες ποσότητες και σε σημαντικό ποσοστό εναποτίθεται στους περιβάλλοντα χώρους των μονάδων παραγωγής του ελαιολάδου. Η ερευνητική εργασία που σχετίζεται με αυτό το αντικείμενο του διδακτορικού έλαβε χώρα στην Γαλλία στο École Nationale Supérieure des Mines d’ Alés, στο ερευνητικό ινστιτούτο CMGD (Centre des Matériaux de Grande Diffusion) υπό την επίβλεψη της καθηγήτριας A. Bergeret, στα πλαίσια ερευνητικής συνεργασίας του επιβλέποντα καθηγητή Γ. Παπανικολάου και της ερευνητικής του ομάδας. Τα πειράματα που διεξήχθησαν στο ερευνητικό ινστιτούτο CMGD, περιελάμβαναν αρχικά την προετοιμασία των κόκκων του ελαιοπυρήνα στην κατάλληλη μορφή για να είναι δυνατή η χρησιμοποίησή τους ως ενισχυτικό υλικό. Έγινε κονιορτοποίηση των κόκκων από την οποία προέκυψαν δύο τύπου σκονών που διέφεραν ως προς την διασπορά του μεγέθους των κόκκων, ενώ μια τρίτη σκόνη ελαιοπυρήνα είχε ήδη προετοιμαστεί με διαφορετική μέθοδο κονιορτοποίησης στο τμήμα Επιστήμης των Υλικών του Πανεπιστήμιου Πατρών. Έγινε εκτενής χαρακτηρισμός των φυσικών και μορφολογικών ιδιοτήτων όλων των σκονών ελαιοπυρήνα που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή των συνθέτων υλικών με μήτρα το PLA. Προσδιορίστηκαν διαφορετικού τύπου πυκνότητες και η διασπορά του μεγέθους των κόκκων. Έγινε θερμική ανάλυση με δοκιμή θερμοζυγού (TGA), μορφολογικός χαρακτηρισμός με χρήση ηλετρονικού μικροσκοπίου σάρωσης (SEM) καθώς και χαρακτηρισμός με φασματοσκοπία υπερύθρου με μετασχηματισμό Fourier (FT IR) και ακτίνων-Χ. Αφού ολοκληρώθηκε ο χαρακτηρισμός των ιδιοτήτων της ενισχυτικής φάσης, στη συνέχεια κατασκευάστηκαν σύνθετα υλικά μήτρας PLA ενισχυμένα με τους κόκκους ελαιοπυρήνα σε διαφορετικές περιεκτικότητες. Η προετοιμασία των σύνθετων αυτών υλικών πραγματοποιήθηκε σε δύο στάδια. Αρχικά έγινε μια πρώτη μορφοποίηση με εξώθηση (extrusion). Τα σύνθετα υλικά που προέκυψαν από την εξώθηση που ήταν στη μορφή δισκίων (pellets) χαρακτηρίστηκαν και αυτά με διάφορες τεχνικές (WAXD, DSC, TGA). Τα σύνθετα υλικά υπό μορφή δισκίων για να αποκτήσουν την τελική τους μορφή ως δοκίμια κατάλληλα για μηχανικές δοκιμές κατά τα πρότυπα ISO 527, μορφοποιήθηκαν με έγχυση (Injection molding). Τα σύνθετα υλικά στην τελική τους μορφή χαρακτηρίστηκαν με διάφορες τεχνικές (WAXD, DSC, TGA), έγινε χαρακτηρισμός των μηχανικών τους ιδιοτήτων και μορφολογική παρατήρηση των επιφανειών τους ύστερα από την μηχανική τους αστοχία (SEM). Τέλος, σε πολλά από τα σύνθετα υλικά που κατασκευάστηκαν και μελετήθηκαν πειραματικά, εφαρμόστηκαν διαφορετικά ημιεμπειρικά μοντέλα ανάλυσης και πρόβλεψης της μηχανικής τους συμπεριφοράς. Στο κυρίως κείμενο της διδακτορικής διατριβής, περιγράφεται σε ξεχωριστό κεφάλαιο το σύνολο των θεωρητικών μοντέλων που εφαρμόστηκαν στα πειραματικά αποτελέσματα. Στα επιμέρους κεφάλαια που παρουσιάζονται και αναλύονται τα πειραματικά αποτελέσματα, παρατίθενται η σύγκρισή τους με τις αντίστοιχες προβλέψεις που πρόεκυψαν από την εφαρμογή των θεωρητικών μοντέλων. Από τη σύγκριση αυτή παρατηρούμε ότι τα θεωρητικά μοντέλα που εφαρμόστηκαν που είναι το μοντέλο πρόβλεψης του μέτρου ελαστικότητας κοκκωδών υλικών, ΜPM (Modulus Predictive Model), το μοντέλο πρόβλεψης της υποβάθμισης ιδιοτήτων ύστερα από διαφορετικές είδους καταπονήσεις (θερμική κόπωση, κρούση χαμηλής ενέργειας και του ρυθμού παραμόρφωσης σε κάμψη τριών σημείων), RPM (Residual Properties Model) και το μοντέλο πρόβλεψης της υποβάθμισης της αντοχής των υλικών ύστερα από κρούση, Residual Strength after Impact Model (RSIM), έδωσαν ικανοποιητικές προβλέψεις για την μεταβολή των ιδιοτήτων κάνοντας χρήση ελάχιστων μόνο πειραματικών σημείων. Στην παρούσα διατριβή συνδυάστηκαν δύο διαφορετικού τύπου πολυμερικές ρητίνες με πληθώρα ενισχυτικών υλικών για την κατασκευή και μελέτη της μηχανικής τους συμπεριφοράς, τόσο πειραματικά όσο και θεωρητικά με την εφαρμογή ημιεμπειρικών μοντέλων πρόβλεψης και ανάλυσης. Για την κατασκευή των δοκιμίων, ανάλογα με τον τύπο του υλικού της μήτρας και της ενίσχυσης, εφαρμόστηκαν διαφορετικές τεχνικές και σύνθετες πειραματικές διαδικασίες. Ενώ, για την μελέτη των μηχανικών, θερμομηχανικών και μορφολογικών τους ιδιοτήτων εφαρμόστηκε σημαντικός αριθμός διαφορετικών τεχνικών χαρακτηρισμού.