Hellenic National Archive of Doctoral Dissertations
Not a member yet
56257 research outputs found
Sort by
Η διδακτική της τεχνολογικής εκπαίδευσης στο πλαίσιο της ψηφιακής πραγματικότητας
No full textThe present doctoral thesis with the title “Technological education didactics in the framework of a digital reality” aims to collect compatible good practices for the teaching of technology and related sciences and at the same time to develop a framework for designing educational programs of extensive blended learning on topics with a technological dimension. For the above purpose, the doctoral thesis is presented here as a collection of seven(7) relevant articles, published in the period 2018-24 by the author and the rest of the research team of academic members, involved in the thesis. These articles are recorded in the References here, in the chronological order of their publication, and are listed in full in the corresponding Appendices (Appendices 1-7).The basic elements of the doctoral thesis are presented in the main body of the work, structured into six (6) chapters, as follows: In Chapter 1 (Introduction), the main concern that led to the preparation of this thesis is presented; in Chapter 2(Background), the theoretical framework that governs the relevant research field is presented; in Chapter 3 (Methodology), the research methodology that was followed is presented; in Chapter 4 (Implementation), the way in which the research activities were implemented is presented; in Chapter 5 (Results), the results of the research activity are presented; and finally, in Chapter 6 (Conclusions), the conclusions of the research, the weaknesses that exist and the future research directions that are proposed are presented.Η παρούσα διδακτορική διατριβή με τον ελληνικό τίτλο «Η διδακτική της τεχνολογικής εκπαίδευσης στο πλαίσιο της ψηφιακής πραγματικότητας» έχει ως σκοπό τη συλλογή συμβατών καλών πρακτικών για τη διδασκαλία της τεχνολογίας και των συναφών επιστημών και ταυτόχρονα την ανάπτυξη ενός πλαισίου σχεδιασμού εκπαιδευτικών προγραμμάτων εκτεταμένης μικτής μάθησης σε θέματα με τεχνολογική διάσταση. Για τον παραπάνω σκοπό, η διδακτορική διατριβή παρουσιάζεται εδώ ως συλλογή επτά (7) σχετικών άρθρων που δημοσιεύτηκαν στο χρονικό διάστημα 2018-24, απότον συγγραφέα και την υπόλοιπη ερευνητική ομάδα των εμπλεκομένων στη διατριβή ακαδημαϊκών μελών. Τα άρθρα αυτά καταγράφονται στις εδώ Αναφορές (References) με τη χρονική σειρά δημοσίευσής τους και παρατίθενται ολόκληρα στα αντίστοιχα Παραρτήματα (Appendices 1-7). Τα βασικά στοιχεία της διδακτορικής διατριβής παρουσιάζονται στον κύριο κορμό της εργασίας, διαρθρωμένα σε έξι (6) κεφάλαια, ως εξής: Στο 1ο Κεφάλαιο (Introduction) παρουσιάζεται ο βασικός προβληματισμός που οδήγησε στην εκπόνηση της παρούσας διατριβής, στο 2ο Κεφάλαιο (Background) παρουσιάζεται το θεωρητικό πλαίσιο που διέπει το σχετικό ερευνητικό πεδίο, στο 3ο Κεφάλαιο (Methodology) παρουσιάζεται η ερευνητική μεθοδολογία που ακολουθήθηκε, στο 4οΚεφάλαιο (Implementation) παρουσιάζεται ο τρόπος υλοποίησης των ερευνητικών δραστηριοτήτων, στο 5ο Κεφάλαιο (Results) παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της ερευνητικής δράσης και τέλος στο 6ο Κεφάλαιο (Conclusions) παρουσιάζονται τα συμπεράσματα της έρευνας, οι αδυναμίες που υπάρχουν και οι μελλοντικές ερευνητικές κατευθύνσεις που προτείνονται
Δομή και δυναμική βιο-μακρομορίων στην καθαρή τους κατάσταση και υπό περιορισμό
No full textProteins achieve their functional diversity through precisely controlled hierarchical organization. Secondary structural motifs – particularly α-helices and β-sheets – dictate both topology and dynamics. However, the inherent complexity of natural systems often obscures clear structure-dynamics relationships. Synthetic polypeptides provide a platform for investigating these relationships while mimicking nature's design strategies. This thesis demonstrates how secondary structures govern protein behavior across different length- and timescales, through two complementary investigations: the inherent dynamics of the different secondary structures in non-hydrated environments, and their controlled hierarchical organization in block copolymers. The first part investigates poly(γ-benzyl-L-glutamate) (PBLG) homopolypeptides, which adopt either α-helical or/and β-sheet motifs depending on molar mass and chain end-group chemistry. We demonstrate that the two secondary structures exhibit distinct local and global dynamics. Two glass temperatures (Tgs) are evident in polypeptides that stabilize both secondary structures, each associated with the segmental dynamics of the amorphous α-helical and β-sheet segments. β-sheets exhibit slower local dynamics, lower fragility, and reduced pressure sensitivity compared to α-helices. We discuss these differences in terms of the different structural environments imposed by the type of hydrogen bonding (intra vs inter). The relaxation of the α-helical and β-sheet macrodipoles was also evident at longer timescales. We report that β-sheet forming oligopeptides exhibit a dipolar relaxation perpendicular to the chain. In addition, the different secondary structures have distinct viscoelastic signatures at the segmental level and at the domain level. The latter reflects the emergence of a tertiary structure, i.e., a "mesh", that decreases in size with increasing molar mass. β-sheet oligopeptides form rigid networks, ideal for bone scaffolds or load-bearing tissue (107 Pa), while low-molar-mass α-helical peptides form soft matrices, suited for tissue interfaces or membranes (1-20 kPa). Due to this self-organization, an elastic response was observed across all polypeptides at all frequencies. The second part explores amphiphilic diblock copolymers composed of PBLG and poly(ethylene glycol) (PEG), synthesized via ring-opening polymerization-induced self-assembly (ROPISA) in aqueous buffer. Using a combination of static (¹³C NMR, X-ray scattering, polarizing optical microscopy), thermodynamic (differential scanning calorimetry), and dynamic (dielectric spectroscopy) probes, we demonstrate an unprecedented six-level hierarchical organization – a phenomenon previously observed only in natural systems, such as tendons. Starting from smaller lengthscales, these levels include: the peptide secondary structures (α-helices and β-sheets), the PEG monoclinic unit cell, the lamellar nanodomain morphology of unlike blocks, an intermediate rod-like structure and the anisotropic superstructures of PEG crystals. These levels of organization could not be obtained in earlier morphology investigations of copolymers based on PEG and PBLG prepared by different methods. Furthermore, the type of NCA monomer (BLG-NCA vs Leu-NCA) and the solvent treatment method had an influence on the degree of segregation, the α-helical content, and the order-to-disorder transition temperature in the PEG-b-PBLG and PEG-b-PLeu (PLeu: poly(L-leucine)) copolymers. This work establishes that secondary structure, dictated by hydrogen-bonding patterns, governs polypeptide organization and dynamics across seven length- and time-scales. In homopolypeptides, β-sheets form rigid, pressure-resistant networks with low fragility, exhibiting mechanical properties suitable for stiff biomedical implants. Conversely, α-helices yield softer, more compliant matrices ideal for use as drug delivery carriers. In block copolymers, ROPISA leverages these same interactions to build six-level hierarchical architectures that mimic native protein organizations. Together, these findings may provide a framework for designing biomaterials with precisely controllable structural, dynamic, and mechanical properties, achieving multiscale, protein-like precision.Οι πρωτεΐνες επιτυγχάνουν τη λειτουργική τους ποικιλομορφία μέσω μιας ελεγχόμενης ιεραρχικής οργάνωσης. Οι δευτεροταγείς δομές – α-έλικες και β-φύλλα – καθορίσουν τόσο την αρχιτεκτονική όσο και τη δυναμική των πρωτεϊνών. Αυτές οι δομές διέπουν τη συμπεριφορά των πρωτεϊνών σε διάφορες χρονικές κλίμακες, επηρεάζοντας την αναδίπλωση, τη λειτουργία και τη συναρμολόγηση τους. Ωστόσο, η εγγενής πολυπλοκότητα των φυσικών συστημάτων συχνά δυσκολεύει τη μελέτη των σχέσεων μεταξύ δομής-δυναμικής. Τα συνθετικά πολυπεπτίδια αποτελούν ένα ισχυρό εργαλείο για τη διερεύνηση αυτών των σχέσεων, εξαιτίας της δομικής και λειτουργικής τους ομοιότητα με τις πρωτεΐνες. Η παρούσα Διατριβή εξετάζει πώς τα συνθετικά πολυπεπτίδια μπορούν να μιμηθούν την ιεραρχική οργάνωση των πρωτεϊνών, απαντώντας σε δύο αλληλένδετα ερωτήματα: πρώτον, πώς οι δευτεροταγείς δομές καθορίζουν τη δυναμική και μηχανική συμπεριφορά των πολυπεπτιδίων σε μη ενυδατωμένα συστήματα και δεύτερον, πώς μπορούμε να ελέγξουμε την ανώτερη οργάνωση αυτών των δομικών μονάδων σε κλίμακες μήκους από νανόμετρα έως μικρόμετρα.Το πρώτο μέρος εστιάζει σε ομοπολυπεπτίδια πολυ(γ-βενζυλο-L-γλουταμινικού οξέος) (PBLG), τα οποία μπορούν να υιοθετήσουν α-έλικες ή/και β-φύλλα, ανάλογα με τη μοριακή μάζα και τη μακρομοριακή διασπορά του πεπτιδίου. Τα αποτελέσματα έδειξαν δύο διακριτές θερμοκρασίες "μετάβασης υάλου" (Tgs) σε πολυπεπτίδια που σταθεροποιούν και τις δύο δευτεροταγείς δομές, καθεμία συσχετιζόμενη με τη δυναμική των άμορφων τμημάτων των α-ελίκων και β-φύλλων. Η μοριακή δυναμική αποκαλύπτει διακριτά χαρακτηριστικά για τα β-φύλλα, σε σύγκριση με τις α-έλικες: (i) πιο αργή δυναμική που σχετίζεται με το Tg, (ii) συστηματικά χαμηλότερες τιμές ευθραυστότητας και (iii) σημαντικά μειωμένη απόκριση σε πίεση. Οι διαφορές αυτές αποδίδονται στα διαφορετικά δομικά περιβάλλοντα που δημιουργούνται από τις δύο δομές εξαιτίας του διαφορετικού τύπου δεσμών υδρογόνου (διαμοριακοί δ.υ. για τα β-φύλλα έναντι ενδομοριακών δ.υ. για τις α-έλικες). Ακόμη, η χαλάρωση των μακροδιπόλων των α-ελίκων και β-φύλλων ήταν εμφανής σε μεγαλύτερες χρονικές κλίμακες. Είναι η πρώτη φορά που παρατηρείται μηχανισμός χαλάρωσης δίπολου των β-φύλλων κάθετα προς την αλυσίδα. Επιπλέον, οι δύο δευτεροταγείς δομές παρουσιάζουν διακριτή ιξωδοελαστική συμπεριφορά σε μοριακό επίπεδο, τόσο σε μοριακό όσο και σε μεσοσκοπικό επίπεδο, γεγονός που σχετίζεται με την εμφάνιση μιας τριτοταγούς δομής, τύπου "δικτύου", το οποίο μειώνεται σε μέγεθος με την αύξηση της μοριακής μάζας. Τα πεπτίδια που σταθεροποιούν β-φύλλα σχηματίζουν άκαμπτα δίκτυα, κατάλληλα για εφαρμογές ως οστικά ικριώματα (~10⁷ Pa), ενώ τα μικρής μοριακή μάζας πεπτίδια που σταθεροποιούν α-έλικες σχηματίζουν πιο μαλακές μήτρες (1–20 kPa), κατάλληλες για βιοϊατρικές μεμβράνες ή διεπιφάνειες ιστών. Εξαιτίας αυτής της αυτοοργάνωσης, παρατηρήθηκε ελαστική απόκριση σε όλα τα δείγματα.Το δεύτερο μέρος εξετάζει αμφίφιλα δισυσταδικά συμπολυμερή πολυ(αιθυλενογλυκόλης)-b-πολυ(γ-βενζυλο-L-γλουταμινικού οξέος) (PEG-b-PBLG), που συντέθηκαν μέσω πολυμερισμού διάνοιξης δακτυλίου των N-καρβοξυανυδριτών των α-αμινοξέων με ταυτόχρονη αυτο-οργάνωση (ROPISA) σε υδατικό διάλυμα. Μέσω ενός συνδυασμού στατικών (13C NMR, σκέδαση ακτίνων Χ, πολωτική οπτική μικροσκοπία), θερμοδυναμικών (διαφορική θερμιδομετρία) και δυναμικών (διηλεκτρική φασματοσκοπία) τεχνικών, αποδεικνύουμε μια ιεραρχική οργάνωση έξι επιπέδων – φαινόμενο που έχει παρατηρηθεί μόνο σε φυσικά συστήματα, όπως οι τένοντες. Ξεκινώντας από μικρότερες κλίμακες, τα επίπεδα αυτά περιλαμβάνουν: τις δευτερογενείς δομές (α-έλικες και β-φύλλα), τη μονοκλινή κυψελίδα του κρυσταλλικού PEG, τη φυλλοειδή μορφολογία των διαφορετικών συστάδων, μια ενδιάμεση ραβδοειδή δομή και τις ανισότροπες υπερδομές των κρυστάλλων του PEG. Αυτά τα επίπεδα οργάνωσης δεν είχαν παρατηρηθεί σε προηγούμενες μελέτες συμπολυμερών PEG-PBLG που παρασκευάστηκαν με άλλες μεθόδους. Επιπλέον, ο τύπος του μονομερούς NCA (BLG-NCA έναντι Leu-NCA) και η μέθοδος προετοιμασίας του διαλύματος επηρέασαν το βαθμό διαχωρισμού, το ποσοστό των α-ελίκων και τη θερμοκρασία μετάβασης τάξης-αταξίας στα συμπολυμερή PEG-b-PBLG και PEG-b-PLeu (PLeu: πολυ(L-λευκίνη)).Συνολικά, η Διατριβή αποδεικνύει ότι η δευτεροταγής δομή διέπει την οργάνωση των πολυπεπτιδίων σε όλες τις κλίμακες μήκους. Στα ομοπολυπεπτίδια, τα β-φύλλα σχηματίζουν άκαμπτα, ανθεκτικά στην πίεση δίκτυα με χαμηλή ευθραυστότητα, παρουσιάζοντας μηχανικές ιδιότητες, κατάλληλα ως άκαμπτα βιοϊατρικά εμφυτεύματα. Αντίθετα, οι α-έλικες σχηματίζουν πιο εύκαμπτες μήτρες, ιδανικές για χρήση ως φορείς χορήγησης φαρμάκων. Στα συμπολυμερή, ο νέος τρόπος σύνθεσης (ROPISA) αξιοποιεί τις ίδιες δομές για τη δημιουργία ιεραρχικών επιπέδων, που μιμούνται την οργάνωση φυσικών πρωτεϊνών. Τα αποτελέσματα συμβάλλουν στο σχεδιασμό βιοϋλικών με ελεγχόμενες δομικές, δυναμικές και μηχανικές ιδιότητες, επιτυγχάνοντας ακρίβεια συγκρίσιμη με αυτή των πρωτεϊνών
Διαλειτουργικότητα νέφους-παρυφής και χρήση επιταχυντών υλικού για την επiλυση προβλημάτων επίβλεψης πραγματικού χρόνου έξυπνων δικτύων ισχύος με εκτεταμένη παρουσία ηλεκτρονικών διατάξεων μέτρησης
No full textThis dissertation presents a comprehensive framework for real-time monitoring of modern smart grids by enhancing conventional Wide Area Monitoring Systems (WAMS) with cloud-edge computing, hardware acceleration, and next-generation communication networks. It focuses on developing optimized hardware architectures for real-time transient state estimation and power event classification on resource-constrained edge devices. The work proposes and evaluates architectures that facilitate the strategic distribution of workloads across the cloud-edge continuum, guided by latency and processing demands, while supporting dynamic hardware reconfiguration. Additionally, a hardware-accelerated, real-time power grid simulator is introduced to emulate fast transient phenomena at the edge, enabling more responsive and intelligent local control. The research further integrates key 5G network features to support low-latency, privacy-preserving event classification at the edge, reducing reliance on centralized processing. This dissertation offers valuable insights into the design of modern smart grid monitoring systems by bridging emerging technologies in electronics, cloud computing, and next-generation telecommunications to meet the evolving demands of power grids.Η παρούσα διατριβή παρουσιάζει ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο παρακολούθησης σε πραγματικό χρόνο των σύγχρονων έξυπνων δικτύων, ενισχύοντας τα συμβατικά Συστήματα Παρακολούθησης Ευρείας Περιοχής (WAMS) με τεχνολογίες νέφους-παρυφής (cloud-edge), επιτάχυνσης υλικού και τηλεπικοινωνιακών δικτύων επόμενης γενιάς. Επικεντρώνεται στην ανάπτυξη βελτιστοποιημένων αρχιτεκτονικών υλικού για την εκτίμηση της μεταβατικής κατάστασης των έξυπνων δικτύων και ταξινόμηση γεγονότων ισχύος σε πραγματικό χρόνο, σε περιβάλλοντα edge με περιορισμένους πόρους. Η εργασία προτείνει και αξιολογεί αρχιτεκτονικές που διευκολύνουν τη στρατηγική κατανομή εργασιών κατά μήκος του υπολογιστικού συνεχούς νέφους-παρυφής, καθοδηγούμενη από απαιτήσεις καθυστέρησης και υπολογιστικής επεξεργασίας, υποστηρίζοντας παράλληλα δυναμική επαναδιαμόρφωση υλικού. Επιπλέον, εισάγει έναν επιταχυνόμενο από υλικό, προσομοιωτή πραγματικού χρόνου του ηλεκτρικού δικτύου για την αναπαράσταση γρήγορων μεταβατικών φαινομένων στην παρυφή του δικτύου, επιτρέποντας πιο γρήγορο και ευφυή τοπικό έλεγχο. Η έρευνα ενσωματώνει επίσης βασικά χαρακτηριστικά των δικτύων 5G για την υποστήριξη χαμηλής καθυστέρησης και ιδιωτικής ταξινόμησης γεγονότων τοπικά, μειώνοντας την εξάρτηση από την κεντρική επεξεργασία. Αυτή η διατριβή προσφέρει πολύτιμες γνώσεις στον σχεδιασμό σύγχρονων συστημάτων παρακολούθησης έξυπνων δικτύων, γεφυρώνοντας τις αναδυόμενες τεχνολογίες στον τομέα της ηλεκτρονικής, του υπολογιστικού νέφους και των τηλεπικοινωνιών επόμενης γενιάς, ώστε να ανταποκριθεί στις εξελισσόμενες απαιτήσεις των σύγχρονων δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας
Measurement of the microbial load on students' mobile phone devices and investigation of their knowledge, attitudes and behavior on hand and mobile phone hygiene
No full textIntroduction: Although hand hygiene has been thoroughly studied in hospital settings, there are little data concerning the academic community. Accordingly, while mobile phone hygiene has been previously studied among healthcare workers, there is a limited number of studies involving undergraduate students. Purpose: The assessment of the microbial load on undergraduate students’ mobile phones, in relation to their knowledge, attitudes, and behaviors on hand hygiene and mobile phone hygiene, as well as the influence of COVID-19 pandemic on the aforementioned variables. Material-Methods: An anonymous self-reported questionnaire was distributed among 100 Greek male and female undergraduate students, who came from all academic years of healthcare as well as non-healthcare curriculums. Swabs were also taken from their mobile phone devices, intended for microbiological cultures, as well as for an on-site bioluminescence microbial load assessment. Descriptive analysis and statistical tests were performed, while the statistical significance level was set at α=0.05 (two-tailed). Results: Hand washing, was considered as the most effective personal protective behavior by the majority (89%), while spatial restrictions (40%) and forgetfulness (31%), were the main declared reasons for neglecting hand washing by most participants. In addition, students provided better overall responses during COVID-19, compared to the studied period before the COVID-19 pandemic, in terms of their hand washing frequency (p<0.001), where most students washed their hands 6-10 times per day (32%) for approximately 11-20 seconds (35%), as well as their hand washing circumstances and certain hand washing procedures (p<0.001). Respectively, students performed better during COVID-19, compared to the studied period before the COVID-19 pandemic, in terms of their mobile phones’ cleaning/disinfection frequency and the used means/methods (p<0.001). However, while most devices were cleaned/disinfected within the last week (28%), many were found to be contaminated with Staphylococcus saprophyticus (84%), Staphylococcus aureus (13%), and Escherichia coli (39%). Also, the majority of samples (75%) exceeded the “fail” threshold limit of the luminometer’s measurements, while statistically significant differences (p<0.05), were observed between the devices’ microbial load and certain hand hygiene behaviors and preferences of the participants. Moreover, the median cfu/cm2 of Escherichia coli increased among the devices of first-year students of healthcare curriculums (p<0.001), while Staphylococcus aureus was more prevalent in females’ than in males’ mobile phones (p=0.031). Finally, concerning the participants’ knowledge, attitudes, and behaviors on hand hygiene, statistically significant differences were observed between males and females (p<0.05), followed by their faculty (p<0.05) and year of study (p<0.05). Similarly, faculty was proved to be the greatest determinant for the microbial load on undergraduate students’ mobile phone devices (p<0.05), followed by their year of study (p<0.05) and sex (p<0.05). Conclusions: The microbial load on undergraduate students' mobile phone devices, is highly intertwined with their knowledge, attitudes, and behaviors on hand hygiene and mobile phone hygiene, where final-year female undergraduate students of health sciences perform better on the aforementioned variables, especially during a pandemic.Εισαγωγή: Παρότι η υγιεινή των χεριών έχει μελετηθεί διεξοδικά σε νοσοκομειακά περιβάλλοντα, υπάρχουν ελάχιστα δεδομένα για την ακαδημαϊκή κοινότητα. Αντίστοιχα, ενώ η υγιεινή των κινητών τηλεφώνων έχει μελετηθεί στο παρελθόν μεταξύ επαγγελματιών υγείας, υπάρχει περιορισμένος αριθμός μελετών που αφορά προπτυχιακούς φοιτητές. Σκοπός: Η αξιολόγηση του μικροβιακού φορτίου στα κινητά τηλέφωνα προπτυχιακών φοιτητών, σε σχέση με τις γνώσεις, τις στάσεις και τις συμπεριφορές τους ως προς την υγιεινή των χεριών και την υγιεινή των κινητών τηλεφώνων, καθώς και της επίδρασης της πανδημίας COVID-19 στις προαναφερθείσες μεταβλητές. Υλικό-Μέθοδοι: Ένα ανώνυμο ερωτηματολόγιο αυτοαναφοράς διανεμήθηκε σε 100 Έλληνες προπτυχιακούς φοιτητές, προερχόμενους από κάθε έτος σπουδών και σχολή. Επίσης, ελήφθησαν επιχρίσματα από τις επιφάνειες των κινητών τους τηλεφώνων, που προορίζονταν για μικροβιολογικές καλλιέργειες, καθώς και για την επιτόπια αξιολόγηση του μικροβιακού τους φορτίου μέσω βιοφωταύγειας. Η περιγραφική ανάλυση και οι στατιστικοί έλεγχοι, πραγματοποιήθηκαν ορίζοντας το επίπεδο στατιστικής σημαντικότητας σε α=0,05 (αμφίπλευρος έλεγχος). Αποτελέσματα: Το πλύσιμο των χεριών θεωρείται ως η αποτελεσματικότερη συμπεριφορά ατομικής προστασίας από την πλειοψηφία (89%), ενώ οι χωροταξικοί περιορισμοί (40%) και η λήθη (31%), αποτελούν τους κυριότερους λόγους παραμέλησης του πλυσίματος των χεριών για τους περισσότερους συμμετέχοντες. Επιπλέον, οι φοιτητές παρείχαν ορθότερες απαντήσεις κατά τη διάρκεια της COVID-19, σε σύγκριση με την περίοδο πριν την πανδημία COVID-19, όσον αφορά τη συχνότητα πλυσίματος των χεριών τους (p<0,001), με τους περισσότερους φοιτητές να πλένουν τα χέρια τους 6-10 φορές/ημέρα (32%) για περίπου 11-20 δευτερόλεπτα (35%), καθώς και τις συνήθειες πλυσίματος των χεριών τους ανά περίσταση και ορισμένες διαδικασίες πλυσίματος των χεριών τους (p<0,001). Αντίστοιχα, οι φοιτητές σημείωσαν ορθότερες απαντήσεις κατά τη διάρκεια της COVID-19, σε σύγκριση με την περίοδο πριν την πανδημία COVID-19, όσον αφορά τη συχνότητα καθαρισμού/απολύμανσης των κινητών τους τηλεφώνων και των χρησιμοποιούμενων μέσων/μεθόδων (p<0,001). Ωστόσο, ενώ οι περισσότερες συσκευές καθαρίστηκαν/απολυμάνθηκαν την τελευταία εβδομάδα (28%), πολλές από αυτές βρέθηκαν μολυσμένες με Staphylococcus saprophyticus (84%), Staphylococcus aureus (13%) και Escherichia coli (39%). Επίσης, η πλειονότητα των δειγμάτων (75%) ξεπέρασε την οριακή τιμή «αποτυχίας» των μετρήσεων του λουμινόμετρου, ενώ παράλληλα παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές (p<0,05), μεταξύ του μικροβιακού φορτίου των συσκευών και ορισμένων συμπεριφορών και προτιμήσεων υγιεινής των συμμετεχόντων. Ακόμη, η διάμεσος τιμή cfu/cm2 του Escherichia coli ήταν αυξημένη στις συσκευές των πρωτοετών φοιτητών της σχολής επιστημών υγείας (p<0,001), ενώ ο Staphylococcus aureus ήταν πιο διαδεδομένος στα κινητά τηλέφωνα των γυναικών παρά των ανδρών (p=0,031). Τέλος, όσον αφορά την υγιεινή των χεριών, παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ ανδρών και γυναικών συμμετεχόντων (p<0,05), ακολουθούμενες από αντίστοιχα σημαντικές διαφορές με βάση τη σχολή (p<0,05) και το έτος σπουδών τους (p<0,05). Ομοίως, η σχολή βρέθηκε πως αποτελεί τη σημαντικότερη παράμετρο που καθορίζει το μικροβιακό φορτίο των συσκευών κινητής τηλεφωνίας των προπτυχιακών φοιτητών (p<0,05), ακολουθούμενη από το έτος σπουδών (p<0,05) και το φύλο τους (p<0,05). Συμπεράσματα: Το μικροβιακό φορτίο στις συσκευές κινητής τηλεφωνίας των προπτυχιακών φοιτητών, είναι σε μεγάλο βαθμό συνυφασμένο με τις γνώσεις, τις στάσεις και τις συμπεριφορές τους ως προς την υγιεινή των χεριών και την υγιεινή των κινητών τηλεφώνων, με τις τελειόφοιτες προπτυχιακές φοιτήτριες της σχολής επιστημών υγείας να επιδεικνύουν θετικότερη απόδοση στις ως άνω μεταβλητές, ιδιαίτερα κατά τη διάρκεια μιας πανδημίας
Mitigating climate change impacts through the spatiotemporal analysis of environmental and climatic parameters by integrating advanced satellite remote sensing techniques and climate models
No full textThis dissertation develops an integrated methodological framework for assessing climate change–related risks through the combined use of satellite data and high-resolution climate models. The approach is grounded in the conceptual framework of the IPCC and entails the formulation and application of composite indicators to capture climate hazards (heatwaves, wildfires, droughts, floods) for each study area (archaeological sites, Natura 2000 regions, and urban environments). At the same time, it is complemented by Early Warning Systems for climate hazards. The proposed methodology contributes to the optimization of climate risk monitoring, assessment, and management.Η παρούσα διατριβή αναπτύσσει ένα ολοκληρωμένο μεθοδολογικό πλαίσιο για την εκτίμηση κινδύνου που σχετίζεται με την κλιματική αλλαγή, μέσω της συνδυαστικής αξιοποίησης δορυφορικών δεδομένων και κλιματικών μοντέλων υψηλής ανάλυσης. Η προσέγγιση βασίζεται στο εννοιολογικό πλαίσιο της IPCC, προβλέπει τη διαμόρφωση και χρήση σύνθετων δεικτών για την αποτύπωση κλιματικών κινδύνων (καύσωνες, πυρκαγιές, ξηρασίες, πλημμύρες) ανά εξεταζόμενη περιοχή μελέτης (αρχαιολογικοί χώροι, περιοχές Natura 2000 και αστικό περιβάλλον), ενώ παράλληλα συμπληρώνεται από Συστήματα Έγκαιρης Προειδοποίησης των κλιματικών κινδύνων Η προτεινόμενη μεθοδολογία συνεισφέρει στη βελτιστοποίηση της παρακολούθησης, της εκτίμησης και της διαχείρισης των κλιματικών κινδύνων
Μελέτη θαλάσσιων ιζηματογενών αποθέσεων στο υποξικό/ανοξικό περιβάλλον του Αμβρακικού κόλπου
No full textThe Amvrakikos Gulf is a semi-enclosed marine basin in western Greece. Its rich biodiversity and unique ecological features led to its designation as a wetland of international importance under the Ramsar Convention. Despite its significance, the gulf faces numerous challenges that have gradually degraded its water quality to critical levels, resulting in ongoing environmental degradation. Its unique geomorphology and oceanographic conditions make it a valuable case for understanding the onset, progression, and impacts of hypoxic and anoxic conditions in coastal semi-enclosed marine environments. Its restricted hydrodynamic regime, combined with significant freshwater inflow and anthropogenic interventions, has rendered it highly susceptible to oxygen depletion. This thesis investigates the environmental evolution of the Amvrakikos Gulf from the Mid-to Late Holocene up to the present day, with a particular focus on the development and expansion of bottom water hypoxia and anoxia, using a multi-proxy approach. Thirteen sediment cores were collected across various sub-basins of the gulf, including both short cores (160 cm) for Holocene reconstructions. These cores were analyzed for benthic and planktonic foraminiferal assemblages, sediment grain size, total organic carbon (TOC), elemental geochemistry (ICP-MS), stable isotopes (δ¹³C, δ¹⁸O), and maceral analysis. Two environmental quality indices, Foram-AMBI and Foram Stress Index (FSI), were employed to assess ecological status over time. Radiometric dating techniques, including ¹⁴C and ²¹⁰Pb, were used to establish age-depth models and calculate sedimentation rates. The results highlight a strong temporal and spatial variability in the bottom water oxygenation of the Gulf. During the Mid- to Late Holocene, periods of intensified organic matter deposition and bottom water oxygen depletion were identified, particularly after 2.5 ka. These events were synchronous with known climatic humid periods and regional anthropogenic influences. The distribution of benthic foraminiferal taxa, notably the dominance of opportunistic species such as Ammonia tepida and Bulimina elongata, and intermittent azoic layers, provided robust evidence for recurring anoxic phases. Elemental ratios such as Sr/Ba, Fe/S and Ti/Ca, along with TOC values, further supported these interpretations. In recent decades (post-1960), hypoxia and anoxia have become increasingly severe and widespread. The short-core record reveals a dramatic deterioration in ecological conditions, particularly from the 1990s onwards. This deterioration coincides with anthropogenic activities, including dam constructions on the Arachthos and Louros rivers, intensive agricultural runoff, and rapid aquaculture development. Foraminiferal data from these periods indicate reduced diversity, elevated abundance of tolerant taxa, and more frequent azoic conditions. Notably, the most adverse environmental conditions for the total gulf occurred from 1990 to 2000 and from 2005 to 2010 coinciding with the recorded fish mortality events.Climatic data, including temperature and precipitation records, were also analyzed in relation to ecological proxies. In areas that are affected more by the Ionian water, the bottom environmental conditions tend to improve with decreases in temperature. In the rest of the gulf, the oxygen depletion of the bottom water layer is dependent on multiple causes such as organic matter input and surface salinity. The findings of this thesis underscore the vulnerability of semi-enclosed basins to oxygen stress and highlight the importance of multiproxy sediment analyses in reconstructing past marine conditions. The integration of multiproxy sediment analyses allows for a comprehensive perspective understanding of both natural and anthropogenic influences on marine hypoxia. Moreover, the case of Amvrakikos Gulf provides broader insights into the response of coastal systems to climate change and human pressures, with direct implications for environmental management, fisheries, and conservation policy in the Mediterranean and beyond.Ο Αμβρακικός είναι ένας ημίκλειστος κόλπος που βρίσκεται στη Δυτική Ελλάδα. Παρά τη σπουδαιότητα του, δεν είναι λίγα τα προβλήματα που με την πάροδο των ετών έχουν φέρει την ποιότητα των υδάτων του σε ιδιαίτερα κρίσιμο σημείο, προκαλώντας έτσι τη συνεχή υποβάθμισή του. Η γεωμορφολογία και οι ωκεανογραφικές συνθήκες του τον καθιστούν ένα πολύτιμο παράδειγμα για την κατανόηση της εμφάνισης, της εξέλιξης και των επιπτώσεων των υποξικών και ανοξικών συνθηκών στα παράκτια ημίκλειστα θαλάσσια περιβάλλοντα. Το περιορισμένο υδροδυναμικό καθεστώς του, σε συνδυασμό με τη σημαντική εισροή γλυκού νερού από τα ποτάμια αλλά και τις ανθρωπογενείς διεργασίες, τον καθιστούν ιδιαίτερα ευάλωτο σε συνθήκες μείωσης και έλλειψης οξυγόνου. Η παρούσα διατριβή διερευνά την περιβαλλοντική εξέλιξη του Αμβρακικού Κόλπου από τα μέσα με τέλη του Ολοκαίνου έως σήμερα, με ιδιαίτερη έμφαση στην ανάπτυξη και επέκταση της υποξίας και της ανοξίας των πυθμιαίων υδάτων, χρησιμοποιώντας μια πολυπαραγοντική προσέγγιση. Δεκατρείς πυρήνες ιζημάτων συλλέχθηκαν συνολικά από τις επιμέρους υπολεκάνες του κόλπου, συμπεριλαμβανομένων μικρών πυρήνων (160 cm) για τη μελέτη ιζημάτων του Ολοκαίνου. Οι αναλύσεις που πραγματοποιήθηκαν στους πυρήνες περιλαμβάνουν μικροπαλαιοντολογικές αναλύσεις βενθικών και πλαγκτονικών τρηματοφόρων, κοκκομετρικές αναλύσεις, αναλύσεις οργανικού άνθρακα (TOC), στοιχειακή γεωχημεία (ICP-MS), σταθερά ισότοπα (δ¹³C, δ¹⁸O) αλλά και αναλύσεις maceral. Δείκτες τρηματοφόρων (Foram-AMBI, FSI) εφαρμόστηκαν για την αξιολόγηση της οικολογικής κατάστασης των πυθμιαίων νερών του κόλπου στο πέρασμα του χρόνου. Επιπλέον, ραδιοχρονολογήσεις (¹⁴C και ²¹⁰Pb) εφαρμόστηκαν για τη δημιουργία μοντέλων ηλικίας-βάθους και τον υπολογισμό των ρυθμών ιζηματογένεσης. Τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν τις μεταβολές του πυθμιαίου οξυγόνου, τόσο χρονικά όσο και χωρικά στις επιμέρους υπολεκάνες του κόλπου. Από την περίοδο του Μέσου προς Άνω Ολοκαίνου έχουν εντοπιστεί περίοδοι με αύξηση του οργανικού υλικού και μείωσης του οξυγόνου στα πυθμιαία ύδατα, ιδίως τα τελευταία 2.500 χρόνια. Αυτά τα γεγονότα σχετίζονται με περιόδους που επικρατούν υγρές κλιματικές συνθήκες, αλλά και ανθρώπινη δραστηριότητα στην περιοχή. Η κυριαρχία των τρηματοφόρων Ammonia tepida και Bulimina elongata, τα οποία είναι ανθεκτικά στις περιβαλλοντικές διακυμάνσεις, αλλά και η παρουσία οριζόντων με απουσία οργανισμών (αζωικοί), παρέχουν ενδείξεις για ανοξικές περιόδους. Οι γεωχημικοί δείκτες Sr/Ba, Fe/S και Ti/Ca, μαζί με τις τιμές TOC, υποστηρίζουν περαιτέρω τις παραπάνω ερμηνείες.Τις τελευταίες δεκαετίες (1960-2010), η υποξία και η ανοξία έχουν ενταθεί αλλά και επεκταθεί στον Αμβρακικό κόλπο. Τα ιζήματα των μικρών πυρήνων παρουσιάζουν μια δραματική επιδείνωση των οικολογικών συνθηκών, ιδιαίτερα μετά από τη δεκαετία του 1990. Αυτή η επιδείνωση συμπίπτει με ανθρωπογενείς δραστηριότητες, όπως η κατασκευή φραγμάτων στους ποταμούς Άραχθο και Λούρο, η αύξηση των γεωργικών διεργασιών και η ταχεία ανάπτυξη των υδατοκαλλιεργειών. Τα τρηματοφόρα σε αυτές τις περιόδους παρουσιάζουν μειωμένη ποικιλότητα, αυξημένη αφθονία ανθεκτικών τρηματοφόρων αλλά και αζωικές συνθήκες. Αξίζει να σημειωθεί ότι oι πιο δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες για ολόκληρο τον κόλπο σημειώθηκαν από το 1990 έως το 2000 και από το 2005 έως το 2010, συμπίπτοντας με τα περιστατικά θνησιμότητας των ψαριών. Τα κλιματικά δεδομένα, ιδιαίτερα καταγραφές θερμοκρασίας και βροχόπτωσης, συσχετίστηκαν σε σχέση με οικολογικούς δείκτες. Σε περιοχές που επηρεάζονται από την είσοδο του νερού από το Ιόνιο, οι πυθμιαίες περιβαλλοντικές συνθήκες τείνουν να βελτιώνονται με τη μείωση της θερμοκρασίας. Στο υπόλοιπο τμήμα του κόλπου, η μείωση του οξυγόνου στα βαθύτερα στρώματα της υδάτινης στήλης εξαρτάται από διάφορες αιτίες, όπως η εισροή οργανικής ύλης αλλά και η αλατότητα της επιφάνειας. Τα ευρήματα της παρούσας διδακτορικής διατριβής αναδεικνύουν την αυξημένη ευαισθησία των ημίκλειστων θαλάσσιων λεκανών στις περιβαλλοντικές πιέσεις και ιδιαίτερα στη μείωση του οξυγόνου και τονίζουν τη σημασία των πολυπαραμετρικών ιζηματολογικών αναλύσεων για την ανακατασκευή του παλαιοπεριβάλλοντος. Επιπλέον, η περίπτωση του Αμβρακικού Κόλπου προσφέρει πολύτιμα δεδομένα για την κατανόηση της ανταπόκρισης των παράκτιων θαλάσσιων συστημάτων στην κλιματική αλλαγή και τις ανθρωπογενείς επιδράσεις, συμβάλλοντας στη διαμόρφωση στρατηγικών για τη βιώσιμη διαχείριση, την αλιευτική πολιτική και την προστασία του θαλάσσιου περιβάλλοντος στη Μεσόγειο αλλά και ευρύτερα
Πρόβλεψη αστοχιών χωρίς επίβλεψη σε δυναμικά περιβάλλοντα
No full textIn the era of digital manufacturing and the Internet of Things, predictive maintenance promises increased efficiency, reduced costs, and improved safety by predicting machine failures and guiding experts toward appropriate actions. However, in practice, industrial environments often consist of many complex machines monitored by sensors, each with unique characteristics and operating in a dynamic environment. A dynamic environment refers to changes in the internal or external conditions of a machine that lead to shifts in its behavior. Performing failure prediction and providing actionable guidance in such settings, using available sensory data and in the absence of prior knowledge, requires adaptive solutions that can continuously monitor machine states, issue early warnings, and ideally provide explanations to help experts understand the root causes of failures. Therefore, the three main goals of this thesis are: (i) to develop frameworks for early defect detection, (ii) to design online adaptive solutions that can automatically adjust to changing data conditions, and (iii) to enable context-awareness, with the aim of developing robust solutions for dynamic environments that also offer explainability. This thesis begins by presenting real-world case studies that motivated our research, followed by a discussion of the foundational concepts, definitions, and background related to failure prediction through early defect detection. We then present our contributions with respect to the three axes mentioned above. First, we propose adaptive, auto-configurable solutions for thresholding anomaly scores, distance-based anomaly detection, and online clustering of time series. In particular, for thresholding anomaly scores, we introduce a self-tuning approach and extend two existing dynamic thresholding techniques. For distance-based anomaly detection, we propose a method that is automatically configured and adaptable to streaming data. Regarding online clustering, we present BURST, a framework that renders partition-based clustering methods suitable for evolving time series. Second, we investigate the effects of dynamic environments in two real-world case studies, a cold-forming press and a vehicle fleet, and engineer appropriate solutions for early defect detection. This is preceded by a discussion on suitable evaluation metrics tailored to the early defect detection task. Finally, we introduce context-aware solutions based on two key concepts: wisdom of the crowd and fusion of heterogeneous data sources. In the first case, we propose an ensemble method that combines unsupervised distance-based and conformal anomaly detection techniques, along with the application of a deep learning approach over clustered data, leading to reduced maintenance management costs of a bus fleet. In the second case, we propose TECAD, a framework that enables contextualized decision-making and explainability by modeling context through a data matrix and a causal relationship graph.Στην εποχή της ψηφιακής βιομηχανίας και του Διαδικτύου των Πραγμάτων, η προγνωστική συντήρηση υπόσχεται αυξημένη αποδοτικότητα, μείωση κόστους και βελτιωμένη ασφάλεια μέσω της πρόβλεψης βλαβών και της καθοδήγησης των ειδικών προς τις κατάλληλες ενέργειες. Ωστόσο, στην πράξη τα βιομηχανικά περιβάλλοντα περιλαμβάνουν σύνθετες μηχανές με διαφορετικά χαρακτηριστικά, οι οποίες παρακολουθούνται από αισθητήρες και λειτουργούν σε δυναμικές συνθήκες, με εξωτερικούς παράγονται που επηρεάζουν τη συμπεριφορά τους. Η πρόβλεψη βλαβών και η παροχή πρακτικής καθοδήγησης σε τέτοια περιβάλλοντα, με βάση διαθέσιμα δεδομένα αισθητήρων και χωρίς προϋπάρχουσα γνώση, απαιτεί προσαρμοστικές λύσεις που μπορούν να παρακολουθούν συνεχώς την κατάσταση των μηχανών, να εκδίδουν έγκαιρες προειδοποιήσεις και ιδανικά να παρέχουν εξηγήσεις ώστε οι ειδικοί να κατανοούν τα αίτια των βλαβών. Βασικοί στόχοι της διατριβής είναι: (i) η ανάπτυξη μεθοδολογιών για την έγκαιρη ανίχνευση ελαττωμάτων, (ii) ο σχεδιασμός προσαρμοστικών λύσεων που προσαρμόζονται αυτόματα σε μεταβαλλόμενα δεδομένα ροής, και (iii) η ενσωμάτωση της επίγνωσης πλαισίου λειτουργείας, με σκοπό την ανάπτυξη ανθεκτικών και επεξηγήσιμων λύσεων για δυναμικά περιβάλλοντα. Αρχικά, παρουσιάζονται μελέτες από τον πραγματικό κόσμο που παρακίνησαν την έρευνα, καθώς και οι βασικές έννοιες, ορισμοί και το θεωρητικό υπόβαθρο για την πρόβλεψη βλαβών μέσω έγκαιρης ανίχνευσης προειδοποιητικών σημαδιών. Έπειτα, αναλύονται οι συνεισφορές της διατριβής στους τρεις παραπάνω άξονες: πρόταση αυτορρυθμιζόμενων και προσαρμοστικών λύσεων για τον καθορισμό κατωφλίων στις ανωμαλίες, για την ανίχνευση ανωμαλιών με βάση αποστάσεις και για ομαδοποίησή χρονοσειρών σε δεδομένα ροής. Ειδικότερα εισάγεται μία αυτορυθμιζόμενη προσέγγιση και επεκτείνονται δύο δυναμικές τεχνικές κατωφλίωσης, προτείνεται μία μέθοδος αυτόματης διαμόρφωσης για ανίχνευση ανωμαλιών σε ροές δεδομένων και παρουσιάζεται η μεθοδολογία BURST που καθιστά τις μεθόδους ομαδοποίησης με βάση κατατμήσεις κατάλληλες για εξελισσόμενες χρονοσειρές. Στη συνέχεια, μελετώνται οι επιπτώσεις του δυναμικού περιβάλλοντος σε δύο πραγματικές περιπτώσεις (πρέσα ψυχρής διαμόρφωσης και στόλος οχημάτων) και αναπτύσσονται κατάλληλες λύσεις για έγκαιρη ανίχνευση ελαττωμάτων, αφού προηγηθεί συζήτηση για δείκτες αξιολόγησης ειδικά σχεδιασμένους για το εν λόγω πρόβλημα. Τέλος, εισάγονται λύσεις με επίγνωση πλαισίου λειτουργίας βασισμένες σε δύο βασικές έννοιες: τη «σοφία του πλήθους» και τη συγχώνευση ετερογενών πηγών δεδομένων. Συγκεκριμένα, προτείνεται μία μέθοδος συνδυασμού ανιχνευτών ανωμαλιών βασισμένων σε αποστάσεις και στη θεωρία της σοφία του πλήθους, καθώς και η εφαρμογή τεχνικής βαθιάς μάθησης σε ομαδοποιημένα δεδομένα που οδηγούν σε μείωση κόστους διαχείρισης συντήρησης στόλου λεωφορείων. Παράλληλα εισάγεται το πλαίσιο TECAD, το οποίο επιτρέπει τη λήψη αποφάσεων με βάση το πλαίσιο λειτουργίας και την επεξηγησιμότητα αποφάσεων, μέσω μοντελοποίησης της διαθέσιμης πληροφορίας με ομοιογενή τρόπο και γράφο αιτιωδών σχέσεων
Ανάπτυξη ευφυών υπολογιστικών μεθόδων για την επίλυση χρονικά μεταβαλλόμενων προβλημάτων
No full textThis PhD thesis presents the development of novel recurrent neural network (RNN) architectures, introducing new activation functions and discrete-time formulations to address time-varying problems in numerical linear algebra. While nonlinear activation functions have been shown to enhance the convergence speed of Zeroing Neural Network (ZNN) models, existing ZNN frameworks typically impose strict constraints—requiring activation functions to be both strictly odd and monotonically increasing. These limitations reduce the flexibility and expressive capacity of the models, underscoring the need for innovation in this area. In response, this thesis proposes enhanced models that significantly improve the accuracy and convergence performance of traditional approaches. The thesis is structured into four chapters. Chapter One introduces foundational concepts from mathematical analysis and matrix theory that support the structure of RNN models. It also reviews key definitions related to RNNs, common recurrent architectures, and widely used activation functions. Essential theorems from dynamical systems theory and core programming techniques employed throughout the research are also discussed. The chapter concludes with a survey of real-world applications where RNNs have proven effective in solving practical problems. Chapter Two extends the Zhang Neural Network (ZNN) framework to handle cases where the time derivative of the Zhangian function does not exist at certain points. To address such scenarios—where the indefinite error function E(t), whether matrix-, vector-, or scalar-valued, contains non-differentiable elements—two novel approaches are proposed. In addition, a new family of activation functions, specifically designed for integration within the ZNN framework, is introduced. These are used to construct advanced models for solving time-varying matrix equations, including the Stein, Sylvester, and Generalized Sylvester equations. Compared to earlier nonlinear RNN models with conventional activation functions, the proposed models exhibit significantly improved convergence rates. Simulink-based simulations validate the effectiveness of these models, demonstrating both faster convergence and improved solution accuracy. In Chapter Three, the thesis explores the application of discretization techniques to the ZNN framework, resulting in the formulation of novel discrete-time RNN models. These models are employed to solve a range of mathematical problems, such as matrix inversion and nonlinear optimization. Additionally, the discrete-time models are applied to robotics tasks, including robotic manipulator control and tracking control for the Stewart platform. Experimental results show that these models outperform existing discrete-time methods in terms of accuracy. Finally, Appendices A and B include Simulink diagrams of the baseline RNN models and activation functions used in comparative analyses, alongside those of the novel formulations proposed in this work.Η παρούσα διδακτορική διατριβή παρουσιάζει την ανάπτυξη νέων αρχιτεκτονικών επαναλαμβανόμενων νευρωνικών δικτύων (Recurrent Neural Networks − RNNs), εισάγοντας νέες συναρτήσεις ενεργοποίησης και διακριτές χρονικές διατυπώσεις, με στόχο την αντιμετώπιση χρονικά μεταβαλλόμενων προβλημάτων της αριθμητικής γραμμικής άλγεβρας. Αν και έχει αποδειχθεί ότι οι μη γραμμικές συναρτήσεις ενεργοποίησης βελτιώνουν την ταχύτητα σύγκλισης των μοντέλων Zeroing Neural Network (ZNN), τα υφιστάμενα πλαίσια ZNN επιβάλλουν αυστηρούς περιορισμούς—απαιτώντας οι συναρτήσεις ενεργοποίησης να είναι ταυτόχρονα περιττές και μονότονα αύξουσες. Αυτοί οι περιορισμοί μειώνουν την ευελιξία και την εκφραστική ικανότητα των μοντέλων, αναδεικνύοντας την ανάγκη για καινοτομία στον τομέα αυτό. Ως απάντηση, η διατριβή προτείνει ενισχυμένα μοντέλα που βελτιώνουν σημαντικά την ακρίβεια και την απόδοση σύγκλισης των παραδοσιακών προσεγγίσεων. Η διατριβή οργανώνεται σε τέσσερα κεφάλαια. Στο Πρώτο Κεφάλαιο εισάγονται θεμελιώδεις έννοιες από τη μαθηματική ανάλυση και τη θεωρία πινάκων που υποστηρίζουν τη δομή των RNN μοντέλων. Παρουσιάζονται βασικοί ορισμοί σχετικοί με τα RNN, οι πιο διαδεδομένες επαναλαμβανόμενες αρχιτεκτονικές, καθώς και ευρέως χρησιμοποιούμενες συναρτήσεις ενεργοποίησης. Επιπλέον, συζητούνται βασικά θεωρήματα από τη θεωρία δυναμικών συστημάτων και προγραμματιστικές τεχνικές που χρησιμοποιούνται καθ’ όλη τη διάρκεια της έρευνας. Το κεφάλαιο ολοκληρώνεται με μια επισκόπηση εφαρμογών πραγματικού κόσμου όπου τα RNN έχουν αποδειχθεί αποτελεσματικά στην επίλυση πρακτικών προβλημάτων. Στο Δεύτερο Κεφάλαιο επεκτείνεται το πλαίσιο του Zhang Neural Network (ZNN) ώστε να αντιμετωπίζει περιπτώσεις στις οποίες η χρονική παράγωγος της Zhang συνάρτησης δεν υφίσταται σε ορισμένα σημεία. Για την επίλυση τέτοιων περιπτώσεων—όπου η συνάρτηση σφάλματος E(t), είτε πρόκειται για πίνακα, διάνυσμα ή βαθμωτή ποσότητα, περιέχει μη διαφορίσιμα στοιχεία—προτείνονται δύο νέες προσεγγίσεις. Επιπλέον, εισάγεται μια νέα οικογένεια συναρτήσεων ενεργοποίησης, σχεδιασμένη ειδικά για ενσωμάτωση στο πλαίσιο ZNN. Οι συναρτήσεις αυτές χρησιμοποιούνται για την κατασκευή προηγμένων μοντέλων επίλυσης χρονικά μεταβαλλόμενων εξισώσεων πινάκων, όπως οι εξισώσεις Stein, Sylvester και Γενικευμένη Sylvester. Σε σύγκριση με προηγούμενα μη γραμμικά RNN μοντέλα με συμβατικές συναρτήσεις ενεργοποίησης, τα προτεινόμενα μοντέλα παρουσιάζουν σημαντικά βελτιωμένους ρυθμούς σύγκλισης. Προσομοιώσεις σε περιβάλλον Simulink επιβεβαιώνουν την αποτελεσματικότητα των μοντέλων, καταδεικνύοντας ταχύτερη σύγκλιση και αυξημένη ακρίβεια των λύσεων. Στο Τρίτο Κεφάλαιο εξετάζεται η εφαρμογή τεχνικών διακριτοποίησης στο πλαίσιο των ZNN δικτύων, οδηγώντας στη διαμόρφωση νέων διακριτών χρονικών μοντέλων RNN. Τα μοντέλα αυτά χρησιμοποιούνται για την επίλυση ποικίλων μαθηματικών προβλημάτων, όπως η αντιστροφή πινάκων και η μη γραμμική βελτιστοποίηση. Επιπλέον, τα διακριτά μοντέλα εφαρμόζονται σε ρομποτικές εφαρμογές, όπως ο έλεγχος ρομποτικού βραχίονα και ο έλεγχος παρακολούθησης της πλατφόρμας Stewart. Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι τα προτεινόμενα μοντέλα υπερέχουν των υπαρχόντων διακριτών μεθόδων ως προς την ακρίβεια. Τέλος, τα Παραρτήματα Α και Β περιλαμβάνουν τα διαγράμματα Simulink των βασικών RNN μοντέλων και των συναρτήσεων ενεργοποίησης που χρησιμοποιήθηκαν στις συγκριτικές αναλύσεις, καθώς και εκείνων που προτείνονται στο πλαίσιο αυτής της εργασίας
Influence maximization in dynamic social networks and graphs, fully and partially observed
No full textInfluence maximization in dynamic social networks is a critical problem in the study of socialgraphs, with applications in marketing, information diffusion, and public policy. This dissertation analyzes influence maximization in dynamic social networks, considering both fully and partially observable environments. Initially, existing approaches are presented, including Monte Carlosimulation-based and heuristic-based methods, as well as community detection techniques to improve the performance of seed node selection algorithms. This research introduces novel methodologies that combine knowledge from both static and dynamic networks, leveraging community-based information to enhance influence propagation. Additionally, approaches that rely on partially observable environments—where the full network topology is not available—are explored. The advantages and limitations of the proposed algorithms are examined, and their performance is compared against existing methods using simulations and real-world social network data. The experimental results demonstrate that utilizing community structure and targeted network probing can lead to significantly improved influence spread with lower computational costsΗ μεγιστοποίηση επιρροής σε δυναμικά κοινωνικά δίκτυα αποτελεί ένα κρίσιμο πρόβλημα στημελέτη των κοινωνικών γραφημάτων, με εφαρμογές στο μάρκετινγκ, τη διάδοση πληροφοριών και τη δημόσια πολιτική. Στην παρούσα διατριβή, αναλύεται η μεγιστοποίηση επιρροής σε δυναμικά κοινωνικά δίκτυα, λαμβάνοντας υπόψη τόσο πλήρως όσο και μερικώς παρατηρούμενα περιβάλλοντα. Αρχικά, παρουσιάζονται οι υπάρχουσες προσεγγίσεις, όπως οι Monte-Carlosimulation-based και heuristic-based μέθοδοι, καθώς και τεχνικές βασισμένες σε community detection για τη βελτίωση της απόδοσης των αλγορίθμων επιλογής seed κόμβων. Μέσω της μελέτης, προτείνονται νέες μεθοδολογίες που συνδυάζουν τη γνώση από στατικά και δυναμικά δίκτυα, αξιοποιώντας την πληροφόρηση από κοινότητες μέσα στο γράφημα. Επιπλέον, διερευνώνται προσεγγίσεις που βασίζονται σε μερικώς παρατηρούμενα περιβάλλοντα, όπου δεν είναι διαθέσιμη η πλήρης τοπολογία του δικτύου. Αναλύονται τα πλεονεκτήματα και οι περιορισμοί των προτεινόμενων αλγορίθμων, ενώ η απόδοσή τους συγκρίνεται με υφιστάμενες μεθόδους χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις και πραγματικά δεδομένα κοινωνικών δικτύων. Τα πειραματικά αποτελέσματα αποδεικνύουν ότι η αξιοποίηση της δομής των κοινοτήτων και η στοχευμένη ανίχνευση της δυναμικής του δικτύου μπορούν να οδηγήσουν σε σημαντικά βελτιωμένη επιρροή με μικρότερο υπολογιστικό κόστος
Supralocal dance associations in urban space: perceptions of tradition and the management of intangible cultural heritage
No full textCultural associations consist a field of study for Folkloristics and Social Sciences. The purpose of this thesis is to investigate the role of urban dance clubs with a supralocal traditional greek dance repertoire in the management of the intangible cultural heritage, particularly in light of their resilience and endurance during the period of the economic crisis in Greece. These associations consist a unique form of organization, characterized by their person-centered structure, within which a form of collectivity develops – a fundamental feature of modern folklore phenomena. The core activity of these clubs involves the teaching of Greek folk dances and their main goal is to provide members with the means of using their free time creatively by engaging in this hobby. Alongside this activity, other activities are organised, such as dance performances, revival of customs, dance evenings, formal and informal gatherings, and excursions for recreational and educational purposes. The structure and function of these associations, as well as the rhetoric of the involved parties regarding folk culture, are of particular interest for the contemporary Folklore studies which examine the perceptions and interpretations of tradition. With the aim of studying the phenomenon thoroughly, two such dance clubs have been the case studies of this research paper. The Dance Art Company Vacchae, based in Kallithea, Athens, Attica, and the Folklore Group Ilida, based in Ilioupoli, Athens, Attica. The approach adopted in the study is qualitative and the method followed is ethnographic, utilizing the relevant tools for field research: participant observation and biographical and semi-structured interviews.These associations comprise individuals of diverse cultural identities and their activities extend across a wide range of age groups. The vast majority of their members are first- and second-generation internal migrants from rural Greece to the capital. Within them, various relations develop, both among members and between members and dance instructors, who are the founders and leading figures. Their dance performances, which are high-cost productions, were examined. Furthermore, the dance instructors’ perceptions of authenticity were examined, revealing their awareness of the utopian pursuit of such a goal. It was also found that the ideological premise of “unchanged tradition” is declining, and tradition is perceived as a dynamic concept subject to transformations.The significant increase in the number of supralocal dance clubs can be attributed to a variety of factors. These include the opportunity they provide their members for collective expression, emotional relief and enhancement of national and cultural identity, as well as the fact that they teach an expanded repertoire of dances at a low cost in a pleasant environment. As agents of non-formal and informal education, these supralocal dance clubs in the urban centers play a significant pedagogical, cultural and social role, fulfilling important educational and preservation tasks alongside fostering cultural awareness and strengthening national identity.Οι πολιτιστικοί σύλλογοι αποτελούν πεδίο ενδελεχούς μελέτης της Λαογραφίας και των κοινωνικών επιστημών εν γένει. Σκοπός της παρούσης διδακτορικής διατριβής είναι η διερεύνηση του ρόλου των υπερτοπικών-χορευτικών συλλόγων των αστικών κέντρων που εστιάζουν στους ελληνικούς παραδοσιακούς χορούς στη διαχείριση της πολιτιστικής κληρονομιάς, ιδιαιτέρως κατόπιν της ανθεκτικότητας που επέδειξαν την περίοδο της οικονομικής, κοινωνικής και πολιτισμικής κρίσης στη χώρα. Πρόκειται περί μιας ιδιότυπης μορφής συλλόγων, δεδομένου ότι είναι δομές προσωποκεντρικού χαρακτήρα, στους κόλπους των οποίων αναπτύσσονται μορφές συλλογικότητας η οποία αποτελεί βασικό γνώρισμα των σύγχρονων λαογραφικών φαινομένων. Βασικός άξονας των δραστηριοτήτων τους είναι η διδασκαλία των ελληνικών παραδοσιακών χορών και πρωταρχικός τους στόχος η ικανοποίηση της ανάγκης των ανθρώπων για δημιουργική αξιοποίηση του ελεύθερου χρόνου τους. Γύρω από αυτόν τον άξονα αναπτύσσονται και οι υπόλοιπες δράσεις, όπως οι φολκλοριστικές αναπαραστάσεις των χορών, η αναβίωση εθίμων, οι χοροεσπερίδες, τα τυπικά και άτυπα γλέντια και οι εκδρομές ψυχαγωγικού και επιμορφωτικού χαρακτήρα. Η δομή και λειτουργία τους καθώς και η ρητορική των εμπλεκομένων σχετικά με τον λαϊκό πολιτισμό παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τη σύγχρονη λαογραφική έρευνα που μελετά τις προσλήψεις και νοηματοδοτήσεις της παράδοσης. Μελέτες περίπτωσης με στόχο τη διεξοδική και σε βάθος διερεύνηση του φαινομένου αποτέλεσαν η Εταιρεία Ορχηστικής Τέχνης Βάκχαι, με έδρα την Καλλιθέα Αττικής, και ο Λαογραφικός Όμιλος Ήλιδα με έδρα την Ηλιούπολη. Στην εργασία υιοθετείται η ποιοτική προσέγγιση και η μέθοδος που ακολουθήθηκε είναι η εθνογραφική με τα ανάλογα εργαλεία της επιτόπιας έρευνας: τη συμμετοχική παρατήρηση και τη βιογραφική και ημι-κατευθυνόμενη συνέντευξη. Οι σύλλογοι αυτοί συγκροτούνται από άτομα με ετερόκλητες πολιτισμικές ταυτότητες, τα οποία δεν τα συνέχει η αίσθηση της κοινής, τοπικής ταυτότητας, και οι δράσεις τους επεκτείνονται σε ένα ευρύ φάσμα ηλικιακών ομάδων. Στη συντριπτική τους πλειοψηφία τα μέλη τους είναι εσωτερικοί μετανάστες πρώτης και δεύτερης γενιάς από την ελληνική περιφέρεια στην πρωτεύουσα. Στο εσωτερικό των συλλόγων αναπτύσσονται ποικίλες προσωπικές και κοινωνικές σχέσεις, τόσο μεταξύ των μελών όσο και μεταξύ αυτών και των χοροδιδασκάλων, που αποτελούν τους ιδρυτές και τις κυρίαρχες προσωπικότητες. Μελετήθηκαν οι παραστάσεις των συλλόγων οι οποίες είναι παραγωγές υψηλού κόστους. Εξετάστηκαν επίσης οι προσλήψεις των χοροδιδασκάλων της έννοιας της αυθεντικότητας και διαπιστώθηκε ότι έχουν επίγνωση της ουτοπικής επιδίωξης ενός τέτοιου στόχου. Διαπιστώθηκε ακόμη ότι το ιδεολογικό πρόταγμα της “αναλλοίωτης παράδοσης” υποχωρεί και η παράδοση προσλαμβάνεται ως μια έννοια δυναμική που υπόκειται σε μετασχηματισμούς. Η σημαντική αύξηση του αριθμού των υπερτοπικών-χορευτικών συλλόγων οφείλεται σε πολλούς παράγοντες. Η δυνατότητα που παρέχουν για συλλογική έκφραση, η παροχή συναισθηματικής διεξόδου, η ενίσχυση της εθνικής και πολιτισμικής ταυτότητας, το φροντισμένο περιβάλλον, το διευρυμένο ρεπερτόριο των χορών που διδάσκονται και το χαμηλό κόστος της συνδρομής είναι μερικοί από αυτούς. Φορείς μη τυπικής και άτυπης εκπαίδευσης, οι υπερτοπικοί-χορευτικοί σύλλογοι των αστικών κέντρων έχουν έναν έντονο παιδαγωγικό, πολιτιστικό και κοινωνικό ρόλο και επιτελούν σημαντικό εκπαιδευτικό και διασωστικό έργο παράλληλα με την καλλιέργεια της πολιτισμικής συνείδησης και την ενδυνάμωση της εθνικής ταυτότητας