Hellenic National Archive of Doctoral Dissertations
Not a member yet
56257 research outputs found
Sort by
Studies on the biology of Neoleucopis kartliana (Tanasijtshuk) (Diptera: Chamaemyiidae) and its impact on natural populations of Marchalina hellenica (Gennadius) (Hemiptera: Margarodidae)
No full textMarchalina hellenica, an endemic species in Greece and Turkey, plays a significant role in honey production. However, after its invasion in new regions, such as Italy (Ischia), Australia, and Croatia, lacking its natural enemies, M. hellenica caused damage to pine trees, leading to tree mortality. Initially reported as strictly thelytokous, males of M. hellenica were later observed in its natural range. The current study revealed that additional populations of M. hellenica in Greece repeatedly produce males within two consecutive years. This finding suggests that males actively contribute to the reproduction strategy of M. hellenica. Genetic analysis of 15 geographically distant Greek populations, in relation to data from Turkey, showed a strong genetic affinity between the populations of the two countries. The silver fly, Neoleucopis kartliana Tanasijtshuk (Diptera: Chamaemyiidae), is the most abundant predator of M. hellenica in Greece, and it is being considered for biological control against M. hellenica in invaded regions. In the current Doctoral Thesis, the molecular and morphological identification of Neoleucopis populations from 22 sites in Greece and six sites from Ischia (Italy) revealed three distinct genetic clusters within Neoleucopis, leading to the identification of N. kartliana and the emergence of two possibly new, yet undescribed species, namely Neoleucopis n. sp. A and Neoleucopis n. sp. B. Neoleucopis kartliana was the only species present on Ischia Island after the biological control efforts conducted on the island against M. hellenica. All three Neoleucopis species exhibit both molecular and morphological differentiations. Mostly present in central and northern Greece, N. kartliana has multiple generations per year and a 1:1 sex ratio. Females emerge with few mature eggs, but egg production increases exponentially within eight days. Neoleucopis n. sp. B is present in the northmost parts of Greece. Both N. kartliana and Neoleucopis n. sp. B have a strong preference for M. hellenica over the non-target species tested, Icerya purchasi Maskell (Hemiptera: Monophlebidae). Both N. kartliana and Neoleucopis n. sp. B exhibited significantly higher larval growth when preying on M. hellenica, especially for N. kartliana, and both predators showed higher survival rates when provided with M. hellenica rather than the non-target species. Neoleucopis n. sp. A is found mainly in western and southern Greece and is morphologically close to N. kartliana, but can be easily distinguished through the examination of male genitalia. This study highlighted the active role of male individuals of M. hellenica, demonstrating the coexistence of sexual reproduction and parthenogenesis in its natural populations in Greece. Human influence on the species’ geographic distribution was confirmed, as well as the shared evolutionary origin of populations in Greece and Turkey. Neoleucopis kartliana was found to act on all developmental stages of its prey and was identified as the species that contributed to the regulation of M. hellenica populations on the island of Ischia. The fact that N. kartliana and Neoleucopis n. sp. B exhibit prey specificity on M. hellenica, renders them promising candidates for the biological control of M. hellenica in areas outside its natural range where it has invaded.To Marchalina hellenica, ενδημικό είδος της Ελλάδας και της Τουρκίας, διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην παραγωγή μελιού. Ωστόσο, μετά την εισβολή του σε νέες περιοχές, όπως στην Ιταλία (Ίσκια), την Αυστραλία και την Κροατία, απουσία φυσικών εχθρών, επέφερε δυσμενείς επιπτώσεις στα δένδρα-ξενιστές του, οδηγώντας τα στη νέκρωση. Παρά το γεγονός ότι αρχικώς θεωρούταν αυστηρώς θηλυτόκο είδος, αργότερα παρατηρήθηκαν αρσενικά άτομα στην περιοχή της φυσικής εξάπλωσής του. Η παρούσα μελέτη αποκάλυψε ότι πληθυσμοί M. hellenica παράγουν αρσενικά άτομα στην Ελλάδα, με την εμφάνισή τους να επαναλαμβάνεται για δύο διαδοχικά έτη, καταδεικνύοντας ότι συμβάλλουν ενεργά στη στρατηγική αναπαραγωγής του εντόμου. Η γενετική ανάλυση 15 γεωγραφικά απομακρυσμένων πληθυσμών M. hellenica στην Ελλάδα και η σύγκριση τους με πληθυσμούς του από την Τουρκία έδειξε ισχυρή γενετική συγγένεια μεταξύ των πληθυσμών των δύο χωρών. Το Neoleucopis kartliana είναι ο θηρευτής του M. hellenica με τη μεγαλύτερη αφθονία στην Ελλάδα και εξετάζεται για τη βιολογική καταπολέμηση του εντόμου σε περιοχές όπου έχει εισβάλει. Στην παρούσα Διδακτορική Διατριβή, η μοριακή και η μορφολογική αναγνώριση των πληθυσμών του γένους Neoleucopis από 22 περιοχές στην Ελλάδα και έξι περιοχές από τη νήσο Ίσκια (Ιταλία) αποκάλυψε τρία διακριτά συμπλέγματα απλοτύπων εντός του γένους, οδηγώντας στο συμπέρασμα ότι πρόκειται για τρία είδη, το N. kartliana, και δύο πιθανώς νέα για την επιστήμη, το Neoleucopis n. sp. A και το Neoleucopis n. sp. B. Τα τρία είδη Neoleucopis παρουσιάζουν γενετικές και μορφολογικές διαφορές. Το N. kartliana είναι το μόνο είδος το οποίο βρέθηκε στην Ίσκια μετά το εγχείρημα της βιολογικής καταπολέμησης του M. hellenica. Το N. kartliana είναι παρόν κυρίως στην κεντρική και τη βόρεια Ελλάδα, έχει πολλαπλές γενιές ανά έτος και αναλογία φύλου 1:1. Η εμφάνιση των τέλειων θηλυκών ατόμων συνοδεύεται από λίγα ώριμα ωά στις ωοθήκες τους, αλλά η ωοπαραγωγή αυξάνεται εκθετικά εντός οκτώ ημερών. Το Neoleucopis n. sp. B εντοπίζεται στη βόρεια Ελλάδα. Το N. kartliana και το Neoleucopis n. sp. B επιδεικνύουν σημαντικά υψηλότερη επιβίωση όταν τρέφονται με το M. hellenica σε σχέση με το είδος μη-στόχο, Icerya purchasi, με τη διαφοροποίηση της ανάπτυξης των προνυμφών να είναι σημαντικά υψηλότερη στο M. hellenica, ειδικά για το N. kartliana. Αμφότερα τα δύο είδη παρουσίασαν υψηλότερη επιβίωση όταν εξετράφησαν με το M. hellenica, σε σχέση με το I. purchasi. Το Neoleucopis n. sp. A, το οποίο εντοπίζεται κυρίως στη δυτική και τη νότια Ελλάδα, παρουσιάζει μορφολογικές ομοιότητες με το N. kartliana, ωστόσο η αναγνώριση των δύο ειδών είναι εύκολα εφικτή κατόπιν της εξέτασης του γεννητικού οπλισμού τους. Η παρούσα μελέτη ανέδειξε τον ενεργό ρόλο των αρσενικών ατόμων M. hellenica, καταδεικνύοντας την παράλληλη ύπαρξη της σεξουαλικής αναπαραγωγής και της παρθενογένεσης στους φυσικούς πληθυσμούς της Ελλάδας. Επιβεβαιώθηκε η ανθρώπινη συμβολή στη γεωγραφική εξάπλωση του είδους και η κοινή εξελικτική προέλευση των πληθυσμών της Ελλάδας και της Τουρκίας. Το N. kartliana έδρασε σε όλα τα στάδια της ανάπτυξης του θηράματος και αναγνωρίστηκε ως το είδος το οποίο συνέβαλε στη ρύθμιση των πληθυσμών του κοκκοειδούς στη νήσο Ίσκια. Η τροφική εξειδίκευση την οποία επιδεικνύουν τα αρπακτικά N. kartliana και Neoleucopis n. sp. B στο M. hellenica τα καθιστά ελπιδοφόρους παράγοντες βιολογικής καταπολέμησης του M. hellenica σε περιοχές εκτός της περιοχής της φυσικής εξάπλωσής του, όπου αυτό έχει εισβάλει
Συνεργατικός προσαρμοστικός έλεγχος πλοήγησης βασισμένος σε προβλεπτή οχηματικών πλατούν με καθυστερήσεις ενεργοποιητή και επικοινωνίας
No full textTraffic flow efficiency and safety can be significantly improved via Cooperative Adaptive Cruise Control (CACC) of vehicular platoons. One critical property in vehicle platooning is string stability, which is essential for ensuring both safety and efficiency. String stability serves as a key indicator of how efficiently disturbances are attenuated as they propagate upstream in a platoon. However, the benefits of string (and vehicle) stability may be compromised in the presense of delays in actuation, sensing, or communication. This research aims to develop predictor-based CACC designs to compensate the negative effects of long actuation and communication delays in vehicular platoons. The proposed control design framework is applied to heterogeneous vehicular platoons, where each vehicle's dynamics are modeled by a third-order linear system with input delay. For each design we develop, we establish vehicle stability, string stability, and tracking of the desired speed/spacing. The proofs of individual vehicle stability, string stability, and regulation rely mainly on employment of an input-output approach on the frequency/time domains. We present consistent simulation results, including validations with real traffic data. We further provide experimental validation results, in a pair of real vehicles, of one of our predictor-based CACC designs.Η αποδοτικότητα και η ασφάλεια της κυκλοφορίας μπορούν να βελτιωθούν σημαντικά μέσω του Συνεργατικού Προσαρμοστικού Ελέγχου Ταχύτητας (Cooperative Adaptive Cruise Control – CACC) σε φάλαγγες οχημάτων. Μία κρίσιμη ιδιότητα στις φάλαγγες οχημάτων είναι η αλυσιδωτή ευστάθεια (string stability), η οποία είναι απαραίτητη για τη διασφάλιση τόσο της ασφάλειας όσο και της αποδοτικότητας. Η αλυσιδωτή ευστάθεια λειτουργεί ως βασικός δείκτης του πόσο αποτελεσματικά αποσβένονται οι διαταραχές καθώς διαδίδονται προς τα πίσω μέσα στη φάλαγγα. Ωστόσο, τα οφέλη της αλυσιδωτής (και της επιμέρους οχηματικής) ευστάθειας μπορεί να υποβαθμιστούν παρουσία καθυστερήσεων στην ενεργοποίηση, στην αίσθηση ή στην επικοινωνία. Η παρούσα έρευνα στοχεύει στην ανάπτυξη σχεδιάσεων CACC με προβλεπτικούς ελεγκτές (predictor-based), με σκοπό την αντιστάθμιση των αρνητικών επιδράσεων μεγάλων καθυστερήσεων ενεργοποίησης και επικοινωνίας σε φάλαγγες οχημάτων. Το προτεινόμενο πλαίσιο σχεδίασης ελέγχου εφαρμόζεται σε ετερογενείς φάλαγγες οχημάτων, όπου η δυναμική κάθε οχήματος προσεγγίζεται από ένα γραμμικό σύστημα τρίτης τάξης με καθυστέρηση εισόδου. Για κάθε σχεδίαση που αναπτύσσουμε, τεκμηριώνουμε την ευστάθεια του οχήματος, την αλυσιδωτή ευστάθεια και την παρακολούθηση της επιθυμητής ταχύτητας/απόστασης. Οι αποδείξεις της ευστάθειας, της αλυσιδωτής ευστάθειας και της ρύθμισης βασίζονται κυρίως στη χρήση μιας προσέγγισης εισόδου-εξόδου στους τομείς της συχνότητας και του χρόνου. Παρουσιάζονται συνεπή αποτελέσματα προσομοιώσεων, συμπεριλαμβανομένων επικυρώσεων με πραγματικά δεδομένα κυκλοφορίας. Επιπλέον, παρέχονται πειραματικά αποτελέσματα επικύρωσης σε ένα ζεύγος πραγματικών οχημάτων, για μία από τις προβλεπτικές σχεδιάσεις CACC που προτείνονται
Η επίδραση ευεργετικών μικροοργανισμών και φυσικών μεταβολιτών στην αμυντική απόκριση των φυτών υπό συνθήκες καταπόνησης
No full textClimate change and the increasing frequency of drought events threaten global food security, making the improvement of crop resilience a pressing necessity. Tomato (Solanum lycopersicum), one of the most important horticultural crops worldwide, is highly sensitive to water deficit. Beneficial plant-associated microorganisms, particularly fungal endophytes and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), are emerging as powerful allies to mitigate abiotic stresses, yet the mechanistic basis of their protective roles remains insufficiently understood. This thesis focuses on the endophytic fungus Fusarium solani strain K (FsK), isolated from tomato roots, as a central model for understanding microbial contributions to drought resilience. Using a multi-level approach that integrated physiology, transcriptomics, and metabolomics, it has been investigated how FsK reprograms host responses under both well-watered and water-limited conditions. In addition, complementary studies examined multipartite inoculations with AMF to evaluate the broader context of microbial synergies under drought and salinity. FsK colonization significantly enhanced plant performance under drought, increasing biomass, height, and relative water content. Transcriptome analysis revealed FsK-dependent modulation of WRKY and DREB transcription factors, MAPK signaling components, and ABA-related regulators. Metabolomic profiling identified priming-associated metabolites such as malic acid, kaempferol derivatives, and D-glucosamine, while hormonal analyses showed that FsK elevated abscisic acid (ABA) and jasmonic acid (JA) levels, reinforcing stress signal transduction. Using the ABA-deficient flacca mutant, it has been demonstrated that FsK does not rely on de novo ABA biosynthesis but instead reactivates stored conjugates and primes guard cell signaling pathways (OST1, CPKs, MAPKs, SLAC1), enabling efficient stomatal control under drought. Beyond single inoculations, multipartite experiments revealed that FsK interacts with AMF in a stress-specific manner: synergistic under drought, enhancing water status and nutrient balance, but more variable under salinity, where FsK remained the dominant driver of stress modulation. Collectively, this work establishes FsK as the primary focus and novel contributor to tomato drought tolerance by functioning as a systemic priming agent. It remodels transcriptional and metabolic networks, enhances hormonal crosstalk, and improves water-use efficiency, while also shaping the outcome of multi-partner microbial interactions. These findings provide a mechanistic basis for harnessing beneficial endophytes such as FsK in sustainable strategies to improve crop resilience under climate-induced water scarcity.Η κλιματική αλλαγή και η αυξανόμενη συχνότητα εμφάνισης περιόδων ξηρασίας απειλούν την παγκόσμια επισιτιστική ασφάλεια, καθιστώντας την ενίσχυση της ανθεκτικότητας των καλλιεργειών επείγουσα ανάγκη. Η τομάτα (Solanum lycopersicum), ένα από τα σημαντικότερα κηπευτικά παγκοσμίως, είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη στην έλλειψη νερού. Οι ευεργετικοί μικροοργανισμοί που σχετίζονται με τα φυτά, ιδιαίτερα οι ενδοφυτικοί μύκητες και οι μυκορριζικοί μύκητες (AMF), αναδεικνύονται σε ισχυρούς συμμάχους για την αντιμετώπιση των αβιοτικών στρες, ωστόσο οι μηχανισμοί στους οποίους βασίζεται η προστατευτική τους δράση παραμένουν ανεπαρκώς κατανοητοί. Η παρούσα διατριβή εστιάζει στον ενδοφυτικό μύκητα Fusarium solani στέλεχος K (FsK), που απομονώθηκε από ρίζες τομάτας, ως κεντρικό μοντέλο για τη διερεύνηση της συμβολής των μικροοργανισμών στην ανθεκτικότητα έναντι της ξηρασίας. Μέσω μιας πολυεπίπεδης προσέγγισης που συνδύασε φυσιολογική ανάλυση, μεταγραφωματική και μεταβολωμική, διερευνήθηκε ο τρόπος με τον οποίο ο FsK επαναπρογραμματίζει τις αντιδράσεις του φυτού τόσο υπό κανονικές συνθήκες όσο και υπό περιορισμένη άρδευση. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκαν συμπληρωματικές μελέτες πολυμικροβιακών εμβολιασμών με AMF για την αξιολόγηση των μικροβιακών συνεργειών υπό συνθήκες ξηρασίας και αλατότητας. Ο αποικισμός από τον FsK βελτίωσε σημαντικά την απόδοση των φυτών υπό ξηρασία, αυξάνοντας τη βιομάζα, το ύψος και την περιεκτικότητα των φύλλων σε νερό. Η ανάλυση μεταγραφώματος αποκάλυψε ρύθμιση παραγόντων μεταγραφής τύπου WRKY και DREB, στοιχείων του μονοπατιού MAPK, καθώς και ρυθμιστών που σχετίζονται με το αμπσισικό οξύ (ABA). Η μεταβολωμική ανάλυση εντόπισε μεταβολίτες που σχετίζονται με φαινόμενα προετοιμασίας (priming), όπως το μηλικό οξύ, παράγωγα καμφερόλης και D-γλυκοζαμίνης, ενώ η ανάλυση ορμονών έδειξε ότι ο FsK αύξησε τα επίπεδα του ABA και του γιασμονικού οξέος (JA), ενισχύοντας τη μεταγωγή σημάτων καταπόνησης. Χρησιμοποιώντας τον ABA-ανεπαρκή μεταλλαγμένο γενότυπο flacca, αποδείχθηκε ότι ο FsK δεν βασίζεται στη de novo βιοσύνθεση ABA, αλλά αντιθέτως ενεργοποιεί εκ νέου αποθηκευμένες συζεύξεις και προετοιμάζει τα μονοπάτια σηματοδότησης των στοματικών κυττάρων (OST1, CPKs, MAPKs, SLAC1), επιτρέποντας αποτελεσματικό έλεγχο των στομάτων υπό συνθήκες ξηρασίας. Πέρα από τους μόνο- εμβολιασμούς, τα πειράματα πολυμικροβιακών αλληλεπιδράσεων έδειξαν ότι ο FsK αλληλεπιδρά με τους AMF αναλόγως από το είδος της καταπόνησης: παρουσιάζοντας συνεργιστική δράση υπό ξηρασία, με βελτίωση της υδατικής κατάστασης και της θρεπτικής ισορροπίας, αλλά με πιο μεταβλητή συμπεριφορά υπό αλατότητα, όπου ο FsK παρέμεινε ο κυρίαρχος ρυθμιστής της απόκρισης του φυτού. Συνολικά, η παρούσα εργασία αναδεικνύει τον FsK ως βασικό παράγοντα και ρυθμιστή της ανθεκτικότητας της τομάτας στην ξηρασία, λειτουργώντας ως συστηματικός παράγοντας προετοιμασίας (priming agent). Ο FsK αναδιαμορφώνει τα μεταγραφικά και μεταβολικά δίκτυα, ενισχύει τη διακυτταρική επικοινωνία των φυτικών ορμονών και βελτιώνει την αποδοτικότητα χρήσης νερού, ενώ παράλληλα καθορίζει την έκβαση των πολυμικροβιακών αλληλεπιδράσεων. Τα ευρήματα αυτά προσφέρουν μηχανιστική βάση για την αξιοποίηση ευεργετικών ενδοφύτων, όπως ο FsK, σε βιώσιμες στρατηγικές ενίσχυσης της ανθεκτικότητας των καλλιεργειών σε συνθήκες έλλειψης νερού που προκαλεί η κλιματική αλλαγή
Sustainable food consumption - perceptions, practices and behaviors: an analysis in the Region of Attica
No full textThis doctoral dissertation focuses on sustainable food consumption in the Attica region, investigating in depth the attitudes, perceptions, and practices of consumers within a context of ongoing socio-economic and environmental challenges. The research aims to unravel the complexity of the relationship between personal values, social expectations, and everyday consumption choices, with a particular emphasis on understanding how the concept of sustainability is interpreted and integrated into dietary practices. The methodological approach combined quantitative and qualitative tools to provide a multifaceted depiction of the phenomenon. The quantitative study highlighted distinctions in consumer preferences, revealing profiles that range from environmentally conscious consumers to more traditional and pragmatic attitudes. The qualitative analysis revealed sustainability as a dynamic and multidimensional concept, where environmental, social, and cultural factors are intertwined, shaping purchasing behavior. Findings indicate that, despite economic constraints, many consumers demonstrate tendencies aligned with the principles of sustainable diets, particularly in their preference for local, seasonal, and organic products. However, a lack of information, financial barriers, and skepticism toward institutional measures and certifications pose significant challenges. The dissertation underscores the need for comprehensive policies and strategies that promote consumer awareness and empowerment, thereby advancing the transition toward a sustainable food production and consumption system. This study contributes to the international discourse on sustainable diets by providing empirical data and policy recommendations that can be applied both within the Greek context and more broadly in the Mediterranean region, enhancing understanding of the factors that influence sustainable purchasing behavior.Η παρούσα διδακτορική διατριβή εστιάζει στη βιώσιμη κατανάλωση τροφίμων στην περιφέρεια Αττικής, διερευνώντας σε βάθος τις στάσεις, αντιλήψεις και πρακτικές των καταναλωτών μέσα σε ένα πλαίσιο διαρκών κοινωνικοοικονομικών και περιβαλλοντικών προκλήσεων. Η έρευνα αποσκοπεί στην αποκάλυψη της πολυπλοκότητας που διέπει τη σχέση μεταξύ προσωπικών αξιών, κοινωνικών προσδοκιών και καθημερινών καταναλωτικών επιλογών, με ιδιαίτερη έμφαση στην κατανόηση των τρόπων με τους οποίους η έννοια της βιωσιμότητας νοηματοδοτείται και ενσωματώνεται στις διατροφικές πρακτικές. Η μεθοδολογική προσέγγιση συνδύασε ποσοτικά και ποιοτικά εργαλεία, με στόχο την πολύπλευρη αποτύπωση του φαινομένου. Η ποσοτική έρευνα ανέδειξε διαφοροποιήσεις στις καταναλωτικές προτιμήσεις, αποτυπώνοντας προφίλ που κυμαίνονται από περιβαλλοντικά ευαισθητοποιημένους καταναλωτές έως πιο παραδοσιακές στάσεις. Η ποιοτική ανάλυση ανέδειξε τη βιωσιμότητα ως μια δυναμική και πολυδιάστατη έννοια, όπου περιβαλλοντικές, κοινωνικές και πολιτισμικές παράμετροι συνυφαίνονται, επηρεάζοντας την αγοραστική συμπεριφορά. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι, παρά τους οικονομικούς περιορισμούς, πολλοί καταναλωτές εμφανίζουν τάσεις ευθυγράμμισης με τις αρχές της βιώσιμης διατροφής, ιδιαίτερα όσον αφορά την προτίμηση τοπικών, εποχικών και βιολογικών προϊόντων. Ωστόσο, η έλλειψη πληροφόρησης, η οικονομική επιβάρυνση και η δυσπιστία απέναντι σε θεσμικά μέτρα και πιστοποιήσεις αποτελούν σημαντικά εμπόδια. Η διατριβή υπογραμμίζει την ανάγκη σχεδιασμού ολοκληρωμένων πολιτικών και στρατηγικών που να προάγουν την ενημέρωση και την ενδυνάμωση των καταναλωτών, ενισχύοντας έτσι την πορεία προς ένα βιώσιμο σύστημα παραγωγής και κατανάλωσης τροφίμων. Η μελέτη συμβάλλει στη διεθνή συζήτηση γύρω από τη βιώσιμη διατροφή, παρέχοντας εμπειρικά δεδομένα και προτάσεις πολιτικής που μπορούν να αξιοποιηθούν τόσο στο ελληνικό όσο και στο ευρύτερο μεσογειακό πλαίσιο, ενισχύοντας την κατανόηση των παραγόντων που καθορίζουν τη βιώσιμη αγοραστική συμπεριφορά
Μοντελοποίηση νέων προσεγγίσεων μηχανικής μάθησης που βασίζονται σε δεδομένα για την πρόβλεψη κυκλοφοριακής συμφόρησης και ενέργειας
No full textThe transition to sustainable smart cities (SC), intelligent energy and transportation systems is crucial for addressing the challenges of modern urbanization and climate change. The increasing demand for accurate forecasting in energy systems and traffic networks has led to significant advancements in machine learning (ML) and data-driven approaches like timeseries regression and classification. This thesis explores these two critical domains, focusing on multistep-ahead forecasting methodologies and their applications in energy and traffic systems, exploring novel traffic prediction techniques for filling missing information, but also combining the use of traffic forecasts to predict electric vehicle (EV) charging demands. The research is structured around three main pillars of forecasting—Direct, Recursive, and Sequence-to-Sequence (seq2seq) Forecasting—each of which leverages novel model development and ensemble techniques to enhance prediction accuracy. In the energy domain, this thesis contributes to both short-term and medium-term energy forecasting (EF) by developing advanced ML-based models for energy generation and load. Similarly, in the traffic domain, the research addresses traffic congestion prediction using a classification approach for filling missing information or regression for multistep ahead forecasting. These models incorporate factors such as weather, seasonality, user behavior, and system dynamics. Regarding the new novel models presentation, several new approaches have been implemented, one for each multistep ahead timeseries forecasting strategy. Starting with a comprehensive literature review of forecasting techniques for energy load/generation forecasting (EGF/ELF) and traffic congestion prediction (TCP), this research highlights the challenges and state-of-the-art methodologies in each domain. Furthermore, the thesis continues with a novel preprocessing prediction approach for filling missing information on street traffic level. In parallel, two novel multi-step EF approaches were modeled. A dynamic weighted ensemble method was developed for EGF using recursive strategy and a multi-energy, multi-model strategy (MEMMS) for direct heating, cooling and electricity ELF. Taking into consideration the literature gaps and the models' results developed on direct and recursive multistep EF, this research advances the field by introducing a novel seq2seq decision tree (Seq2seqT3DT), a novel tolerance-aware seq2seq tree model with three-dimensional input, a Decision Tree (DT) designed for multi-step forecasting regression tasks, capable for both acurate TCP and EF. The work concludes in a unified framework for EV charging ELF, developing a new logarithmic zero-inflated (LogZI) ensemble model, combining traffic predictions with user-specific and environmental data to enhance EV grid integration. By developing robust and scalable models, the research demonstrates the potential of data-driven approaches to address real-world challenges in these interconnected fields.The results showcase significant improvements in prediction accuracy, computational efficiency and interoperability, with potential implications for smart grid optimization, urban planning, and sustainable development. This thesis not only bridges the gap between energy and traffic systems but also establishes a foundation for future research in integrated forecasting solutions.Η μετάβαση σε βιώσιμες έξυπνες πόλεις (SC) με ευφυή ενεργειακά και συγκοινωνιακά συστήματα είναι κρίσιμη για την αντιμετώπιση των προκλήσεων του σύγχρονου αστικού περιβάλλοντος και της κλιματικής αλλαγής. Η αυξανόμενη ζήτηση για ακριβή πρόβλεψη στα ενεργειακά συστήματα και στα κυκλοφοριακά δίκτυα έχει οδηγήσει σε σημαντικές προόδους στη μηχανική μάθηση (ML) και σε προσεγγίσεις βασισμένες στα δεδομένα, όπως η παλινδρόμηση και η ταξινόμηση χρονοσειρών. Η παρούσα διατριβή εξερευνά αυτούς τους δύο κρίσιμους τομείς, εστιάζοντας σε μεθοδολογίες πολυβηματικής πρόβλεψης και στις εφαρμογές τους στα ενεργειακά και κυκλοφοριακά συστήματα, εξετάζοντας νέες τεχνικές πρόβλεψης κυκλοφορίας για τη συμπλήρωση ελλιπών πληροφοριών, αλλά και συνδυάζοντας τις κυκλοφοριακές προβλέψεις για την εκτίμηση της ζήτησης φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV). Η έρευνα δομείται γύρω από τρεις κύριους πυλώνες πρόβλεψης—Direct, Recursive και Sequence-to-Sequence (Seq2Seq)—ο καθένας από τους οποίους αξιοποιεί νέα ανάπτυξη μοντέλων και τεχνικές συνόλων (ensembles) για την ενίσχυση της ακρίβειας πρόβλεψης. Στον ενεργειακό τομέα, η διατριβή συμβάλλει τόσο στη βραχυπρόθεσμη όσο και στη μεσοπρόθεσμη ενεργειακή πρόβλεψη (EF) μέσω της ανάπτυξης προηγμένων μοντέλων ML για την παραγωγή και το φορτίο. Αντίστοιχα, στον τομέα της κυκλοφορίας, η έρευνα ασχολείται με την πρόβλεψη συμφόρησης χρησιμοποιώντας προσέγγιση ταξινόμησης για τη συμπλήρωση ελλιπών πληροφοριών ή παλινδρόμηση για πολυβηματική πρόβλεψη. Τα μοντέλα αυτά ενσωματώνουν παράγοντες όπως ο καιρός, η εποχικότητα, η συμπεριφορά των χρηστών και η δυναμική των συστημάτων. Όσον αφορά την παρουσίαση νέων μοντέλων, υλοποιήθηκαν αρκετές νέες προσεγγίσεις, μία για κάθε στρατηγική πολυβηματικής πρόβλεψης χρονοσειρών. Ξεκινώντας με μια εκτενή βιβλιογραφική ανασκόπηση των τεχνικών πρόβλεψης για την πρόβλεψη παραγωγής/φορτίου ενέργειας (EGF/ELF) και την πρόβλεψη κυκλοφοριακής συμφόρησης (TCP), η έρευνα αναδεικνύει τις προκλήσεις και τις μεθοδολογίες αιχμής σε κάθε τομέα. Επιπλέον, η διατριβή συνεχίζει με μια νέα προσέγγιση προγνωστικής προεπεξεργασίας για τη συμπλήρωση ελλιπών πληροφοριών στο επίπεδο της οδικής κυκλοφορίας. Παράλληλα, μοντελοποιούνται δύο νέες πολυβηματικές προσεγγίσεις για την EF. Αναπτύχθηκε μια δυναμική σταθμισμένη μέθοδος συνόλου για την EGF με αναδρομική στρατηγική, καθώς και μια πολυενεργειακή, πολυμοντελική στρατηγική (MEMMS) για άμεση (direct) πρόβλεψη φορτίου θέρμανσης, ψύξης και ηλεκτρισμού στην ELF. Λαμβάνοντας υπόψη τα κενά της βιβλιογραφίας και τα αποτελέσματα των μοντέλων που αναπτύχθηκαν στις direct και recursive πολυβηματικές EF, η έρευνα προωθεί το πεδίο εισάγοντας ένα νέο δέντρο αποφάσεων seq2seq (Seq2seqT3DT), ένα νέο μοντέλο δέντρου seq2seq «ευαίσθητο σε ανοχές» (tolerance-aware) με τρισδιάστατες εισόδους, ένα Δέντρο Αποφάσεων σχεδιασμένο για πολυβηματικά έργα παλινδρόμησης πρόβλεψης, ικανό τόσο για ακριβή TCP όσο και για EF. Η εργασία ολοκληρώνεται με ένα ενοποιημένο πλαίσιο για την ELF φόρτισης EV, αναπτύσσοντας ένα νέο λογαριθμικό zero-inflated μοντέλο συνόλου (LogZI), το οποίο συνδυάζει κυκλοφοριακές προβλέψεις με δεδομένα χρήστη και περιβαλλοντικές πληροφορίες για τη βελτίωση της ενσωμάτωσης των EV στο δίκτυο. Με την ανάπτυξη στιβαρών και επεκτάσιμων μοντέλων, η έρευνα καταδεικνύει το δυναμικό των προσεγγίσεων που βασίζονται στα δεδομένα για την αντιμετώπιση πραγματικών προκλήσεων σε αυτούς τους αλληλένδετους τομείς. Τα αποτελέσματα καταγράφουν σημαντικές βελτιώσεις στην ακρίβεια πρόβλεψης, την υπολογιστική αποδοτικότητα και τη διαλειτουργικότητα, με δυνητικές επιπτώσεις στη βελτιστοποίηση των έξυπνων δικτύων, στον αστικό/πολεοδομικό σχεδιασμό και στη βιώσιμη ανάπτυξη. Η διατριβή αυτή όχι μόνο γεφυρώνει το χάσμα μεταξύ ενεργειακών και κυκλοφοριακών συστημάτων, αλλά και θέτει τα θεμέλια για μελλοντική έρευνα σε ολοκληρωμένες λύσεις πρόβλεψης
Τhe application of the principle of transparency in Αrtificial Ιntelligence
No full textΤhis PhD thesis has as its primary objective the investigation of the conceptual content and the limits of application of the principle of transparency in the context of artificial intelligence systems, in light of the new regulatory framework, taking into account the technological nature and the inherent obstacles associated with such an application. Specifically, the following key sub-questions are posed: What is the precise content and what are the dimensions of the principle of transparency when applied to machine learning technologies and algorithmic decision-making? How is this principle grounded in the provisions of the GDPR and what is its relationship to other principles and concepts, such as explainability, traceability, and accountability? What is the role of case law in interpreting the relevant provisions and in shaping a right to explanation? How has the concept of transparency been addressed in European, as well as in other international, legal orders to date? How does the notion of transparency differ in the AI Act — in relation to the GDPR — and what is the content of the new obligations? Finally, how has the issue of transparency been treated by existing impact assessment methodologies and models, as tools for oversight and accountability?Η παρούσα διδακτορική διατριβή έχει ως πρωταρχικό αντικείμενο τη διερεύνηση του εννοιολογικού περιεχομένου και των ορίων εφαρμογής της αρχής της διαφάνειας στο πλαίσιο των συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης υπό το φως του νέου κανονιστικού πλαισίου, λαμβάνοντας υπόψη την τεχνολογική φύση και τα εγγενή εμπόδια που συνδέονται με μια τέτοια εφαρμογή. Ειδικότερα, τίθενται τα επιμέρους βασικά ερωτήματα: Ποιο είναι το ακριβές περιεχόμενο και οι διαστάσεις της αρχής της διαφάνειας όταν εφαρμόζεται σε τεχνολογίες μηχανικής μάθησης και αλγοριθμικής λήψης αποφάσεων; Πώς θεμελιώνεται η αρχή αυτή μέσα από τις διατάξεις του ΓΚΠΔ και ποια είναι η σχέση της με άλλες αρχές και έννοιες, όπως η επεξηγησιμότητα, η ιχνηλασιμότητα και η λογοδοσία; Ποιος είναι ο ρόλος της νομολογίας στην ερμηνεία των σχετικών διατάξεων και στη διαμόρφωση ενός δικαιώματος στην επεξήγηση; Πώς έχει αντιμετωπισθεί η έννοια της διαφάνειας στην ευρωπαϊκή, αλλά και σε άλλες διεθνείς έννομες τάξεις μέχρι σήμερα; Πώς διαφοροποιείται η έννοια της διαφάνειας στον ΑΙΑ – σε σχέση με τον ΓΚΠΔ – και ποιο είναι το περιεχόμενο των νέων υποχρεώσεων; Τέλος, πώς έχει αντιμετωπισθεί το ζήτημα της διαφάνειας από τις υφιστάμενες μεθοδολογίες και μοντέλα εκτίμησης αντικτύπου, ως εργαλεία ελέγχου και λογοδοσίας
Composition of the opera "Die Lebenden": theoretical investigation of the "uncanniness" in music
No full textThis doctoral dissertation constitutes a dual investigation combining theoretical research and compositional practice. The first part develops a theoretical exploration of the concept of the uncanny in music, relating it to ontology, phenomenology, and the philosophy of aesthetics. Drawing on thinkers such as Heidegger, Adorno, Derrida, Levinas, and Bowie, it examines the relationship between sound, being, silence, and the failure of thematic articulation. Within this framework, music is approached as a field of revelation and as a form of negative metaphysics, where experience transcends language and representation. The second part focuses on the composition of the opera die Lebenden, which serves both as an application and a continuation of the theoretical discourse. The work explores the uncanny through compositional and dramaturgical strategies of narrative failure, structural fragmentation, and heterotopic spatiality. By interweaving music, text, image, and space, the opera seeks to expose music as a site of otherness and existential encounter, where the aesthetic, philosophical, and experiential dimensions converge within a unified creative process.Η παρούσα διατριβή συνιστά μια διττή έρευνα θεωρητικής και συνθετικής φύσεως. Το πρώτο μέρος επιχειρεί μια θεωρητική διερεύνηση της έννοιας της ανοικειότητας στη μουσική, μέσα από τη σύνδεσή της με την οντολογία, τη φαινομενολογία και τη φιλοσοφία της αισθητικής. Η ανάλυση αντλεί από στοχαστές όπως οι Heidegger, Adorno, Derrida, Levinas και Bowie, εστιάζοντας στη σχέση του ήχου με το Είναι, τη σιωπή και την αποτυχία της νοηματικής θεματοποίησης. Μέσα από αυτή τη θεώρηση, η μουσική προσεγγίζεται ως πεδίο αποκάλυψης και ως μορφή αρνητικής μεταφυσικής, όπου η εμπειρία υπερβαίνει τη γλώσσα και την αναπαράσταση. Το δεύτερο μέρος αφορά τη σύνθεση της όπερας die Lebenden, η οποία λειτουργεί ως εφαρμογή και ταυτόχρονα ως ανατροφοδότηση των θεωρητικών συμπερασμάτων. Η όπερα πραγματεύεται τη συνθετική και δραματουργική έκφανση της ανοικειότητας μέσω της αποτυχίας θεματοποίησης, της αφηγηματικής πολυπλοκότητας και της ετεροτοπικής διάρθρωσης του σκηνικού χώρου. Μέσα από τη διασύνδεση μουσικής, λόγου, εικόνας και χώρου, η καλλιτεχνική πράξη επιχειρεί να αναδείξει τη μουσική ως τόπο ετερότητας και υπαρξιακής εμπειρίας, όπου το αισθητικό, το φιλοσοφικό και το βιωματικό συγκλίνουν σε μια ενιαία δημιουργική διαδικασία
Η σύνθεση στην κλασική ελληνική και η ιστορική της εξέλιξη
No full textCompounding is one of the basic processes of word formation across languages and has always been a central topic in the theoretical analysis of Language. Despite some recent studies (Harley 2009; Okubo 2013; De Belder 2017; Nóbrega 2020; Nóbrega & Panagiotidis 2020, among others), compounding has not been sufficiently studied within the premises of a realizational morphology framework, such as the framework of Distributed Morphology (Halle & Marantz 1993, 1994). Regarding Ancient Greek, there are currently no such studies about compounding. Τhe main aims of this thesis are: (a) to provide an analysis of compounding couched within the Distributed Morphology framework, (b) to propose a new typology of compounds based on their syntactic structure, and (c) to examine whether the proposed typology of Classical Greek compounds also applies in the older stages of Ancient Greek, i.e., in Mycenaean and Homeric Greek. While addressing these aims, a number of theoretical issues are discussed, such as the identity of the compound members (i.e., are they categorized or acategorial roots?), headedness, exocentricity vs. endocentricity, and compositionality vs. non-compositionality.Η σύνθεση αποτελεί μία από τις βασικότερες διαδικασίες σχηματισμού λέξεων στις γλώσσες και ήταν πάντα ένα από τα κεντρικά ζητήματα της γλωσσικής ανάλυσης. Αν και υπάρχουν ορισμένες πρόσφατες μελέτες (Harley 2009; Okubo 2013; De Belder 2017; Nóbrega 2020; Nóbrega & Panagiotidis 2020, μεταξύ άλλων), γενικώς η σύνθεση δεν έχει μελετηθεί επαρκώς στο πλαίσιο της μορφολογίας πραγμάτωσης, και συγκεκριμένα στο θεωρητικό πλαίσιο της Κατανεμημένης Μορφολογίας (Halle & Marantz 1993; 1994). Επίσης, όσον αφορά τη σύνθεση στην αρχαία ελληνική, προς το παρόν δεν έχουν δημοσιευθεί σχετικές μελέτες. Έτσι, βασικοί στόχοι της παρούσας διατριβής είναι: (α) να προσφέρει μία ανάλυση του φαινομένου της σύνθεσης στο πλαίσιο της Κατανεμημένης Μορφολογίας με δεδομένα από την κλασική ελληνική, (β) να προτείνει μία νέα τυπολογία συνθέτων της αρχαίας ελληνικής, η οποία θα βασίζεται στη συντακτική τους δομή και (γ) να εξετάσει εάν η προτεινόμενη τυπολογία των συνθέτων της κλασικής ελληνικής συναντάται και σε προηγούμενες φάσεις της αρχαίας ελληνικής, δηλ. τη μυκηναϊκή και την ομηρική ελληνική. Επιπλέον, μέσα από την ανάλυση των συνθέτων συζητούνται βασικά θεωρητικά ζητήματα, όπως η ταυτότητα των συνθετικών μερών (δηλ. αν πρόκειται για κατηγοριοποιημένες ή ακατηγοριακές ρίζες), οι έννοιες της κεφαλής, της εξωκεντρικότητας-ενδοκεντρικότητας και της (μη)συνθετικότητας
Utilizing experiential and inquiry-based learning methods for the development of competencies in future agronomists-advisors
No full textIn the 21st century, the role of the modern agricultural advisor (MAA) is evolving into a change agent, going beyond the limits of a simple supporter and guide of farmers on technical issues, with the primary objective of increasing productivity and production. MAAs, through their interventions and decisions aimed at sustainable agriculture and rural development, contribute to the well-being of society and the sustainability of the planet. To fulfill this expanded role, they need to be able to set achievable goals, collaborate to achieve them, solve complex problems successfully and act with professional ethics that upholds well-being and sustainability. Therefore, during their university studies, MAA needs to develop a profile based on scientific knowledge, skills and values, which will support them in their new, expanded role. A profile with a well-developed sense of responsibility and active participation in society. To support the development and cultivation of students' specific competences, there is an urgent need for higher education based on modern teaching methods. The PhD dissertation examines the contribution of modern educational methods to the acquisition and/or enhancement of cognitive, metacognitive, social, and communication competences and professional ethics. It also studies the contribution of modern educational methods in motivating learners to actively participate in the educational process. The research employs experimental design involving 69 students from the Agricultural University of Athens (AUA). The participants were randomly divided into three groups, each engaging in the same subject matter through a different teaching method. Two groups were exposed to experiential and inquiry-based learning method, respectively, while the control group received a conceptual processing method. The experimental phase coincided with the COVID-19 pandemic, and as a result, all sessions were conducted remotely using online platforms and tools. A mixed-methods approach was adopted: qualitative data collection resulted from the participation of students in focus groups immediately after the completion of the teaching sessions, while quantitative data collection -used for further exploration and validation of the qualitative data- resulted from the completion of questionnaires before and after the teaching sessions The findings indicate that active and participatory learning significantly enhances the development of key professional competences, professional ethos, and students’ intrinsic motivation. Students’ positive attitude towards contemporary teaching methods highlights the necessity of integrating such approaches into university education, as a means of strengthening both their learning engagement and their professional profile as agents of change.Τον 21ο αιώνα ο ρόλος του Σύγχρονου Γεωπόνου-Συμβούλου εξελίσσεται σε παράγοντα αλλαγής (change agent), ξεπερνώντας τα όρια του απλού υποστηρικτή και καθοδηγητή των γεωργών σε τεχνικά θέματα, με πρωταρχικό στόχο την αύξηση της παραγωγικότητας και της παραγωγής. Πλέον, οι Σύγχρονοι Γεωπόνοι - Σύμβουλοι με τις παρεμβάσεις και τις αποφάσεις τους, οι οποίες στοχεύουν στη βιώσιμη γεωργία και αγροτική ανάπτυξη, συντελούν στην ευημερία της κοινωνίας και στη βιωσιμότητα του πλανήτη. Για να ανταπεξέλθουν στο νέο ρόλο τους χρειάζεται να είναι ικανοί να θέτουν εφικτούς στόχους, να συνεργάζονται αρμονικά για την επίτευξή τους, να επιλύουν με επιτυχία σύνθετα προβλήματα και να δρουν με επαγγελματικό ήθος. Συνεπώς, κατά τη διάρκεια των σπουδών τους οφείλουν να αναπτύξουν ένα προφίλ βασισμένο σε επιστημονικές γνώσεις, δεξιότητες και αξίες, το οποίο θα τους υποστηρίζει στο νέο, διευρυμένο ρόλο τους. Ένα προφίλ με ανεπτυγμένη την εμπρόθετη δράση τους, δηλαδή την αίσθηση ευθύνης και ενεργού συμμετοχής τους στην κοινωνία. Ως εκ τούτου, στον 21ο αιώνα εμφανίζεται επιτακτική η ανάγκη για εκπαίδευση βασισμένη στη χρήση σύγχρονων διδακτικών μεθόδων, που θα υποστηρίξουν την ανάπτυξη και καλλιέργεια των ιδιαίτερων ικανοτήτων των φοιτητών/τριών. Η παρούσα διδακτορική μελέτη εξετάζει τη συμβολή της χρήσης σύγχρονων μεθόδων διδασκαλίας στην απόκτηση ή/και ενδυνάμωση των γνωστικών, μεταγνωστικών, κοινωνικών και επικοινωνιακών ικανοτήτων και στην ενίσχυση του επαγγελματικού ήθους. Μελετά επίσης τη συμβολή τους στην παρακίνηση των εκπαιδευόμενων για ενεργή συμμετοχή στην εκπαιδευτική διαδικασία. Η έρευνα χρησιμοποιεί την πειραματική μέθοδο, με δείγμα 69 φοιτητές και φοιτήτριες του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών (ΓΠΑ). Το δείγμα χωρίστηκε τυχαία σε 3 ομάδες, με στόχο η καθεμία να παρακολουθήσει την ίδια θεματική με εφαρμογή διαφορετικής διδακτικής μεθόδου. Ως σύγχρονες μέθοδοι εξετάστηκαν η Διερευνητική και η Βιωματική Μέθοδος διδασκαλίας, ενώ η συμβατική μέθοδος της Επεξεργασίας Εννοιών με την τεχνική της Διάλεξης αποτέλεσε την ομάδα ελέγχου. Δεδομένου ότι η πειραματική εφαρμογή συνέπεσε με την πανδημία COVID-19 οι διδασκαλίες σχεδιάστηκαν ώστε να πραγματοποιηθούν εξ αποστάσεως με τη χρήση online εκπαιδευτικών εργαλείων.Χρησιμοποιήθηκε μικτή μεθοδολογία έρευνας. Η συλλογή ποιοτικών δεδομένων προέκυψε από τη συμμετοχή των φοιτητών/τριών σε ομάδες εστίασης (focus groups) αμέσως μετά την ολοκλήρωση των διδασκαλιών, ενώ η συλλογή ποσοτικών δεδομένων προέκυψε από τη συμπλήρωση ερωτηματολογίων πριν και μετά τη διδασκαλία με στόχο η ανάλυσή τους να αξιοποιηθεί για την περαιτέρω διερεύνηση και επικύρωση των ποιοτικών δεδομένων. Τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι η ενεργή και συμμετοχική μάθηση ενισχύει ουσιαστικά την ανάπτυξη κρίσιμων επαγγελματικών ικανοτήτων και επαγγελματικού ήθους, ενώ ενδυναμώνει την εσωτερική παρακίνηση για μάθηση. Η θετική στάση των φοιτητών/τριών του ΓΠΑ και εν δυνάμει Σύγχρονων Γεωπόνων απέναντι στις σύγχρονες διδακτικές μεθόδους αναδεικνύει την αναγκαιότητα της ενσωμάτωσής τους στην πανεπιστημιακή διδασκαλία, ως μέσο ενδυνάμωσης τόσο της μαθησιακής τους δέσμευσης όσο και του επαγγελματικού τους προφίλ ως παράγοντες αλλαγής
Investigation of soil metal pollution indicators as a function of clay, organic matter and soil pH under the influence of treated wastewater and biosolids
No full textTreated wastewater and biosolids have been used in agriculture as an alternative to freshwater and as a fertilizer, respectively, a practice accompanied with many advantages and disadvantages. They contain a multitude of important plant nutrients and heavy metals depending on their origin, a factor that must be taken into account when applied to soil. A greenhouse experiment following a randomized block design was conducted in Zakynthos using simulated soils to create equidistant levels of key soil properties, including pH, organic matter, clay content, electrical conductivity (EC), heavy metals, and essential nutrients. Twelve treatments in four replications were prepared. The soils were prepared by amending virgin soil with varying quantities of sterile fine particle sand, CaO, biosolids for the enhancement of organic matter, and mixtures of heavy metal salts (Zn, Mn, Cd, Co, Cu, Cr, Ni, Pb) to achieve the equidistant levels between the soil characteristics. The 48 pots were incubated for 358 days under greenhouse conditions and irrigated with treated municipal wastewater from the local Wastewater Treatment Plant of Zakynthos. In total, five samplings were conducted after 0 days, 36 days, 187 days, 271 days and 358 days. The aim of the experiment was to investigate the interactive contributions of soil constituents—particularly heavy metals and nutrients—on soil toxicity and fertility, as well as the influence of incubation time. To assess the toxicity of heavy metals, the following pollution indices were used: Pollution Load Index (PLI), Elemental Pollution Index (EPI), Heavy Metal Load (HML), and Total Concentration Factor (TCF). The experimental results were analyzed through the construction of regression models and variance analysis (ANOVA). Linear, logarithmic, and quadratic models were tested during the regression analysis, and in each case, the optimal model was selected. The interactions studied in relation to toxicity included: •Physicochemical properties (pH, organic matter, clay, electrical conductivity) × heavy metals •Heavy metals × heavy metals •Nutrients × heavy metalsCorrespondingly, for fertility: •Physicochemical properties (pH, organic matter, clay, electrical conductivity) × nutrients •Heavy metals × nutrients •Nutrients × nutrients Regression analysis of the experimental data revealed numerous statistically significant elemental interactions. These were classified into two broad categories: interactions contributing to heavy metal accumulation and soil toxicity, and those enhancing nutrient availability and fertility. Regarding toxicity, during the first sampling, low concentrations of heavy metals were recorded, with predominant synergistic interactions. The highest contributions were observed for Mn (81.68 mg/kg), Pb (9.81 mg/kg), and Cu (12.84 mg/kg), while the HML (128.79) and PLI (7.23) indices showed significant differentiation. In the second sampling, interactions remained synergistic, with differentiation of all pollution indices, particularly HML (143.72), EPI (11.95), PLI (21.98), and TCF (8.81), while Mn (73.74 mg/kg) and Pb (31.32 mg/kg) dominated the average contributions. In the third sampling, interactions were mainly synergistic, with significant differentiation of HML (105.47), EPI (4.38), PLI (7.60), and TCF (4.39) indices, while the highest contributions were recorded for Mn (123.20 mg/kg), Zn (5.72 mg/kg), and Pb (6.55 mg/kg). In the fourth sampling, the least significant interactions were observed, mainly synergistic or synergistic/antagonistic, with higher average contributions from Mn (132.33 mg/kg) and Zn (64.11 mg/kg). In the fifth sampling, synergistic and synergistic/antagonistic interactions predominated. HML was influenced by micronutrients (66.36), EPI by physicochemical characteristics (3.03), PLI by heavy metals (4.41), and TCF by macronutrients (4.39), with average contributions from Mn 78.37 mg/kg, Zn 4.06 mg/kg, and Cu 5.89 mg/kg. These observations highlight the dominance of synergistic interactions and the variability of metal contributions in each sampling. Regarding fertility, the analysis of the five samplings showed statistically significant interactions (0.001 12 mg/kg) before decreasing again. Mn showed strong variability, reaching nearly 72 mg/kg in the third sampling before stabilizing around 55 mg/kg. Interactions with heavy metals reinforced the upward trend of NO₃ and Mg but contributed to the decline of P, Ca, Fe, and B. Overall, the soil was enriched in NO₃ and Mg over time, while the availability of key nutrients such as P, Ca, Fe, and B was reduced, with other micronutrients showing temporary fluctuations.Incubation time affected variably the various soil characteristics. A statistically significant increase in electrical conductivity was observed due to irrigation with treated wastewater, while organic matter and clay decreased. Heavy metal concentrations showed some decreasing trends over time, not statistically significant, suggesting a possible self-regulation of the system. Higher average concentrations were observed in the second sampling, except for Zn and Mn. The TCF index showed a statistically significant decreasing trend, while the other indices exhibited smaller, non-significant decreases. The findings highlight the dual role of treated wastewater and biosolids as both nutrient sources and potential contributors to soil contamination, emphasizing the importance of understanding elemental interactions in managing soil quality.Τα επεξεργασμένα υγρά απόβλητα και τα βιοστερεά έχουν χρησιμοποιηθεί στη γεωργία ως εναλλακτική αρδευτική λύση και ως λίπασμα, αντίστοιχα, μια πρακτική που συνοδεύεται από πολλά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ανάλογα με την προέλευσή τους, περιέχουν πλήθος σημαντικών θρεπτικών στοιχείων για τα φυτά και βαρέα μέταλλα, ένας παράγοντας που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την εφαρμογή τους στο έδαφος. Πραγματοποιήθηκε ένα πείραμα σε θερμοκήπιο σε πειραματική διάταξη Τυχοποιημένων Ομάδων (Randomized Block Design) στη Ζάκυνθο, χρησιμοποιώντας προσομοιωμένα εδάφη για τη δημιουργία ισαπέχοντων επιπέδων βασικών ιδιοτήτων του εδάφους, όπως το pH, η οργανική ουσία, η περιεκτικότητα σε άργιλο, η ηλεκτρική αγωγιμότητα (EC), τα βαρέα μέταλλα και τα βασικά θρεπτικά στοιχεία. Παρασκευάστηκαν δώδεκα επεμβάσεις σε τέσσερις επαναλήψεις. Τα εδάφη ετοιμάστηκαν με εμπλουτισμό παρθένου εδάφους με διαφορετικές ποσότητες αποστειρωμένης άμμου λεπτών σωματιδίων, CaO, βιοστερεών για την ενίσχυση της οργανικής ουσίας, και μιγμάτων αλάτων βαρέων μετάλλων (Zn, Mn, Cd, Co, Cu, Cr, Ni, Pb) για την επίτευξη των ισαπέχοντων επιπέδων μεταξύ των χαρακτηριστικών του εδάφους. Συνολικά, 48 γλάστρες επωάστηκαν για 358 ημέρες υπό συνθήκες θερμοκηπίου και αρδεύτηκαν με επεξεργασμένα αστικά λύματα από την τοπική Μονάδα Επεξεργασίας Λυμάτων της Ζακύνθου. Πραγματοποιήθηκαν πέντε δειγματοληψίες μετά από 0, 36, 187, 271 και 358 ημέρες. Σκοπός του πειράματος ήταν η διερεύνηση των αλληλεπιδραστικών συνεισφορών των συστατικών του εδάφους —ιδίως των βαρέων μετάλλων και των θρεπτικών στοιχείων— στην τοξικότητα και τη γονιμότητα του εδάφους, καθώς και η επίδραση του χρόνου επώασης. Για την αξιολόγηση της τοξικότητας των βαρέων μετάλλων, χρησιμοποιήθηκαν οι δείκτες ρύπανσης: Δείκτης Ρυπαντικής Φόρτισης (Pollution Load Index, PLI), Δείκτης Στοιχειακής Ρύπανσης (Elemental Pollution Index, EPI), Φορτίο βαρέων Μετάλλων (Heavy Metal Load, HML) και Ολικός Παράγων Συγκέντρωσης (Total Concentration Factor, TCF). Έγινε ανάλυση των πειραματικών αποτελεσμάτων μέσω κατασκευής μοντέλων παλινδρόμησης και ανάλυση παραλλακτικότητας - ANOVA. Ελέγχθηκαν γραμμικά, λογαριθμικά και τετραγωνικά μοντέλα κατά τη δοκιμασία παλινδρόμησης, όπου επιλέχθηκε σε κάθε περίπτωση το βέλτιστο. Οι αλληλεπιδράσεις που μελετήθηκαν σε σχέση με την τοξικότητα περιελάμβαναν: •Φυσικοχημικά χαρακτηριστικά (pH, οργανική ουσία, άργιλος, ηλεκτρική αγωγιμότητα) x βαρέα μέταλλα •Βαρέα μέταλλα x βαρέα μέταλλα •Θρεπτικά x βαρέα μέταλλαΑντίστοιχα για τη γονιμότητα: •Φυσικοχημικά χαρακτηριστικά (pH, οργανική ουσία, άργιλος, ηλεκτρική αγωγιμότητα) x θρεπτικά •Βαρέα μέταλλα x θρεπτικά •Θρεπτικά x θρεπτικάΗ ανάλυση παλινδρόμησης των πειραματικών δεδομένων αποκάλυψε πολυάριθμες στατιστικά σημαντικές στοιχειακές αλληλεπιδράσεις. Αυτές ταξινομήθηκαν σε δύο ευρείες κατηγορίες: αλληλεπιδράσεις που συμβάλλουν στη συσσώρευση βαρέων μετάλλων και την τοξικότητα του εδάφους, και εκείνες που ενισχύουν τη διαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών και τη γονιμότητα. Αναφορικά με την τοξικότητα, στην πρώτη δειγματοληψία καταγράφηκαν χαμηλές συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων, με κυρίαρχες συνεργιστικές αλληλεπιδράσεις. Οι μεγαλύτερες συμβολές αφορούσαν Mn (81,68 mg/kg), Pb (9,81 mg/kg) και Cu (12,84 mg/kg), ενώ οι δείκτες HML (128,79) και PLI (7,23) διαφοροποιήθηκαν σημαντικά. Στη δεύτερη δειγματοληψία οι αλληλεπιδράσεις παρέμειναν συνεργιστικές, με μεταβολή όλων των δεικτών ρύπανσης, ιδίως HML (143,72), EPI (11,95), PLI (21,98) και TCF (8,81), και κυριαρχία Mn (73,74 mg/kg) και Pb (31,32 mg/kg). Στην τρίτη δειγματοληψία οι αλληλεπιδράσεις ήταν κυρίως συνεργιστικές, με διαφοροποίηση των HML (105,47), EPI (4,38), PLI (7,60) και TCF (4,39), και κύριες συμβολές Mn (123,20 mg/kg), Zn (5,72 mg/kg) και Pb (6,55 mg/kg). Στην τέταρτη δειγματοληψία παρατηρήθηκαν οι ασθενέστερες, κυρίως συνεργιστικές ή συνεργιστικές/ανταγωνιστικές, με υψηλότερες μέσες συμβολές Mn (132,33 mg/kg) και Zn (64,11 mg/kg). Στην πέμπτη δειγματοληψία επικράτησαν συνεργιστικές και συνεργιστικές/ανταγωνιστικές αλληλεπιδράσεις. Ο HML επηρεάστηκε από μικροθρεπτικά (66,36), ο EPI από φυσικοχημικά (3,03), ο PLI από βαρέα μέταλλα (4,41) και ο TCF από μακροθρεπτικά (4,39), με μέσες συμβολές Mn 78,37 mg/kg, Zn 4,06 mg/kg και Cu 5,89 mg/kg. Συνολικά, οι παρατηρήσεις δείχνουν κυριαρχία συνεργιστικών αλληλεπιδράσεων και μεταβλητότητα της συμβολής των μετάλλων ανά δειγματοληψία. Όσον αφορά τη γονιμότητα, η ανάλυση των πέντε δειγματοληψιών έδειξε στατιστικά σημαντικές αλληλεπιδράσεις (0,001360 mg/kg, ενώ το K παρουσίασε διακυμάνσεις, με πτώση στη μέση και άνοδο στην 5η δειγματοληψία. Στα μικροθρεπτικά, Fe και B μειώθηκαν σταθερά (Fe 95→42 mg/kg, Β σχεδόν στο μισό). Zn, Cu και Ni είχαν παροδικές κορυφώσεις στη 2η δειγματοληψία (Zn >12 mg/kg) πριν μειωθούν ξανά. Το Mn εμφάνισε έντονη μεταβλητότητα, αγγίζοντας 72 mg/kg στην 3η δειγματοληψία πριν σταθεροποιηθεί γύρω στα 55 mg/kg. Οι αλληλεπιδράσεις με βαρέα μέταλλα ενίσχυσαν την αύξηση ΝΟ₃ και Mg, αλλά συνέβαλαν στην πτώση P, Ca, Fe και B. Συνολικά, το έδαφος εμπλουτίστηκε σε ΝΟ₃ και Mg, ενώ μειώθηκε η διαθεσιμότητα P, Ca, Fe και B, με τα υπόλοιπα μικροθρεπτικά να παρουσιάζουν παροδικές μεταβολές. Ο χρόνος επώασης επηρέασε ποικιλοτρόπως τα χαρακτηριστικά του εδάφους. Παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας λόγω της άρδευσης με ΕΥΑΑ, ενώ η οργανική ουσία και η άργιλος μειώθηκαν. Οι συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων εμφάνισαν κάποιες τάσεις μείωσης με το χρόνο μη στατιστικά σημαντική, υποδεικνύοντας μια ενδεχόμενη αυτορρύθμιση του συστήματος. Υψηλότερες μέσες συγκεντρώσεις είχαμε στη 2η δειγματοληψία εκτός από τα Zn, Mn. Ο δείκτης TCF παρουσίασε στατιστικά σημαντική πτωτική τάση, ενώ οι υπόλοιποι δείκτες εμφάνισαν μικρότερες μη στατιστικά σημαντικές μειώσεις. Τα ευρήματα υπογραμμίζουν τον διττό ρόλο των επεξεργασμένων λυμάτων και των βιοστερεών ως πηγές θρεπτικών ουσιών αλλά και εν δυνάμει παράγοντες ρύπανσης του εδάφους, τονίζοντας τη σημασία της κατανόησης των στοιχειακών αλληλεπιδράσεων για τη διαχείριση της ποιότητας του εδάφους