Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη εφαρμογής για λειτουργικό σύστημα Android, τη μέτρηση του καρδιακού ρυθμού. Αρχικά μελετάται ο καρδιακός ρυθμός σαν λειτουργία του σώματος μας, παθήσεις που οφείλονται ή μπορούν να ανιχνευτούν από αυτόν. Γίνεται αναφορά στις φορητές ηλεκτρονικές συσκευές για τη μέτρηση και τις διαφορετικές τεχνολογίες που χρησιμοποιούν προκειμένου να την πραγματοποιήσουν. Τελικά, αναλύεται η τεχνική της φωτοπληθυσμογραφίας. Έπειτα παρουσιάζεται το λειτουργικό σύστημα Android, αναλύεται η αρχιτεκτονική του καθώς και η αρχιτεκτονική των εφαρμογών που αναπτύσσονται για αυτό το λογισμικό. Παρουσιάζεται η πλατφόρμα ανάπτυξης Eclipse καθώς και οι επιπρόσθετες δυνατότητες που αποκτά με την προσθήκη του πακέτου Android SDK. Τέλος παρουσιάζεται βασικό παράδειγμα εφαρμογής ώστε να μπορεί ο αναγνώστης να εξοικειωθεί με βασικές δομές που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη της παρούσας εφαρμογής. Παρουσιάζεται επίσης η λογική της εφαρμογής που αναπτύχθηκε. Βασικές αρχές για την ψηφιακή επεξεργασία σήματος όπως αυτές χρησιμοποιήθηκαν για την επεξεργασία του σήματος του καρδιακού ρυθμού αναλύεται αυτόματα από την εφαρμογή και τέλος προβάλλεται ο μηχανισμός εξαγωγής του τελικού συμπεράσματος, δηλαδή ο τρόπος με τον οποίο η εφαρμογή πραγματοποιεί την τελική της μέτρηση. / The subject of the thesis under consideration is the development of an application on the operating system Android,for the heart rate measurement. Initially I studied the heart rate as a function of the human body ailments caused or potentially detected by it.I made reference to any portable electronic devices to measure as well as various technologies used in order to accomplish it. At the last part I analyze the technique of photoplethysmography. I later present the operating system Android and I analyze the general logic and the architecture of the applications developed for this software.I presented the Eclipse development platform and the additional possibilities obtained by adding the packet Android SDK. Finally, I demonstated an example of a user friendly application with basic structures used in the development of this application. I also presented the application logic developed. Basic principles of digital signal processing such as those used for signal processing of heart rate are analyzed automatically by the mechanism and finally the final conclusion, that is the way the application performs the final measurement,is exported.

Αξιοσημείωτη επίδραση στην εξέλιξη και ανάπτυξη των επικοινωνιακών συστημάτων έχει παρουσιάσει το όριο χωρητικότητας διαύλου, το οποίο εισήγαγε ο Claude Shannon. Σήμερα γνωρίζουμε αρκετούς κώδικες διόρθωσης σφαλμάτων οι οποίοι προσεγγίζουν αρκετά τη μέγιστη χωρητικότητα του διαύλου. Ανάμεσα σε αυτούς, εξέχουσα θέση κατέχουν οι Turbo και οι LDPC κώδικες, οι οποίοι ανήκουν στην κατηγορία των κωδίκων τύπου-Turbo. Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται ανάλυση της λειτουργίας και της επίδοσης των LDPC κωδίκων σε AWGN δίαυλο. Συγκεκριμένα, υπολογίζεται ο ρυθμός σφάλματος ψηφίου (BER) ενός σήματος που μεταδίδεται διαμέσου ενός AWGN διαύλου και τα αποτελέσματα που προκύπτουν συγκρίνονται με τα αντίστοιχα ενός σήματος που δεν έχει υποστεί κωδικοποίηση. Επίσης, μελετάται η απόδοση του κώδικα για διάφορες τιμές επαναλήψεων του αλγορίθμου αποκωδικοποίησης. / The channel capacity limit, which was determined by Claude Shannon, has caused a great impact on the evolution of communication systems. We know of error correction codes that closely approach this limit. Turbo codes and LDPC codes, which are a class of Turbo-like codes, are of great significance. The present thesis analyses the performance of LDPC codes in an AWGN channel. Particularly, it studies the bit error rate (BER) of a signal which is conveyed through an AWGN channel and compares the results with the ones of the corresponding uncoded signal. Furthermore, the thesis studies the performance of the code for a number of iterations of the decoding algorithm.

Στην παρούσα διπλωματική ασχοληθήκαμε με την εύρεση του καρδιακού ρυθμού ενός ατόμου με τεχνικές ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας στο κοντινό και στο μέσο υπέρυθρο φάσμα. Χρησιμοποιήσαμε μια σειρά από διόδους εκπομπής στο υπέρυθρο φάσμα και μια βιντεοκάμερα με την οποία πήραμε τα προς εξέταση δεδομένα. Στηριζόμαστε στην ιδιότητας της αιμοσφαιρίνης να απορροφά το υπέρυθρο φως ορισμένου μήκους κύματος. Επεξεργαζόμενοι το οπτικό υλικό που προκύπτει από τις μετρήσεις μας με κατάλληλες μεθόδους μπορούμε να πλησιάσουμε στην εύρεση του καρδιακού ρυθμού, μελετώντας τα βιολογικά σήματα και ευρίσκοντας μεθόδους βελτίωσης τους. / -

Οι in vivo θ και γ ρυθμοί στον ιππόκαμπο συνυπάρχουν και θεωρείται ότι συμμετέχουν στην διαδικασία δημιουργίας και ανάκλησης των μνημονικών αναπαραστάσεων. Σε τομές ιπποκάμπου in vitro, βρήκαμε όμως ότι διαφοροποιείται η ικανότητα επαγωγής αυτών των ρυθμών στο κοιλιακό σε σχέση με το ραχιαίο άκρο του. Συγκεκριμένα, η καρβαχόλη σε συγκεντρώσεις 5-50μΜ προκάλεσε την εμφάνιση κυρίως γ ρυθμού στις κοιλιακές τομές (35/38 τομές), ενώ οι ραχιαίες τομές είτε έμειναν ρυθμικά σιωπηλές (26/48 τομές) είτε εμφάνισαν θ ρυθμική δραστηριότητα (17/48 τομές) ενώ γ δραστηριότητα εμφάνισαν σπάνια (9/48 τομές) και μόνο σε συγκεντρώσεις > 20 μΜ καρβαχόλης. Τα δεδομένα αυτά δείχνουν ότι οι τομές από κοιλιακό ιππόκαμπο συγκριτικά με αυτές από τον ραχιαίο παράγουν γ ρυθμό, πολύ πιο εύκολα, (με μικρότερη συγκέντρωση αγωνιστή) και με μεγαλύτερη συνέπεια. Αντίθετα οι ραχιαίες τομές οργανώνονται σε ρυθμική δραστηριότητα δυσκολότερα από τις κοιλιακές κι όταν το κάνουν, προτιμούν ρυθμική δραστηριότητα μικρότερης συχνότητας θ ή δ. Επίσης, δείχνουν ότι ο θ-ρυθμός δεν είναι γενικά η προτιμώμενη δραστηριότητα του ιπποκάμπου in vitro αλλά ότι η προτίμηση σε μια ρυθμική δραστηριότητα εξαρτάται από το μέρος του επιμήκη άξονα του ιπποκάμπου στο οποίο αναφερόμαστε. Η ισχύς των ρυθμικών ταλαντώσεων που οργανώθηκαν μετά τη χορήγηση καρβαχόλης στις κοιλιακές τομές, συσχετίζονταν με το βαθμό ανάπτυξης της αυθόρμητης δραστηριότητας από οξέα κύματα (SPWs) στις τομές αυτές και ήταν ανάλογη. Επιπλέον, τα δεδομένα μας δείχνουν ότι οι κοιλιακές τομές είναι ρυθμογενητικά ικανότερες συγκριτικά με τις ραχιαίες αφού η πλειοψηφία τους εμφάνισε τουλάχιστον μία ρυθμική δραστηριότητα (γ, 34/38 τομές) ενώ 17/34 τομές οργάνωσαν ταυτόχρονα διαφορετικές ρυθμικές ταλαντώσεις σε συχνότητες δ, θ ή/και β. Οι ταλαντώσεις αυτές ήταν παροδικές, ακολουθούσαν ένα ορισμένο χρονικό πρότυπο εμφάνισης και η εμφάνισή τους ήταν συσχετισμένη: η μία αποτελούσε μεταβατικό στάδιο στην εμφάνιση της επόμενης. Επειδή όλες οι ρυθμικές δραστηριότητες που οργανώθηκαν στις κοιλιακές τομές εκτός της γ, δεν συνυπήρχαν μεταξύ τους και η εμφάνισή τους ήταν εξαρτημένη, ενώ αντίθετα η γ δραστηριότητα μπορούσε να συνυπάρχει ταυτόχρονα με κάποια από αυτές, θεωρούμε ότι στις κοιλιακές τομές υπάρχουν τουλάχιστον δύο ανεξάρτητοι ταλαντωτές: ένας που παράγει ρυθμική δραστηριότητα γ και ακόμα ένας τουλάχιστον που παράγει τις άλλες δραστηριότητες. / Theta and gamma rhythms coexist and are believed they participate in the formation and recall of mnemonic representations. In hippocampal slices in vitro we found different ability of carbachol to induce rhythmic activity in slices from the ventral compared to the dorsal part. Carbachol in concentrations from 5 to 50μM induced mainly gamma oscillations in ventral slices (35/38) and no oscillations (26/48) or theta oscillations in dorsal slices (17/48). Gamma oscillations in dorsal slices where induced only in concentrations grater than 20μM Carbachol and in only 9/48 slices. These data show that ventral slices organize robust gamma oscillations much easier (at a smaller agonist concentration) and with a greater incidence. In contrast dorsal slices organize more rarely oscillatory activity and when they manage to they prefer activity of a lower frequency (at theta or delta band). Our data show that theta activity is not the preferred activity of hippocampus but its preference in a certain rhythmic activity depends on the part of its longitudinal axis that we refer to. The power of oscillations in ventral hippocampus was reciprocally correlated to the degree of spontaneously organized sharp wave activity under control conditions. Ventral slices are capable of organizing a variety of oscillatory activities: they mainly organize gamma oscillations (34/38 slices), but 17/34 slices produced oscillations in delta, theta and/or beta bands. These later oscillations were transient and correlated and followed a specific temporal pattern of appearance. Because all rhythmic activities encountered in ventral slices except for gamma oscillations, were dependent but not coinciding and gamma oscillations were independent from the later but could also coincide with them, we propose that in ventral slices there exist at least two independent oscillators: one capable of producing gamma activity and at least one more capable of producing the remaining ones.

Mελετάται η μίξη δύο συνεχών κατανομών με αύξοντα ρυθμό αποτυχίας και δίνονται συνθήκες για να έχει η μίξη φθίνοντα ρυθμό αποτυχίας. Όταν η μία από τις δύο κατανομές της μίξης είναι η εκθετική γίνεται αντιστροφή του ρυθμού αποτυχίας. Στην περίπτωση της μίξης δύο κανονικών κατανομών παρουσιάζεται ο τρόπος που συνδέεται το πλήθος των κορυφών της πυκνότητας με τον ρυθμό αποτυχίας της μίξης. Mελετάται επίσης, η μονοτονία του ρυθμού αποτυχίας διακριτών κατανομών χρησιμοποιώντας τον λόγο δύο διαδοχικών πιθανοτήτων και δίδεται μία συνθήκη για να έχει η μίξη δύο διακριτών κατανομών φθίνοντα ρυθμό αποτυχίας όταν η μία από τις δύο κατανομές της μίξης είναι η γεωμετρική. Τέλος, χρησιμοποιώντας τον λόγο διαδοχικών πιθανοτήτων, μελετούμε την μονοτονία του ρυθμού αποτυχίας για διδιάστατες διακριτές κατανομές. / The mixture of two continuous distributions, with increasing failure rates, is considered and the necessary conditions to have decreasing failure rate (DFR) are given. When one of these distributions is the Exponential, reversal of the failure rate is observed. In the case of two normal distributions the failure rate is associated with the number of modes. It is also considered the failure rate for discrete distributions in regard with the ratio of two consecutive probabilities. A condition to have DFR is given when one of the distributions of the mixture is the geometric. Finally, we make use of the ratio of two consecutive probabilities to study the failure rate for bivariate discrete distributions.

Η εργασία αυτή ασχολείται με τον υπολογισμό της δυναμικής απόκρισης επίπεδων μεταλλικών πλαισίων που υποβάλλονται σε σεισμική διέγερση, λαμβάνοντας υπόψη την επίδραση του ρυθμού παραμόρφωσης στις ιδιότητες του υλικού κατασκευής.Από την έρευνα προέκυψαν πολύ χρήσιμα συμπεράσματα που αιτιολογούν, σε ικανοποιητικό βαθμό, την απρόβλεπτη συμπεριφορά μεταλλικών κατασκευών κατά τη διάρκεια ισχυρών σεισμικών γεγονότων στο παρελθόν. / This work elaborates with the calculation of the dynamic response of plane steel frames subjected to earthquake motions taking care of strain rate effect on material properties. The obtained results justify, in a satisfactory way, the unpredictable behavior of steel structures observed in the past due to severe earthquake ground motions.

Το αντικείμενο της εργασίας είναι ο υπολογισμός του καρδιακού και αναπνευστικού παλμού με επεξεργασία του σήματος που λαμβάνεται με χρήση πιεζοηλεκτρικού αισθητήρα. Ο αισθητήρας είναι τοποθετημένος στον λαιμό και ανιχνεύει ένα σήμα που περιλαμβάνει τόσο τον καρδιακό, όσο και τον αναπνευστικό ρυθμό. Η δειγματοληψία και μετατροπή του σήματος σε ψηφιακό γίνεται με χρήση του microcontroller MSP430F149 ο οποίος προγραμματίζεται κατάλληλα για το σκοπό αυτό. Το ψηφιακό αυτό σήμα επεξεργάζεται με κατωδιαβατό φίλτρο πεπερασμένης κρουστικής απόκρισης προκειμένου να αποκοπούν οι υψηλές συχνότητες και υπολογίζεται η ενέργεια του προκύπτοντος σήματος. Εν συνεχεία με χρήση του FFT, και κατάλληλων φίλτρων γίνεται ο διαχωρισμός του σήματος σε αναπνοής και καρδιακού ρυθμού. / -

Η συγκεκριμένη εργασία έχει ως αντικείμενο τη σύγκριση των ρυθμών μετάδοσης γραμμής VDSL που επιτυγχάνονται με δύο διαφορετικούς τρόπους κατανομής ισχύος: τις μάσκες ισχύος και τον αλγόριθμο iterative waterfilling. Οι μάσκες ισχύος είναι η μέθοδος που χρησιμοποείται σήμερα στις γραμμές DSL, ενώ ο αλγόριθμος iterative waterfilling έχει προταθεί ως εναλλακτική λύση που επιτυγχάνει καλύτερους ρυθμούς μετάδοσης. Για την πραγματοποίηση της σύγκρισης υλοποιήθηκαν προσομοιώσεις της κάθε μεθόδου σε περιβάλλον Matlab και έγινε σύγκριση των αποτελεσμάτων για διάφορες τιμές μήκους γραμμών VDSL και σε διαφορετικές συνθήκες θορύβου. Τα αποτελέσματα δείχνουν πως η μέθοδος iterative waterfilling αυξάνει το ρυθμό μετάδοσης των γραμμών VDSL και είναι πιο αποτελεσματική από τις μάσκες ισχύος σε περιβάλλον αυξημένου θορύβου. / The particular work has as object the comparison of the bit rates for a VDSL line that is achieved with two different ways of power distribution: the power masks and the algorithm iterative waterfilling.The power masks are the method that is used today in DSL lines, while the algorithm iterative waterfilling has been proposed as alternative solution that achieves better bit rates. For the purpose of this comparison were materialised simulations of each method in environment Matlab and it became comparison of results for different lengths of lines VDSL and in different conditions of noise. The results show that the method iterative waterfilling increases the bit rate of lines VDSL and is more effective than the power masks when the noise is big.

Από τις αρχές της δεκαετίας του 90 η υπηρεσία Video on Demand έπαιξε σημαντικό ρόλο στην εφαρμογή της διαδραστικής τηλεόρασης του εξωτερικού. Η ραγδαία αύξηση της χρήσης του διαδικτύου και κυρίως η βελτίωση των υποδομών αυτού έχουν επιφέρει σε παγκόσμιο επίπεδο τεράστιες μεταβολές στις μορφές επικοινωνίας οι οποίες έχουν καταστεί πλέον πιο άμεσες από ποτέ. Ως αποτέλεσμα αναπτύχθηκαν αρκετές δικτυακές εφαρμογές ασύγχρονου video streaming ή video on demand. Ωστόσο οι αυξημένες απαιτήσεις τους σε κλιμάκωση (scalability), προσαρμοστικότητα (flexibility), ανεκτικότητα σε σφάλματα και απόδοση, καθιστούν απαραίτητη την υποστήριξή τους από κατανεμημένες ή και παράλληλες αρχιτεκτονικές. Μία αρκετά υποσχόμενη προσέγγιση προς αυτή την κατεύθυνση είναι τα p2p (peer to peer) συστήματα καθώς οι ίδιοι οι χρήστες των εφαρμογών διαθέτουν ένα τεράστιο σύνολο από δικτυακή και υπολογιστική ισχύ. Στα συστήματα αυτά το περιεχόμενο που κατεβάζουν οι χρήστες διασπάται σε κομμάτια τα οποία ανταλλάσσονται από αυτούς, με σκοπό την τελική επανασύνδεση και ανάκτηση του συνολικού συρμού των δεδομένων. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η απαίτηση του χρήστη να παρακολουθεί μη διαδοχικά σημεία του video, να κάνει δηλαδή “άλματα” και πώς αυτή διαχειρίζεται από ένα p2p σύστημα. Σκοπός αυτής της διπλωματικής είναι η μελέτη της απόδοσης των p2p συστημάτων σε συνθήκες όπου οι χρήστες εκτελούν άλματα και η πρόταση αλγορίθμων για τη βέλτιστη διαχείριση τέτοιων αιτημάτων. Ως βέλτιστη θεωρούμε την κατάσταση στην οποία οι χρήστες δεν υπερφορτώνονται με εξερχόμενες συνδέσεις και δεν μένουν ποτέ χωρίς εισερχόμενες, ώστε να εξασφαλίζεται η συνεχής ροή του video. / The goal of each P2P VoD system is the provision of a real time streaming service in which each user (peer) is able to consume every point (part of the video) of every distribution object the time instant that demands it. The rapid, reliable and efficient transmission of the distribution object consist the core of the problem. The distribution of each object is done by exploiting both the upload bandwidth of the server and participating peers.Without loss of generality, in a P2P Video on demand (VoD) system a source(s) (named server) owns a set of videos which noted as distribution objects. The source (s) is responsible for providing the distribution object and contributes its upload bandwidth towards this objective. Peers that are clients of the streaming service act simultaneously as upload bandwidth contributors for the provision of the service. An interesting aspect of VoD is seeking functionality, in which a node can "jump" to another point of the video. In this thesis we introduce an algorithm tha approaches the issue of seeking an efficient way without unbalancing the traffic load

Η εργασία αυτή σκοπό έχει στην επίτευξη ενός συστήματος,η συμπεριφορά του οποίου καθορίζεται βάσει του ιατρικού πρωτοκόλλου του καρδιοτοκογραφήματος ηρεμίας. Έμφαση δίνεται, στον τρόπο προσέγγισης του εμβρυικού καρδιακού ρυθμού (ΕΚΡ). Επιπλέον, αναπτύσσεται ένα πρόγραμμα που αναγνωρίζει τις τέσσερις βασικές παραμέτρους του ΕΚΡ, οι οποίες είναι:η βασική γραμμή του ΕΚΡ,η μεταβλητότητα του ΕΚΡ,ο αριθμός των επιταχύνσεων και επιβραδύνσεων . / This project is designed to create a system whose behaviour is based on the structure of non stress test (NST) protocol. Emphasis is given on the way of approaching the fetal heart rate(FHR). Moreover ,I would like to submit that a program has been developed for recognition of the four basic parameters of the FHR,which are:the FHR baseline,the FHR variability,the number of accelerations and decelerations.