Στην παρούσα διπλωματική εργασία θα ασχοληθούμε με το πρόβλημα της αξιοπιστίας των κρυφών μνημών δεδομένων και εντολών πρώτου επιπέδου. Η υψηλή πυκνότητα ολοκλήρωσης και η υψηλή συχνότητα λειτουργίας των σύγχρονων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων έχει οδηγήσει σε σημαντικά προβλήματα αξιοπιστίας, που οφείλονται είτε στην κατασκευή, είτε στη γήρανση των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Στην παρούσα εργασία γίνεται αρχικά μια αποτίμηση της μείωσης της απόδοσης των κρυφών μνημών πρώτου επιπέδου όταν εμφανίζονται μόνιμα σφάλματα για διαφορετικές τεχνολογίες ολοκλήρωσης. Στη συνέχεια παρουσιάζεται μια νέα τεχνική αντιμετώπισης της επίδρασης των σφαλμάτων, η οποία βασίζεται στη πρόβλεψη της χωρικής τοπικότητας των μπλοκ μνήμης που εισάγονται στις κρυφές μνήμες πρώτου επιπέδου. Η αξιολόγηση της εν λόγω τεχνικής γίνεται με τη χρήση ενός εξομοιωτή σε επίπεδο αρχιτεκτονικής. / In this thesis we will work on the problem of reliability of first-level data and instruction cache memories. Technology scaling improvement is affecting the reliability of ICs due to increases in static and dynamic variations as well as wear out failures. First of all, in this work we try to estimate the impact of permanent faults in first level faulty caches. Then we propose a methodology to mitigate this negative impact of defective bits. Out methodology based on prediction of spatial locality of the incoming blocks to cache memory. Finally using cycle accurate simulation we showcase that our approach is able to offer significant benefits in cache performance.

Η επεξεργασία εικόνας πλέον είναι απαραίτητη σε ένα μεγάλο πεδίο εφαρμογών που χρησιμοποιούν εκατομμύρια χρήστες σε όλο τον κόσμο. Σίγουρα οι αισθητήρες σύλληψης της εικόνας έχουν βελτιωθεί κατά πολύ με την ραγδαία εξέλιξη που έχει ο χώρος των ηλεκτρονικών. Η ελαττωμένη χωρική ανάλυση των εικόνων οφείλεται στους περιορισμούς που εμφανίζουν οι αισθητήρες. Η αύξηση της χωρικής ανάλυσης είναι και το αντικείμενο της παρούσας εργασίας. Στην εργασία αυτή μελετήσαμε διάφορες τεχνικές με τις οποίες προσπαθούμε να αυξήσουμε την χωρική ανάλυση για να βελτιώσουμε την ποιότητα της εικόνας [1]. Η υλοποίηση της έγινε με την βοήθεια των εκτιμητών πυκνότητας πιθανότητας (Kernels). Ως συγκριτική μέθοδος χρησιμοποιήσαμε την συνάρτηση παρεμβολής του matlab (interp2) [8]. Επίσης, το μέσω τετραγωνικό σφάλμα ( Mean Square Error ) και ο μέγιστος λόγος σήματος προς θόρυβο ( Peak Signal to Noise Ratio ) είναι δύο από τους βασικούς τρόπους σύγκρισης της τεχνική μας με την μέθοδο παρεμβολής του matlab. Θα πρέπει να αναφέρουμε ότι τα αποτελέσματά μας αν και χρησιμοποιήσαμε στατιστικά πρώτης τάξης είναι ικανοποιητικά παραπλήσια της μεθόδου παρεμβολής του matlab. Ως σημείο αναφοράς της σύγκριση της τεχνική μας με την μέθοδο παρεμβολής του matlab είναι η αρχική εικόνα. Τέλος, στην προσπάθεια μας να βελτιώσουμε την τεχνική μας, δοκιμάσαμε και άλλες τεχνικές, οι οποίες θα περιγραφούν με λεπτομέρεια στην εργασία αυτή, τα αποτελέσματα των οποίων δεν ήταν τα επιθυμητά. / The image processing is now needed in a wide range of applications used by millions of users around the world. Certainly the design of image sensors have improved greatly with the rapid development that has an area of electronics. The reduced spatial resolution of images due to the limitations inherent in the sensors. Increased spatial resolution is the subject of this work. This thesis reviews various techniques that try to increase the spatial resolution to improve the image quality [1]. Driving done with the help of probability density estimators (Kernels). As a comparative method used the interpolation function of matlab (interp2) [8]. Also, the means square error (Mean Square Error) and the maximum signal to noise ratio (Peak Signal to Noise Ratio) are two basic ways of comparing our technique with the method of interpolation matlab. It should be mentioned that although our results using statistical first order is approaching a satisfactory method of interpolation matlab. As a benchmark comparison of our technique with the method of interpolation matlab is the original image. Finally, in our efforts to improve our technique, testing and other techniques, which will be described in detail in this work, the results of which were not desired.

Σκοπός την εργασίας είναι η δημιουργία ενός ολοκληρωμένου ηλεκτρονικού καταστήματος το οποίο θα παρέχει στους χρήστες μεταξύ άλλων, δυνατότητα χωρικής αναζήτησης προϊόντων, και προσωποποίησης. Η εφαρμογή υποστηρίζει όλες τις λειτουργίες ενός σύγχρονου ηλεκτρονικού καταστήματος προσθέτοντας σε αυτές ένα πλήθος καινοτόμων λειτουργιών. Συγκεκριμένα υποστηρίζει λειτουργία καλαθιού αγορών και παραγγελιών μέσω πιστωτικής κάρτας χρησιμοποιώντας ένα εικονικό σύστημα τραπεζικών συναλλαγών, πλήθος λειτουργιών αναζήτησης προϊόντων, διαφορετικά είδη προσωποποίησης, πολλαπλά επίπεδα ασφάλειας με χρήση κρυπτογράφησης, δημιουργία λογαριασμών χρηστών, forum κα. Στις καινοτομίες της εφαρμογής συγκαταλέγονται η χωρική αναζήτηση προϊόντων με χρήση Τ.Κ., η αναζήτηση αντίστοιχων τιμών σε άλλα καταστήματα και η social προσωποποίηση με χρήση βαρών στους παράγοντες προσωποποίησης. Ιδιαίτερη βαρύτητα έχει δοθεί επίσης στην συντηρησιμότητα του συστήματος και στη φιλικότητα προς τον χρήστη. Οι τεχνολογίες που χρησιμοποιήθηκαν είναι κατά κύριο λόγο HTML, CSS, PHP, Postgresql, smarty και λειτουργικό σύστημα Linux. / The purpose of this thesis is the development of a comprehensive online store that supports all functions of a modern e-shop plus a host of innovative features. Specifically, the application supports shopping cart, orders pipeline using a virtual banking system, many search products features, different kinds of personalization, multiple levels of security using encryption, user accounts, forum etc.. Innovations in the application include spatial search for products using postal codes, search for corresponding values in other e-shops and social personalization using weights to the personalization factors. Special attention was also given to the maintainability of the system and user friendliness. For the implementation of the application were used HTML, CSS, PHP, Postgresql, smarty and Linux operating system.

Η παρούσα έρευνα εντάσσεται στο πλαίσιο εκπόνησης διδακτορικής διατριβής στο Εργαστήριο του Τμήματος Αρχιτεκτόνων Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Η χαρτογράφηση της εγκληματικότητας (Crime Mapping) είναι η διαδικασία χρήσης της τεχνολογίας των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών και της εφαρμογής μεθόδων και τεχνικών της Χωρικής Ανάλυσης και της Χαρτογραφίας για την μελέτη και ανάλυση εγκληματικών συμβάντων. Ένα μεγάλο σύνολο ανθρωπίνων δραστηριοτήτων αναπτύσσεται, παρατηρείται και καταγράφεται στους αστικούς χώρους. Η επίδραση που ασκεί ο χώρος στην ανθρώπινη συμπεριφορά αλλά και η επίδραση της ανθρώπινης συμπεριφοράς που ασκείται πάνω στον χώρο είναι μια σχέση αμφίδρομη και αποτελεί σημαντικό στοιχείο για το σχεδιασμό. Συνεπώς, η δομή αυτή καθ’ αυτή των πόλεων, οι ήδη διαμορφωμένοι δημόσιοι αστικοί χώροι και οι κοινωνικό-οικονομικές αλλαγές που συντελούνται, συνιστούν μια πρόκληση για τους σύγχρονους σχεδιαστές του χώρου αυτού. Η έρευνα αφορά τη μελέτη της χωρικής κατανομής εγκλημάτων ιδιοκτησίας (απόπειρες, κλοπές, διαρρήξεις, ληστείες) στον αστικό ιστό της πόλης σε σχέση με χωρικά χαρακτηριστικά και κυρίως με πολεοδομικές παραμέτρους, ενώ παράλληλα εστιάζει με τρόπο ώστε να είναι δυνατή η εφαρμογή και ενσωμάτωση πορισμάτων της εγκληματολογίας στην διαδικασία του πολεοδομικού σχεδιασμού και γενικότερα του σχεδιασμού του χώρου. Ολοκληρώνεται, με συστηματική μελέτη περίπτωσης, μέσω αναλυτικής στατιστικής ανάλυσης και ανάλυσης γεωστατιστικής σχετικών δεδομένων που αφορούν το Σχέδιο Πόλεως Πατρών και τη δημιουργία γεωσυνόλων και θεματικών χαρτών που απεικονίζουν τη χωρική κατανομή του φαινομένου. Για την ανάλυση των χαρακτηριστικών της μελέτης περίπτωσης χρησιμοποιούνται χωρικές βάσεις δεδομένων με στοιχεία που η Γενική Αστυνομική Διεύθυνση Περιφέρειας Δυτικής Ελλάδος διέθεσε για την εκπόνηση της εργασίας: 4.770 απογραφικά δελτία εγκληματικών συμβάντων (εγκλήματα ιδιοκτησίας) που αφορούν το σύνολο τεσσάρων ετών από το 2007 έως και το 2010. Η εκπόνηση της έρευνας χρηματοδοτήθηκε από το Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση, Ηράκλειτος ΙΙ, Υπουργείο Παιδείας και Θρησκευμάτων, ΕΣΠΑ 2007 – 2013, Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο. / This thesis has been elaborated in the Laboratory of Urban and Regional Planning, Department of Architecture, University of Patras. Crime Mapping is the process of using GIS technology and the implementation of Spatial Analysis and Mapping methods for studying and analysis of criminal incidents. In recent years, the rapid evolution of GIS technology and the availability of digital spatial data have strengthened the significant role of spatial analysis and GIS in crime analysis. A great deal of human activity is developed, observed and recorded in urban areas. The human impact is implemented on the urban areas as well as the urban areas have an impact on human behavior, setting a correlation that is an important design/planning characteristic. Consequently, the structure of modern cities, the existing urban public spaces along with the socioeconomic changes that happen constitute a challenge for contemporary designers and planners. The research is based on the study of spatial criminal distribution of property crimes (attempts, thefts, burglaries, robberies) in the urban web of a city, in terms of spatial characteristics and urban planning parameters while it focuses on criminology findings so as they can be incorporated and applied in urban planning in order to design and identify strategic orientations and create safer urban areas. It concludes with a systematic case study through an analytical statistical and geostatistical analysis of relevant data concerning the Master Plan of city of Patras and the development of geosets and thematic maps depicting the spatial distribution of the phenomenon. For that purpose, the Central Police Department of Patras offered to the university Laboratory all census forms of criminal acts and events (property crimes): 4.770 reports that took place at the city of Patras (Greece) during the years 2007 – 2010. This research has been co-financed by the European Union (European Social Fund – ESF) and Greek national funds through the Operational Program “Education and Lifelong Learning” of the National Strategic Reference Framework (NSRF) - Research Funding Program: Heracleitus II.

Στην παρούσα διπλωματική εργασία, εκτιμώνται τα πλεονεκτήματα που παρέχουν οι βοηθητικές τεχνολογίες, όπως είναι τα εικονικά περιβάλλοντα, για προγράμματα σπουδών σε μαθητές με ελαφρά νοητική καθυστέρηση. Επίσης, μελετώνται οι αντιληπτικές και χωρικές ικανότητες παιδιών με νοητική καθυστέρηση συγκριτικά με αυτές των παιδιών τυπικής ανάπτυξης, χρησιμοποιώντας μία εφαρμογή εικονικής πραγματικότητας. Για την διερεύνηση των παραπάνω, πραγματοποιήθηκε μία ερευνητική διαδικασία αποτελούμενη από δύο φάσεις. Η πρώτη φάση συνίσταται σε μία πιλοτική εφαρμογή του προγράμματος εικονικής πραγματικότητας, όπου ζητήθηκε από μία ομάδα 10 ατόμων, ηλικίας 16-23 ετών, να το αξιολογήσουν ώστε να επιτραπεί η χρήση του στην επόμενη φάση. Η δεύτερη φάση περιέχει την κυρίως έρευνα, όπου συμμετέχουν δύο ομάδες παιδιών, η μία εκ των οποίων αποτελείται από παιδιά με νοητική καθυστέρηση, ενώ η άλλη από παιδιά τυπικής ανάπτυξης. Τα υποκείμενα των δύο ομάδων εξερεύνησαν το εικονικό περιβάλλον και εν συνεχεία αξιολογήθηκαν σε κάποια έργα χωρικής μνήμης και χωρικής αντίληψης. Τέλος, αξιολογήθηκε ο προσανατολισμός, η λεπτή κινητικότητα και κάποια άλλα χαρακτηριστικά της συμπεριφοράς των υποκειμένων. Βάσει των δεδομένων που προέκυψαν από την ερευνητική διαδικασία, εξήχθησαν συμπεράσματα για τα παραπάνω, τα οποία παρουσιάζουν τα παιδιά με νοητική καθυστέρηση να μειονεκτούν έναντι των παιδιών τυπικής ανάπτυξης. / The following research paper, which serves as a part of the Departments requirements leading to a Bachelor’s Degree, unfolds its goal and objectives into phases. The goal of this endeavor is to present the advantages that assistive technologies, such as Virtual Environments, offer to students with mental retardation. In addition, the conceptual and spatial abilities of mentally retarded children are examined, comparatively with the abilities of nonretarded children using an application of virtual reality. In order to investigate the above, a two-phase research had taken place. In the first phase, that is a pilot test, a group of ten subjects, 16-23 years old, evaluated this application in order to be possible to use the application in the next phase. The second phase involves the basic research, where two groups of children, one of mentally retarded children and one of nonretarded children, took part. The subjects of these two groups explored the virtual environment and afterwards they completed tests of spatial memory and spatial cognition. In the end, the orientation, the “delicate mobility” (the ability to handle small objects) and some other characteristics of the children’s behavior were assessed. On the basis of the data that emerged from the research procedure, there were extracted conclusions that indicate that mentally retarded children are deficient against nonretarded children.

Τα τελευταία χρόνια γίνονται αρκετές μελέτες πάνω σε συναισθηματικές εκφράσεις προσώπου. Σκοπός τους είναι η μελέτη της αντίδρασης του εγκεφάλου πάνω σε σχετικά ερεθίσματα, κάτι που βρίσκει εφαρμογή σε πολλούς τομείς, όπως οι Νευροεπιστήμες, η Τεχνητή Νοημοσύνη και η Ψυχολογία. Διενεργούνται αρκετά πειράματα, τα οποία βασίζονται σε απεικονίσεις εκφράσεων προσώπου, οι οποίες συνήθως ομαδοποιούνται σε βάσεις δεδομένων με φωτογραφίες εκφράσεων προσώπου. Στην παρούσα Διπλωματική εργασία, γίνεται προσπάθεια αναβάθμισης υπάρχουσας βάσης δεδομένων με φωτογραφίες συναισθηματικών εκφράσεων Ελλήνων. Αρχικά μελετάται το θεωρητικό υπόβαθρο των συναισθημάτων και των συγκινήσεων, καθώς και ο ρόλος τους στην ανθρώπινη συμπεριφορά. Στη συνέχεια δίνεται έμφαση στις βάσεις δεδομένων διαφόρων μελετών πάνω σε φωτογραφίες συναισθηματικών εκφράσεων του προσώπου, όπου και παρουσιάζεται ο τρόπος ανάπτυξης τέτοιων βάσεων. Η συνέχεια περιλαμβάνει την ψηφιακή ανάλυση των φωτογραφιών με τη χρήση λογισμικών πακέτων, δηλαδή τη μορφοποίηση και την ανάλυση χωρικών συχνοτήτων. Στην πρώτη περίπτωση επιλέγονται δύο συγκεκριμένα συναισθήματα και κατασκευάζονται καινούριες ενδιάμεσες (μορφοποιημένες) φωτογραφίες. Στη δεύτερη, εφαρμόζονται φίλτρα ως προς τη χωρική συχνότητα και προκύπτουν φωτογραφίες με χαμηλές και υψηλές χωρικές συχνότητες. Το σύνολο των φωτογραφιών που προκύπτει, αποτελεί τη βάση δεδομένων για το σύστημα διαχείρισης που κατασκευάζουμε. Πρόκειται για ένα πρόγραμμα που διαχειρίζεται ποικιλοτρόπως τη βάση δεδομένων και παρέχει αρκετές ευκολίες στον πειραματιστή στην έρευνά του. Στα πλαίσια του προγράμματος, αξιολογητές προσπαθούν να βρουν τι είδους συναίσθημα απεικονίζεται στις φωτογραφίες που βλέπουν. Η κάθε απάντηση των χρηστών αποθηκεύεται και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για στατιστική επεξεργασία. Απώτερος στόχος είναι να γνωρίζουμε ποιες φωτογραφίες αποτελούν ορθότερη αναπαράσταση για τα συναισθήματα που εν γένει απεικονίζουν, για να αποτελέσουν μια αρκετά αξιόπιστη βάση δεδομένων, η οποία θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πληθώρα πειραμάτων. Με τον τρόπο αυτό, το προτεινόμενο πρόγραμμα της εργασίας συνεισφέρει στη μελέτη του εγκεφάλου. / -

Κεντρικό σημείο αναφοράς της διατριβής είναι η σύγχρονη πόλη, στο υπέδαφος της οποίας σώζονται αρχαιολογικά στρώματα. Η ανακάλυψή τους κάτω από τον ενεργό οικιστικό ιστό καθώς και η αρχαιολογική έρευνα που ακολουθεί θεωρούνται από πολλούς αιτία ανάσχεσης της κατασκευαστικής και αναπτυξιακής διαδικασίας. Ωστόσο, εδώ υποστηρίζεται ότι η ύπαρξη αρχαιολογικού υποστρώματος στην πόλη αποτελεί ένα από τα συγκριτικά πλεονεκτήματα της αναπτυξιακής της προοπτικής. Προς τούτο η ερευνητική μεθοδολογία χρησιμοποιεί ποιοτικά και ποσοτικά δεδομένα, ενώ ως μελέτη περίπτωσης επιλέγεται το Σχέδιο Πόλεως των Πατρών. Αρχικά η έρευνα βασίζεται στην αρχειακή και βιβλιογραφική επισκόπηση και στη διεξαγωγή δομημένων συνεντεύξεων με ειδικούς επιστήμονες. Στη συνέχεια, γίνεται χρήση της τεχνολογίας των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών και της Στατιστικής για τη δημιουργία βάσης δεδομένων, την ψηφιακή επεξεργασία της, την παραγωγή και δημιουργία προγνωστικών μοντέλων και την ανάδειξη της στατιστικής σχέσης της πολεοδομικής με την αρχαιολογική πληροφορία. Από τα αποτελέσματα, αποδεικνύεται ότι είναι δυνατή η κατασκευή μοντέλου πρόβλεψης της πιθανολογούμενης ύπαρξης αρχαίων σε μια πόλη, αλλά και του πιθανολογούμενου βάθους εντοπισμού τους, βασισμένη στην καταγραφή και επεξεργασία της πολεοδομικής και αρχαιολογικής πληροφορίας, που προέρχεται από τις εκσκαφές 5 συνεχόμενων ετών, ακόμα κι αν δεν γνωρίζει κανείς ή δεν λαμβάνει υπόψη τίποτε άλλο από την ιστορία της πόλης αυτής. Χρησιμοποιώντας αρχαιολογικές παραμέτρους σε συνδυασμό με πολεοδομικά δεδομένα είναι δυνατόν να κατασκευαστούν εξειδικευμένα μοντέλα, που μπορούν να αποτυπώσουν τις επιπτώσεις του αρχαιολογικού υποβάθρου μιας πόλης στις τρέχουσες λειτουργίες της και το αντίθετο. Τα αποτελέσματα αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο σε επιχειρησιακό επίπεδο, στην άσκηση της αρχαιολογικής έρευνας και της παρακολούθησης της οικοδομικής δραστηριότητας στην πόλη, όσο και ως συμβολή σε μια ευρύτερη διερεύνηση για τη θέση της πολιτιστικής κληρονομιάς στη διαμόρφωση και προβολή της σύγχρονης πόλης. / The dissertation focuses on the contemporary city located on top of archaeological strata. Archaeological remains underneath, as well as their investigation, are considered by many as an obstacle towards the construction and development process. However, it is assumed here that the archaeological remains (below modern cities) consist a comparative advantage towards development. To justify this, qualitative and quantitative research methodology has been employed while the Town Plan of Patras, Greece is used as a case-study. Initially, an archive and literature survey takes place and structured interviews with field experts are conducted. Next, Geographical Information Systems and Statistics are applied for data processing and predictive modeling. Eventually, predictive models of the potential existence of archaeological sites and their expected depth are constructed, based on data from the excavations and the ground disturbance actions of 5 consecutive years. It becomes apparent that the results differ within the built and the unbuilt zones of a town. Using archaeological and urban parameters the impact of the archaeological background, over modern urban functions can be modeled and assessed. Moreover, the outcomes may be used by those involved in making and evaluating policies for the management of cultural heritage within planning.

Η παρούσα διατριβή πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του ερευνητικού πεδίου της Γεωμυθολογίας. Σκοπός της είναι να αποτελέσει έναν εμπεριστατωμένο, επιστημονικό Άτλαντα της Γεωμυθολογίας της Πελοποννήσου. Πιο συγκεκριμένα, να συγκεντρώσει τα απαραίτητα δεδομένα που μπορούν να οδηγήσουν στην πληρέστερη ερμηνεία των αρχαίων ελληνικών μύθων υπό το πρίσμα της επιστήμης της Γεωλογίας. Η Γεωμυθολογία υποστηρίζει ότι οι γεωμύθοι ενός τόπου είναι πιθανό να έχουν προκύψει είτε γιατί οι αρχαίοι άνθρωποι ήταν μάρτυρες ενός γεωλογικού γεγονότος είτε γιατί ήθελαν να ερμηνεύσουν εκ των υστέρων την ιδιαίτερη γεωλογική πραγματικότητα που τους περιέβαλλε. Προκειμένου να συγκροτηθεί ο Άτλας Γεωμυθολογίας της Πελοποννήσου, αρχικά, συγκεντρώθηκαν και μελετήθηκαν οι μύθοι της Πελοποννήσου που αναφέρονται στα κλασικά κείμενα (Παυσανίας, Στράβωνας, Διόδωρος και Απολλόδωρος), καθώς και όλες οι αρχαιολογικές και γεωγραφικές πληροφορίες που μας παραδόθηκαν μέσω αυτών των κειμένων. Από το σύνολο των μύθων διακρίθηκαν οι γεωμύθοι, δηλαδή οι μύθοι που εμπεριέχουν γεωλογικές πληροφορίες. Στη συνέχεια έγινε συγκέντρωση ή/και διαμόρφωση όλων των διαθέσιμων σύγχρονων χαρτών της Πελοποννήσου που αφορούν σε γεωλογικά φαινόμενα (σπήλαια, θερμομεταλλικές πηγές, λίμνες, ποταμοί και ρήγματα) καθώς και των ορατών αρχαιολογικών μνημείων. Πραγματοποιήθηκε χωρική ανάλυση και στατιστική επεξεργασία όλων των δεδομένων, με σκοπό αυτή η μαθηματική διαδικασία, να προσδιορίσει και να κατηγοριοποιήσει τους γεωμυθότοπους. Τους τόπους δηλαδή, που συγκεντρώνουν γεωμυθολογικά, αρχαιολογικά και γεωλογικά δεδομένα, και αποτέλεσαν τον πραγματικό πυρήνα ενός γεωμύθου. Τα προαναφερθέντα δεδομένα μελετήθηκαν με δύο διαφορετικούς τρόπους: Πρώτα εξετάστηκαν κατά νομό. Για κάθε έναν νομό έγινε χαρτογράφηση των δεδομένων ξεχωριστά, ανά είδος, αλλά και συνδυαστικά. Απομονώθηκαν οι γεωμυθότοποι, μελετήθηκαν τα αποσπάσματα από την αρχαία ελληνική και τη λατινική γραμματεία που περιέχουν γεωλογικές πληροφορίες αλλά και η σύγχρονη βιβλιογραφία. Από το σύνολο της έρευνας προέκυψαν και καταγράφηκαν τα αποτελέσματα-ερμηνεία των γεωμύθων. Στη συνέχεια, έγιναν επιλεγμένες μελέτες περιπτώσεων, δηλαδή εξετάστηκαν θέματα με κεντρικό άξονα έναν Θεό ή ήρωα. Συνολικά, η έρευνα απέδειξε ότι σε ποσοστο 75% οι γεωμύθοι έχουν επηρεαστεί από το γεωλογικό περιβάλλον. Τα αποτελέσματα αυτά διευκολυνουν τη μελλοντική διαγνωστική και προγνωστική έρευνα, τόσο στο χώρο της γεωμυθολογίας, της γεωλογίας και της αρχαιολογίας, όσο και στο χώρο της ιστορίας και της λαογραφίας. / This thesis pertains to the scientific field of Geomythology. Its purpose is to contract a comprehensive, scientific Geomythological Atlas of the Peloponnese. Specifically, the research was carried out in order to gather the necessary data that can lead to a more complete interpretation of the ancient Greek myths, in the light of the science of Geology. Geomythology argues that the geomyths of a site are likely to have arisen either because the ancient people were witnesses of a geological event or because they wanted to explain, a posteriori, the special geological reality that surrounded them. To set up the Geomythological Atlas of Peloponnese, the Peloponnesian myths mentioned in classical texts (Pausanias, Strabo, Diodorus and Apollodorus) were gathered and studied and also, all the archaeological and geographical information, delivered to us through these texts. Among these myths, geomyths are distinguished, namely the myths involving geological information. Afterwards, a concentration and/or a configuration of all the available modern maps of the Peloponnese was conducted, related to geological phenomena (caves, thermal and mineral springs, lakes, rivers and faults) and the visible archaeological remains as well. Α spatial and statistical analysis of all the data was achieved, in order to determine and classify, by this mathematical process, the geomythological places (geomythotopoi). These are the sites who gather geomythological, archaeological and geological data that constitute the true core of a geomyth. The foregoing data were studied in two different ways: First, they were examined by counties. For each county the data was mapped separately by species, but also combined. The geomythotopoi were isolated, passages from ancient Greek and Latin literature containing geological information and the current literature were studied. The results-interpretations, that stem from the data study and were obtained and recorded. Then, were performed case studies, namely were studied themes around one god or hero. Overall, the study showed that 75% of the geomyths were affected by their geological environment. These results may facilitate future diagnostic and prognostic research, both in the field of geomythology, geology and archeology but also in history and folklore studies.

Τα Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων (ΑΔΑ) αποτελούν μία αρκετά πρόσφατη και πολλά υποσχόμενη νέα τεχνολογία που βρίσκει πληθώρα εφαρμογών. Λόγω της ευρύτατης εφαρμοσιμότητάς της και της προφανούς θέσης που βρίσκει στο σύγχρονο κατανεμημένο υπολογιστικό κόσμο, η επιστημονική τυπική θεμελίωση των νόμων που διέπουν αυτή τη νέα τεχνολογία καθίσταται απαραίτητη. Έτσι, έχουν προταθεί πολλά νέα υπολογιστικά μοντέλα για ΑΔΑ. Μία ειδική κατηγορία τέτοιων συστημάτων είναι τα Πρωτόκολλα Πληθυσμών (ΠΠ). Αυτά διέπονται από τρία ιδιαίτερα χαρακτηριστικά: Οι κόμβοι αίσθησης (πράκτορες) κινούνται παθητικά, δηλαδή δε μπορούν να ελέγξουν την κίνηση στην οποία υπόκεινται, η διαθέσιμη μνήμη κάθε κόμβου είναι πολύ περιορισμένη και οι πράκτορες αλληλεπιδρούν κατά ζεύγη. Έχει αποδειχθεί ότι ένα κατηγόρημα είναι υπολογίσιμο από το μοντέλο των ΠΠ εάν και μόνο εάν είναι ημιγραμμικό. Η κλάση των ημιγραμμικών κατηγορημάτων αποτελεί μία αρκετά μικρή κλάση. Στην παρούσα εργασία, βασικός μας στόχος είναι η επέκταση του μοντέλου των πρωτοκόλλων πληθυσμών με σκοπό το κέρδος σε υπολογιστική ισχύ. Πρώτα κάνουμε την παραδοχή ότι, πέρα των κόμβων αίσθησης, και οι ακμές του γραφήματος μπορούν να διατηρούν περιορισμένες καταστάσεις. Έτσι, σε ένα πλήρες γράφημα n κόμβων είναι σα να έχουμε προσθέσει Ο(n^2) επιπλέον θέσεις μνήμης οι οποίες διαβάζονται και γράφονται μόνο από τα άκρα της αντίστοιχης ακμής. Αποδεικνύουμε ότι το νέο μοντέλο, το οποίο καλούμε μοντέλο Πρωτοκόλλων Πληθυσμών με Διαμεσολαβητή, μπορεί να λειτουργήσει ως μία κατανεμημένη ανταιτιοκρατική μηχανή Turing (ΜΤ) που χρησιμοποιεί όλη τη διαθέσιμη μνήμη. Η μόνη διαφορά από μία συνήθη ΜΤ είναι ότι η συγκεκριμένη μηχανή υπολογίζει μόνο συμμετρικές γλώσσες. Πιο τυπικά, δείχνουμε ότι ένα κατηγόρημα είναι υπολογίσιμο από το νέο μοντέλο εάν και μόνο εάν είναι συμμετρικό και ανήκει στην NSPACE(n^2). Επιπλέον, μελετάμε και τη δυνατότητα του νέου μοντέλου να διαγιγνώσκει γλώσσες γραφημάτων (για γενικά γραφήματα). Εν συνεχεία, αγνοούμε τις καταστάσεις των ακμών και δίνουμε μία νέα βελτίωση και πάλι απευθείας απ' το μοντέλο των ΠΠ. Η υπόθεση που κάνουμε τώρα είναι ότι οι πράκτορες είναι πολυταινιακές ΜΤ με άπειρη μνήμη, που μπορούν τόσο να εκτελούν εσωτερικό υπολογισμό όσο και να αλληλεπιδρούν με άλλους πράκτορες και ορίζουμε χωρικά φραγμένους υπολογισμούς. Καλούμε το νέο αυτό μοντέλο, μοντέλο Παθητικά κινούμενων Μηχανών. Αποδεικνύουμε ότι αν χρησιμοποιείται σε κάθε πράκτορα μνήμη το πολύ f(n) για f(n)=Ω(log n) τότε ένα κατηγόρημα είναι υπολογίσιμο από το νέο μοντέλο εάν και μόνο εάν είναι συμμετρικό και ανήκει στην NSPACE(nf(n)). Δείχνουμε επίσης ότι αυτό δεν ισχύει για f(n)=o(log n). Βασιζόμενοι σε αυτά, δείχνουμε ότι για f(n)=Ω(log n) υπάρχει μία χωρική ιεραρχία ακριβώς όπως και για τις συνήθεις (συμμετρικές) ΜΤ. Δείχνουμε επίσης ότι αυτό δεν ισχύει για f(n)=o(loglog n), καθώς στην τελευταία περίπτωση η αντίστοιχη κλάση καταρρέει μέσα στην κλάση των ημιγραμμικών κατηγορημάτων, και τέλος ότι για f(n)=Ω(loglog n) η κλάση γίνεται αυστηρά μεγαλύτερη των ημιγραμμικών κατηγορημάτων. Αφήνουμε ανοικτό το πρόβλημα του τι ακριβώς συμβαίνει για χωρικά φράγματα f(n) τέτοια ώστε f(n)=Ω(loglog n) και f(n)=o(log n). / Wireless Sensor Networks (WSNs) constitute a recent and promising new technology that is widely applicable. Due to the applicability of this technology and its obvious importance for the modern distributed computational world, the formal scientific foundation of its inherent laws becomes essential. As a result, many new computational models for WSNs have been proposed. Population Protocols (PPs) are a special category of such systems. These are mainly identified by three distinctive characteristics: the sensor nodes (agents) move passively, that is, they cannot control the underlying mobility pattern, the available memory to each agent is restricted, and the agents interact in pairs. It has been proven that a predicate is computable by the PP model iff it is semilinear. The class of semilinear predicates is a fairly small class. In this work, our basic goal is to enhance the PP model in order to improve the computational power. We first make the assumption that not only the nodes but also the edges of the communication graph can store restricted states. In a complete graph of n nodes it is like having added O(n^2) additional memory cells which are only read and written by the endpoints of the corresponding edge. We prove that the new model, called Mediated Population Protocol model, can operate as a distributed nondeterministic Turing machine (TM) that uses all the available memory. The only difference from a usual TM is that this one computes only symmetric languages. More formally, we establish that a predicate is computable by the new model iff it is symmetric and belongs to NSPACE(n^2). Moreover, we study the ability of the new model to decide graph languages (for general graphs). The next step is to ignore the states of the edges and provide another enhancement straight away from the PP model. The assumption now is that the agents are multitape TMs equipped with infinite memory, that can perform internal computation and interact with other agents, and we define space-bounded computations. We call this the Passively mobile Machines model. We prove that if each agent uses at most f(n) memory for f(n)=Ω(log n) then a predicate is computable iff it is symmetric and belongs to NSPACE(nf(n)). We also show that this is not the case for f(n)=o(log n). Based on these, we show that for f(n)=Ω(log n) there exists a space hierarchy like the one for classical symmetric TMs. We also show that the latter is not the case for f(n)=o(loglog n), since here the corresponding class collapses in the class of semilinear predicates and finally that for f(n)=Ω(loglog n) the class becomes a proper superset of semilinear predicates. We leave open the problem of characterizing the classes for f(n)=Ω(loglog n) and f(n)=o(log n).

Η αντιστοίχιση εικόνων έχει σαν σκοπό την εύρεση γεωμετρικών και άλλων διαφορών ανάμεσα σε δύο ή περισσότερες εικόνες. Η ψηφιακή υδατογράφηση εικόνων προσφέρει κατοχύρωση των πνευματικών δικαιωμάτων, εισάγοντας στις εικόνες ένα αδιόρατο σήμα, ένα υδατογράφημα, με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι δύσκολο να αφαιρεθεί. Η αντιστοίχιση μπορεί να αποτελέσει τμήμα της ψηφιακής υδατογράφησης, στη φάση της ανίχνευσης του υδατογραφήματος. Επιπλέον, για την ανίχνευση του υδατογραφήματος χρησιμοποιούνται παρόμοιες ή και ίδιες μετρικές ομοιότητας με αυτές που χρησιμοποιούνται στην αντιστοίχιση. Έτσι, οποιαδήποτε βελτίωση αφορά την αντιστοίχιση ή τις μετρικές ομοιότητας μπορεί να έχει θετικές επιδράσεις και στην ψηφιακή υδατογράφηση. Η έρευνα που έγινε στα πλαίσια της διδακτορικής διατριβής σε σχέση με το πρόβλημα της αντιστοίχισης αφορά τη συσχέτιση των εικόνων στο χωρικό πεδίο, η οποία έχει το εξής μειονέκτημα: η περιοχή γύρω από τη μέγιστη τιμή της μπορεί να έχει μεγάλο εύρος και να επηρεάζει την ακρίβεια της αντιστοίχισης. Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, προτείνεται μια διαδικασία προ-λεύκανσης των εικόνων, βασισμένη στο φίλτρο σφάλματος πρόβλεψης. Επίσης, αναπτύσσεται ένας επαναληπτικός αλγόριθμος αντιστοίχισης για μετατοπίσεις και περιστροφές, ο οποίος εφαρμόζεται σε ακολουθίες ιατρικών εικόνων με σκοπό τη διάγνωση δυσπλασιών και κακοηθειών. Ένα δεύτερο μειονέκτημα της χωρικής συσχέτισης είναι το μεγάλο υπολογιστικό της κόστος. Στη διδακτορική διατριβή προτείνεται ένα γρήγορο σχήμα υπολογισμού της, το οποίο βασίζεται σε κατάλληλη τμηματοποίηση της εικόνας και στη χρήση του μετασχηματισμού Fourier. Επίσης, το πιο απαιτητικό κομμάτι της διαδικασίας αντιστοίχισης είναι ο υπολογισμός της χρησιμοποιούμενης μετρικής σαν συνάρτηση της σχετικής θέσης των εικόνων. Έτσι, αναπτύσσεται ένας αποδοτικός επαναληπτικός αλγόριθμος, ο οποίος μειώνει σημαντικά τις αναζητήσεις που απαιτούνται για την εύρεση του μεγίστου του συντελεστή συσχέτισης και παρέχει ακρίβεια εικονοστοιχείου. Τέλος, προτείνεται μια τεχνική η οποία παρέχει ακρίβεια υποδιαίρεσης εικονοστοιχείου και βασίζεται στη μεγιστοποίηση του συντελεστή συσχέτισης. Η τεχνική αυτή δεν απαιτεί ανακατασκευή των τιμών της έντασης και παρέχει μια λύση κλειστού τύπου για την εκτίμηση της μετατόπισης. Όσο αφορά το πρόβλημα της υδατογράφησης, η έρευνα που έγινε στα πλαίσια της διδακτορικής διατριβής στοχεύει στην ένθεση ισχυρών υδατογραφημάτων στο χωρικό πεδίο και στη βελτίωση της ανίχνευσής τους. Καταρχήν, προτείνεται μια χωρική αντιληπτική μάσκα, η οποία βασίζεται στην τοπική διασπορά του σφάλματος πρόβλεψης της αρχικής εικόνας. Παράλληλα, αναπτύσσεται ένα «τυφλό» σύστημα ανίχνευσης και η βελτιωμένη απόδοσή του σε σχέση με υπάρχοντες ανιχνευτές αποδεικνύεται θεωρητικά για τη γενική περίπτωση επίθεσης με γραμμικό φίλτρο και θόρυβο. Στη συνέχεια, παράγεται μια νέα χωρική μάσκα η οποία επιτρέπει την ένθεση υδατογραφημάτων με εξαιρετικά μεγάλη ενέργεια, διατηρώντας ταυτόχρονα την ποιότητα της εικόνας σε πολύ καλό επίπεδο. Η απόδοσή της συγκρίνεται με πολύ γνωστές και ευρέως χρησιμοποιούμενες μάσκες και αποδεικνύεται σημαντικά καλύτερη. Επίσης, αναπτύσσεται ένα βελτιωμένο σχήμα ανίχνευσης, το οποίο σε συνδυασμό με την προτεινόμενη μάσκα έχει πολύ καλή απόδοση. Τέλος, προτείνεται μια μέθοδος εισαγωγής υδατογραφήματος στην εικόνα με πολλαπλασιαστικό τρόπο, χρησιμοποιώντας χωρο-χρονική κωδικοποίηση μπλοκ και ειδικότερα μια 4x4 πραγματική, ορθογώνια διάταξη συμβόλων. Το σχήμα αυτό αποδεικνύεται να έχει πολύ καλύτερη απόδοση σε σχέση με την επαναληπτική υδατογράφηση. / Image registration aims at finding geometrical or other differences between two or more images. Image watermarking offers copyright protection by embedding in the images an invisible signal, a watermark, in such a way that it is difficult to be removed. Image registration can be part of a watermark detector. Moreover, similar (or the same) similarity measures are used for both image registration and watermark detection. Thus, any improvement concerning the image registration or the similarity measures can have positive effects on image watermarking, too. Our research concerning the image registration problem deals with the spatial cross-correlation, which has the following drawback: the region around its maximum value can be rather wide, affecting the registration accuracy. This problem can be solved, by properly pre-whitening the images with the prediction error filter. Furthermore, an iterative algorithm is proposed for registering images with translation and rotation differences, which is then applied in sequences of medical images for cancer diagnosis. A second disadvantage of the spatial correlation is its computational cost. A fast computation scheme is proposed, based on a proper partitioning of the images and the Fourier transform. Also, the most computationally intensive part of a registration process is the evaluation of the involved measure for different relative image positions. Thus, an efficient iterative algorithm is developed that considerably reduces the number of searches required for finding the correlation coefficient maximum value and provides pixel accuracy. Finally, an image registration technique with subpixel accuracy is proposed, which is based on the correlation coefficient maximization. This technique does not require the reconstruction of the intensity values and provides a closed form solution to the subpixel translation estimation problem. As far as the problem of image watermarking is concerned, our research aims at embedding robust watermarks in spatial domain and improving their detection. First, a spatial perceptual mask is proposed, based on the local variance of the initial image prediction error. A blind detector is also developed, which performs better than the existing ones. This is theoretically proved for the general attack case with linear filter and noise. Furthermore, a new spatial perceptual mask is proposed that allows for a significantly increased strength of the watermark, while at the same time the image quality remains very good. Its performance is compared to known and widely used masks and is proved to be much better. Moreover, an improved detector is developed, which, combined with the new mask, performs very well. Finally, a new multiplicative watermark embedding is proposed, which uses space-time block coding (specifically a 4x4 real orthogonal design). This scheme is proved to perform much better than the repetitive watermarking.