H παρούσα ερευνητική εργασία αφορά την εκτίμηση της απόδοσης πολυβάθμιων διασυνδεδεμένων δικτύων μεταγωγής. Για την εκτίμηση της απόδοσης αναπτύχθηκαν προσεγγιστικά αναλυτικά μοντέλα τα οποία και παρουσιάζονται στην εργασία αυτή. Πιο συγκεκριμένα: 1. Παρουσιάζεται μια πρωτότυπη ολοκληρωμένη μεθοδολογία εύρεσης της απόδοσης αυτό-δρομολογούμενων απλών πολυβάθμιων διασυνδεδεμένων δικτύων (πχ κλασσικά δίκτυα banyan) τα οποία συγκροτούνται από συμμετρικά στοιχειώδη συστήματα μεταγωγής (πχ 2x2 Switch Element). Το μοντέλο που δημιουργήθηκε βασίστηκε στην λειτουργία και την συμπεριφορά μιας τυχαίας μνήμης (ουράς) ενός στοιχειώδους συστήματος μεταγωγής. Βασιζόμενοι στην ανάλυση, η οποία συμπεριλαμβάνει έναν επαναληπτικό αλγόριθμο ο οποίος συγκλίνει σε πολύ λίγες επαναλήψεις, υπολογίζουμε την Χρησιμοποίηση των ουρών του συστήματος. Στην συνεχεία προσδιορίζουμε τους λοιπούς δείκτες απόδοσης. 2. Παρουσιάζεται διαδικασία εκτίμησης της απόδοσης πολυβάθμιων διασυνδεδεμένων δικτύων μεταγωγής, τα οποία έχουν την ικανότητα να εξυπηρετούν φορτίο με δύο οι περισσότερες προτεραιότητες. Προτάθηκε ένα στοιχειώδες σύστημα μεταγωγής (SE- Switch Element) το οποίο διαθέτει παράλληλες μνήμες σε κάθε είσοδο, μία για κάθε υποστηριζόμενη προτεραιότητα φορτίου, και το οποίο μοντελοποιήθηκε με την βοήθεια ουρών. Βασιζόμενοι στην ανάλυση του μοντέλου αυτού και με την βοήθεια σχετικού επαναληπτικού αλγορίθμου ο οποίος συγκλίνει με λίγες επαναλήψεις, υπολογίστηκαν με ακρίβεια όλοι οι δείκτες απόδοσης. 3. Επιπρόσθετα, αναπτύσσεται μια ακόμη πρωτότυπη αναλυτική προσέγγιση η οποία παρέχει την εκτίμηση της απόδοσης πολυβάθμιων διασυνδεδεμένων δικτύων μεταγωγής με ένα ή περισσότερα επίπεδα τα οποία εφαρμόζουν ως τεχνική εκπομπής πακέτων την τεχνική ‘full multicast’, όταν τα δίκτυα αυτά εξυπηρετούν φορτίο απλής και πολλαπλής εκπομπής (multicast). Δημιουργήθηκε σχετικό μοντέλο για την μελέτη των δικτύων αυτών. Απεδείχθη ότι τα διασυνδεδεμένα δίκτυα τα οποία διαθέτουν περιορισμένο αριθμό επιπέδων, υποστηρίζουν με εξαιρετική αποτελεσματικότητα φορτίο απλής και πολλαπλής εκπομπής (multicast). 4. Αναπτύσσεται και άλλη αναλυτική μελέτη η οποία παρέχει την εκτίμηση της απόδοσης πολυβάθμιων διασυνδεδεμένων δικτύων μεταγωγής με ένα ή περισσότερα επίπεδα τα οποία όμως εφαρμόζουν ως τεχνική εκπομπής πακέτων την τεχνική ‘partial multicast’. 5. Παρουσιάζεται αναλυτική προσέγγιση απόδοσης η οποία αφορά αυτο-δρομολoγούμενα πολυβάθμια συστήματα με περιορισμένα επίπεδα τα οποία όμως εφαρμόζουν ταυτόχρονα δύο διαφορετικές πολιτικές εκπομπής πακέτων, μία σε κάθε τμήμα τους. Και πάλι ακολουθώντας παρόμοια διαδικασία προσδιορίστηκαν όλοι οι δείκτες απόδοσης των πολυβάθμιων δικτύων αυτών 6. Για διευκόλυνση των μελετητών, ορίστηκε ένας γενικός συντελεστής απόδοσης (CPF) του συστήματος ο οποίος εκφράζει την γενική απόδοση μιας πολυβάθμιας συσκευής μεταγωγής πακέτων, λαμβάνοντας υπ όψιν όλους τους ανεξάρτητους δείκτες, με βάση συγκεκριμένα κριτήρια. Αξιοσημείωτο είναι ότι όλες οι αναλυτικές μέθοδοι παρέχουν αναλυτικά αποτελέσματα για όλα τα ενδιάμεσα στάδια. Όλα τα αποτελέσματα τα οποία προέκυψαν από εφαρμογή των αναλυτικών μεθόδων επιβεβαιώθηκαν με προσομοιώσεις που δημιουργήθηκαν γι αυτό τον σκοπό. Επίσης τα αποτελέσματα τα οποία ελήφθησαν από τις αναλυτικές μεθόδους, συγκρίθηκαν με αποτελέσματα από παλαιότερες εργασίες. Η σύγκριση αναδεικνύει την μεγαλύτερη ακρίβεια και ταχύτητα των αναλυτικών μεθόδων που παρουσιάζονται στην παρούσα εργασία έναντι όλων των παλαιοτέρων ερευνητικών τεχνικών. Εξετάζοντας τις σχετική ερευνητική βιβλιογραφία καθίσταται πρόδηλο ότι υπάρχει ανεπάρκεια αναλυτικών μελετών οι οποίες να καλύπτουν θέματα εκτίμησης απόδοσης συγχρόνων δικτύων μεταγωγής, όπως πχ είναι τα πολυεπίπεδα δίκτυα. Οι παραπάνω αναλυτικές προσεγγίσεις αναμένεται να είναι ένα χρήσιμο εργαλείο για τους σχεδιαστές και κατασκευαστές δικτυακών συστημάτων στην προσπάθειά τους να πετύχουν κατασκευή δικτύων με καλύτερη ποιότητα εξυπηρέτησης (QoS). / This research work concerns the performance evaluation of multistage, interconnected switching networks. To assess the performance, approximated analytical models are developed and presented. In particular: 1. A novel integrated methodology for assessing the performance of simple, self-routing, multistage, interconnected networks (e.g. banyan networks), which are formed by symmetrical switch elements, is presented. The model that is created is based on the function and behaviour of a random simple multistage switch system in a memory level (queue). Based on analysis, which includes a repetitive algorithm that converges within a small number of iterations, the queue's’ utilisation is estimated. Subsequently, other performance indicators are determined. 2. A performance evaluation process for multistage interconnection networks, which has the ability to service traffic with two or more classes of priorities, is presented. Particularly, a new switch element which has parallel memories in each entry is proposed to ensure effective servicing of multi-priority traffic. This switch element has one memory for each supported class of priority, and is modelled by means of queues. Based on the analysis provided by this model, and in conjunction with the application of a repetitive algorithm which converges with few iterations, all performance indicators were precisely calculated. 3. In addition, a novel analytical approach was developed that provides a performance evaluation of multistage interconnection networks that have one or more levels which apply the packet transmission ‘full multicast’ method when these networks serve unicast and multicast traffic. A relevant study model for those networks was created. It appears that the interconnected networks which have a limited number of levels lend excellent support with effective unicast and multicast traffic. 4. The study provides a performance evaluation of multistage interconnection networks with one or more levels, and uses a technical transmission packet technique for multicast traffic, the ‘partial multicast’ operation. 5. Also is presented an analytical approach that estimates a performance evaluation of self-routing, multistage interconnection networks (which have a limited number of levels) that apply two different transmission packet techniques in each segment. By application of a similar procedure, all the performance indicators of multistage networks are identified. 6. To assist designers, a compound performance factor (CPF) is defined which expresses the overall performance evaluation of multistage interconnection network devices (taking into account all the individual performance factors, according to a specific set of criteria). It is noteworthy that all of the analytical methods provide detailed results for all intermediate stages. All of the results obtained by application of analytical methods are confirmed by simulations. The results garnered by analytical methods are also compared with the results from previous work. The comparison highlights the greater accuracy and speed that these analytical methods have over older research techniques. Examination of the relevant research literature makes it evident that there is an insufficient number of analytical studies which cover the performance evaluation issue relating to modern switched networks; for example, multi-layered networks. This gap in the field of research is completed by this work. These analytical approaches will be useful tools for designers and manufacturers of network systems in their efforts to provide better quality of service (QoS).

Η παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζει τα Ευφυή Συστήματα ελέγχου και τις εφαρμογές τους στον έλεγχο συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Τα διάφορα είδη Σταθεροποιητών Συστημάτων Ισχύος (ΣΣΙ) παρουσιάζονται επίσης. Τα ηλεκτρικά συστήματα είναι δυναμικά συστήματα και υποβάλλονται συνεχώς σε διαταραχές. Είναι σημαντικό οι διαταραχές αυτές να μην οδηγούν το σύστημα σε αστάθεια. Για αυτόν το λόγο, πρόσθετα σήματα που προέρχονται από την απόκλιση ταχύτητας, την απόκλιση διέγερσης και την ροπή επιτάχυνσης εισάγονται στους ρυθμιστές τάσης. Η συσκευή που παρέχει αυτά τα σήματα αναφέρεται ως Σταθεροποιητής Συστημάτων Ισχύος. Η χρήση των Σταθεροποιητών Συστημάτων Ισχύος είναι πολύ συχνή στη λειτουργία των μεγάλων συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Οι συμβατικοί Σταθεροποιητές Συστημάτων Ισχύος που χρησιμοποιούν την αντιστάθμιση προήγησης-καθυστέρησης φάσης, όπου οι ρυθμίσεις κέρδους σχεδιάζονται για τις συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας, δίνουν φτωχές επίδοσεις υπό τις διαφορετικές συνθήκες φόρτισης. Επομένως, είναι πολύ δύσκολο να σχεδιαστεί ένας σταθεροποιητής που θα μπορούσε να επιτύχει καλές επιδόσεις σε διάφορες συνθήκες λειτουργίας των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Σε μία προσπάθεια να καλυφθεί ένα ευρύ φάσμα των συνθηκών λειτουργίας,τα Ευφυή Συστήματα ελέγχου έχουν προταθεί ως πιθανή λύση για να υπερνικηθεί αυτό το πρόβλημα. Σε αυτήν την εργασία, μια συστηματική προσέγγιση στο σχέδιο ελέγχου Ασαφούς λογικής προτείνεται. Παρουσιάζεται η μελέτη του Σταθεροποιητή Συστημάτων Ισχύος Ασαφούς λογικής για την αύξηση της ευστάθειας ενός συστήματος μιας μηχανής συνδεδεμένης σε άπειρο ζυγό. Προκειμένου να ολοκληρωθεί η αύξηση της ευστάθειας, η απόκλιση ταχύτητας και η επιτάχυνση του ρότορα της σύγχρονης γεννήτριας λαμβάνονται ως είσοδοι στον ελεγκτή ασαφούς λογικής. Αυτές οι μεταβλητές έχουν σημαντική επίδραση στην απόσβεση των μηχανικών ταλαντώσεων των αξόνων των γεννητριών. Τα σήματα ευστάθειας υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας την ασαφή συνάρτηση συμμετοχής ανάλογα με αυτές τις μεταβλητές. Το Simulink/Μatlab χρησιμοποιήθηκε στην εφαρμογή της μελέτης. Η απόδοση του συστήματος με το Σταθεροποιητή Συστημάτων Ισχύος Ασαφούς λογικής συγκρίνεται με το σύστημα με το συμβατικό Σταθεροποιητή Συστημάτων Ισχύος καθώς και με το σύστημα χωρίς Σταθεροποιητή Συστημάτων Ισχύος. / In this thesis the different types of intelligent control systems and the various techniques used in power system stabilizers are considered. The power system is a dynamic system and it is constantly being subjected to disturbances. It is important that these disturbances do not drive the system to unstable conditions. For this purpose, additional signals derived from speed deviation, excitation deviation and accelerating power are injected into voltage regulators. The device to provide these signals is referred as power system stabilizer. The use of power system stabilizers has become very common in operation of large electric power systems. The conventional PSS which uses lead-lag compensation, where gain settings designed for specific operating conditions, is giving poor performance under different loading conditions. Therefore, it is very difficult to design a stabilizer that could present good performance in all operating points of electric power systems. In an attempt to cover a wide range of operating conditions, intelligent control systems have been suggested as a possible solution to overcome this problem. Inittialy in this thesis, an introduction of power system control and the different types of stabilizers is briefly described. Afterwards, the system modeling and power system stabilizer model is presented. Finally, a systematic approach to fuzzy logic control design is proposed. The study of fuzzy logic power system stabilizer for stability enhancement of a single machine infinite bus system is presented. In order to accomplish the stability enhancement, speed deviation and acceleration of the rotor synchronous generator are taken as the inputs to the fuzzy logic controller. These variables take significant effects on damping the generator shaft mechanical oscillations. The stabilizing signals were computed using the fuzzy membership function depending on these variables. Simulink Block Design and Matlab is utilized in implementing the study. The performance of the system with fuzzy logic based power system stabilizer is compared with the system having conventional power system stabilizer and system without power system stabilizer.

Σκοπός αυτής της διπλωματικής είναι η έρευνα και ανάπτυξη ενός συστήματος ανάκτησης μολυσμένων συστημάτων. Αρχικά, γίνεται μια ανασκόπηση των σφαλμάτων των οποίων έγκειται στην χρήση ενός υπολογιστή και τα διάφορα σενάρια τα οποία αναπτύσσονται στην περίπτωση που υπάρχει κάποιο πρόβλημα. Στη συνέχεια, αναπτύσσονται μέθοδοι και διάφορες εφαρμογές στα πλαίσια ενός υπολογιστή διακομιστή, ο οποίος αναλαμβάνει την ιδιότητα της ανάκτησης όλων των υπολογιστών που έχουν μολυνθεί είτε υποστεί βλάβη στο υποδίκτυο του. Η βασική εφαρμογή στην οποία υλοποιείται το συγκεκριμένο σύστημα είναι η ιδιότητα που έχουν όλοι οι καινούργιοι υπολογιστές, να μπορούν να ξεκινήσουν το λειτουργικό τους σύστημα μέσω δικτύου. Η διαχείριση του συστήματος γίνεται μέσω ενός απλού φυλλομετρητή από την πλευρά του «χαλασμένου» υπολογιστή. Αφού δοθούν οι απαραίτητες ρυθμίσεις για την ανάκτηση του συστήματος, γίνεται επανεκκίνηση και ξεκινάει το σύστημα υπό το νέο λειτουργικό το οποίο παρέχεται από τον διακομιστή. Πλατφόρμα υλοποίησης του διακομιστή είναι το λειτουργικό σύστημα Windows 2008 Server R2 x64 και η ιστοσελίδα που παρέχει την λειτουργία για ανάκτηση δεδομένων έχει υλοποιηθεί στην γλώσσα PHP(Preprocessor Hypertext Language) και MySQL . Η υλοποίηση του διακομιστή γίνεται μέσω των υπηρεσιών της Microsoft και – συγκεκριμένα - για να υλοποιηθεί το κομμάτι της εκκίνησης από το δίκτυο χρησιμοποιούνται τα Windows Deployment Services μαζί με το πρωτόκολλο TFTP (Trivial File Transfer Protocol) για τη μεταφορά των δεδομένων των εικόνων λειτουργικών συστημάτων. H ιστοσελίδα που χρησιμοποιείται στον διακομιστή ρυθμίστηκε να τρέχει από τον διακομιστή Apache. Στο τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζονται συμπεράσματα και παρατηρήσεις από την όλη εφαρμογή του συστήματος, καθώς και προτείνονται λύσεις για την περεταίρω επέκταση του συστήματος σε ένα πιο ευρύ φάσμα, ξεφεύγοντας από το υποδίκτυο στο οποίο έγινε η παρακάτω υλοποίηση. / The purpose of this thesis is to research and develop a system for recovering compromised systems. Initially, there is a review of the errors and different scenarios which occur during the use of a computer. Then, there are developed different methods and applications in a computer server, which assumes that the status of a computer in the subnet is either infected or damaged. The basic application that implemented this system is the property all new computers have: the fact that they can start their operating system through a network. The management system is via a simple browser-side of the "compromised" computer. After providing the necessary parameters for recovering the computer, the system restarts and boots the system in the new OS that is supplied by the server. The platform implementation of the server operating system is Windows 2008 Server R2 x64 and the website that provides the service for data recovery has been implemented in ​​PHP (Preprocessor Hypertext Language) and MySQL. The implementation of the server is done via Microsoft Services and to implement the part of the boot from the network, Windows Deployment Services are used along with the Protocol TFTP (Trivial File Transfer Protocol) for the data transfer of the images of the operating systems. The site is running on an Apache server. The final chapter presents conclusions and observations from the system application view and there are proposed solutions to further extend the scheme to a wider range, escaping from the subnet.

Η εμπειρία έχει δείξει ότι στα αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα, η μπαταρία είναι το πιο αδύναμο στοιχείο αφού το προσδόκιμο ζωής της είναι συνήθως αρκετά μικρότερο από ότι όλων των άλλων στοιχείων του συστήματος και για το λόγο αυτό είναι και το πιο ακριβό στοιχείο με το 30% ή και περισσότερο του κόστους ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος καθ’όλη τη διάρκεια της ζωής του να οφείλεται στο σύστημα αποθήκευσης. Αντικείμενο αυτής της εργασίας είναι η μελέτη των προβλημάτων που αντιμετωπίζουν οι μπαταρίες μολύβδου οξέος (που είναι ο βασικός τύπος μπαταριών που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση στα φωτοβολταϊκά συστήματα) και οι τρόποι αντιμετώπισής τους με σκοπό αφενός την επέκταση της διάρκειας της χρήσιμης ζωής των μπαταριών αυτών και αφετέρου τη μείωση του κόστους συντήρησης και αντικατάστασής τους. Ιδιαίτερη βαρύτητα δίνεται στο πρόβλημα της θειίκωσης, το οποίο έχει αποδειχθεί ο σημαντικότερος παράγοντας γήρανσης και τελικά καταστροφής της πλειοψηφίας των μπαταριών μολύβδου οξέος που χρησιμοποιούνται στα φωτοβολταϊκά συστήματα και παρουσιάζονται τεχνικές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πρόληψη και την αντιμετώπιση του πολύ σοβαρού αυτού προβλήματος. / Experience has shown that in stand alone photovoltaic systems, battery is the weakest element since its expected lifetime is usually considerably smaller than those of other elements. Thus its cost is the most expensive with 30% or above of the total cost of stand alone photovoltaic system throughout its whole lifespan. Subject of this dissertation is the study of problems that lead acid batteries face and the way to treat them. The aim is to extend their useful lifetime and the reduction of the cost of maintenance and replacement. The problem of sulphation is given special importance, since it has been proved that it constitutes the main aging factor for the majority of lead acid batteries used in photovoltaic systems. Suggestions for treatment are given.

Είναι ευρέως γνωστό ότι, τα τελευταία χρόνια, οι ΤΠΕ (Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνίας) ενσωματώνονται σε όλα τα σύγχρονα εκπαιδευτικά συστήματα διότι με τη χρήση τους παρέχονται ποικίλες διευκολύνσεις – πλεονεκτήματα κατά τη μαθησιακή διαδικασία. Σκοπός της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας είναι η σχεδίαση και η παράδοση του μαθήματος "Ανάπτυξη εφαρμογών σε προγραμματιστικό περιβάλλον" με χρήση της πλατφόρμας ανοικτής εκπαίδευσης DIPLEK που χρησιμοποιεί τις ΤΠΕ για την ανάπτυξη και οργάνωση του εκπαιδευτικού υλικού από τους εκπαιδευτικούς. Το μάθημα «Ανάπτυξη εφαρμογών σε προγραμματιστικό περιβάλλον» απευθύνεται στους μαθητές της Γ’ Τάξης Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Ενιαίου Λυκείου, του Κύκλου Πληροφορικής και Υπηρεσιών. Στόχος του μαθήματος είναι η εισαγωγή του μαθητή στη λογική του προγραμματισμού και η ανάπτυξη του κατάλληλου τρόπου σκέψης για την αλγοριθμική επίλυση προβλημάτων. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η δημιουργία μιας υποδειγματικής διδασκαλίας του πανελληνίου αυτού εξεταζόμενου μαθήματος που θα αποτελέσει ένα χρήσιμο βοήθημα για τους μαθητές και εργαλείο αναφοράς για τους εκπαιδευτικούς. Για την υλοποίηση του μαθήματος θα χρησιμοποιηθεί η πλατφόρμα ανοικτής εκπαίδευσης DIPLEK. Η πλατφόρμα αυτή έχει σχεδιαστεί και υλοποιηθεί με βάση τις σύγχρονες ανάγκες του μαθητή και καθηγητή για εύκολη πρόσβαση σε εκπαιδευτικό υλικό και μπορεί και προσαρμόζεται στις ανάγκες του. Ακόμα η χρήση της δεν απαιτεί ιδιαίτερες γνώσεις ηλεκτρονικού υπολογιστή αφού παρέχει ένα φιλικό γραφικό περιβάλλον εργασίας στο χρήστη. Η ύλη που θα καλύπτει το μάθημα είναι η ύλη που καλούνται οι μαθητές της Γ Λυκείου να εξεταστούν στις πανελλήνιες εξετάσεις (ανάλυση προβλήματος, βασικές έννοιες αλγορίθμων, δομές δεδομένων και αλγόριθμοι, η γλώσσα προγραμματισμού «Γλώσσα» και το κεφάλαιο υποπρογράμματα). Για την επίτευξη του στόχου αυτού θα χρησιμοποιηθούν μια σειρά από δραστηριότητες που θα καλύπτουν το εύρος των δυνατοτήτων της πλατφόρμας. Δραστηριότητες που θα στοχεύουν στην ανάλυση των δυσνόητων σημείων θεωρίας, ασκήσεις λυμένες και ασκήσεις για λύση με σκοπό την εμπλοκή των μαθητών σε προσωπική πειραματική διαδικασία, τεστ πολλαπλής επιλογής, διαγωνίσματα. Περαιτέρω μελέτη αποτελεί η αξιολόγηση των σεναρίων στη σχολική τάξη και εφαρμογή παρόμοιων σεναρίων για περισσότερα γνωστικά αντικείμενα. / It is widely believed that in recent years, ICT (Information and Communication Technologies) have been incorporated into all modern educational systems since their use provides a variety of facilities - the advantages in the learning process. The purpose of this particular thesis, is the design and teaching of the " Application Development in a programming environment " course, by using the open education platform DIPLEK, which utilizes the ICT for the development and organization of educational material by teachers. The course mentioned before, is addressed to those students of the Third Grade of High School, who are orientated to the Technological field of computer Science and Services Cycle. The course aims at introducing to student the sense of planning and developing the appropriate way of thinking about algorithmic problem solving. The goal of this thesis is to create an exemplary instructive method of this Pan-Hellenic subject that will be a useful tool for students and a reference tool for teachers. For the realization of the course, the platform of open education DIPLEK will be used. It has been designed and implemented based on the current needs of both student and teacher, for easy access to educational material and can be adapted to their needs as well. Furthermore, its use requires no special computer knowledge due to the fact that it offers a friendly graphical user interface. The material covered by the course, is the one the third Grade candidates are invited to know well, since they enter for it during National exams (problem analysis, basic concepts of algorithms, data structures and algorithms, the programming language "Language" and sub programmes charter). To achieve this goal a range of activities covering the breadth of capabilities of the platform will be used. Activities which aim at analyzing the obscure points of theory, already answered drills and exercises or others which demand a solution with the view to student’s involvement in a personal experiment process and a variety of tests such as multiple choices ones.

Σε αυτήν τη διπλωματική εργασία θα ασχοληθούμε με την απομακρυσμένη διαχείριση συστημάτων και δικτύων, ως υπηρεσία σ’ ένα μεγάλο δίκτυο όπως το Πανελλήνιο Σχολικό Δίκτυο. Η εργασία αποτυπώνει τους παράγοντες που επηρεάζουν τη διαχείριση των συστημάτων ενός δικτύου και την ανάπτυξη μιας υπηρεσίας απομακρυσμένης κεντρικής διαχείρισης υπολογιστικών συστημάτων σε IP δίκτυα ευρείας περιοχής. Μελετήθηκε η υπάρχουσα αρχιτεκτονική μιας τέτοιας υπηρεσίας, έγινε επανασχεδιασμός και εφαρμογή της. Παράλληλα μελετήθηκαν οι δυνατότητες προσαρμοστικότητας ενός εμπορικού και ενός ανοικτού κώδικα εργαλείου. Στη συνέχεια παρουσιάστηκαν τα αποτελέσματα εφαρμογής και των δύο εργαλείων και έγινε μια συγκριτική μελέτη. Τέλος προτάθηκαν λύσεις ανάπτυξης λογισμικού(agile development) με βάση τις state of the art εξελίξεις της διαχείρισης τέτοιων ομάδων, και πως μπορούν να εφαρμοστούν στην υπηρεσία απομακρυσμένης διαχείρισης και να της δώσουν ένα μακροπρόθεσμο κύκλο ζωής και ανάπτυξης / The object of the thesis is the remote management of systems of a network, as a service at the Greek School Network (GSN). The thesis presents the factors that influence the management of the systems of a network and the development of the central remote system management service via IP networks of wide area. We studied the already status of such a service and then we preceded at the redesign and implementation. We also studied the adaptability of one commercial and one open source tool. The next step is to present the results of the implementation of the above two tools and the compare between them. At the end, we suggested processes of software development, according to the principles of agile development. We presented how these techniques can give long life and support at the service of remote system management.

Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η δημιουργία ενός ευφυούς συστήματος για τη διάγνωση νοσημάτων του προστάτη αδένα με βάση σημεία και συμπτώματα που διαπιστώνονται σε έναν ασθενή όπως καταγράφονται κατά την κλινική του εξέταση. Τα βασικά σημεία της εργασίας είναι τα εξής: αρχικά παράγεται το μοντέλο της διαγνωστικής στρατηγικής που ακολουθείται για τη διάγνωση των συγκεκριμένων παθήσεων και στη συνέχεια γίνεται εκμαίευση της διαγνωστικής γνώσης από ειδικούς ή/και από εμπειρικά δεδομένα. Η διαδικασία και η γνώση αναπαρίστανται με χρήση υβριδικών μεθόδων αναπαράστασης και με τη χρήση ασάφειας ή/και αβεβαιότητας, η οποία είναι εγγενής σε τέτοια διαγνωστικά συστήματα. Το σύστημα αναπτύχθηκε με τέτοια εργαλεία που δίνουν την δυνατότητα στέγασής του σε ιστότοπο ώστε να χρησιμοποιηθεί ως ειδικός συμβουλευτικός οδηγός από ενδιαφερομένους μη ειδικούς ιατρούς & από ασθενείς καθώς και από φοιτητές υγειονομικών σχολών για εκπαιδευτική χρήση. Το σύστημα περιέχει γνώση εμπειρογνωμόνων σε συνδυασμό με στοιχεία πλούσιας βιβλιογραφικής αναζήτησης και μελέτης. Τέλος πραγματοποιήθηκε επικύρωση των αποτελεσμάτων μέσα από μια τυχαιοποιημένη κλινική έρευνα. Η υλοποίηση του συστήματος μας στηρίζεται σε ένα ειδικό κέλυφος δημιουργίας ευφυών συστημάτων και σε εργαλεία μεθόδων μηχανικής μάθησης. Επίσης, υλοποιούνται δύο εκδοχές (Hirofilos Ι & ΙΙ) και γίνεται σύγκριση των απο-τελεσμάτων. Αναγνωρίστηκε η σαφής υπεροχή του Hirofilos ΙΙ που αναπτυχθηκε με σύστημα μηχανικής εκμάθησης και με δυνατότητα διαχρονικής αναβάθμισης. / During making this project our concern was the creation of a new expert system for diagnosis prostate disease depending on the clinical status of a patient as these are identified during medical examination. The main points were as follows: First has been constructed a diagnosis process model which was followed by the diagnosis for the most common prostate diseases. Secondly was implemented extracting of the medical knowledge based on specialists or/and experimental data. The whole process and the medical Knowledge will be developed using hybrid methods of representation and having the partcipation of such saying fuzziness or inaccuracy, that is innate in that kind of intelligent decision-support. The new intelligent system is already accommodated on a hospital server and is used as a decision-support system, as well as an e-learning platform for medical students. For the implementation of the new system have been used an expert system shell and knowledge engineering tools.

- / -

Η παρούσα εργασία καταγράφει τη μελέτη και τις λύσεις που δημιουργήθηκαν για το σχεδιασμό, την κατασκευή και την εγκατάσταση μιας υπηρεσίας απομακρυσμένης διαχείρισης συστημάτων και δικτύου για λογαριασμό του Πανελληνίου Σχολικού Δικτύου (ΠΣΔ) και συγκεκριμένα τη δημιουργία του συστήματος OpenRSM το οποίο συγκεντρώνει καινοτόμα χαρακτηριστικά για τα δεδομένα του κλάδου του ανοικτού λογισμικού. Η δημιουργία της υπηρεσίας αυτής αποτέλεσε την αφετηρία για τη μελέτη του χώρου των πληροφοριακών συστημάτων απομακρυσμένης διαχείρισης και για την ανεύρεση και κατασκευή λύσεων γενικού σκοπού που να μπορεί να καλύπτει πρακτικά όλες τις διαχειριστικές απαιτήσεις, με το ελάχιστο κόστος. Συγκεκριμένα, η εμπειρία που αποκομίστηκε από τα εμπορικά συστήματα απομακρυσμένης διαχείρισης και την εφαρμογή τους στο ΠΣΔ οδήγησε στην ιδέα, στον σχεδιασμό και την υλοποίηση του ευέλικτου συστήματος απομακρυσμένης διαχείρισης OpenRSM. Αντίστοιχη εμπειρία σχετικά με τις υπηρεσίες διαχείρισης και χρέωσης εκτυπωτικών και φωτοτυπικών υπηρεσιών οδήγησαν στην δημιουργία του καινοτόμου συστήματος KOYIAMI. Αφετηρία για την εργασία υπήρξε η ανάγκη για εγκατάσταση μιας υπηρεσίας σε κλίμακα δηλαδή σε μεγάλο αριθμό από σχολικά εργαστηριακά περιβάλλοντα. Η χρήση εμπορικού λογισμικού παρουσίασε πολλά προβλήματα και στην ανάγκη κατάλληλων, μη τετριμμένων λύσεων που βασίστηκαν σε εργασίες ολοκλήρωσης και ανάπτυξης. Η υλοποίηση της υπηρεσίας υπήρξε προβληματική τόσο σε επιχειρησιακό όσο και σε τεχνικό επίπεδο. Αν και βασίστηκε σε κορυφαίες κατά τεκμήριο λύσεις λογισμικού στον τομέα της ολοκληρωμένης επιχειρησιακής διαχείρισης συστημάτων και δικτύου, Enterprise Management Systems (EMS), υπήρξε δύσκολη η εγκατάσταση σε κλίμακα ανάλογη του μεγέθους του ΠΣΔ. Παράλληλα, το κόστος των συστημάτων λογισμικού υπήρξε δεσμευτικό για την συνέχεια των προσπαθειών στα πλαίσια των αντίστοιχων έργων. Η τελική λύση που δόθηκε προέκυψε από την συλλογή συμπερασμάτων για τις απαιτήσεις που διέπουν τις εγκαταστάσεις κλίμακας και τις απομακρυσμένες εγκαταστάσεις. Τα συμπεράσματα συνέκλιναν στο γεγονός ότι όσο η κλίμακα μεγαλώνει, οι επιχειρησιακές διαδικασίες είναι περισσότερο καθοριστικές όχι μόνο για την αποτελεσματικότητα, αλλά και για την ίδια τη βιωσιμότητα των λύσεων. Επίσης, οι σωστές διαδικασίες είναι απαραίτητο να υποστηρίζονται από αντίστοιχες τεχνικές λύσεις. Στην περίπτωση της υπηρεσίας απομακρυσμένης διαχείρισης απαιτήθηκε σημαντική προσπάθεια σε επιχειρησιακό και τεχνικό επίπεδο για να επιτευχθεί το τελικό αποτέλεσμα. Χρειάστηκε να αποσαφηνιστούν οι σωστές αρχές για τη διαχείριση και κυρίως την εγκατάσταση κλίμακας, να αναγνωριστούν οι κατάλληλες επιχειρησιακές διαδικασίες που θα καθιστούσαν τη λύση βιώσιμη και να δημιουργηθούν οι αντίστοιχες τεχνικές λύσεις σε επίπεδο ολοκλήρωσης και διαμόρφωσης των πακέτων εγκατάστασης καθώς και σε επίπεδο δικτυακής διαμόρφωσης. Η εμπειρία που αποκομίστηκε οδήγησε στη διερεύνηση του κλάδου το ελεύθερου λογισμικού ανοικτού κώδικα (ΕΛ/ΛΑΚ) προκειμένου να αναγνωριστούν εργαλεία τα οποία θα μπορούσαν να αποδώσουν με μηδενικό πρακτικά κόστος λειτουργικότητα αντίστοιχη με αυτή ενός EMS. Η διερεύνηση είχε ως αποτέλεσμα τη διαπίστωση ότι, παρότι τα εργαλεία διαχείρισης αποτελούν βασικό αντικείμενο ανάπτυξης και παρότι διατίθεται πληθώρα λογισμικών εντούτοις, μέχρι τη στιγμή που η διερεύνηση διενεργήθηκε, δεν υπήρχε κάποια προσπάθεια για την ολοκλήρωση ή την οργάνωση των διαδικασιών της διαχείρισης μέσα από ενιαίο, ολοκληρωμένο πληροφοριακό σύστημα κατά τα πρότυπα των EMS. Το σύστημα OpenRSM αναπτύχθηκε προκειμένου να καλύψει ακριβώς αυτό το κενό. Η μελέτη που προηγήθηκε της δημιουργίας του συστήματος κατέγραψε τις πιο αξιόλογες λύσεις ΕΛ/ΛΑΚ που θα μπορούσαν να ολοκληρωθούν στο σύστημα και χρησιμοποίησε την εμπειρία από την υλοποίηση της υπηρεσίας απομακρυσμένης διαχείρισης του ΠΣΔ προκειμένου να καταλήξει στην πιο ευέλικτη αρχιτεκτονική για το σύστημα καθώς και τις γενικές αρχές που θα έπρεπε να διέπουν τη λειτουργία του οι οποίες συνοψίζονται σε μέγιστη κλιμάκωση, μέγιστη ευκολία στην εγκατάσταση, διαδικτυακή λειτουργία, μέγιστη χρηστικότητα, ανεξαρτησία από λειτουργικά συστήματα και επεκτασιμότητα. Το σύστημα βασίζεται στον σχεδιασμό φορμαλιστικού πλαισίου για την προδιαγραφή και την διεκπεραίωση διαχειριστικών λειτουργιών οι οποίες μπορούν να αξιοποιούν τη λειτουργικότητα ανεξάρτητων τμημάτων λογισμικού που ολοκληρώθηκαν στο σύστημα είτε αναπτύχθηκαν για αυτό. Τέτοια λειτουργικότητα αφορά το σύστημα διαχείρισης διαθεσίμων, παρακολούθησης δικτύου, διαχείριση λογισμικού, διαχείριση επιφάνειας εργασίας, ανακάλυψης σταθμών εργασίας. Το πλαίσιο της λογικής του συστήματος υλοποιείται ως εξυπηρετητής διαχείρισης που ολοκληρώνει τις υπηρεσίες το συστήματος και που είναι ικανό να εκθέτει λειτουργικότητα προς τα υπόλοιπα τμήματα του συστήματος τα οποία είναι η γραφική διαχειριστική κονσόλα χρήστη και ο agent που εγκαθίσταται στους υπό διαχείριση σταθμούς εργασίας. Το σύστημα ΟpenRSM δοκιμάστηκε σε πιλοτικές εγκαταστάσεις σε φορείς όπως η Διεύθυνση Οργάνωσης Λειτουργίας των Κέντρων Εξυπηρέτησης Πολιτών, το Σώμα Ελεγκτών Επιθεωρητών της Δημόσιας Διοίκησης και η Νομαρχιακή Αυτοδιοίκηση Αχαΐας, ενώ εξετάστηκε ενδελεχώς ως προς τη δυνατότητά του να εξυπηρετεί φορτίο ανάλογο των πόρων που του διατίθενται. Η εξέλιξη του συστήματος το επέκτεινε προς διάφορες ενδιαφέρουσες κατευθύνσεις και συγκεκριμένα προς την ολοκλήρωση με λύσεις για την υλοποίηση τεχνολογιών πλέγματος, όπως η περίπτωση της πλατφόρμας LiveWN η οποία είναι δυνατό, όπως έδειξε αντίστοιχη μελέτη, να διανεμηθεί μέσω του OpenRSM σε μεγάλες υποδομές όπως το ΠΣΔ χρησιμοποιώντας πλήρως αυτοματοποιημένες διαδικασίες. Αντίστοιχη μελέτη έδειξε ότι είναι δυνατός ο αυτοματοποιημένος έλεγχος ασύρματων δικτύων αισθητήρων που βασίζονται στο σύστημα ΤinyOS. Το σύστημα TinyOS μπορεί με εύκολο τρόπο να ολοκληρωθεί στο OpenRSM, να διανεμηθεί και να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία δικτύων αισθητήρων. Το σύστημα ΟpenRSM έχει επεκταθεί προς τον έλεγχο ενσωματωμένων συσκευών που χρησιμοποιούνται σε ενεργά στοιχεία ασύρματων δικτύων, προς την κατεύθυνση της χρήσης μεσισμικού ενώ έχει μελετηθεί διεξοδικά η ασφάλειά του. Στη συνέχεια της εργασίας παρουσιάζεται ένα πρόβλημα αντίστοιχο με αυτό της διαχείρισης συστημάτων και δικτύου στο ΠΣΔ, το οποίο αφορά τη βιώσιμη διαχείριση των εκτυπωτικών υπηρεσιών στην Ακαδημαϊκή Βιβλιοθήκη του Πανεπιστημίου Κρήτης. Διαπιστώθηκε ότι και στην περίπτωση των συστημάτων διαχείρισης εκτυπωτικών υπηρεσιών δεν διατίθεται ΕΛ/ΛΑΚ σύστημα ικανό να προσφέρει ολοκληρωμένη λύση και έτσι αναπτύχθηκε το σύστημα KOYIAMI το οποίο καταφέρνει να αποδώσει βιώσιμη, παραγωγική λειτουργία για την πίστωση, εξυπηρέτηση και χρέωση εκτυπώσεων και φωτοτυπιών. / This thesis elaborates on the study and the solutions developed for the design, manufacture and installation of a remote service for network and systems management for the Greek School Network. This work was the starting point for the study of the area of information systems and remote management for finding and building general-purpose solutions that can cover practically all the management requirements at minimum cost. The experience gained from commercial remote management systems and their application in Greek School Network led to the idea, design and implementation of the flexible remote management system OpenRSM. Relevant experience in management and billing services for copiers and printing infrastructures led to the creation of innovative system KOYIAMI. The starting point for the work was the need to install a management service in a large number of school laboratory stations. The use of commercial software faced problems and demanded non-trivial solutions that needed to based on integration and development work. The implementation of the service was problematic both from the operational and technical perspective. Although based on leading software solutions in integrated enterprise systems and network management it has been difficult to install on the scale size of the Greek School Network. Furthermore, the cost of software systems was binding on the continuation of efforts. The final solution resulted from the deduction and the satisfaction of the most fundamental requirements that govern installations of scale and remote installations. The findings converged on the fact that as the scale grows, the business processes are more crucial not only for efficiency but also the very viability of solutions. Also, proper procedures need to be supported by relevant technical solutions. In the case of our remote management service we clarifies the sound principles for managing the scaled installation procedures, identifies the appropriate operational procedures that would make the solution viable and constructed solutions based on integration of open source software, configuration packages and network. Our experience has led us explore the industry in the field of free and open source software in order to identify tools that could accommodate pieces of enterprise management systems functionality and practically cost zero. The investigation resulted in the finding that, although administrative and management tools are fundamental tools for the practice of development and maintenance in a professional level and although there are many pieces of software available, by the time the investigation was conducted there was no effort to integrate the organization or management processes through a single, integrated information system along the lines of an high-end enterprise management system. We thus developed OpenRSM to fill this gap. The study that preceded the creation of the system scrutinized the market for the most valuable open source solutions that could be integrated. We also exploited the experience from the implementation of the remote management service in the Greek School Network in order to design a system that would provide flexible architecture, maximum scalability, maximum ease of installation, operational over the internet, maximum usability, and independence from operating systems. The design of the system was based on a formalistic framework for specifying and processing corporate functions that utilize the functionality of independent software components. Such functionality includes to the system of assets management, network monitoring, software distribution, desktop management, station discovery. The basic system logic is implemented as a management server that orchestrates the execution of the integrated components thus exposing functionality to the rest of the architectural components of the system that is, the graphical management console user and the agent installed on the managed workstations. The system was tested in pilot installation at agencies such as the Department of Organization of Operation Centers for Citizen Service, the House of Inspectors and Auditors of Public Administration and the Prefecture of Achaia. It was thoroughly examined for its ability to serve load with respect to the resources available. The evolution of the system has been extended to a number of interesting directions; it was used to prove that it can facilitate the creation of Glite-based grid technologies through the usable distribution of the LiveWN platform that automatically produces worker nodes for the HellasGrid ifrastructure. A similar case study showed that it is possible automated control of wireless sensor networks based on TinyOS system. The TinyOS system can easily be integraded into OpenRSM, distributed and used for managing networked sensors. The OpenRSM has also been expanded to control embedded devices used in wireless networks active elements and towards the use of using JAVA-based. It was also extensively tested for its safety. Our thesis also presents a problem similar to the management of systems and network in the Greek School Network, that of sustainable management of printing services in the Academic Library of the University of Crete. It was found that for the management of printing services there are also no integrated open source systems that are to provide complete solutions; thus we developed another innovative system system, KOYIAMI, which manages to deliver sustainable, productive operation for credit, services and printing and photocopying costs.

Στην εργασία αυτή μελετάμε μια σειρά από αντιπροσωπευτικά νανοφασικά συστήματα πυριτίου, στο πλαίσιο κοινών ιδιοτήτων και αρχών που θα βοηθήσουν σε μελλοντικές εφαρμογές σχεδιασμού μοριακών υλικών βασισμένων σε αυτά τα συστήματα. Οι κατηγορίες των συστημάτων με τα οποία ασχολούμαστε είναι (α) υδρογονωμένα και μη-υδρογονωμένα νανοσυσσωματώματα και νανοκρυσταλλικά συστήματα πυριτίου με ή χωρίς ενσωματωμένα μέταλλα μετάπτωσης, που αποτελούν χαρακτηριστικά μοντέλα ενδοεπιφάνειας μετάλλου−ημιαγωγού, (β) υπέρλεπτα υδρογονωμένα νανοσύρματα πυριτίου και (γ) οργανομεταλλικά πολλαπλών στρώσεων (multidecker-sandwiches) πυριτίου−άνθρακα. Εκτός από τη μελέτη των δομικών, ηλεκτρονικών, οπτικών, δονητικών και μαγνητικών ιδιοτήτων των συστημάτων, εστιάζουμε στην αναζήτηση μηχανισμών σταθεροποίησης και την εύρεση και καθορισμό κανόνων που μπορούν να λειτουργήσουν ως «εργαλεία μοριακού σχεδιασμού» με τη γενικότερη δυνατή ισχύ. Τα συσσωματώματα πυριτίου σταθεροποιούνται μέσου των μετάλλων μετάπτωσης σε δομές κλωβού και χαρακτηρίζονται συχνά από υψηλή συμμετρία και μεγάλα ενεργειακά χάσματα, ιδιότητες επιθυμητές για εφαρμογές στην οπτοηλεκτρονική και νανοηλεκτρονική. Στη μελέτη των νανοσυρμάτων πυριτίου συγκρίνουμε την σταθερότητα μεταξύ νανοσυρμάτων με διαφορετικές επιφανειακές δομές ενώ διατυπώνουμε κανόνα «μαγικότητας» νανοσυρμάτων με τον οποίο ερμηνεύουμε την σταθερότητά τους και την συνδέουμε με την ελαστικότητα και την κατανομή υδρογόνου στην επιφάνεια τους. Τέλος, βασιζόμενοι στην ισολοβική αρχή the boron connection, σχεδιάζουμε και μελετάμε μια νέα κατηγορία νανοδομών τύπου multidecker sandwiches οργανοπυριτίου. Στη διάρκεια εκπόνησης αυτής της διατριβής δημοσιεύτηκαν συνολικά 19 εργασίες σε διεθνή περιοδικά και σε πρακτικά συνεδρίων. / In this work we study a series of representative nanoscale systems based on silicon, in the context of common properties and principles which will assist in future applications in designing molecular materials based on these systems. The categories of the systems which we work on are (a) hydrogenated and non-hydrogenated silicon nanoclusters and nanocrystallic systems with or without embedded transition metals, which constitute models of metal−semiconductor interfaces, (b) ultrathin hydrogenated silicon nanowires and (c) organometallic silicon−carbon multidecker-sandwiches. In addition to the study of structural, electronic, optical, vibrational and magnetic properties of these systems, we focus on a search for stabilizing mechanisms and in finding and defining rules that can function as “molecular designing tools” with the broadest possible validity. The silicon nanoclusters are stabilized to cage-like structures by the insertion of transition metals and are characterized by high symmetry and large energy gaps, desirable properties for applications in optoelectronics and nanoelectronics. In the study of silicon nanowires we compare the stability between nanowires with different surface structures while we formulate “magicity” rules for nanowires with which we interpret their stability and associate it with their elasticity and the distribution of the surface hydrogen. Finally, based on the isolobal principle the boron connection, we design and study a new class of organometallic multidecker-sandwich type nanostructures. During the elaboration of this dissertation we published overall 19 papers in international scientific journals and conferences’ proceedings.