Institutional Repository of the Technical University of Crete
Not a member yet
19304 research outputs found
Sort by
Αναδυόμενες τάσεις στην παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας: Εξερεύνηση τεχνολογιών ροής ποταμού, αντλησοταμίευσης και θαλάσσιας ενέργειας για βιώσιμη παραγωγή ενέργειας
No full textΠερίληψη: Η παρούσα διατριβή διερευνά το εξελισσόμενο τοπίο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, εστιάζοντας ειδικά στις εξελίξεις και την ενσωμάτωση των υδροηλεκτρικών και θαλάσσιων ενεργειακών συστημάτων στο παγκόσμιο ενεργειακό πλέγμα. Η μελέτη εμβαθύνει στις τεχνολογικές καινοτομίες, τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις και την οικονομική βιωσιμότητα αυτών των ανανεώσιμων πηγών, παρέχοντας μια ολοκληρωμένη ανάλυση του ρόλου τους στην αειφόρο ενεργειακή ανάπτυξη. Η υδροηλεκτρική ενέργεια, μια καθιερωμένη πηγή, συνεχίζει να επεκτείνει την αποδοτικότητά της μέσω τεχνολογικών αναβαθμίσεων και της ενσωμάτωσης με άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ιδίως σε υβριδικά συστήματα. Η θαλάσσια ενέργεια, συμπεριλαμβανομένης της παλιρροιακής και της κυματικής ενέργειας, αν και λιγότερο ανεπτυγμένη, παρουσιάζει σημαντικές δυνατότητες λόγω της προβλέψιμης φύσης της και των τεράστιων ανεκμετάλλευτων πόρων της.
Τα περιβαλλοντικά ζητήματα που σχετίζονται με αυτές τις μορφές ενέργειας εξετάζονται κριτικά, υπογραμμίζοντας την ισορροπία μεταξύ της παραγωγής ενέργειας και της οικολογικής διατήρησης. Η παρούσα διατριβή εξετάζει την εφαρμογή προηγμένων μηχανολογικών λύσεων που αποσκοπούν στην ελαχιστοποίηση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος των υδροηλεκτρικών σταθμών και των θαλάσσιων ενεργειακών συστημάτων. Αξιολογείται επίσης η αποτελεσματικότητα των υφιστάμενων κανονιστικών πλαισίων και πολιτικών που προωθούν τη βιώσιμη ανάπτυξη αυτών των τεχνολογιών, προτείνοντας τομείς για την ενίσχυση της πολιτικής ώστε να υποστηριχθεί η περαιτέρω ενσωμάτωση στις εθνικές και διεθνείς ενεργειακές στρατηγικές.
Οι οικονομικές αναλύσεις αποκαλύπτουν ότι, ενώ το αρχικό κόστος παραμένει υψηλό, τα μακροπρόθεσμα οφέλη από την ενσωμάτωση της υδροηλεκτρικής και της θαλάσσιας ενέργειας στα συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας - όπως η σταθερότητα του δικτύου, η διαφοροποίηση του εφοδιασμού και η μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα - αντισταθμίζουν αυτές τις αρχικές δαπάνες. Η διατριβή προτείνει στρατηγικές συστάσεις για τη μείωση του κόστους μέσω τεχνολογικών καινοτομιών, πολιτικών κινήτρων και αυξημένων επενδύσεων του κυβερνητικού και ιδιωτικού τομέα
Ανάλυση ασφάλειας σε πλοία του Εμπορικού Ναυτικού κατά τον ανεφοδιασμό καυσίμων
No full textΔιπλωματική εργασία που δημιουργήθηκε ως προϋπόθεση για την απόκτηση πτυχίου από την σχολή Μηχανικών Παραγωγής και ΔιοίκησηςSummarization: Globalization is constantly increasing the need to transport raw materials and products between countries; a substantial proportion of world trade, almost 90%, is carried out by sea. As bunkering is one of the most basic functions of ships, its importance is readily apparent.
In the period from 2014 to 2022, 542 cases of pollution were reported: 290 (53.5%) cases for cargo ships, 86 (15.9%) for fishing vessels, 82 (15.1%) for service ships, 71 (13.1%) for passenger ships, and 13 (2.4%) for other types of vessels (European Maritime Safety Agency 2023).
What is common about these accidents is the fact that they are not due to the leakage of cargo oil. Instead, marine pollution by ship’s bunkers (fuel) and other pollutants (e.g., cargo residues, lubricating oils, or hydraulic oils) corresponded to 64.2% of all pollution. From 2014 to 2018, an unsettling trend has been observed by many P&I clubs: the majority, an estimated 18%, of all pollution incidents handled by their claims teams were caused by bunker spills (Gard 2019) (UK P&I 2018) (Japan P&I Club 2021). This figure represents the majority of oil spills due to marine casualties. It is evident that, while the measures currently in place have steadily reduced the occurrence of accidents, there is still room for improvement regarding the understanding and implementation of a safety-oriented mindset.
In this study, an occupational safety hazard analysis of the bunkering process will be conducted by utilizing the method of hierarchical task analysis and visualizing the results via bowtie diagrams to illustrate the inherent risks of the procedure, the preventive measures currently applied, and their efficacy. Finally, the findings will be applied to a number of case studies to verify the results of the thesis.Περίληψη: Η παγκοσμιοποίηση αυξάνει συνεχώς την ανάγκη μεταφοράς πρώτων υλών και προϊόντων μεταξύ των χωρών- ένα σημαντικό ποσοστό του παγκόσμιου εμπορίου, σχεδόν το 90%, διεξάγεται δια θαλάσσης. Καθώς ο ανεφοδιασμός καυσίμων είναι μια από τις βασικότερες λειτουργίες των πλοίων, η σημασία του είναι εύκολα αντιληπτή.
Κατά την περίοδο από το 2014 έως το 2022, αναφέρθηκαν 542 περιπτώσεις ρύπανσης: 290 (53,5%) περιπτώσεις για φορτηγά πλοία, 86 (15,9%) για αλιευτικά πλοία, 82 (15,1%) για πλοία παροχής υπηρεσιών, 71 (13,1%) για επιβατηγά πλοία και 13 (2,4%) για άλλους τύπους πλοίων (Ευρωπαϊκός Οργανισμός για την Ασφάλεια στη Θάλασσα 2023).
Το κοινό χαρακτηριστικό αυτών των ατυχημάτων είναι το γεγονός ότι δεν οφείλονται σε διαρροή πετρελαίου εμπορίας. Αντίθετα, η θαλάσσια ρύπανση από τα καύσιμα (bunkers) του πλοίου και άλλους ρύπους (π.χ. κατάλοιπα φορτίου, λιπαντικά έλαια ή υδραυλικά έλαια) αντιστοιχούσε στο 64,2% της συνολικής ρύπανσης. Από το 2014 έως το 2018, παρατηρήθηκε μια ανησυχητική τάση από πολλά P&I Clubs: η πλειοψηφία, κατ' εκτίμηση το 18%, όλων των περιστατικών ρύπανσης που χειρίστηκαν οι ομάδες αποζημίωσής τους προκλήθηκε από διαρροές καυσίμων (Gard 2019) (UK P&I 2018) (Japan P&I Club 2021). Το ποσοστό αυτό αντιπροσωπεύει την πλειονότητα των πετρελαιοκηλίδων που οφείλονται σε θαλάσσια ατυχήματα. Είναι προφανές ότι, ενώ τα μέτρα που εφαρμόζονται σήμερα έχουν μειώσει σταθερά την εμφάνιση ατυχημάτων, υπάρχουν ακόμη περιθώρια βελτίωσης όσον αφορά την κατανόηση και την εφαρμογή μιας νοοτροπίας προσανατολισμένης στην ασφάλεια.
Στην παρούσα μελέτη, θα διεξαχθεί μια ανάλυση ασφάλειας της διαδικασίας δεξαμενισμού με τη χρήση της μεθόδου της ιεραρχικής ανάλυσης εργασιών και την οπτικοποίηση των αποτελεσμάτων μέσω διαγραμμάτων bowtie για να απεικονιστούν οι εγγενείς κίνδυνοι της διαδικασίας, τα προληπτικά μέτρα που εφαρμόζονται σήμερα και η αποτελεσματικότητά τους. Τέλος, τα ευρήματα θα εφαρμοστούν σε μια σειρά μελετών περίπτωσης για την επαλήθευση των αποτελεσμάτων της διατριβής
Thermodynamic properties of biomass and plastic biochars
No full textΑνάλυση κινητικών και θερμοδυναμικών παραμέτρων αποβλήτων βιομάζαςΠερίληψη: Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η παρασκευή βιοεξανθρακώματος (biochar) για τη παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας και η διερεύνηση της θερμικής απόδοσης και των κινητικών και θερμοδυναμικών παραμέτρων από την πυρόλυση βιομάζας πυρήνα ελιάς (OK) και θαλάσσιου γρασιδιού, ποσειδώνια ωκεάνια (SG) με τη προσθήκη πολυπροπυλενίου (PP). Η διαδικασία πυρόλυσης πραγματοποιήθηκε για τρεις θερμοκρασίες 300, 400 και 600 °C και μελετήθηκαν τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά των παραγόμενων υλικών. Για τον χαρακτηρισμό των δειγμάτων πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις προσεγγιστικής ανάλυσης, στοιχειακής ανάλυσης και θερμογόνου δύναμης. Έπειτα, πραγματοποιήθηκαν οι αναλύσεις δομής και μορφολογίας επιφάνειας (SEM-EDX) και θερμοβαρυμετρικές αναλύσεις (TGA). Με βάση τα δεδομένα των αναλύσεων εφαρμόστηκαν τα ελεύθερα κινητικά μοντέλα των μεθόδων Ozawa-FlynnWall (OFW) και Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) από τα οποία υπολογίστηκαν οι κινητικές (ενέργεια ενεργοποίησης και προ-εκθετικός παράγοντας) και θερμοδυναμικές παράμετροι (μεταβολές της ενθαλπίας, της ελεύθερης ενέργειας Gibb και της εντροπίας). Οι τιμές της ενέργειας ενεργοποίησης (Εa) για τα δείγματα από πυρήνα ελιάς ΟΚ400,ΟΚ/PP400 και BCOK400/PP400 ήταν 113.04, 114.86 και 77.46 kJ/mol, ενώ για τα δείγματα από ποσειδώνια ωκεάνια SG400, SG/PP400, BCSG400/PP400, οι τιμές Ea υπολογίστηκαν 242.54, 220.46 και 143.35 kJ/mol. Η προσθήκη του πολυπροπυλενίου στα δείγματα έδειξαν βελτιωμένους θερμοδυναμικούς και κινητικούς δείκτες καθώς και η προεπεξεργασία των βιοεξανθρακωμάτων (BCOK400/PP400 και BCSG400/PP400). Τα αποτελέσματα της έρευνας αναδεικνύουν σημαντικές ευκαιρίες στον τομέα της αγροτικής βιομηχανίας για την μακροπρόθεσμη παραγωγή βιοκαυσίμων.Summarization: The aim of this study was to produce biochar for electrical and thermal energy generation and to investigate the thermal efficiency and the kinetic and thermogravimetric parameters of biochars produced from the pyrolysis of olive kernel (OK) and sea grass (SG) biomass (Oceania Posidonia) with the addition of polypropylene (PP). The pyrolysis process was carried out at three different temperatures (300, 400 and 600 °C), while the physicochemical characteristics of the produced biochars were studied. Proximate analysis, elemental analysis and thermogravimetric measurements were conducted to further investigate the samples. Then, surface structure and morphology (SEM-EDX) and thermogravimetric analyses (TGA) were performed. Based on the data, the free kinetic models of the Ozawa-FlynnWall (OFW) and Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) were applied to estimate the kinetic (activation energy and pre-exponential factor) and thermodynamic parameters (enthalpy, free Gibb energy and entropy changes). The values of activation energy (Ea) for the olive kernel biochar OK400, OK/PP400 and BCOK400/PP400 were 113.04, 114.86 and 77.46 kJ/mol, while for the Oceanica Posidonia biochar SG400, SG/PP400, BCSG400/PP400, Ea values were 242.54, 220.46 and 143.35 kJ/mol. The addition of PP improved the thermodynamic and kinetic indices as well as the pretreatment of BCOK400/PP400 and BCSG400/PP400 biochars. The results highlight significant opportunities in the agricultural industry for biofuel production
Life cycle assessment of a residence
No full textΜεταπτυχιακή Διατριβή που υποβλήθηκε στη σχολή ΧΗΜΗΠΕΡ του Πολ. Κρήτης για την πλήρωση των προϋποθέσεων λήψης του Μεταπτυχιακού Διπλώματος ΕιδίκευσηςΠερίληψη: Στην παρούσα διπλωματική εργασία, στόχος είναι η κατανόηση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος μίας κατοικίας. Με την διεξαγωγή αποτελεσμάτων μέσω της ανάλυσης κύκλου ζωής, γίνεται η αξιολόγηση τους μέσω σύγκρισης και των τεσσάρων σεναρίων της κατοικίας. Το βασικό σενάριο είναι μία συμβατική κατοικία σχετικά με τον τρόπο κατασκευής της και την ενεργειακή απόδοση της και τα υπόλοιπα τρία σενάρια της κατοικίας έχουν διάφορες αλλαγές σε υλικά κατασκευής. Με την σύγκριση των τεσσάρων σεναρίων γίνεται αντιληπτή η διαφορά του περιβαλλοντικού αντίκτυπου των υλικών κατασκευής στα τέσσερα διαφορετικά σενάρια και αργότερα, διακρίνεται το μέγεθος του περιβαλλοντικού αποτυπώματος της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας κατά την περίοδο λειτουργίας που έχει εν συγκρίσει των υπόλοιπων σταδίων της ζωής της κατοικίας.
Η μελέτη περίπτωσης είναι μία μονοκατοικία μίας τετραμελούς οικογένειας στην πόλη της Ελευσίνας που βρίσκεται στον Νομό Αττικής στην Ελλάδα. Το λογισμικό για την ανάλυση κύκλου ζωής που χρησιμοποιήθηκε είναι το Athena Impact Estimator for Buildings όπου αυτό το λογισμικό έχει την δυνατότητα να δίνει αποτελέσματα για κάθε στάδιο του κύκλου ζωής της κατοικίας. Τα στάδια του κύκλου ζωής της κατοικίας είναι η εξαγωγή της πρώτης ύλης από το περιβάλλον, η μεταφορά τους, η διαδικασία κατασκευής της κατοικίας, η περίοδος λειτουργίας της, η κατεδάφιση της και η επεξεργασία των αποβλήτων. Τα λογισμικά που χρησιμοποιήθηκαν για την εύρεση της ετήσιας κατανάλωσης ενέργειας είναι το SketchUp για την τρισδιάστατη σχεδίαση της κατοικίας και ύστερα το Open Studio για την ενεργειακή μοντελοποίηση και προσομοίωση της.Summarization: In this thesis, the goal is to understand the environmental footprint of a residence. By conducting results through life cycle analysis, they are evaluated through comparison of all four scenarios of the residential building. The basic scenario is a conventional residential building in terms of its construction and energy efficiency and the remaining three scenarios have various changes in construction materials. By comparing the four scenarios, the difference of the environmental impact of the construction materials in the four different scenarios can be perceived and then the size of the environmental footprint of the total operational energy compared to the rest of the life stages of the residence is distinguished.
The case study is a residential building of a four-member family in the city of Eleusina located in Attica, Greece. The life cycle analysis software used is Athena Impact Estimator for Buildings which has the ability to give results for each stage of the life cycle of the residence. The stages of the life cycle of the building are the extraction of the raw material from the environment, their transport, the construction process of the building, its operational use, its demolition and the waste treatment. The software used to find the total operational energy is SketchUp for the 3D design of the residential building and then Open Studio for its energy modeling and simulation
Ενσωματωμένο σύστημα μηχανισμού στρέψης (gimbal) για παρακολούθηση μη επανδρωμένων αεροχημάτων από σταθμό εδάφους
No full textSummarization: Embedded systems are one of the most important and rapidly developing fields in engineering. They find application from small household appliances to critical airplane safety systems that have hundreds of them to perform functions such as in-flight entertainment systems, temperature control, speed control, flight management systems, flight data recorders, engine control and many more. With the use of artificial intelligence and machine learning algorithms these systems become more intelligent, efficient and have much more autonomy than in the past. In this thesis we studied and implemented such an embedded system that has the ability to detect and track UAVs (drone) through optical recognition. Detection and monitoring is visible via a monitor which is connected to the embedded system and has three different modes, one for horizontal scanning, one for vertical scanning and one for tracking. The embedded system consists of a rotation mechanism (PTZ) in which a camera is mounted and an RPi-4 which through the camera recognizes the drone using a machine learning model for object recognition and generates the appropriate angles to the gimbal to turn in that way so the drone stays as close to the center of the camera as possible. Communication between the RPi and the PTZ device is achieved via RS485 using the Pelco-P and Pelco-D protocols that the rotation mechanism supports. To convert the angles into the appropriate Pelco-P and Pelco-D frames, a python library was developed so that by using the corresponding functions, the appropriate messages can be produced without anyone needing to know exactly how these frames are created.Περίληψη: Τα ενσωματωμένα συστήματα είναι ένα ταχέως αναπτυσσόμενο πεδίο στην επιστήμη των Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Βρίσκουν εφαρμογή από μικρές οικιακές συσκευές έως κρίσιμα συστήματα ασφάλειας αεροπλάνων στα οποία εκτελούν λειτουργίες όπως έλεγχος θερμοκρασίας και ταχύτητας, έλεγχος κινητήρα, κλπ. Με τη χρήση αλγορίθμων τεχνητής νοημοσύνης και μηχανικής μάθησης αυτά τα συστήματα γίνονται πιο αποτελεσματικά και με συνεχώς αυξανόμενη αυτονομία. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήσαμε και υλοποιήσαμε ένα τέτοιο ενσωματωμένο σύστημα που έχει τη δυνατότητα να ανιχνεύει και να παρακολουθεί μη επανδρωμένο εναέριο όχημα μέσω οπτικής αναγνώρισης. Η ανίχνευση και η παρακολούθηση είναι ορατή μέσω μιας οθόνης που συνδέεται με το ενσωματωμένο σύστημα. Υπάρχουν τρεις διαφορετικές λειτουργίες, μία για οριζόντια σάρωση, μία για κάθετη σάρωση και μία για παρακολούθηση. Το ενσωματωμένο σύστημα αποτελείται από έναν μηχανισμό περιστροφής (PTZ) στον οποίο είναι τοποθετημένη μια κάμερα και ένα RPi-4 που μέσω της κάμερας αναγνωρίζει το drone χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης για την αναγνώριση αντικειμένων και δημιουργεί τις κατάλληλες γωνίες προς τον μηχανισμό στρέψης για να στρέφεται με κατάλληλο τρόπο ώστε το drone να παραμένει όσο το δυνατόν πιο κοντά στο κέντρο της κάμερας. Η επικοινωνία μεταξύ του RPi και της συσκευής PTZ επιτυγχάνεται μέσω του RS485 χρησιμοποιώντας τα πρωτόκολλα Pelco-P και Pelco-D που υποστηρίζει ο μηχανισμός στρέψης. Για την μετατροπή των γωνιών στα κατάλληλα Pelco-P και Pelco-D μηνύματα, αναπτύχθηκε μια βιβλιοθήκη python, ώστε με τη χρήση των αντίστοιχων συναρτήσεων, να παράγονται τα κατάλληλα μηνύματα χωρίς παρέμβαση του χρήστη
Πηγές θορύβου οριζόντιων και κάθετων ανεμογεννητριών και τοποθέτηση σε αστικό περιβάλλον
No full textΠερίληψη: Η ανάπτυξη και η ανάδειξη ενός πολιτισμού, είναι άμεσα συνδεδεμένες με την
αυξημένη κατά κεφαλήν ενεργειακή κατανάλωση. Θεωρείται πως η ενέργεια
είναι ζωτικής σημασίας για την κοινωνικοοικονομική ανάπτυξη και βελτίωση της
ποιότητας ζωής και όπως χαρακτηριστικά αναφέρει ο Οργανισμός Ηνωμένων
Εθνών η ενέργεια είναι το επίκεντρο σε σχεδόν κάθε μεγάλη πρόκληση και
ευκαιρία που αντιμετωπίζει ο κόσμος σήμερα. Η ενέργεια, από την παραγωγή
και διαχείριση ενεργειακών πόρων μέχρι και την κατανάλωση, είναι συστατικό
απαραίτητο για κάθε λογής οικονομική δραστηριότητα. Δυστυχώς όμως, η
παραγωγή ενέργειας τα περασμένα χρόνια ήταν συνυφασμένη με την ρύπανση
του περιβάλλοντος, γεγονός που σε συνδυασμό με την εξάντληση των ορυκτών
πόρων, καθιστούν σήμερα τον πλανήτη μας σε κατάσταση ανάγκης για
παραγωγή βιώσιμης και ανεξάντλητης ενέργειας. Εάν στα παραπάνω
συνυπολογιστεί και η όλο και αυξανόμενη ζήτηση για ενέργεια παγκοσμίως,
γίνεται αντιληπτό πως αποτελεί μονόδρομο, η επιστημονική κοινότητα να λάβει
δραστικά μέτρα.
Έτσι, ο 21ος αιώνας πλην άλλων σηματοδοτεί την εποχή της ενεργειακής
μετάβασης και στο πλαίσιο αυτό, οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας
αναδεικνύονται ως ένας από τους πιο ελπιδοφόρους τομείς για την εξασφάλιση
της βιώσιμης ενεργειακής παραγωγής και τη μείωση του έντονου
περιβαλλοντικού αποτυπώματος. Στην εποχή της ενεργειακής μετάβασης,
λοιπόν, οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας αναδεικνύονται ως πρωταγωνιστές
στην εν λόγω προσπάθεια για την αειφόρο ενεργειακή παραγωγή και με τη
σειρά της η επιστημονική κοινότητα προωθεί την έρευνα και την ανάπτυξη
τεχνολογιών για την αξιοποίηση αυτών. Αναμφίβολα, η δραστική μετάβαση
προς αυτές τις τεχνολογίες για να διασφαλιστεί ένα βιώσιμο μέλλον για τον
πλανήτη μας είναι αναγκαία. Όσον αφορά την βασική τεχνολογία
εκμετάλλευσης της αιολικής ενέργειας, τις ανεμογεννήτριες, που αποτελούν
σημαντικό τμήμα των Α.Π.Ε., παρουσιάζουν ακόμη έντονα περιθώρια
βελτίωσης που παραμένουν αναξιοποίητα. Η παρούσα εργασία μελετά έναν
σημαντικό παράγοντα χάρη στον οποίο η εν λόγω τεχνολογία παραμένει
αναξιοποίητη, που είναι ο θόρυβος που προκαλείται κατά την λειτουργία των
ανεμογεννητριών. Ο θόρυβος, είναι γεγονός πως αποτελεί βασική αιτία
αποθάρρυνσης εγκατάστασης Α/Γ σε αστικά περιβάλλοντα, παρ’ ότι τα οφέλη
που θα είχε μία τέτοια εγκατάσταση ποικίλουν. Στο πλαίσιο αυτό λοιπόν, η
παρούσα εργασία μελετά τις πηγές θορύβου οριζόντιων και κάθετων
ανεμογεννητριών και την εγκατάσταση αυτών σε αστικά περιβάλλοντα
Υλοποίηση πολύπλοκων εφαρμογών ψηφιακής επεξεργασίας σήματος με χρήση εργαλείων σύνθεσης σε υψηλό επίπεδο σε πλατφόρμα VERSAL
No full textΔιπλωματική Εργασία που υποβλήθηκε στη σχολή ΗΜΜΥ του Πολυτεχνείου Κρήτης για την πλήρωση των προϋποθέσεων λήψης του διπλώματοςSummarization: The growing demand for efficient and scalable hardware architectures to support complex machine learning (ML) and signal processing applications has led to the exploration of versatile platforms like the AMD/Xilinx Versal Adaptive Compute Acceleration Platform (ACAP). This thesis investigates the performance of the Versal VCK190, focusing on its Network-on-Chip (NoC) architecture and its potential for accelerating convolutional neural networks (CNNs) and matrix multiplication tasks. By leveraging the Vitis and Vitis AI development environments, benchmarks for CNN models and matrix operations were deployed to evaluate the throughput and efficiency of the NoC. The results demonstrate the strengths of the Versal platform in managing highperformance AI workloads, while also revealing areas where optimizations could improve performance, particularly in real-time applications.
Key contributions of this work include the development of custom benchmarks for CNNs and matrix multiplication, a thorough evaluation of NoC throughput and performance analysis based on real-time AI inference. The findings offer valuable insights into the capabilities and limitations of the Versal architecture for heterogeneous computing applications.Περίληψη: Η αυξανόμενη ζήτηση για αποδοτικές και κλιμακούμενες αρχιτεκτονικές υλικού για την υποστήριξη σύνθετων εφαρμογών μηχανικής μάθησης (ΜΜ) και επεξεργασίας σήματος έχει οδηγήσει στην εξερεύνηση ευέλικτων πλατφορμών όπως η πλατφόρμα AMD/Xilinx Versal Adaptive Compute Acceleration Platform (ACAP). Η παρούσα διπλωματική διερευνά τις επιδόσεις του Versal VCK190, εστιάζοντας στην αρχιτεκτονική του Network-on-Chip (NoC) και στις δυνατότητές του για την επιτάχυνση των συνελικτικών νευρωνικών δικτύων (ΣΝΔ) και των εργασιών πολλαπλασιασμού πινάκων. Αξιοποιώντας τα περιβάλλοντα ανάπτυξης Vitis και Vitis AI, αναπτύχθηκαν δείκτες αναφοράς για μοντέλα ΣΝΔ και πράξεις πινάκων για την αξιολόγηση της απόδοσης και της αποδοτικότητας του NoC. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν τα πλεονεκτήματα της πλατφόρμας Versal στη διαχείριση φορτίων εργασίας ΜΜ υψηλής απόδοσης, ενώ παράλληλα αποκαλύπτουν περιοχές όπου οι βελτιστοποιήσεις θα μπορούσαν να βελτιώσουν τις επιδόσεις, ιδίως σε εφαρμογές πραγματικού χρόνου.
Οι βασικές συνεισφορές αυτής της εργασίας περιλαμβάνουν την ανάπτυξη προσαρμοσμένων δοκιμών για ΣΝΔ και πολλαπλασιασμό πινάκων, ενδελεχή αξιολόγηση της απόδοσης του NoC και ανάλυση επιδόσεων με βάση την εξαγωγή συμπερασμάτων σε πραγματικό χρόνο. Τα ευρήματα προσφέρουν πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με τις δυνατότητες και τους περιορισμούς της αρχιτεκτονικής Versal για εφαρμογές ετερογενών υπολογιστών
Sustainable transportation and proposals for education on green mobility
No full textΠερίληψη: Οι πιεστικές παγκόσμιες προκλήσεις της κλιματικής αλλαγής και της περιβαλλοντικής βιωσιμότητας έχουν υπογραμμίσει τη σημασία της πράσινης κινητικότητας, η οποία περιλαμβάνει μεθόδους μεταφοράς που μειώνουν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις και προωθούν τη βιώσιμη αστική ανάπτυξη. Αυτή η ολοκληρωμένη διερεύνηση εμβαθύνει σε διάφορες στρατηγικές για την ενσωμάτωση της πράσινης κινητικότητας στην εκπαίδευση, υπογραμμίζοντας τον ρόλο των διεπιστημονικών προγραμμάτων σπουδών, των ψηφιακών εργαλείων μάθησης, των εξειδικευμένων κέντρων κατάρτισης και των εκτεταμένων συνεργασιών με οργανισμούς και φορείς.
Τα εκπαιδευτικά ιδρύματα αναπτύσσουν ολοκληρωμένα προγράμματα σπουδών που συνδυάζουν την περιβαλλοντική επιστήμη, τη μηχανική, τα οικονομικά και τη δημόσια πολιτική, ώστε να παρέχουν στους φοιτητές μια ολιστική κατανόηση των βιώσιμων μεταφορών. Η πρόοδος του ψηφιακού και διαδραστικού μαθησιακού υλικού, όπως οι εικονικές προσομοιώσεις και η επαυξημένη πραγματικότητα, ενισχύει την εκπαιδευτική εμπειρία καθιστώντας πολύπλοκες έννοιες προσιτές και ελκυστικές (Krause, 2019).
Εξειδικευμένα κέντρα κατάρτισης και αρθρωτά προγράμματα είναι απαραίτητα για την αντιμετώπιση των ταχέων τεχνολογικών εξελίξεων στην πράσινη κινητικότητα. Αυτά τα κέντρα προσφέρουν εστιασμένη εκπαίδευση μέσω προγραμμάτων πιστοποίησης, εργαστηρίων και μαθημάτων συνεχιζόμενης εκπαίδευσης, συχνά σε συνεργασία με τη βιομηχανία για να εξασφαλιστεί η ευθυγράμμιση με τις ανάγκες του εργατικού δυναμικού (Glover, 2016). Οι συνεργασίες με περιβαλλοντικές ΜΚΟ, κυβερνητικές υπηρεσίες και βιομηχανικούς εταίρους είναι ζωτικής σημασίας για την παροχή πόρων, τεχνογνωσίας και πρακτικών ευκαιριών κατάρτισης. Για παράδειγμα, το πρόγραμμα Clean School Bus Program της Υπηρεσίας Προστασίας Περιβάλλοντος υποστηρίζει τα σχολεία στη μετάβαση σε λεωφορεία χαμηλών εκπομπών ρύπων, ενώ παράλληλα εκπαιδεύει τους μαθητές σχετικά με τα οφέλη των καθαρών μεταφορών (EPA, 2023).
Η κοινοτική μάθηση και η κατάρτιση για την υπεράσπιση πολιτικών εμπλέκουν τους μαθητές σε τοπικά έργα και τους προετοιμάζουν να επηρεάσουν τις πολιτικές βιώσιμων μεταφορών. Οι διεθνείς συνεργασίες και τα δίκτυα, όπως αυτά που διευκολύνονται από το Περιβαλλοντικό Πρόγραμμα των Ηνωμένων Εθνών και τη Διεθνή Ένωση Πανεπιστημίων, προωθούν την ανταλλαγή γνώσεων και βέλτιστων πρακτικών σε παγκόσμιο επίπεδο (UNEP, 2021- IAU, 2021).
Η ενσωμάτωση της πράσινης κινητικότητας στην εκπαίδευση μέσω ολοκληρωμένων προγραμμάτων σπουδών, καινοτόμων εργαλείων μάθησης, εξειδικευμένων προγραμμάτων κατάρτισης και ισχυρών συνεργασιών είναι απαραίτητη για την προετοιμασία των φοιτητών ώστε να ηγηθούν της μετάβασης σε βιώσιμα συστήματα μεταφορών. Οι στρατηγικές αυτές εξοπλίζουν την επόμενη γενιά επαγγελματιών με τις δεξιότητες και τις γνώσεις που απαιτούνται για την αντιμετώπιση των περιβαλλοντικών προκλήσεων και την προώθηση της βιώσιμης αστικής ανάπτυξης.Summarization: The pressing global challenges of climate change and environmental sustainability have underscored the importance of green mobility, which encompasses transportation methods that reduce environmental impact and promote sustainable urban development. This comprehensive exploration delves into various strategies for integrating green mobility into education, highlighting the role of interdisciplinary curricula, digital learning tools, specialized training centers, and extensive collaborations with organizations and agencies. Educational institutions are developing comprehensive curricula that merge environmental science, engineering, economics, and public policy to provide students with a holistic understanding of sustainable transportation (Finnveden et al., 2018). The advancement of digital and interactive learning materials, such as virtual simulations and augmented reality, enhances the educational experience by making complex concepts accessible and engaging (Krause, 2019). Specialized training centers and modular programs are essential for addressing rapid technological advancements in green mobility. These centers offer focused education through certification programs, workshops, and continuing education courses, often in partnership with industry to ensure alignment with workforce needs (Glover, 2016). Collaborations with environmental NGOs, governmental agencies, and industry partners are crucial in providing resources, expertise, and practical training opportunities. For instance, the Environmental Protection Agency’s Clean School Bus Program supports schools in transitioning to low-emission buses while educating students about the benefits of clean transportation (EPA, 2023). Community-based learning and policy advocacy training involve students in local projects and prepare them to influence sustainable transportation policies. International collaborations and networks, such as those facilitated by the United Nations Environment Programme and the International Association of Universities, promote the exchange of knowledge and best practices globally (UNEP, 2021; IAU, 2021). In conclusion, integrating green mobility into education through comprehensive curricula, innovative learning tools, specialized training programs, and robust collaborations is essential for preparing students to lead the transition to sustainable transportation systems. These strategies equip the next generation of professionals with the skills and knowledge necessary to address environmental challenges and promote sustainable urban development
Designing the atmosphere: The architecture of phenomenology
No full textΠερίληψη: Η έννοια της χωρικής αντίληψης έχει απασχολήσει πληθώρα αρχιτεκτόνων και έχει αποτελέσει
αντικείμενο μελέτης σε διάφορους τομείς που συνδέονται άμεσα ή έμμεσα με τον χώρο τής αρχιτεκτονικής. Η
παρούσα εργασία επικεντρώνεται σε συγκεκριμένες θεωρίες που μέσω της βιωματικής και αντιληπτικής
χωρικής προσέγγισης, αμφισβητούν τις μορφοκρατικές και ρασιοναλιστικές μεθόδους κατανόησης και
διαχείρισης του αρχιτεκτονημένου χώρου. Στόχος της έρευνας είναι να μελετήσει αυτές τις αντιπροσωπευτικές
θεωρίες για την κατανόηση του χωρικού σχεδιασμού της ατμόσφαιρας, εξετάζοντας σε πρώτη φάση τις
θεωρίες της υπαρξιστικής φαινομενολογίας, σε δεύτερη φάση εστιάζει στην έννοια του τόπου, ως
συγκεκριμένο εδαφικό τοπίο και ως συγκεκριμένο πολιτισμικό πλαίσιο και σε τρίτη φάση στα συνθετικά
χαρακτηριστικά της φαινομενολογίας όπως το φως, η υλικότητα, η ατμόσφαιρα, η σωματικότητα και η άμεση
σωματική βιωματική εμπειρία σε σχέση με τις αισθήσεις. Η θεωρητική έρευνα υποστήρίζεται από
συγκεκριμένα παραδείγματα στην αρχιτεκτονική που μέσω των σχεδιαστικών αρχών και των συνθετικών
αρχών τους οδηγούν σε μια ποιοτική κατανόηση του πολυδιάστατου χωρικού φαινομένου και κατ’ επέκταση
σε έναν περισσότερο ανθρωποκεντρικό σχεδιασμό. Καταλήγει στο συμπέρασμα ότι είναι ουσιώδες, ως
αρχιτέκτονας, να έχει κανείς υπόψη του τι ενεργοποιεί τις αισθήσεις και τη βιωματική χωρική εμπειρία και τα
εντατικά και όχι μορφολογικά στοιχεία που συνιστούν την ατμόσφαιρα του χώρου. Ένας χώρος ή ένα
αντικείμενο, ανεξαρτήτως του αν είναι επαρκώς σχεδιασμένα ή όχι, δεν καταφέρνει να μας ενεργοποιήσει το
ενδιαφέρον μόνο με τις μορφές και τις λειτουργίες τους αλλά με την αίσθηση που αποδίδουν. Στον τομέα της
αρχιτεκτονικής, αυτό εμφανίζεται μέσα από τη χρήση ή την κατοίκηση του χώρου, τις υφές των αντικειμένων
και των υλικών, καθώς και τους ήχους που επαναφέρουν μνήμες. Τέλος, αναλύονται έργα των αρχιτεκτόνων
Peter Zumthor και RCR Arquitectes που αντιπροσωπεύουν επιτυχώς όλα τα παραπάνω.Summarization: The concept of spatial perception has occupied many architects and has been the subject of study in various fields directly or indirectly related to the field of architecture. This present research, through the experiential and perceptual spatial approach, focuses on specific theories that challenge the morphocratic and rationalist methods of understanding and managing the architectural space. The aim of the research is to study these representative theories and to understand the spatial planning of the atmosphere. In the first phase it examines the theories of existential phenomenology, in the second phase it focuses on the concept of place, as a specific territorial landscape and as a specific cultural context and in the third phase it focuses in the synthetic features of phenomenology such as light, materiality, atmosphere, physicality and direct bodily experience in relation to the senses. The theoretical research is supported by particular examples in architecture in which through design and principles of composition lead to a qualitative understanding of the multidimensional spatial phenomenon and thus to a more human-centered design. It concludes that it is essential, for an architect, to be mindful of what activates the senses and experiential spatial experience, rather than the intensive, not morphological elements that constitute the atmosphere of space. Regardless of whether a space or an object are adequately designed or not, they do not activate our interest only with their forms and functions, but by the feelings they convey. In the field of architecture, this appears with the use of space, the textures of the objects and the materials, and the sounds that bring back memories. Lastly, the research analyzes projects by architects Peter Zumthor and RCR Arquitectes that successfully represent all of the mentioned above.Presented on
Carob’s demand forecasting with Google Trends
No full textΠερίληψη: Προτάθηκε μία νέα συνάρτηση ζήτησης μέσω των αναζητήσεων στο Google έναντι της συμβατικής συνάρτησης ζήτησης, που προτείνει η μικροοικονομική. Η νέα συνάρτηση χρησιμοποιήθηκε για την πρόβλεψη της ζήτησης του χαρουπιού στην Κροατία. Τα τελευταία χρόνια αναβίωσε το ενδιαφέρον για το χαρούπι και επιλέχτηκε ως αντικείμενο μελέτης της παρούσας εργασίας. Η Κροατία επιλέχτηκε, καθώς βρίσκεται 4η σε αναζητήσεις για χαρούπι παγκοσμίως. Μέσω της σύγκρισης της προβλεπτικής ικανότητας της νέας με την συμβατική συνάρτηση ζήτησης φαίνεται ότι η νέα συνάρτηση ζήτησης έχει υψηλότερη προβλεπτική ικανότητα. Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα σε μηνιαία βάση από την Eurostat, την AMECO και τα Google Trends από τον Ιανουάριο του 2015 ως και τον Δεκέμβριο του 2021. Η εξαρτημένη μεταβλητή ήταν οι εισαγωγές χαρουπιού της Κροατίας από όλο τον κόσμο και ως ανεξάρτητες μεταβλητές χρησιμοποιήθηκαν οι αναζητήσεις για το χαρούπι ως τροφή και ως καλλιέργεια, οι αναζητήσεις για υποκατάστατα, συμπληρωματικά και παράγωγα του χαρουπιού και οι αναζητήσεις για θέματα διατροφής και υγείας. Για την επιλογή μεταβλητών έγινε έλεγχος στασιμότητας, συνολοκλήρωσης και αιτιότητας. Για την πρόβλεψη της ζήτησης έγινε χρήση των μεθόδων GBT, SVM, Random Forest και XGBoost. Μετά την διαμόρφωση των νέων συναρτήσεων έγινε σύγκριση των μεθόδων πρόβλεψης ως προς την προβλεπτική τους ικανότητα και φαίνεται ότι από την καλύτερη ως την χειρότερη κατατάσσονται ως εξής: GBT, SVM, Random Forest και XGBoost. Επιπρόσθετα, εξετάστηκε η πιθανή αλλαγή συμπεριφοράς ως προς το ενδιαφέρον για το χαρούπι στην περίοδο της πανδημίας και φαίνεται ότι οι αναζητήσεις για τον Covid δεν προκαλούν τις εισαγωγές χαρουπιού. Μέσω της νέας συνάρτησης προτάθηκαν στρατηγικές μάρκετινγκ για την αύξηση της ζήτησης στην Κροατία και μελετήθηκε η πιθανή εφαρμογή των στρατηγικών και στην Ελλάδα. Συμπερασματικά, προτάθηκε μία νέα συνάρτηση ζήτησης με την χρήση των Google Trends βάσει μεθόδων μηχανικής μάθησης και τα αποτελέσματα χρησιμοποιήθηκαν για την διαμόρφωση στρατηγικών αγροτικού μάρκετινγκ