Η πτυχιακή εργασία με τίτλο «Μελέτη των υδροχημικών παραμέτρων των καρστικών πηγών Λάμπρας – Αγ. Δημητρίου» έχει σκοπό τη μελέτη των υδρογεωλογικών συνθηκών και κυρίως των υδροχημικών διαδικασιών του καρστικού συστήματος των Τριαδικών Ανθρακικών Λατυποπαγών, το οποίο εκφορτίζεται στο μέτωπο των πηγών «Λάμπρας - Αγ. Δημητρίου» στην ευρύτερη περιοχή του νότιου Ξηρόμερου, ΝΔ Αιτωλοακαρνανία. Η πτυχιακή εργασία πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια του ερευνητικού προγράμματος «Κ. Καραθοδωρή» με τίτλο «Διερεύνηση των μηχανισμών λειτουργίας και της τρωτότητας των καρστικών συστημάτων-Παράδειγμα εφαρμογής στο καρστικό σύστημα των κατώτερων γεωλογικών ενοτήτων της Ιονίου Ζώνης». Το γεωλογικό υπόβαθρο της περιοχής μελέτης αποτελείται από Τριαδικούς εβαπορίτες. Λόγω του μικρότερου ειδικού βάρους τους, παρουσιάζουν φαινόμενα διαπειρισμού που σε συνδυασμό με το τεκτονικό περιβάλλον της ζώνης, συντελούν στον σχηματισμό και την ανάπτυξη των Τριαδικών Ανθρακικών Λατυποπαγών (ΤΑΛ). Γεωτεκτονικά η περιοχή ανήκει στην Ιόνια ζώνη. Η εβαποριτική σειρά αποτελείται από εμφανίσεις γύψου και ανυδρίτη, κυρίως κατά μήκος των μεγάλων ρηγμάτων και εφιππεύσεων. Οι σχηματισμοί της μετά-Τριαδικής ανθρακικής ακολουθίας που απαντώνται στην περιοχή αποτελούνται από τους Ιουρασικούς Ασβεστόλιθους «Παντοκράτορα», τους Ασβεστόλιθους Λιάσιου και τους Κρητιδικούς Ασβεστόλιθους του σχηματισμού της «Βίγλας». Εμφανίζονται επίσης μεταλπικοί σχηματισμοί, όπως Τεταρτογενείς και αλλουβιακές αποθέσεις. Ο υπό μελέτη καρστικός υδροφόρος αναπτύσσεται στα Τριαδικά Ανθρακικά Λατυποπαγή και οριοθετείται προς το βορρά από την διαπιστωμένη με παλαιότερες γεωφυσικές μεθόδους αναθόλωση των εβαποριτών στην περιοχή Φυτείες και προς τη δύση από την επώθηση των Τριαδικών Ανθρακικών Λατυποπαγών στους Ιουρασικούς ασβεστόλιθους «Παντοκράτορα» των Ακαρνανικών Ορέων. Η περιοχή χαρακτηρίζεται από την έλλειψη υδρογραφικού δικτύου. Το μέσο ετήσιο ύψος βροχόπτωσης της περιοχής είναι 836 mm, που αντιστοιχεί σε μέσο ετήσιο όγκο νερού βροχής 121,33 x 106 m3. Το καρστικό αυτό σύστημα εκφορτίζεται στην επαφή των Τριαδικών Ανθρακικών Λατυποπαγών με τις Τεταρτογενείς αποθέσεις του κάμπου του Λεσινίου, σχηματίζοντας το μέτωπο των πηγών «Λάμπρας – Αγ. Δημητρίου» και ένα δεύτερο, μικρότερο μέτωπο πηγών στο νοτιοδυτικό άκρο του καρστικού συστήματος. Το μέτωπο των πηγών «Λάμπρας – Αγ. Δημητρίου» έχει μήκος περίπου 3 km και μέση ετήσια παροχή περίπου 270 x 106 m3/yr. Για τη κατανόηση της λειτουργίας του καρστικού συστήματος πραγματοποιήθαν δειγματοληψίες στις κύριες πηγές δύο φορές κάθε μήνα, κατά τη διάρκεια του έτους 2011. Στη σθνέχιεα έγινε στατιστική επεξεργασία των χημικών αναλύσεων. Τα νερά των πηγών έχουν χημισμό Ca - SO4 - HCO3 ή Ca - HCO3 - SO4. Αυτοί είναι οι κυρίαρχοι υδροχημικοί τύποι των πηγών καθώς και των νερών της ευρύτερης περιοχής μελέτης, που ερμηνεύονται με την παρουσία των ασβεστολιθικών και εβαποριτικών πετρωμάτων, από την διάλυση των οποίων, τα νερά εμπλουτίζονται σε ιόντα ασβεστίου, σε θειικά και όξινα ανθρακικά ιόντα. / The hydrogeological, hydrochemical and environmental investigation of the karstic system of the Triassic Carbonate Breccia (TCB) which discharges through the spring front of ‘’Lambra’’-Αg. Dimitrios and lies in southern Ksiromero, SW Aitoloakarnania were made for the purpose prior thesis. The study area is part of the Ionian Geotectonic Zone and its geological background consists of the Triassic Evaporites. The TCB where formed under the combination of the tectonic and orogenetic setting of the External Hellenides and the diapir phenomena of the Triassic Evaporites. The after-Triassic Carbonate series is also present in the study area, with limited expansion, which consists of the Jurassic Limestones known as ‘’Pantokratoras Limestones’’, the Lias Limestones, the Cretaceus Limestones of the ‘’Vigla’’ formation and the Eocene Limestones. Recent formations are also present: Quartenary sediments with marl and terra rossa variations, marls and alluvial sediments. The karstic aquifer develops through the TCB and its margins are defined by the diapir phenomena in the area of Fities in the North, the Mahalas thrust in the east and the overthrust of the TCB onto the Jurassic ‘Pantokratoras’’ Limestones in the West. The karst system of the TCB discharges through numerous springs (>20) in the contact of the TCB with the quartenary deposits of the Lesini Fields. The spring front of Lambra is 3km long with mean annual discharge ~270*106m3/yr. A secondary discharge front is present in the West of the main front with alterations in the water chemism and larger ion concentrations. The hydrochemical type of the springs water is Ca-SO4-HCO3. The hydrochemical investigation provided two major and two minor hydrochemical types for the groundwater: The main types Ca-SO4-HCO3 and Ca- HCO3-SO4 and the secondary types Ca-SO4 and Ca-Na-SO4-HCO3. The elevated concentration of the sulfate anions is due to the dissolution of the Triassic Evaporites of the background.

Η παρούσα διατριβή πραγματεύεται την ανάπτυξη μιας καινοτόμου μεθοδολογίας για την βελτιστοποίηση τόσο του σχεδιασμού όσο και της λειτουργίας βιομηχανικών εγκαταστάσεων. Η μεθοδολογία αυτή βασίζεται στη χρήση δυο μεθόδων Τεχνητής Νοημοσύνης (Έμπειρων Συστημάτων και Γενετικών Αλγόριθμων) για τη δημιουργία ενός λογισμικού το οποίο λαμβάνοντας από το χρήστη στοιχεία σχετικά με τα κριτήρια σχεδιασμού (ή ανασχεδιασμού) μιας διεργασίας καθώς και για τις συνθήκες λειτουργίας της θα εξαγάγει τόσο τις βέλτιστες διαθέσιμες τεχνολογίες για τη διεργασία αυτή όσο και τις βέλτιστες συνθήκες λειτουργίες των επιλεχθεισών τεχνολογιών. Προκειμένου να λειτουργήσει η αναπτυχθείσα μεθοδολογία πέρα από τα στοιχεία τα οποία παρέχει ο χρήστης είναι απαραίτητη η ύπαρξη μιας βάσης δεδομένων η οποία θα περιέχει τις διαθέσιμες τεχνολογίες οι οποίες είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν για τη συγκεκριμένη διεργασία, δηλαδή όλα τα τμήματα εξοπλισμού που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διεργασία αυτή. Οι βέλτιστες διαθέσιμες τεχνολογίες, τις οποίες η μεθοδολογία επιλέγει από αυτή τη βάση δεδομένων, είναι τα τμήματα του εξοπλισμού εκείνα τα οποία πληρούν με τον καλύτερο δυνατό τρόπο τα κριτήρια σχεδιασμού της διεργασίας. Για την εύρεση των βέλτιστων τεχνολογιών για μια διεργασία για κάθε διαθέσιμη τεχνολογία πρέπει να λαμβάνονται υπόψη και τα εκτιμώνται: τεχνικά κριτήρια όπως τα όρια λειτουργίας της, η ολοκλήρωσή της στη διεργασίας (δηλαδή η διασύνδεσή της με άλλες τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται στην ίδια διεργασία), οικονομικά κριτήρια όπως το κόστος εγκατάστασης, το κόστος λειτουργίας, ή / και το κόστος συντήρησης, περιβαλλοντικά στοιχεία όπως οι εκπομπές ρύπων, παραπροϊόντα. Η απαίτηση για ταυτόχρονη ικανοποίηση όλων αυτών των κριτηρίων καθιστά την εύρεση των βέλτιστων διαθέσιμων τεχνολογιών ένα περίπλοκο πρόβλημα για την επίλυση του οποίου απαιτείται εξειδικευμένη γνώση. Στην αναπτυχθείσα μεθοδολογία η γνώση αυτή καταχωρείται με κατάλληλο τρόπο στο σύστημα και κατά συνέπεια με τη χρήση του είναι δυνατόν ακόμη μη εξειδικευμένα άτομα να βρουν τις βέλτιστες διαθέσιμες τεχνολογίες (και τις βέλτιστες παραμέτρους λειτουργίας του). Η αναπτυχθείσα μεθοδολογία εφαρμόστηκε σε τρία προβλήματα ανασχεδιασμού του συστήματος συμπαραγωγής ενέργειας ενός διυλιστηρίου. Από τα αποτελέσματα που προέκυψαν από τις εφαρμογές αυτές γίνεται φανερό ότι η μεθοδολογία καταλήγει σε βέλτιστες λύσεις του προβλήματος για τις εκάστοτε συνθήκες και ότι ο αλγόριθμος της μεθοδολογίας είναι ιδιαίτερα εύρωστος υπό την έννοια ότι η σύγκλισή του δεν επηρεάζεται από τις τιμές των παραμέτρων που χρησιμοποιούνται για την εκτέλεσή του. / The thesis at hand deals with the development of a novel methodology for the optimisation of both the design and the operation of industrial plants. The methodology is based on two Artificial Intelligence techniques (Expert Systems and Genetic Algorithms) for the development of a software which, given from the user data related to the design criteria of the process, as well as the conditions of operation of the process, it will output both the best available technologies for that process as well as the optimal working conditions of the selected technologies. Apart from the data provided from the user, the methodology requires also a database which should contain the available technologies which can be used for the process at hand. These technologies are the various components of the equipment which can be used for the process. The best available technologies which are selected by the methodology from the database are those components which satisfy in the best possible way the design criteria. For the identification of the best technologies for a process the methodology assess (for each of the available techonologies): technical criteria such range of operation, its integration to the whole process (i.e. its connectivity with other technologies used in the process), financial criteria such as the cost of installation, the cost of operation and or the cost of maintenance, environmental criteria such as emissions of various pollutants, side products etc. The requirement of the simultaneous satisfaction of these criteria makes the identification of the best available technologies a complex problem which requires specific knowledge (expertise) in order to be solved. In the developed methodology this specific knowledge (expertise) is stored in a proper way in the system and therefore it is possible that even not-expert users of the system to identify the best available technnologies (and the best working conditions of the selected technologies). The developed methodology was applied to three problems of re-design of the cogeneration plant of a refinery. From the results obtain from these applications it is evident that the methodology converges to near optimal solutions for the criteria set each time and that the algorithm of the methodology is robust since its convergence is not affected by the value set for the algorithm's parameters during each of the runs.

Η παρούσα εργασία ασχολείται με την ανάκτηση σχήματος. Πιο συγκεκριμένα επικεντρώνεται σε επίπεδα (δισδιάστατα) σχήματα τα οποία είναι μη άκαμπτα και έχουν υποστεί κάμψη ή μεταβάλλονται εξαιτίας της παρουσίας κάποιας άρθρωσης. Τέτοια εύκαμπτα σχήματα συναντάμε καθημερινά στη φύση όπως για παράδειγμα τους μικροοργανισμούς μέχρι και τον ίδιο τον άνθρωπο. Τα κριτήρια ομοιότητας μεταξύ των σχημάτων που χρησιμοποιούνται εδώ είναι Intrinsic. Τέτοια κριτήρια μπορεί κανείς να εξάγει δημιουργώντας ένα τελεστή διάχυσης. Οι τελεστές διάχυσης μπορούν να διατυπωθούν με πολλούς τρόπους. Στην παρούσα εργασία βασιζόμαστε στην πιθανολογική προσέγγιση δημιουργώντας ένα τελεστή (Μητρώο Markov) ενώ ταυτόχρονα λαμβάνουμε ένα τυχαίο περίπατο στα δεδομένα. Ο τελεστής αυτός επιπλέον έχει το πλεονέκτημα ότι μπορεί να προσεγγίσει τον τελεστή Laplace-Beltrami ασχέτως της πυκνότητας δειγματοληψίας των δεδομένων. Ορίζεται λοιπόν ως Απόσταση Διάχυσης η απόσταση δύο σημείων. Η απόσταση αυτή είναι μικρότερη όσο περισσότερα μονοπάτια συνδέουν τα δύο σημεία. Η φασματική ανάλυση του μητρώου αυτού μας επιτρέπει να αναπαραστήσουμε τα δεδομένα μας σε ένα νέο χώρο με σαφή μετρική απόσταση την Ευκλείδεια χρησιμοποιώντας τις ιδιοτιμές και τα ιδιοδιανύσματα που προκύπτουν. Επιπλέον η Ευκλείδεια απόσταση στο νέο χώρο ισούται με την απόσταση Διάχυσης στον αρχικό χώρο. Ο συνδυασμός των φασματικών ιδιοτήτων του μητρώου Διάχυσης με τις Markov διεργασίες οδηγεί σε μία ανάλυση των δεδομένων σε πολλές κλίμακες. Αυτό ισοδυναμεί με το να προχωρήσουμε τον τυχαίο περίπατο μπροστά. Από τις απεικονίσεις αυτές μπορούμε να εξάγουμε ιστογράμματα κατανομής αποστάσεων. Έτσι για κάθε σχήμα και για κάθε κλίμακα λαμβάνουμε ένα ιστόγραμμα κατανομής αποστάσεων. Συνεπώς δύο σχήματα μπορεί να βρίσκονται πολύ κοντά σε μία κλίμακα χρόνου ενώ να βρίσκονται πολύ μακριά σε μία άλλη κλίμακα. Συγκεκριμένα εδώ παραθέτουμε την άποψη η απόσταση των σχημάτων συνδέεται άμεσα με την κλίμακα- χρόνο. Μελετώνται οι ιδιότητες των μικρών, μεσαίων και μεγάλων κλιμάκων κυρίως ως προς τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά που μπορούν να περιγράψουν και κατά συνέπεια την ικανότητα να εξάγουν αποδοτικούς περιγραφείς των σχημάτων. Η συνεισφορά της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας είναι διπλή: A. Προτείνεται για πρώτη φορά μία νέα μέθοδος κατά την οποία αξιοποιούνται οι ιδιότητες των διαφορετικών κλιμάκων της διεργασίας Διάχυσης που αναφέραμε. Ονομάζουμε τη μέθοδο αυτή Weighted Multiscale Diffusion Distance -WMDD. B. Τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται φέρνουν την μέθοδο αυτή στην κορυφή για τις συγκεκριμένες βάσεις σχημάτων (MPEG-7 και KIMIA 99). / This thesis focuses explicitly at shape retrieval applications. More precisely concentrates in planar shapes that are non-rigid, meaning that they might have been articulated or bended. These non-rigid shapes appear in humans’ life like for example bacteria and also the same the human body. The shape pair wise similarity criteria are intrinsic. Such similarity criteria one can take through a Diffusion Operator. Diffusion Operators can be defined in many ways. In this thesis we concern only in the probabilistic interpretation of Diffusion Operators. Thus by constructing a Diffusion Operator we also construct a random Walk on data. This operator converges to the Laplace-Beltrami even if the sampling density of the data is not uniform. Through this framework the Diffusion Distance between two points is defined. This distance gets smaller as much more paths are connecting two points. Spectral decomposition if this diffusion kernel allows us to map, re-represent our data using the eigenvectors and the eigenvalues in a new space with the property of embedding with an explicit metric. These maps are called Diffusion Maps and have the property that diffusion distance in the initial space equals the Euclidean distance in the embedding space. A combination of spectral properties of a Markov matrix with Markov Processes leads to a multiscale analysis. This corresponds to running the random walk forward. From these embeddings we can extract histograms of distributions of distances. Thus for every shape and every scale we have one histogram. Therefore two shapes may be close in one scale but not in another one. The contribution of this Thesis is twofold: A. For first time a new method where the properties of different scales as studied in order to take the advantage of the most discriminative times/ steps of the diffusion process that we described above. We called this method Weighted Multiscale Diffusion Distance- WMDD. B. The results presented here bring our method to the state of the art for the MPEG- and KIMIA 99 databases.

Η εργασία αυτή παρουσιάζει την Βusiness-to-Βusiness πλευρά των αλυσίδων εφοδιασμού, εξετάζοντας τα χαρακτηριστικά των e-Επιχειρείν σχέσεων και της σημασίας τους για την εφαρμογή τεχνολογιών e-Επιχειρείν, εστιάζοντας όμως στο θέμα της ενοποίησης των e-Διεργασιών και των εμποδίων προς την κατεύθυνση αυτή. Συζητούνται επιλεκτικά μερικά από τα ευρέως υιοθετημένα πρότυπα, έτσι ώστε να γίνουν κατανοητοί οι τρόποι με τους οποίους οι μεγάλες βιομηχανικές πρωτοβουλίες προσπαθούν να αντιμετωπίσουν το γεγονός ότι το e-Επιχειρείν περιβάλλον αντανακλά τους ιδιοσυγκρασιακούς τρόπους με τους οποίους οι επιχειρηματικές διεργασίες λειτουργούν μέσα σε έναν οργανισμό και δημιουργούν ασυνέπειες στην διαλειτουργικότητά τους. Εξετάζεται το πρόβλημα της Ενοποίησης Επιχειρηματικών Διεργασιών και γίνεται εμφανές πως είναι πιθανώς αδύνατο αυτό να αντιμετωπιστεί στο σημείο αυτό στην πλήρη έκτασή του. Για τον σκοπό αυτό, οι τεχνικές και επιχειρηματικές πλευρές της ενοποίησης αποσυνδέονται και εξετάζονται ξεχωριστά, με έμφαση στην επιχειρηματική πλευρά, καθώς διαπιστώνεται έλλειψη λύσεων στον τομέα αυτό. Η μετακίνηση αυτή του βάρους προς την επιχειρηματική πλευρά του προβλήματος οδηγεί στο θέμα των σημασιολογικών ασυνεπειών κατά την ανταλλαγή πληροφορίας μεταξύ επιχειρηματικών διεργασιών, τόσο σε επίπεδο δεδομένων όσο και διεργασιών. Για το σκοπό αυτό, παρουσιάζεται ένα Μοντέλο Συνεργατικών Διεργασιών – Collaborative Process Model (CPM) που προσπαθεί να αντιμετωπίσει την έλλειψη ενός κοινού μοντέλου αναφοράς για ανόμοια μοντέλα διεργασιών, στοχεύοντας στο να επιτρέψει την ευθυγράμμιση ανόμοιων επιχειρηματικών μοντέλων. Τα λειτουργικά και εννοιολογικά χαρακτηριστικά του μοντέλου αυτού συζητούνται και στην συνέχεια διατυπώνονται και σε τυπική μορφή, επιδεικνύοντας τον τρόπο με τον οποίο μια πιο αφαιρετική προσέγγιση στην περιγραφή των διεργασιών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να τους επιτρέψει να συνεργαστούν στη δημιουργία μεγαλύτερων δομών όπως οι αλυσίδες διεργασιών. Στη συνέχεια παρουσιάζεται η εφαρμογή του CPM σε ένα επιχειρηματικό πεδίο ως μια μελέτη της εφαρμοσιμότητας και λειτουργικότητας του μοντέλου. / This work discusses the Business-to-Business aspect of supply chains, examining the characteristics of the e-Business relationships and their relevance for the application of e-Business technology, but focusing on the issue of the integration of e-Business Processes and the impediments in this effort. A selection of widely adopted business standards is being presented in order to get a glimpse of the ways that major industrial efforts are trying to deal with the fact that the e-Business environment reflects the idiosyncratic ways that the business processes work within an organization, and create inconsistencies in their interoperation. The problem of Business Process Integration is being discussed, and what becomes evident during that discussion is that the problem is probably impossible to handle at this point in its full extent. For this purpose, the technical- and business-related aspects of the integration are decoupled and examined in isolation, with the emphasis put on the business aspect, due to the lack of solutions for this part of the problem. Since the focus is moved towards the business level issues then this inadvertently leads to the problem of the semantic inconsistencies during the exchange of information between processes, both on data and process level. For this purpose, a Collaborative Process Model - CPM is presented that attempts to address the lack of a common reference model for the description of business information and business logic, aiming to enable the alignment of disparate process models. The functional and conceptual characteristics of the Model are being discussed and consequently formally defined, showing how a more abstract approach in the description of the processes can be utilized in order to allow them to cooperate in the creation of bigger structures like process chains. Following on, the application of CPM to a business domain is presented as a proof of concept of its applicability and functionality.

Στην παρούσα διατριβή, αναπτύχθηκαν και εφαρμόστηκαν πρωτοποριακές διεργασίες, με σκοπό την απολύμανση και την απόσμηση των φλοιών φελλού και των φυσικών φελλών. Στόχος της απολύμανσης του φελλού είναι η μείωση του μικροβιακού του φορτίου, τόσο σε βακτήρια όσο και σε ζύμες-μύκητες, ενώ με την απόσμησή του επιχειρείται η μείωση της άμεσα απελευθερούμενης 2,4,6-Τριχλωροανισόλης (2,4,6-TCA) που περιέχεται σε αυτόν. Η εφαρμογή της διεργασίας του απλού οζονισμού αποδείχθηκε ιδιαίτερα ικανοποιητική στην επεξεργασία των φλοιών φελλού, ενώ συγκρίσιμα αποτελέσματα λήφθηκαν και μέσω της απλής ή παλμικής έκθεσής τους στον ατμό. Στην περίπτωση των φυσικών φελλών, είτε πρόκειται για τεχνητά ή φυσικά μολυσμένους και με βάση τεχνοοικονομικά κριτήρια, επιλέχθηκε ως βέλτιστη διεργασία, η παλμική διεργασία με έκθεση στον ατμό (SPP). Για την πληρέστερη περιγραφή της απόσμησης των φελλών, υλοποιήθηκε κατάλληλο μαθηματικό μοντέλο, του οποίου οι κρίσιμες παράμετροι προσδιορίστηκαν μετά από προσομοίωση των αποκτηθέντων πειραματικών αποτελεσμάτων. Στο δεύτερο μέρος της παρούσας διατριβής, μελετήθηκε η απόσμηση των φυσικών φελλών με χρήση εμπορικών προσροφητικών μέσων, διαμέσου της υγρής και αέριας φάσης και ως καταλληλότερο επιλέχθηκε το πολυμερές Tygon. Τέλος, προκειμένου να λάβει χώρα η διαχείριση της 2,4,6-TCA που αποβάλλεται από τους φελλούς κατά την απόσμησή τους στην υγρή και αέρια φάση, δοκιμάστηκε η χρήση διάφορων οξειδωτικών μέσων. / Novel processes for sterilization and deodorization of cork stoppers and cork barks have been developed and evaluated. Cork sterilization targets to microbial load reduction, either for bacteria or yeasts-moulds, while the reduction of rapidly releasable 2,4,6-trichloroanisole (2,4,6-TCA) of cork is achieved via their deodorization. The application of the plain ozonation process proved to be particularly efficient in cork barks treatment, while similar results were achieved using their plain or pulsed steam exposure. In the case of naturally or artificially contaminated cork stoppers, the steam pulsed process (SPP) was chosen as the optimum, based on techno economical criteria. The detailed description of cork deodorization was based on an appropriate mathematical model and the determination of its critical parameters was carried out via the simulation of the obtained experimental results. In the second part, the cork deodorization using commercially available adsorption materials via gas or liquid phase was studied and the polymer Tygon was chosen as the optimum. Finally, the management of 2,4,6-TCA, as a waste from cork deodorization in liquid and gas phase was tested using various oxidizing agents.

Έστω $V$ ένα σύνολο $n$ κορυφών και έστω ${\cal M}$ ένα πεπερασμένα αριθμήσιμο σύνολο $m$ ετικετών. Ένα γράφημα ετικετών προκύπτει αν αντιστοιχήσουμε σε κάθε κορυφή $v \in V$ ένα υποσύνολο $S_v$ του ${\cal M}$ και στη συνέχεια ενώσουμε όποιες κορυφές έχουν κοινά στοιχεία στα αντίστοιχα σύνολα ετικετών τους. Η παρούσα διδακτορική διατριβή ασχολείται με την εξέταση συνδυαστικών ιδιοτήτων και το σχεδιασμό και ανάλυση αλγορίθμων που σχετίζονται με δυο μοντέλα τυχαίων γραφημάτων που προκύπτουν από την επιλογή των συνόλων $S_v$ με βάση συγκεκριμένες κατανομές. Το πρώτο από αυτά τα μοντέλα ονομάζεται \emph{Μοντέλο Τυχαίων Γραφηματων Τομής Ετικετών} ${\cal G}_{n, m, p}$ (\textlatin{random intersection graphs model}) και κάθε σύνολο ετικετών $S_v$ διαμορφώνεται επιλέγοντας ανεξάρτητα κάθε ετικέτα με πιθανότητα $p$. Το δεύτερο μοντέλο ονομάζεται \emph{Ομοιόμορφο Μοντέλο Τυχαίων Γραφηματων Τομής Ετικετών} ${\cal G}_{n, m, \lambda}$ (\textlatin{uniform random intersection graphs model}) και κάθε σύνολο ετικετών $S_v$ επιλέγεται (ανεξάρτητα για κάθε κορυφή) ισοπίθανα ανάμεσα σε όλα τα υποσύνολα του ${\cal M}$ μεγέθους $\lambda$. Τα μοντέλα αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μοντελοποιήσουν καταστάσεις που αφορούν θέματα ασφάλειας σε δίκτυα αισθητήρων, αλλά και για την αναπαράσταση των συγκρούσεων (\textlatin{conflicts}) που δημιουργούνται σε περιπτώσεις διαμοιρασμού πόρων. Ακόμα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μοντελοποίηση κοινωνικών γραφημάτων (\textlatin{social graphs}) στα οποία δυο οντότητες συνδέονται όταν έχουν κάποιο κοινό χαρακτηριστικό. Στο Μοντέλο Τυχαίων Γραφηματων Τομής Ετικετών ${\cal G}_{n, m, p}$ μελετάμε καταρχήν το πρόβλημα της ύπαρξης κύκλων \textlatin{Hamilton}. Συγκεκριμένα, αποδεικνύουμε ένα άνω φράγμα για την πιθανότητα επιλογής ετικετών $p$ έτσι ώστε κάθε στιγμιότυπο του ${\cal G}_{n, m, p}$ να περιέχει ένα κύκλο \textlatin{Hamilton} με πιθανότητα που τείνει στο 1 καθώς το $n$ τείνει στο άπειρο. Ακόμα, αναλύουμε δυο πιθανοτικούς αλγορίθμους που, για ορισμένες τιμές των παραμέτρων $m, p$ του μοντέλου, καταφέρνουν να κατασκευάσουν ένα κύκλο \textlatin{Hamilton} με πιθανότητα που τείνει στο 1, δηλαδή σχεδόν πάντα. Επίσης, δείχνουμε ότι σχεδόν κάθε στιγμιότυπο του ${\cal G}_{n, m, p}$ έχει καλή επεκτασιμότητα (\textlatin{expansion}), ακόμα και για $p$ πολύ κοντά στο κατώφλι συνεκτικότητας του μοντέλου. Στη συνέχεια, δίνουμε βέλτιστα άνω φράγματα (που ισχύουν με πιθανότητα που τείνει στο 1 σε ένα ευρύ πεδίο τιμών των παραμέτρων του μοντέλου) για σημαντικές ποσότητες που αφορούν τυχαίους περιπάτους σ ε στιγμιότυπα του ${\cal G}_{n, m, p}$ όπως ο χρόνος μίξης (\textlatin{mixing time}) και ο χρόνος κάλυψης (\textlatin{cover time}). Στο Ομοιόμορφο Μοντέλο Τυχαίων Γραφηματων Τομής Ετικετών ${\cal G}_{n, m, \lambda}$ μελετάμε την ύπαρξη κύκλων \textlatin{Hamilton} σε ένα ορισμένο πεδίο τιμών των παραμέτρων $m, \lambda$ του μοντέλου. Τέλος, υπολογίζουμε με τη βοήθεια της Πιθανοτικής Μεθόδου το κατώφλι ύπαρξης ανεξάρτητων συνόλων κορυφών. / Let $V$ be a set of $i$ vertices and let ${\cal M}$ be a finite set of $m$ labels. An intersection graph is then constructed by assigning to each vertex $v \in V$ a subset $S_v$ of ${\cal M}$ and then connecting every pair of vertices that have common labels in their corresponding label sets. This thesis concerns the study of combinatorial properties, as well as the design and analysis of algorithms on two kinds of random intersection graphs models that arise from different choices of the distribution that we use to construct the sets $S_v$. In the first of these models, called \emph{Random Intersection Graphs Model} ${\cal G}_{n, m, p}$, each set of labels $S_v$ is constructed by choosing independently each label with probability $p$. In the second model, called \emph{Uniform Random Intersection Graphs Model} ${\cal G}_{n, m, \lambda}$, each label set $S_v$ is selected equiprobably (and independently for each vertex $v$) among all subsets of ${\cal M}$ of size $\lambda$. These models can be used to abstract situations that concern the efficient and secure communication in sensor networks, but can also be used to model the conflicts that occur in oblivious resource sharing in distributed settings. Moreover, random intersection graph models can be used to model social graphs, in which two entities are connected when they have a common feature. In the Random Intersection Graphs Model ${\cal G}_{n, m, p}$, we first study the existence and efficient construction of Hamilton cycles. More specifically, we give an upper bound for the probability $p$ that is needed for almost every random instance $G_{n, m, p}$ of the model to have a Hamilton cycle. We also present two polynomial time, randomized algorithms for constructing Hamilton cycles in a wide range of the parameters $m, p$. Moreover, we show that almost every random instance of the ${\cal G}_{n, m, p}$ model is an expander, even for $p$ very close to the connectivity threshold. Finally, we give close to optimal bounds (that hold with probability that goes to 1 for a wide range of the parameters of the model) for important quantities (like the mixing time and the cover time) concerning random walks on random instances of ${\cal G}_{n, m, p}$. In the Uniform Random Intersection Graphs Model ${\cal G}_{n, m, \lambda}$ we study the existence of Hamilton cycles for a ce rtain range of the parameters $m, \lambda$. Finally, by using the probabilistic method we compute the independence number of ${\cal G}_{n, m, \lambda}$.

Στην προσπάθεια να μελετηθούν ομοιότητες αλλά και διαφορές μεταξύ της σύγχρονης ιζηματογένεσης στην περιοχή Porcupine Abyssal Plain στον ΒΑ Ατλαντικό ωκεανό (περιοχή μελέτης ΡΑΡ) και της ιζηματογένεσης που εξελίχθηκε σε παλαιότερες γεωλογικές εποχές, αναλύθηκαν δείγματα ιζημάτων που συλλέχτηκαν από την περιοχή ΡΑΡ και τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με γεωχημικά δεδομένα των Ελληνικών ανθρακικών σχηματισμών, από αντιπροσωπευτικές περιοχές των γεωλογικών ζωνών Γαβρόβου-Τρίπολης, την Πελαγονική Ζώνη και την Ζώνη Παιονίας. Η απόθεση ανθρακικών υλικών στα ιζήματα του πυθμένα των ωκεανών σχετίζεται άμεσα με την πρωτογενή παραγωγή που εξελίσσεται στα ανώτερα στρώματα της υδάτινης στήλης. Αυτή είναι και η κύρια διαδικασία της ανθρακικής ιζηματογένεσης. Στην περιοχή μελέτης ΡΑΡ τα ιζήματα έχουν κυρίως ανθρακική προέλευση. Τα επιφανειακά στρώματα είναι εμπλουτισμένα σε CaCΟ3 που προέρχεται από την πρωτογενή παραγωγή που συμβαίνει στα ανώτερα στρώματα της υδάτινης στήλης. Οι ανθρακικοί σχηματισμοί αντιπροσωπευτικών περιοχών των ζωνών Παιονίας, Πελαγονικής και Γαβρόβου Τρίπολης προέρχονται από την ανθρακική ιζηματογένεση που εξελίχθηκε σε παλαιότερες γεωλογικές εποχές σε ωκεάνια συστήματα. Το CaCΟ3 συμμετέχει σε διάφορες γεωχημικές αλλά και βιογεωχημικές διεργασίες, που στην εξέλιξή τους οδηγούν στην διάλυσή του και στην παράλληλη δημιουργία άλλων γεωχημικών φάσεων. Επιπρόσθετα η αύξηση του ρυθμού διάλυσης του CaCΟ3 σχετίζεται και με την αύξηση του πληθυσμού των μικροοργανισμών στην περιοχή μελέτης καθώς και με την αύξηση του ρυθμού ανάδευσης των ιζημάτων από τους οργανισμούς. Ο μεγαλύτερος ρυθμός οξείδωσης του οργανικού υλικού λόγω της διείσδυσης του οξυγόνου στο ίζημα, έχει ως αποτέλεσμα την διάλυση του CaCΟ3 στο βάθος των ανώτερων 50 mm ιζήματος. Στην περιοχή μελέτης ΡΑΡ η αύξηση με το βάθος στην συγκέντρωση του Fe και Mn στα ιζήματα που μελετήθηκαν δείχνει ότι δεν παρουσιάζεται το φαινόμενο της διαγένεσης τουλάχιστον για τα βαθύτερα στρώματα (>50 mm) στην περιοχή μελέτης. Tο ίδιο συμπέρασμα υποστηρίζει και η γεωχημική συμπεριφορά των Si, Al, Mg, τουλάχιστον για το βάθος από 50 mm έως 200 mm. H εικόνα είναι πιο συγκεχυμένη για το βάθος από 0 mm έως 50 mm όπου εκτείνεται η ζώνη εισαγωγής O2 και εξελίσσεται η διαδικασία της οξείδωσης του οργανικού υλικού. Tα ευρήματα της παρούσας μελέτης υποστηρίζουν την διαγενετική μετακίνηση του Fe στα ανώτερα 50 mm ιζήματος. H μείωση στην συγκέντρωσή του στο επιφανειακό στρώμα σε ορισμένες περιπτώσεις οφείλεται κυρίως στην επαναιώρηση του επιφανειακού στρώματος των ιζημάτων του πυθμένα. To Mn, έστω και εάν εμφανίζει μια σημαντική διακύμανση στο βάθος από 0 mm έως 50 mm που μπορεί να συνδεθεί με την διαδικασία της διαγένεσης, εντούτοις δεν διαχέεται στο νερό του πυθμένα, διότι επανακαθιζάνει είτε ως υδροξυοξείδιο είτε προσροφάται στα αυθιγενώς παραγόμενα οξείδια του Fe. Η γεωχημική συμπεριφορά του Si στα ανώτερα 50 mm ιζήματος σχετίζεται κυρίως με τις βιογενούς προέλευσης άμορφες οξειδιακές φάσεις, ενώ στα βαθύτερα στρώματα ένα μικρότερο ποσοστό σχετίζεται με τα αργιλοπυριτικά ορυκτά. Η αύξηση της συγκέντρωσης του Al που παρατηρείται με το βάθος οφείλεται και στο ποσοστό Al που προέρχεται από τα αργιλοπυριτικά ορυκτά, τα οποία αντιπροσωπεύουν το μεγαλύτερο ποσοστό στο κλάσμα του ιζήματος στα βαθύτερα στρώματα. Το Ca σχετίζεται κυρίως με την ανθρακική φάση των ιζημάτων, ενώ το Mg σχετίζεται κυρίως με το αργιλοπυριτικό κλάσμα των ιζημάτων. Η μελέτη των ανθρακικών σχηματισμών από αντιπροσωπευτικές γεωτεκτονικές ζώνες στον ελληνικό χώρο επιβεβαιώνουν την διαγένεση που έχουν υποστεί τα ανθρακικά υλικά κατά την διάρκεια των γεωλογικών εποχών. Στην ενότητα Βαφειοχωρίου Κιλκίς της ζώνης Παιονίας Η αρνητική συσχέτιση MgO και CaCO3 που εμφανίζεται σε αυτά τα δείγματα επιβεβαιώνει την ανταγωνιστική συμπεριφορά μεταξύ τους. Η θετική σχέση μαγγανίου με το ανθρακικό κλάσμα των υλικών στους ανακρυσταλλωμένους ασβεστόλιθους της ενότητας Βαφειοχωρίου Κιλκίς εξηγείται από πιθανή μετάβαση του Μn από την φάση των οξειδίων στην ανθρακική φάση μέσω μιας διαγενετικής διεργασίας, που περιλαμβάνει την διάλυση των οξειδίων μαγγανίου και την ενσωμάτωση των ιόντων μαγγανίου στο ανθρακικό πλέγμα των υλικών. Ο σίδηρος στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της ενότητας Βαφειοχωρίου Κιλκίς εμφανίζει μια θετική συσχέτιση με το Al2O3 γεγονός που οφείλεται στην σύνδεση του με το αργιλικό κλάσμα των υλικών. Στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της περιοχής η συσχέτιση οξειδίων του σιδήρου και μαγγανίου με το ανθρακικό ασβέστιο είναι αρνητική, γεγονός που υποδηλώνει τον μικρό βαθμός διαγένεσης αυτών των υλικών. Ο σίδηρος με το πυρίτιο στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της ενότητας, εμφανίζει θετική συσχέτιση με τα οξείδια του αργιλίου, δηλώνοντας την σύνδεση τους με το αργιλικό κλάσμα των ιζημάτων, ενώ το μαγγάνιο εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με τον σίδηρο αλλά και με το αργίλιο, γεγονός που υποδηλώνει ότι βρίσκεται κυρίως με μορφή οξειδίων-υδροξειδίων και δεν αποτελεί υλικό αποσάθρωσης των πετρωμάτων. Στην σύγχρονη ανθρακική ιζηματογένεση ο σίδηρος και το μαγγάνιο σχετίζονται ισχυρά θετικά με το αργίλιο δηλώνοντας ότι είναι κυρίως λιθογενούς προέλευσης. Στην παλιά ανθρακική ιζηματογένεση στην περιοχή Βαφειοχωρίου οι ανακρυσταλλωμένοι ασβεστόλιθοι εμφανίζουν αντίθετη γεωχημική συμπεριφορά, με τον σίδηρο και το μαγγάνιο να σχετίζονται αρνητικά με το αργίλιο. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός πως στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της περιοχής ο σίδηρος εμφανίζει ισχυρή θετική συσχέτιση με το αργίλιο παρουσιάζοντας την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με αυτήν του σιδήρου στην σύγχρονη ιζηματογένεση, ενώ το μαγγάνιο εξακολουθεί και σε αυτά τα δείγματα να σχετίζεται αρνητικά με το αργίλιο. Στην σύγχρονη ιζηματογένεση ο σίδηρος και το μαγγάνιο εμφανίζουν μία ισχυρή αρνητική σχέση με το ανθρακικό ασβέστιο. Είναι αξιοσημείωτο το γεγονός πως στην παλιά ιζηματογένεση στους ανακρυσταλλωμένους ασβεστόλιθους της περιοχής, ενώ ο σίδηρος εξακολουθεί να εμφανίζει αυτήν την αρνητική συσχέτιση, το μαγγάνιο σχετίζεται θετικά με την ανθρακική φάση. Στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της περιοχής τόσο ο σίδηρος, όσο και το μαγγάνιο εμφανίζουν την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με αυτήν, που έχουν στα δείγματα της περιοχής ΡΑΡ όσον αφορά την σχέση τους με το ανθρακικό ασβέστιο. Στους ανακρυσταλλωμένους ασβεστόλιθους της ενότητας Βαφειοχωρίου Κιλκίς η σχέση του σιδήρου και του μαγγανίου παραμένει ισχυρά θετική δείχνοντας την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ανθρακικής ιζηματογένεσης. Αντιθέτως στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της περιοχής η σχέση σιδήρου και μαγγανίου παραμένει αρνητική, όχι όμως στατιστικά σημαντική γεγονός που υποδηλώνει μεγαλύτερη κινητικότητα του μαγγανίου στα δείγματα αυτά. Τόσο κατά την σύγχρονη ιζηματογένεση (περιοχή ΡΑΡ), όσο και στην παλιά ιζηματογένεση της περιοχής Βαφειοχωρίου Κιλκίς, το ανθρακικό ασβέστιο εμφανίζει την ίδια ανταγωνιστική σχέση με το μαγνήσιο. Η αρνητική σχέση μαγνησίου και αργιλίου με την ανθρακική φάση τόσο στην σύγχρονη, όσο και στην παλιά ιζηματογένεση δείχνει την διαφορετική προέλευση των υλικών, με τα στοιχεία αργίλιο και μαγνήσιο να σχετίζονται με το αργιλικό κλάσμα και τα υλικά αποσάθρωσης, ενώ το ανθρακικό ασβέστιο να συνδέεται με τα υλικά βιογενούς προέλευσης. Η γεωχημική συμπεριφορά του πυριτίου είναι διαφορετική στην σύγχρονη ιζηματογένεση από ό,τι στην παλιά ιζηματογένεση. Στην περιοχή ΡΑΡ το κλάσμα του πυριτίου που είναι διαλυτό στο υδροχλωρικό οξύ εμφανίζει θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο και αρνητική με το αργίλιο. Το πυρίτιο σε όλα τα δείγματα της ενότητας Βαφειοχωρίου εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό κλάσμα, ενώ θετική με το αργίλιο δείχνοντας την λιθογενή κυρίως προέλευσή του. Στην ευρύτερη περιοχή Κοζάνης - ζώνη Πελαγονική Η ανταγωνιστική σχέση μεταξύ μαγνησίου και ανθρακικού ασβεστίου επιβεβαιώνεται ακόμα μία φορά για τους ανθρακικούς σχηματισμούς και στις 3 περιοχές (Σιάτιστα, Βέρμιο και Κοζάνη). Η αρνητική σχέση μεταξύ σιδήρου και ανθρακικού ασβεστίου στον σχηματισμό της Σιάτιστας αντανακλά την διαφορετική γεωχημική φάση των δύο συστατικών. Επιπρόσθετα η θετική σχέση ανθρακικού ασβεστίου με τον σίδηρο στους σχηματισμούς του Βερμίου και της Κοζάνης δείχνουν την πιθανή προσρόφηση των ιόντων σιδήρου στο ανθρακικό πλέγμα των υλικών. Την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με τον σίδηρο παρουσιάζει και το μαγγάνιο. Παρατηρούμε πως η διαγενετική διεργασία που έχει να κάνει με την διάλυση των οξειδιακών φάσεων του σιδήρου και του μαγγανίου και την ενσωμάτωση των ιόντων τους στο ανθρακικό πλέγμα των ιζημάτων είναι μία πιθανή διεργασία για τους ανθρακικούς σχηματισμούς του Βερμίου και της Κοζάνης. Η συσχέτιση του σιδήρου και του μαγγανίου με το αργίλιο και στις τρεις περιοχές είναι θετική δηλώνοντας την σχέση των στοιχείων αυτών με το αργιλικό κλάσμα των υλικών. Η σχέση του πυριτίου με το αργίλιο εμφανίζεται αρνητική στην περιοχή της Σιάτιστας δείχνοντας πως σε αυτήν την περιοχή το πυρίτιο δεν σχετίζεται με τα υλικά της αποσάθρωσης. Στις περιοχές Βερμίου και Κοζάνης το πυρίτιο εμφανίζει μία θετική συσχέτιση με το αργίλιο, δηλώνοντας πως έχει κυρίως λιθογενή προέλευση. Στην περιοχή Κοζάνης η γεωχημική συμπεριφορά του σιδήρου και του μαγγανίου είναι διαφορετική μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ιζηματογένεσης. Στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ ο σίδηρος και το μαγγάνιο συσχετίζονται αρνητικά με το ανθρακικό ασβέστιο. Στους ανθρακικούς σχηματισμούς της Κοζάνης τόσο ο σίδηρος όσο και το μαγγάνιο εμφανίζουν μία θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Είναι αξιοσημείωτο το γεγονός ότι ο σίδηρος και το μαγγάνιο εμφανίζει επίσης θετική συσχέτιση με το αργίλιο, κάνοντας πιο πολύπλοκη την γεωχημική συμπεριφορά των δύο αυτών στοιχείων στους ανθρακικούς σχηματισμούς της Κοζάνης. Διαφορετική γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ιζηματογένεσης στην περιοχή της Κοζάνης εμφανίζει και το αργίλιο. Στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ το αργίλιο εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο, ενώ στους ανθρακικούς σχηματισμούς της Κοζάνης το αργίλιο συσχετίζεται θετικά με το ανθρακικό ασβέστιο. Την ίδια θετική συσχέτιση εμφανίζει το πυρίτιο με το αργίλιο στους ανθρακικούς σχηματισμούς της Κοζάνης, δείχνοντας διαφορετική γεωχημική συμπεριφορά σε σχέση με τα ανθρακικά ιζήματα στην περιοχή ΡΑΡ, όπου το πυρίτιο συσχετίζεται αρνητικά με το αργίλιο. Το μαγνήσιο και σε αυτήν την περίπτωση εμφανίζει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ανθρακικής ιζηματογένεσης δείχνοντας να σχετίζεται αρνητικά με το ανθρακικό ασβέστιο τόσο στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ, όσο και στους ανθρακικούς σχηματισμούς στην περιοχή της Κοζάνης. Στην περιοχή του Βερμίου το μαγνήσιο εμφανίζει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ιζηματογένεσης έχοντας μία αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Αξιοσημείωτη είναι η γεωχημική συμπεριφορά του αργιλίου, το οποίο, ενώ κατά την σύγχρονη ιζηματογένεση στην περιοχή ΡΑΡ εμφανίζει μία αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο, στους ανθρακικούς σχηματισμούς του Βερμίου εμφανίζει θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Τόσο ο σίδηρος, όσο και το μαγγάνιο στην περιοχή Βερμίου σχετίζονται θετικά με το αργίλιο δείχνοντας την ίδια γεωχημική συσχέτιση με αυτήν που έχουν στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ. Αντιθέτως η γεωχημική συμπεριφορά του πυριτίου είναι διαφορετική μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ανθρακικής ιζηματογένεσης. Το πυρίτιο στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με το αργίλιο, ενώ στους ανθρακικούς σχηματισμούς στην περιοχή Βερμίου εμφανίζει θετική συσχέτιση με το αργίλιο. Στην περιοχή της Σιάτιστας ο σίδηρος και το μαγγάνιο παρουσιάζει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με την σύγχρονη ιζηματογένεση στην περιοχή ΡΑΡ, δείχνοντας μία αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Επιπρόσθετα τόσο το μαγνήσιο, όσο και το αργίλιο παρουσιάζουν αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο δείχνοντας την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ιζηματογένεσης. Η θετική συσχέτιση του σιδήρου και του μαγγανίου με το αργίλιο τόσο στην παλιά, όσο και στην σύγχρονη ιζηματογένεση δηλώνει την σχέση των δύο στοιχείων με τα υλικά αποσάθρωσης και στις δύο περιόδους. Επίσης στην περιοχή της Σιάτιστας το πυρίτιο εμφανίζεται να έχει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ιζηματογένεσης, έχοντας αρνητική συσχέτιση με το αργίλιο, γεγονός που δηλώνει την σύνδεση του με υλικά βιογενούς κυρίως προέλευσης. Στην περιοχή Χαιρεθιανά, Καστέλι Κρήτης - ζώνη Γαβρόβου-Τρίπολης Η ανταγωνιστική σχέση μεταξύ του μαγνησίου και της ανθρακικής φάσης εμφανίζεται ακόμα μία φορά και σε αυτά τα δείγματα. Η αρνητική συσχέτιση του αργιλίου με το ανθρακικό ασβέστιο δείχνει την διαφορετική προέλευση των υλικών στην περιοχή μελέτης κατά την περίοδο της ιζηματογένεσης. Η θετική συσχέτιση του μαγνησίου με το αργίλιο δείχνει την προέλευσή τους από υλικά αποσάθρωσης. Ο σίδηρος και το μαγγάνιο σχετίζονται θετικά με την ανθρακική φάση και αρνητικά με το αργιλικό κλάσμα των υλικών. Η γεωχημική συμπεριφορά του σιδήρου και του μαγγανίου δηλώνει πως μέσα από μία διαγενετική διεργασία τα δύο αυτά στοιχεία ενσωματώθηκαν στα ανθρακικό πλέγμα των υλικών. Το πυρίτιο εμφανίζει ισχυρή αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο στους ανθρακικούς σχηματισμούς του Καστελίου, ενώ δεν παρουσιάζει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με τα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ, όπου το πυρίτιο σχετίζεται θετικά με το ανθρακικό ασβέστιο. Η διαφορετική αυτή γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ανθρακικής ιζηματογένεσης δηλώνει ότι στην σύγχρονη ιζηματογένεση στην περιοχή ΡΑΡ το πυρίτιο σχετίζεται με υλικά βιογενούς προέλευσης, ενώ κατά την παλιά ανθρακική ιζηματογένεση το πυρίτιο σχετίζεται κυρίως με υλικά αποσάθρωσης και συνδέεται με το αργιλοπυριτικό κλάσμα των υλικών. Διαφορετική γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ανθρακικής ιζηματογένεσης παρουσιάζεται και για τα στοιχεία σίδηρος και μαγγάνιο στην περιοχή Καστέλι Κρήτης. Τόσο ο σίδηρος, όσο και το μαγγάνιο εμφανίζουν θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο και αρνητική συσχέτιση με το αργίλιο στους ανθρακικούς σχηματισμούς του Καστελίου. Η εικόνα αυτή γίνεται εντελώς διαφορετική για τα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ, όπου τα δύο αυτά στοιχεία εμφανίζουν αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο και θετική συσχέτιση με το αργίλιο. Αυτή η γεωχημική συμπεριφορά σιδήρου και μαγγανίου δηλώνει, ότι ενώ τα στοιχεία αυτά κατά την σύγχρονη ιζηματογένεση συνδέονται με το αργιλοπυριτικό κλάσμα των ιζημάτων, στους ανθρακικούς σχηματισμούς της περιοχής Καστελίου Κρήτης σχετίζονται με το ανθρακικό υλικό. Η διαπίστωση αυτή οδηγεί στο συμπέρασμα πως στην περιοχή Καστέλι ο σίδηρος και το μαγγάνιο μέσα από μία διαγενετική διεργασία ενσωματώθηκαν στο ανθρακικό πλέγμα των υλικών εμφανίζοντας την θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Τόσο το μαγνήσιο, όσο και το αργίλιο εμφανίζουν την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ της παλιάς και της σύγχρονης ιζηματογένεσης. Τα δύο αυτά στοιχεία στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής μελέτης ΡΑΡ εμφανίζουν μία αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο, ενώ την ίδια αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο εμφανίζουν και στους ανθρακικούς σχηματισμούς στην περιοχή Καστέλι Κρήτης, δείχνοντας να σχετίζονται και για τις δύο περιόδους ιζηματογένεσης κυρίως με το αργιλοπυριτικό κλάσμα των υλικών. / In the present study the geochemical processes taking place in sediments collected from the Porcupine Abyssal Plain (PAP) area in the northeastern Atlantic Ocean, are deduced. Additionally, the geochemical processes in carbonate materials from the geological zones in the Greek peninsula are discussed. The primary production taking place in the upper part of the water column is responsible for the CaCO3 enrichment in the surface PAP sediments, while the carbonate materials from the geological zones in the Greek peninsula derived from the primary production that took place in the oceans during past geological periods. The HCl leaching method was considered necessary in order to isolate the aluminosilicate fraction of the sediments, by dissolving the carbonates, the interstitial water evaporates together with some colloidal iron and also removes elements from ion-exchange position. Additionally, the HCl dissolves manganese and iron crystalline oxides and partially attacks clay minerals including iron clay montronite.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή βασίζεται στην ανάλυση ενός ευρύ φάσματος δεδομένων θαλάσσιας σεισμικής ανάκλασης (μονο-κάναλα και πολυ-κάναλα) με στόχο την μελέτη της γεωτεκτονικής δομής, και των μηχανισμών που ελέγχουν τις ιζηματογενείς διεργασίες πλήρωσης της λεκάνης του Κορινθιακού κόλπου, του πλέον ενεργού τμήματος της ευρύτερης Κορινθιακής τάφρου, και ενός από τα ταχύτερα διανοιγώμενα τμήματα ηπειρωτικού φλοιού παγκοσμίως. Πιο συγκεκριμένα η διατριβή ασχολείται με: (1) την αναγνώριση και λεπτομερή χαρτογράφηση των υποθαλάσσιων ρηγμάτων του Κορινθιακού κόλπου και τη σύνδεσή τους με τις τεκτονικές και σεισμολογικές παρατηρήσεις στην ευρύτερη Κορινθιακή τάφρο, (2) τη διερεύνηση του βάθους του γεωλογικού υποβάθρου και της δομής του Κορινθιακού κόλπου, (3) τη μελέτη των ενεργών ιζηματογενών διεργασιών και της επίδρασης της ενεργού τεκτονικής στους μηχανισμούς διασποράς και απόθεσης ιζημάτων. Η διατριβή αποτελείται από εννέα (9) κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο (1), επιχειρείται μια σύντομη βιβλιογραφική ανασκόπηση των έως σήμερα δημοσιευμένων εργασιών σχετικά με την τάφρο του Κορινθιακού. Ακολουθούν δύο σύντομα κεφάλαια, το κεφάλαιο 2 όπου προσδιορίζεται και περιγράφεται γεωγραφικά η περιοχή ερευνών και το κεφάλαιο 3 όπου αναπτύσσεται η μεθοδολογία της παρούσας μελέτης. Στο κεφάλαιο 4 παρουσιάζεται μια συνολική, ευρείας κλίμακας μελέτη των υποθαλάσσιων ρηγμάτων του Κορινθιακού κόλπου και παρουσιάζεται η χαρτογράφηση τους. Στο τέλος του κεφαλαίου ακολουθεί μια εκτενής συζήτηση γύρω από την σημασία των ευρημάτων της παρούσας έρευνας σε σχέση με τις υπάρχουσες δημοσιεύσεις. Στο κεφάλαιο 5, παρουσιάζονται τα συλλεγμένα δεδομένα της πολυ-κάναλης σεισμικής ανάκλασης που επέτρεψε την σεισμική απεικόνιση της τεκτονικής τάφρου έως και το βάθος του αλπικού υποβάθρου. Ακολουθεί το κεφάλαιο 6 όπου αναλύονται διεξοδικά οι κύριες ιζηματογενείς διεργασίες στο δυτικό Κορινθιακό κόλπο και συσχετίζονται με τη λεπτομερή τεκτονική χαρτογράφηση της περιοχής. Στο τέλος του κεφαλαίου 6, παρατίθεται επιπλέον η αξιολόγηση των βασικών μοντέλων ταξινόμησης των ιζηματογενών συστημάτων βαθιάς θάλασσας με βάση τα ευρήματα της διατριβής για το δυτικό Κορινθιακό κόλπο. Στο τέλος καθενός από τα κεφάλαια 4, 5 και 6 πραγματοποιείται σύνθεση των αποτελεσμάτων και αναπτύσσεται συζήτηση ως προς την σημασία των παρουσιαζόμενων ευρημάτων της έρευνας. Στο κεφάλαιο 7 επιχειρείται μία σύντομη περίληψη και ανακεφαλαίωση των βασικότερων συμπερασμάτων της διατριβής,. Στο κεφάλαιο 8 γίνεται παράθεση της χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας, ενώ το κεφάλαιο 9 αποτελεί μια σύντομη σύνοψη της διατριβής στην αγγλική γλώσσα. Τέλος, στο παράρτημα Ι παρατίθενται τα βασικά στοιχεία και χαρακτηριστικά του ερευνητικού πλόα του ωκεανογραφικού σκάφους R/V Maurice Ewing που πραγματοποιήθηκε στο Κορινθιακό κόλπο το καλοκαίρι του 2001, για την συλλογή πολυ-κάναλων δεδομένων σεισμικής ανάκλασης χρησιμοποιώντας ένα σύστημα που περιελάμβανε ένα συνδυασμό από τις μεγαλύτερες σεισμικές πηγές και συστοιχίες υδροφώνων σε παγκόσμιο επίπεδο. / The seismic reflection surveys over one of the most active and rapidly extending regions in the world, the Gulf of Corinth, have revealed that the gulf is a complex asymmetric graben whose geometry varies significantly along its length. A total of 104 offshore faults were recognized on the seismic sections and a detailed map of the offshore faults has been produced. The offshore fault map of the Gulf of Corinth, shows that a major fault system of nine distinct faults limits the basin to the south. The northern Gulf appears to be undergoing regional subsidence and is affected by an antithetic major fault system consisting of ten faults. All these major faults have been active during the Quaternary. Uplifted coastlines along their footwalls, growth fault patterns and thickening of sediment strata toward the fault planes indicate that some of these offshore faults on both sides of the graben are active up to present. Our data ground-truth recent models and provides actual observations of the distribution of variable deformation rates in the Gulf of Corinth. Furthermore they suggest that the offshore faults should be taken into consideration in explaining the high extension rates and the uplift scenarios of the northern Peloponnesos coast. The observed coastal uplift appears to be the result of the cumulative effect of deformation accommodated by more than one fault and therefore, average uplift rates deduced from raised fossil shorelines, should be treated with caution when used to infer individual fault slip rates. Multi-channel seismic reflection data, over the western part of the Gulf of Corinth, image the whole sediment package and the alpine basement. The thickness of the sediments in the west Gulf of Corinth ranges between 1000 ms and 1386 ms, increasing towards the east. The deep seismic sections image a great number of faults most of which sole against the basement reflection. The vast majority of intrabasinal faults do not cut throw the surface sediments. These faults terminate at the base of a 200 ms thick surface sediment layer and therefore they are very difficult to recognize in the high resolution single channel seismic sections. The multi channel seismic sections in the west Gulf of Corinth verify a polarity shift of the graben’s asymmetry to the north. A major south dipping fault running along the axis of the basin, displaces both the whole sediment pile and the alpine basement showing a total throw of 580 ms. Further north, along the north slope, a tectonic horst displaces the alpine basement. This evidence suggest that at least one south dipping major fault should be included in the models trying to explain the proposed high deformation rates deduced from GPS surveys. The compilation of the very high resolution seismic reflection profiles collected over the last two decades in the western Gulf of Corinth; provides insights to the sedimentary processes of the fastest spreading sector of the Corinth rift. At best these seismic profiles image the uppermost 400 meters of the sedimentary column, which, considering the minimum and maximum proposed sedimentation rates corresponds to the last 200 ka of the rifts evolution. Seismic profiles reveal a total of 29 north and south dipping faults. These faults produce seafloor escarpments, with heights ranging between 100 m and 400 m. Strata thickening towards the fault planes suggest syn-sedimentary fault activity while in some cases absence of specific correlative reflections from the hangingwall block, suggest finite displacement that exceeds 480 m. Average fault orientation suggests an E-W trending structural grain with some NW-SE faults. Faults located close to the Gulf’s margin constitute the major basin bounding structures that produce accommodation space for the synrift sedimentation. Along the south margin these faults exhibit a right stepping configuration, which is also reflected on the coastline’s shape. In-between successive bounding faults well developed transfer zones are formed. These relay ramps constitute extensive gently dipping slopes that control drainage through river course diversion. Offshore sedimentation in front of the relay ramps builds thick strike-elongated base of slope aprons. The base of slope apron consists of a succession of sand and mud turbidites. Well-developed U-shape channels run through the apron surface. These channels are considerably wide and deep (up to 650 m wide and 100 m deep) showing a more or less stabilized subaqueous drainage network. A basin axis parallel fault in the middle of the basin cuts through the surface sediments and separates basin deposits into a south and a north sector. A 10.7 km long, 210 - 910 m wide and 40 – 60 m deep trubidite channel is nested along the fault trace of this intrabasinal fault. This axial channel is intersected by the lateral channel network that drains the adjacent south slope, serving as the terminal conduit fro the subaqueous drainage network. This pattern produces a highly effective transport network that allows for the coarse grained sediments to reach the deepest part of the Gulf of Corinth. Hangingwall sediments along both the north and the south margin exhibit progressive strata thickening towards the faults that define the basin plain - slope contact. Tilted sediment layers occupying the hangingwalls show an increase of tilt angles with depth, suggesting listric geometry for these faults. Along the south margin this sediment tilt is even more evident and appears to exert a control on the gravitational sediment mass movement deposition. Along the north margin, a tectonic horst running along the shelf-edge produces a structural barrier that traps land-derived clastic sediments within the shelf zone. The north-dipping fault of this horst acts as the master fault for the Eratini sub-basin, a secondary half-graben structure that hosts a 262 ms thick sediment pile. This study demonstrates that the western Gulf of Corinth is a pre-dominantly tectonically controlled depositional system with unstable boundaries. Minor to meso-scale drainage systems enter the Gulf along the fault controlled basin margins, providing the basin with a significant clastic sediment load. The seismic facies analysis resulted in the identification of five different depositional systems along the base of slope and the basin plain. Base of slope fans, a base of slope delta-fed apron, a major turbidite channel running along the axis of the basin plain, typical basin plain deposits, moat graben deposits adjacent to a major fault and an area dominated by high energy shallow channels and chutes, constitute the sedimentation pattern of the Western Gulf of Corinth. The interplay between the river courses and active faulting controls sediment availability along the basin margins. Dependent on the availability of allocthonous sediments and the prevailing sedimentary processes on the seafloor, the southern basin margin has been separated into a series of constructional and destructional type depositional systems. Active tectonic deformation along the basin margins and within the basin floor provides the necessary metastable conditions and the high energy potential for coarse grained sediment transport to high water depths. Furthermore active faulting exerts the primary control on both sediment transport pathways and the respective facies distribution pattern. This active sedimentation pattern offers an excellent opportunity to test the applicability of deep water sediment deposition systems. Indeed, the classification models proposed by Reading & Richards, 1994 and Richards et al., 1998, were tested in the western Gulf of Corinth. The models were proven quite consistent to the observations although our data show that actual sediment deposition systems are much more complicated. Seismic reflection profiling is a vital tool in assessing basin-formation and structural architectures. The seismic reflection surveys in the Gulf of Corinth demonstrate the effectiveness and importance of the methods in answering vital questions concerning the structure of the submerged sector of the Corinth rift. Seismic facies analysis combined with the application of sediment depositional system analysis offer a highly efficient and rapid technique for the delineation, characterization and prediction of the established sedimentation processes and their deposits. The results of this study would refine the existing tectono-sedimentary facies prediction models, which are broadly utilized in the oil industry.

Δύο από τα πιο γνωστά μη γραμμικά οπτικά φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα κατά την ακτινοβόληση επιφανειών χρυσού με ισχυρούς παλμούς laser είναι η γένεση πολλαπλών αρμονικών και η πολυφωτονική φωτοηλεκτρική εκπομπή. Οι διεργασίες αυτές αποτελούν το αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής. Κατ' αρχήν η προσπάθεια επικεντρώνεται στην ανάπτυξη ρεαλιστικών μοντέλων περιγραφής των συγκεκριμένων φαινομένων. Εν συνεχεία πραγματοποιούνται αριθμητικοί υπολογισμοί με στόχο την αναπαραγωγή πρόσφατων πειραματικών δεδομένων μέσω της οποίας προτείνονται νέες ιδέες αξιοποίησης των εν λόγω διεργασιών. / Multiple harmonic generation and multiphoton photoelecton emission are the most important nonlinear optical phenomena that take place when a metal surface is illuminated with intense laser pulses. The main objective of this work is the development of realistic theoretical models for these processes. Numerical calculations for several pulse widths are also presented. Through these calculations the validity of the models is checked and new experimental perspectives are proposed.