Σχεδίαση και υλοποίηση ενσωματωμένου συστήματος για στερεοσκοπική όραση από μία κάμερα

Summarization: 3D Vision has been a topic of investigation for numerous decades, with researchers striving to overcome the challenge of losing the third dimension when using images. Over the years, various techniques have been devised to capture depth from images, including stereo vision, fringe projection, laser scanning, or a combination of these methods. While these techniques have demonstrated impressive results, they may not be suitable for certain applications due to factors such as high cost. Consequently, there is a pressing need to develop a 3D vision system that is affordable, fast, and capable of producing high-resolution output. This thesis implements an innovative approach to estimate depth, initially studied by G. Rematska in her Master Thesis. Depth is calculated by using a single camera in conjunction with two spectrally distinct light sources. The light sources consist of two sets of LED arrays, and depth information can be extracted by analyzing the different reflections captured by the camera from these two light sources. The key aspect of depth estimation lies in the blue to red ratio, which can be correlated to depth through appropriate calibration and processing. In this thesis, the goal was to evolve a system which was verified under laboratory conditions (controlled lighting, no camera vibrations, completely fixed distance of camera to target surface) into one suitable for field use, in which the conditions (lighting, camera vibrations, distance to target surface) are widely varied. The methodology was verified using MATLAB and subsequently implemented as a real time embedded system. The resulting system was thoroughly tested in the field and operates in real time and is fully optimized to minimize hardware resource usage while maintaining a high frequency of operation for processing high-resolution images.Περίληψη: Η τρισδιάστατη όραση αποτελεί αντικείμενο έρευνας εδώ και πολλές δεκαετίες, με τους ερευνητές να προσπαθούν να ξεπεράσουν την πρόκληση της απώλειας της τρίτης διάστασης κατά τη χρήση εικόνων. Με την πάροδο των ετών, έχουν επινοηθεί διάφορες τεχνικές για τη σύλληψη του βάθους από εικόνες, συμπεριλαμβανόμενης της στερεοσκοπικής όρασης, της προβολής κροσσών, της σάρωσης με λέιζερ ή ενός συνδυασμού αυτών των μεθόδων. Ενώ οι τεχνικές αυτές έχουν επιδείξει εντυπωσιακά αποτελέσματα, ενδέχεται να μην είναι κατάλληλες για ορισμένες εφαρμογές λόγω παραγόντων όπως το υψηλό κόστος. Κατά συνέπεια, υπάρχει επιτακτική ανάγκη να αναπτυχθεί ένα σύστημα τρισδιάστατης όρασης που να είναι προσιτό, γρήγορο και ικανό να παράγει αποτελέσματα υψηλής ανάλυσης. Η παρούσα διατριβή εφαρμόζει μια καινοτόμο προσέγγιση για την εκτίμηση του βάθους, η οποία μελετήθηκε αρχικά από την Γ. Ρεμάτσκα στη μεταπτυχιακή της διατριβή. Το βάθος υπολογίζεται με τη χρήση μιας μόνο κάμερας σε συνδυασμό με δύο φασματικά διαφορετικές πηγές φωτός. Οι πηγές φωτός αποτελούνται από δύο σύνολα συστοιχιών LED και η πληροφορία βάθους μπορεί να εξαχθεί αναλύοντας τις διαφορετικές ανακλάσεις που καταγράφονται από την κάμερα από αυτές τις δύο πηγές φωτός. Η βασική πτυχή της εκτίμησης του βάθους έγκειται στην αναλογία μπλε προς κόκκινο, η οποία μπορεί να συσχετιστεί με το βάθος μέσω κατάλληλης βαθμονόμησης και επεξεργασίας. Στην παρούσα διατριβή, ο στόχος ήταν να εξελιχθεί ένα σύστημα που επαληθεύτηκε σε εργαστηριακές συνθήκες (ελεγχόμενος φωτισμός, μηδενικές δονήσεις της κάμερας, εντελώς σταθερή απόσταση της κάμερας από την επιφάνεια του στόχου) σε ένα σύστημα κατάλληλο για χρήση στο πεδίο, όπου οι συνθήκες (φωτισμός, δονήσεις της κάμερας, απόσταση από την επιφάνεια του στόχου) ποικίλλουν ευρέως. Αρχικά, η μεθοδολογία επαληθεύτηκε με τη χρήση MATLAB και στη συνέχεια υλοποιήθηκε ως ενσωματωμένο σύστημα πραγματικού χρόνου. Το σύστημα που προέκυψε δοκιμάστηκε διεξοδικά και λειτουργεί σε πραγματικό χρόνο και είναι πλήρως βελτιστοποιημένο για την ελαχιστοποίηση της χρήσης πόρων υλικού, διατηρώντας παράλληλα υψηλή συχνότητα λειτουργίας για την επεξεργασία εικόνων υψηλής ανάλυσης

Προληπτική συντήρηση και ανίχνευση βλαβών σε χερσαίο αιολικό πάρκο μέσω ψηφιακών διδύμων

Summarization: This thesis places its focus on the development of a digital twin that faithfully embodies a physical wind farm located in Greece. The principal objective is to establish a virtual counterpart that emulates the real-world characteristics and dynamics of the wind farm. In order to accomplish this, the thesis presents algorithms that are specifically devised to facilitate three vital functionalities: power output prediction, predictive maintenance and fault detection. These algorithms are an integral part of the digital twin's operation, enabling it to forecast potential issues and identify existing problems in the wind turbines. An important characteristic of the digital twin devised in this thesis is its capability to regulate the operations of the wind turbines, per demand. This entails monitoring their performance and, crucially, taking appropriate measures in the event of a malfunction. When the system recognizes a malfunction, it possesses the capability to either temporarily or permanently suspend the operation of the affected turbines until the issue is completely resolved. This approach ensures that any problems are promptly addressed, minimizing downtime and potential harm. A crucial element of the wind farm digital twin centers around the incorporation of real-time data acquired from the wind farm. This data is essential in order to execute the algorithms, as it provides the vital input for the digital twin to successfully perform its functions of predictive maintenance and fault detection. Through the utilization of genuine operational data, the digital twin can generate more accurate predictions and diagnoses, ultimately resulting in a more effective and dependable management of the wind farm.Περίληψη: Η παρούσα διατριβή επικεντρώνει την προσοχή της στην ανάπτυξη ενός ψηφιακού διδύμου που αναπαριστά πιστά ένα φυσικό αιολικό πάρκο που βρίσκεται στην Ελλάδα. Ο κύριος στόχος είναι να δημιουργηθεί ένα εικονικό αντίγραφο που να μιμείται τα πραγματικά χαρακτηριστικά και τη δυναμική του αιολικού πάρκου. Για να επιτευχθεί αυτό, η διατριβή παρουσιάζει αλγορίθμους που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για να διευκολύνουν δύο ζωτικής σημασίας λειτουργίες: την προληπτική συντήρηση και την ανίχνευση βλαβών. Αυτοί οι αλγόριθμοι αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της λειτουργίας του ψηφιακού διδύμου, επιτρέποντάς του να προβλέπει πιθανά ζητήματα και να εντοπίζει τα υπάρχοντα προβλήματα στις ανεμογεννήτριες. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του ψηφιακού δίδυμου που επινοήθηκε στην παρούσα διατριβή είναι η ικανότητά του να ρυθμίζει τις λειτουργίες των ανεμογεννητριών. Αυτό συνεπάγεται την παρακολούθηση της απόδοσής τους και, κυρίως, τη λήψη των κατάλληλων μέτρων σε περίπτωση δυσλειτουργίας. Όταν το σύστημα αναγνωρίζει μια δυσλειτουργία, έχει τη δυνατότητα να αναστέλλει προσωρινά ή μόνιμα τη λειτουργία των επηρεαζόμενων ανεμογεννητριών μέχρι να επιλυθεί πλήρως το πρόβλημα. Αυτή η προσέγγιση διασφαλίζει ότι τυχόν προβλήματα αντιμετωπίζονται άμεσα, ελαχιστοποιώντας τον χρόνο διακοπής λειτουργίας και τις πιθανές βλάβες. Ένα κρίσιμο στοιχείο της διατριβής επικεντρώνεται στην ενσωμάτωση δεδομένων πραγματικού χρόνου που λαμβάνονται από το αιολικό πάρκο. Τα δεδομένα αυτά είναι απαραίτητα για την εκτέλεση των αλγορίθμων, καθώς παρέχουν τη ζωτική είσοδο για να επιτελέσει ο ψηφιακός δίδυμος με επιτυχία τις λειτουργίες της προληπτικής συντήρησης και της ανίχνευσης βλαβών. Μέσω της χρήσης γνήσιων λειτουργικών δεδομένων, ο ψηφιακός δίδυμος μπορεί να παράγει ακριβέστερες προβλέψεις και διαγνώσεις, με τελικό αποτέλεσμα την αποτελεσματικότερη και πιο αξιόπιστη διαχείριση του αιολικού πάρκου

Εφαρμογές τεχνητών νευρωνικών δικτύων για την προσέγγιση ευθέων και αντιστρόφων προβλημάτων στη μηχανική μέσω της μεθόδου Physics Ιnformed Neural Networks (PINNs)

Περίληψη: Στη παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται μια σχετικά πρόσφατη και ανερχόμενη τεχνική επίλυσης συνήθων και μερικών διαφορικών εξισώσεων αξιοποιώντας Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα ΤΝΔ (Artificial Neural Networks ANN). Η υποκείμενη τεχνική αποκαλείται Physics Informed Neural Networks (PINNs), και ήταν απόρροια της σύνθεσης ποικίλων επιστημονικών κλάδων όπως η νευρολογία, η πληροφορική, η επιστήμη των υπολογιστών, τα εφαρμοσμένα μαθηματικά, η εφαρμοσμένη φυσική και η υπολογιστική μηχανική. Συνολικά, αποτελεί μια αριθμητική προσέγγιση για την επίλυση γραμμικών και μη γραμμικών προβλημάτων που συναντώνται σε ποικίλα επιστημονικά πεδία, όπως η μετάδοση θερμότητας, η ρευστομηχανική και η κλασσική μηχανική. Η εφαρμογή αριθμητικών τεχνικών σε προβλήματα μεγάλης κλίμακας, που απαιτούν υψηλή ακρίβεια, απαιτεί την συνεχή βελτίωση της επιστήμης των υπολογιστών, τόσο σε επίπεδο hardware όσο και software. Αυτό αληθεύει και για την μελετηθείσα προσέγγιση, η οποία είχε απαρχές, τουλάχιστον σε θεωρητικό επίπεδο, πριν από περίπου δύο δεκαετίες, αλλά η επιτυχής υλοποίηση της με αξιοσημείωτα αποτελέσματα σε σύγχρονους χρονικούς ορίζοντες έλαβε χώρα μόλις πρόσφατα. Η παρούσα εργασία έχει ως κύριο σκοπό την ανάπτυξη αλγορίθμων σε Python, με απώτερη πρόθεση την εφαρμογή της τεχνικής PINNs σε προβλήματα δυναμικής μηχανικής. Συγκεκριμένα, εξετάστηκαν προβλήματα όπως ο αρμονικός ταλαντωτής με απόσβεση και η κίνηση 2 μαζών συνδεδεμένων με 3 ελατήρια. Καθώς επίσης έγινε προσπάθεια ανάπτυξης ενός αλγορίθμου για ένα αντίστροφο μοντέλο PINNs το οποίο προβλέπει τη τιμή μιας άγνωστης παραμέτρου σε ένα σύστημα αρμονικού ταλαντωτή, αυτή του συντελεστή απόσβεσης. Επιπλέον, παρουσιάζεται αναλυτικά η αρχή λειτουργίας των τεχνητών νευρωνικών δικτύων, τόσο από θεωρητικής όσο και μαθηματικής πλευράς. Τέλος, αναλύονται τμήματα του κώδικα που χρησιμοποιήθηκαν για την επίλυση των προβλημάτων της εργασίας

Βελτίωση ποιότητας υδάτων και βιοπαραγωγή φυσικών προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας από τη συγκαλλιέργεια θαλάσσιων σπόγγων σε ιχθυοκαλλιεργητικές μονάδες

Research work implemented at the Institute of Marine Biology, Biotechnology and Aquaculture of Hellenic Center for Marine Research (HCMR) in Heraklion, in collaboration with the PhD study program offered by the School of Chemical and Environmental Engineering of Technical University of Crete.Ερευνητική εργασία που υλοποιήθηκε στο Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας, Βιοτεχνολογίας και Υδατοκαλλιεργειών του Ελληνικού Κέντρου Θαλάσσιων Ερευνών (ΕΛΚΕΘΕ) στο Ηράκλειο, σε συνεργασία με το διδακτορικό πρόγραμμα σπουδών της Σχολής Χημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος του Πολυτεχνείου Κρήτης.Summarization: Mariculture, typically supported by marine cage systems, constitutes a significant economic sector for several countries across the world and plays an increasing role in fish supply. During the last decades, a pronounced activity has been reported in the Mediterranean Sea, with Greece being one of the major producers of seabream and seabass finfish worldwide. With the gradual increase of global population, and consequently, the demands for fish and fish-related products, mariculture systems are expected to face an even more unparalleled growth. To enhance productivity, fish farmers currently use larger densities of feed and chemicals that are necessary to ensure the health and growth within the culture. A significant portion of these administered substances remains freely dissolved in the water column, or can either end up as particles in marine sediments, leading to sound threats for aquatic and human life. Unconsumed fish feeds, accompanied by massive excretions of fish faeces and other metabolic waste products are the main cause for nutrient enrichment of water and sediments near fish farms. On the other hand, aggressive administration of therapeutants, such as antibiotics, parasiticides, anesthetics, disinfectants and hormones, or antifouling booster biocides that are used to prevent fouling in submerged production structures, can potentially lead to high organic loadings, chemical pollution and bioaccumulation of contaminants in fish stocks or other marine life. Other pollutants that may occur in fish farm environments include heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), discharged from offshore and coastal anthropogenic activities. As a result, nutrient and organic pollution can provoke a series of adverse effects, including water deterioration, hypoxia, biological pollution, eutrophication and habitat destruction, with severe economic losses for fish farmers. To alleviate aquaculture pollution through eco-sustainable and socially acceptable manners, integrated multi-trophic aquaculture (IMTA) systems emerge as feasible solution. Such systems combine fish aquaculture with rearing of secondary extractive species, in a way that nutrients and fish wastes are recycled to promote growth of the co-cultured organisms, while the latter present an additional monetary benefit to the enterprise, through their own economic value. Over the years, many organisms have been documented as promising IMTA candidates. Among them, marine sponges stand as excellent candidates, in light of their innate filter-feeding properties and their capability to retain a variety of organic waterborne substances, from particulate to dissolved forms. Besides their high bioremediation capacity for an array of biological and organic pollutants, their biomass is considered a “gold mine”, given their applicability in various biotechnological fields, from bath sponges to bioactive compounds resources. However promising, only few existing studies have conceived the “sponge-driven bioremediation/bioproduction” concept in aquacultures worldwide, with Greece being practically inactive. Considering the thriving aquaculture sector of Greece and the vast diversity of sponges existing in Aegean Sea, it is essential to gain a better view of the integration potential of native sponge species in fish farms. The aim of this dissertation is to (a) assess the bioremediation capacity of Mediterranean sponges through controlled laboratory experiments involving typical aquaculture biological and chemical pollutants and to (b) explore the valorization potential of candidate sponges through the targeted analysis of known metabolites and bioactivity screening. The cleanup experiments were employed for the four ubiquitous Mediterranean species Agelas oroides, Axinella cannabina, Chondrosia reniformis and Sarcotragus foetidus, which were distinguished for their high natural abundance, variability in body form and satisfactory performance under rearing conditions. The in vitro capability to mitigate aquaculture-related biological pollution was assessed for three phytoplanktonic cells, in an attempt to simulate sponges’ response to eutrophic algal blooms. The tested microalgal substrates were exhibiting different size/motility characteristics and belonged to genera of Nannochloropsis sp. (~3.2 μm, nonmotile), Isochrysis sp. (~3.8 μm, motile), and Phaeodactylum (~21.7 μm, nonmotile). Sponge explants were exposed for 7 h to microalgae-enriched seawater under different experimental setups. First, it was shown that all four candidates were capable of retaining their cleanup capacity across a span of four or five successive days. When exposed to varying cell concentrations approximating the gradient from oligotrophic to highly eutrophic systems, sponges maintained their optimal filtering activity. The same argument was partially true when exposed to different illumination conditions. Different feeding preferences were observed among sponge species for microalgal substrates with distinct size and motility traits. Overall, the study sponges exhibited a wide range of retention efficiencies for the different phytoplankton cells, with the highest average values found for the species A. oroides (70%) and S. foetidus (44%). The same candidate sponges were further investigated for their ability to remove typical aquaculture-related dissolved organic pollutants from seawater. This series of in vitro experiments involved the exposure to (i) individual chemicals belonging to antibiotics (i.e., oxytetracycline), antifouling biocides (i.e., diuron and Irgarol 1051) and polycyclic aromatic hydrocarbons (i.e., 2,6-dimethylnapththalene, phenanthrene), as well as (ii) complex organic mixtures, involving filtrates of fish feed and excreta. All sponges were capable of uptaking the various organic substances, by exhibiting a pronounced preference for lipophilic pollutants. To further support this argument, a strong positive correlation was revealed between sponge’s cleanup capacity and substrate hydrophobicity. Among the examined sponges, A. oroides demonstrated the greatest filtering performance across an array of dissolved organic substances, with the highest rates reported for the highly lipophilic pollutants. At a later stage, we intended to shed light on the processes dictating dissolved organic matter (DOM) removal by sponges. In all studied species, active pumping was found to play a prominent role in the assimilation of dissolved pollutants. This was explained by the much faster rates exhibited from this mechanism compared to the values derived for passive adsorption of pollutants onto dead sponges’ surface. Finally, the uptaken pollutants were shown to be strongly retained by sponges and they were hardly released back to seawater as a result of desorption or sponge excretory mechanisms. The final criterion to assess the suitability of the selected sponge species as components of integrated aquaculture, was the valorization potential of their cultivated biomass. For this reason, the two best-performing species in terms of bioremediation capacity, namely A. oroides and S. foetidus, were selected and further analyzed for targeted known biomolecules and bioactivities. This assessment was performed in specimens subjected to rearing in direct proximity to a fish aquaculture for more than a year, as well as to conspecifics from adjacent sponge populations, to estimate the effect of farming on the natural bioproduction potential. An array of natural products was identified in the extracts of both farmed and wild sponges, with the majority of them belonging to alkaloids, benzenoids, indoles, lipids and polyketides. Metabolomic analysis revealed also species-specific chemical patterns, with A. oroides and S. foetidus extracts dominated by alkaloids and lipids, respectively. More importantly, farmed and wild explants of each species demonstrated similar chemical fingerprints, with the majority of the metabolites showing modest differences in their content and on a sponge mass-normalized basis. Furthermore, farmed sponge extracts presented similar or slightly lower antibacterial activity against methicillin-resistant Staphylococcus aureus, compared to the extracts resulting from wild sponges. Anticancer assays against human colorectal carcinoma cells (HCT-116) revealed marginally active extracts from both wild and farmed S. foetidus populations. As shown, sponges, along with other marine organisms, harbor a wealth of bioactive compounds with potential biotechnological applications in drug, cosmetics and food industry. In this context, a comprehensive overview of the most popular bioassays used in natural products biodiscovery is provided, along with their properties and practical considerations for their selection. A particular focus is given on the exploration of antimicrobial, antibiofilm, cytotoxic, antiviral, antioxidant and anti-ageing potential of the associated extracts. Furthermore, quality control procedures and flowlines involved in bioactivity-guided identification and purification of compounds are introduced. The review concludes with an application-oriented study focusing on drug discovery, dietary supplements, and cosmetics, the industrial pipelines most commonly supplemented with marine-derived natural products. Safety and regulatory issues that are critical to the transition of substances to a higher stage of development are also presented, along with an outlook on trends and future developments. Altogether, sponge farming can be regarded as a promising source of high added-value natural products, in addition to an effective cleanup technology for different types of aquaculture pollution. Based upon the bioremediation/bioproduction potential of the different sponge species investigated throughout this dissertation, both A. oroides and S. foetidus are proposed as the best candidates for future large-scale farming adjacent to fish farms.Περίληψη: Η θαλάσσια καλλιέργεια, υποστηριζόμενη συνήθως από συστήματα θαλάσσιων κλωβών, αποτελεί σημαντική οικονομική δραστηριότητα για πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο και διαδραματίζει αυξανόμενο ρόλο στον εφοδιασμό ψαριών. Τις τελευταίες δεκαετίες, έχει αναφερθεί έντονη δραστηριότητα στη Μεσόγειο Θάλασσα, με την Ελλάδα να είναι ένας από τους σημαντικότερους παραγωγούς τσιπούρας και λαβρακιού παγκοσμίως. Με τη σταδιακή αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού, και κατά συνέπεια, των διατροφικών απαιτήσεων σε ψάρια και προϊόντων ιχθύων, τα συστήματα θαλάσσιας καλλιέργειας αναμένονται να παρουσιάσουν ακόμη μεγαλύτερη ανάπτυξη. Για την ενίσχυση της παραγωγικότητας, οι ιχθυοκαλλιεργητές χρησιμοποιούν επί του παρόντος μεγαλύτερες ποσότητες ιχθυοτροφών και χημικών ουσιών που είναι απαραίτητες για τη διασφάλιση της υγείας και την ανάπτυξη εντός της καλλιέργειας. Ένα σημαντικό μέρος αυτών των χορηγούμενων ουσιών παραμένει διαλυμένο στη στήλη του νερού ή μπορεί είτε να καταλήξει ως σωματίδια σε θαλάσσια ιζήματα, εγκυμονώντας σημαντικούς κινδύνους για την θαλάσσια και την ανθρώπινη ζωή. Οι μη καταναλωθείσες ιχθυοτροφές σε συνδυασμό με τις μαζικές εκκρίσεις περιττωμάτων και άλλων μεταβολικών αποβλήτων των ψαριών, είναι η κύρια αιτία για τον εμπλουτισμό των υδάτων και των ιζημάτων με θρεπτικά συστατικά κοντά σε ιχθυοτροφεία. Από την άλλη πλευρά, η χορήγηση θεραπευτικών ουσιών, όπως αντιβιοτικά, παρασιτοκτόνα, αναισθητικά, απολυμαντικά και ορμόνες, καθώς και η χρήση υφαλοχρωμάτων ενισχυμένων με βιοκτόνα που χρησιμοποιούνται για την πρόληψη της βιοεπικάθισης στις βυθισμένες δομές παραγωγής, μπορεί δυνητικά να οδηγήσει σε υψηλά οργανικά φορτία, χημική ρύπανση και βιοσυσσώρευση ρύπων στα εκτρεφόμενα ψάρια ή άλλους θαλάσσιους οργανισμούς που ενδιαιτούν στην ευρύτερη περιοχή. Άλλες χημικές εισροές περιλαμβάνουν βαρέα μέταλλα και πολυκυκλικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες (ΠΑΥ) που προέρχονται από ανθρωπογενείς δραστηριότητες στην ξηρά και τη θάλασσα. Συνεπακόλουθα, η ρύπανση από θρεπτικά και οργανικά συστατικά δύναται να προκαλέσει μια σειρά από δυσμενείς περιβαλλοντικές επιπτώσεις, όπως υποβάθμιση του νερού, υποξία, βιολογική ρύπανση, ευτροφισμό και καταστροφή των οικοτόπων, με σοβαρές οικονομικές απώλειες για τους ιχθυοκαλλιεργητές. Για να περιοριστεί η ρύπανση σε μία υδατοκαλλιέργεια μέσω οικολογικά βιώσιμων και κοινωνικά αποδεκτών τρόπων, τα ολοκληρωμένα συστήματα πολυτροφικής υδατοκαλλιέργειας (ΙΜΤΑ) αναδεικνύονται ως εφικτή λύση. Τέτοια συστήματα συνδυάζουν την ιχθυοκαλλιέργεια με την εκτροφή δευτερευόντων ειδών, τα οποία καταναλώνουν τα θρεπτικά συστατικά και τα απόβλητα των ψαριών επιτυγχάνοντας συνεχή ανάπτυξη και παράγοντας βιομάζα με σημαντική οικονομική αξία. Κατά την πάροδο των χρόνων, αρκετοί οργανισμοί έχουν αναδειχθεί ως πολλά υποσχόμενοι υποψήφιοι για συστήματα ολοκληρωμένης υδατοκαλλιέργειας. Μεταξύ αυτών, οι θαλάσσιοι σπόγγοι επιφυλάσσουν μεγάλο δυναμικό υπό το πρίσμα των έμφυτων ιδιοτήτων τους ως θαλάσσια φίλτρα και της ικανότητάς τους να συγκρατούν μια ποικιλία οργανικών υδατογενών ουσιών, σωματιδιακής ή διαλυμένης μορφής. Πέρα από το υψηλό δυναμικό βιοαποκατάστασης ως προς μία πληθώρα βιολογικών και οργανικών ρύπων, η βιομάζα των σπόγγων θεωρείται «ορυχείο χρυσού», δεδομένου των εφαρμογών της σε διάφορους βιοτεχνολογικούς τομείς, ως σφουγγάρια μπάνιου αλλά και πηγές βιοδραστικών ενώσεων. Αν και ελπιδοφόρα, μόνο λίγες υπάρχουσες μελέτες έχουν διερευνήσει την ιδέα της βιοαποκατάστασης/βιοπαραγωγής από την συγκαλλιέργεια σπόγγων σε ιχθυοκαλλιέργειες παγκοσμίως, ενώ αντίστοιχες μελέτες εντός Ελλάδας είναι πρακτικά ανύπαρκτες. Λαμβάνοντας υπόψη τον ακμάζοντα τομέα της υδατοκαλλιέργειας στον ελλαδικό χώρο και την πλούσια ποικιλία σε σπόγγους που υπάρχει στο Αιγαίο Πέλαγος, είναι απαραίτητο να διερευνηθεί η δυνατότητα ενσωμάτωσης των γηγενών ειδών σπόγγων σε ιχθυοτροφικές μονάδες. Στόχος αυτής της διατριβής είναι (α) να αξιολογήσει την ικανότητα βιοαποκατάστασης των μεσογειακών σπόγγων μέσω ελεγχόμενων εργαστηριακών πειραμάτων που περιλαμβάνουν χαρακτηριστικούς βιολογικούς και χημικούς ρύπους των ιχθυοκαλλιεργειών και (β) να διερευνήσει το δυναμικό αξιοποίησης της παραγόμενης βιομάζας των σπόγγων μέσω της στοχευμένης ανάλυσης γνωστών μεταβολιτών και του ελέγχου της βιοδραστικότητας των εκχυλισμάτων τους. Τα πειράματα καθαρισμού πραγματοποιήθηκαν για τέσσερις ευρέως διαδεδομένους μεσογειακούς σπόγγους Agelas oroides, Axinella cannabina, Chondrosia reniformis και Sarcotragus foetidus, οι οποίοι επιλέχθηκαν βάσει της υψηλής φυσικής τους αφθονίας, των μορφολογικών χαρακτηριστικών τους και της ικανοποιητικής ανάπτυξή τους σε πειραματική σπογγοκαλλιέργεια. Η ικανότητα εξυγίανσης βιολογικά ρυπασμένων υδάτων ιχθυοκαλλιέργειας αξιολογήθηκε εργαστηριακά ως προς τρεις φυτοπλαγκτονικούς οργανισμούς, σε μια προσπάθεια προσομοίωσης της απόκρισης των σπόγγων σε ευτροφικά περιβάλλοντα με άνθιση φυτοπλαγκτού (algal blooms). Τα εξεταζόμενα μικροφύκη παρουσίαζαν διαφορετικά χαρακτηριστικά μεγέθους/κινητικότητας και ανήκαν στα γένη Nannochloropsis sp. (~3.2 μm, μη κινητικό), Isochrysis sp. (~3.8 μm, κινητικό) και Phaeodactylum (~21.7 μm, μη κινητικό). Μοσχεύματα σπόγγων εκτέθηκαν για 7 ώρες σε θαλασσινό νερό εμπλουτισμένο με μικροφύκη υπό διαφορετικές πειραματικές συνθήκες. Αρχικά, αποδείχθηκε ότι και οι τέσσερις υποψήφιοι σπόγγοι ήταν σε θέση να διατηρήσουν την ικανότητα καθαρισμού τους σε διάστημα τεσσάρων ή πέντε διαδοχικών ημερών. Υπό έκθεση σε μία βαθμίδα κυτταρικών συγκεντρώσεων που προσομοίαζαν ολιγοτροφικά έως και εξαιρετικά ευτροφικά συστήματα, οι σπόγγοι διατήρησαν τη βέλτιστη ικανότητα φιλτραρίσματός τους. Το ίδιο παρατηρήθηκε εν μέρει και κατά την πραγματοποίηση πειραμάτων υπό διαφορετικές συνθήκες φωτισμού. Διαφορετικές προτιμήσεις πρόσληψης παρατηρήθηκαν μεταξύ των εξεταζόμενων σπόγγων για μικροφύκη με διακριτό μέγεθος και κινητικά χαρακτηριστικά. Συνολικά, οι μελετώμενοι σπόγγοι εμφάνισαν ένα ευρύ φάσμα αποτελεσματικοτήτων συγκράτησης των διαφορετικών κυττάρων φυτοπλαγκτού που εξετάστηκαν, με τις υψηλότερες μέσες τιμές να σημειώνονται για τα είδη A. oroides (70%) και S. foetidus (44%). Οι ίδιοι υποψήφιοι σπόγγοι διερευνήθηκαν περαιτέρω για την ικανότητά τους να αφαιρούν από το νερό διαλυμένους οργανικούς ρύπους που απαντώνται σε περιβάλλοντα υδατοκαλλιέργειας. Αυτή η σειρά εργαστηριακών πειραμάτων περιλάμβανε την έκθεση σε (α) μεμονωμένες χημικές ουσίες που ανήκουν στα αντιβιοτικά (π.χ. οξυτετρακυκλίνη), αντιρρυπαντικά επιχρίσματα (π.χ. diuron και Irgarol 1051) και πολυκυκλικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες (π.χ. 2,6- διμεθυλναφθαλένιο και φαινανθρένιο), αλλά και (β) πολύπλοκα οργανικά μείγματα, που περιλάμβαναν διηθήματα ιχθυοτροφών και περιττωμάτων ψαριών. Όλοι οι σπόγγοι ήταν ικανοί να προσλαμβάνουν τις διάφορες οργανικές ουσίες, επιδεικνύοντας έντονη προτίμηση στους λιπόφιλους ρύπους. Πιο συγκεκριμένα, παρατηρήθηκε μια ισχυρή θετική συσχέτιση μεταξύ της καθαριστικής δράσης των σπόγγων και της υδροφοβικότητας των υποστρωμάτων. Μεταξύ των σπόγγων που μελετήθηκαν, το A. oroides επέδειξε την υψηλότερη απόδοση κατακράτησης ως προς τις διαφορετικές διαλυτές οργανικές ουσίες που εξετάστηκαν, με τα υψηλότερα ποσοστά να παρατηρούνται πάντα για τους περισσότερο λιπόφιλους ρύπους. Σε μεταγενέστερο στάδιο, διερευνήσαμε τις διεργασίες που διέπουν την απομάκρυνση της διαλυμένης οργανικής ύλης (DOM) από τους σπόγγους. Σε όλα τα είδη που μελετήθηκαν, η διαδικασία ενεργητικού φιλτραρίσματος των σπόγγων βρέθηκε να παίζει κυρίαρχο ρόλο στην αφομοίωση των διαλυμένων ρύπων. Κάτι τέτοιο δικαιολογήθηκε από τους αυξανόμενους ρυθμούς που παρατηρήθηκαν μέσω αυτού του μηχανισμού σε σχέση με τις τιμές που προέκυψαν από την παθητική προσρόφηση των ρύπων στην επιφάνεια των νεκρών σπόγγων. Τέλος, επιβεβαιώθηκε ότι οι προσλαμβανόμενοι ρύποι συγκρατούνται σταθερά από τους σπόγγους και μετά βίας επαναπελευθερώνονται πίσω στο θαλασσινό νερό μέσω της εκρόφησης ή των μηχανισμών απέκκρισης των σπόγγων. Το τελικό κριτήριο για την αξιολόγηση της εφαρμοσιμότητας των γηγενών σπόγγων σε ολοκληρωμένα συστήματα υδατοκαλλιέργειας, ήταν το δυναμικό αξιοποίησης της καλλιεργούμενης βιομάζας τους. Για το λόγο αυτό, τα είδη με τις καλύτερες επιδόσεις ως προς το δυναμικό βιοαποκατάστασης, αναλύθηκαν περαιτέρω για στοχευμένα γνωστά βιομόρια και βιοδραστικότητες. Η συγκεκριμένη διαδικασία υλοποιήθηκε για σπόγγους που προέρχονταν από καλλιέργειες σε γειτνίαση με ιχθυοκλωβούς, αλλά και από παρακείμενους φυσικούς πληθυσμούς, για να εκτιμηθεί κατά πόσο οι συνθήκες καλλιέργειας επηρεάζουν τη βιοσυνθετική ικανότητά τους. Στα εκχυλίσματα που μελετήθηκαν ανιχνεύθηκε μια ευρεία γκάμα φυσικών προϊόντων, τα οποία ανήκαν στα αλκαλοειδή, βενζενοειδή, ινδόλες, λιπίδια και πολυκετίδια. Επίσης, η μεταβολομική ανάλυση αποκάλυψε χαρακτηριστικά χημικά μοτίβα ειδικά για κάθε είδος σπόγγου, με τα εκχυλίσματα των A. oroides και S. foetidus να κυριαρχούνται από αλκαλοειδή και λιπίδια, αντίστοιχα. Ωστόσο, το πιο σημαντικό εύρημα ήταν ότι τα καλλιεργούμενα και φυσικά μοσχεύματα από καθένα είδος σπόγγου παρουσίαζαν παρόμοια χημικά αποτυπώματα, με την πλειονότητα των μεταβολιτών να εμφανίζουν μικρές διαφορές ως προς τη σχετική σύστασή τους και ως προς τις απόλυτες συγκεντρώσεις τους. Επιπλέον, τα εκχυλίσματα καλλιεργημένων σπόγγων παρουσίασαν παρόμοια ή ελαφρώς χαμηλότερη αντιβακτηριδιακή δράση έναντι του Staphylococcus aureus που είναι ανθεκτικός στη μεθικιλλίνη, σε σύγκριση με τα εκχυλίσματα που προέρχονταν από φυσικούς πληθυσμούς σπόγγων. Οι βιολογικές δοκιμασίες ως προς ανθρώπινα κύτταρα ορθοκολικού καρκινώματος (HCT-116) αποκάλυψαν οριακά δραστικά εκχυλίσματα τόσο από φυσικούς όσο και από καλλιεργημένους πληθυσμούς του είδους S. foetidus. Όπως φαίνεται, οι θαλάσσιοι σπόγγοι, μαζί με άλλους θαλάσσιους οργανισμούς, φιλοξενούν μία μεγάλη ποικιλία βιοδραστικών ενώσεων με δυνητικές βιοτεχνολογικές εφαρμογές στη βιομηχανία φαρμάκων, καλλυντικών και τροφίμων. Στο πλαίσιο αυτό, πραγματοποιήθηκε μια ολοκληρωμένη επισκόπηση των πιο δημοφιλών βιοδοκιμών που χρησιμοποιούνται κατά τη διαδικασία βιοανακάλυψης φυσικών προϊόντων, μαζί με τις ιδιότητές τους και διάφορες άλλες πρακτικές λεπτομέρειες σχετικά με την επιλογή και τη χρήση τους. Ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στις βιοδοκιμές που συνήθως εφαρμόζονται για τον έλεγχο των αντιμικροβιακών, αντιβιοφίλμ, κυτταροτοξικών, αντιικών, αντιοξειδωτικών και αντιγηραντικών ιδιοτήτων των εκχυλισμάτων. Επιπλέον, παρουσιάστηκαν οι διεργασίες ποιοτικού ελέγχου καθώς και η ροή εργασιών που ακολουθείται κατά την ταυτοποίηση και τη σταδιακή κλασμάτωση/απομόνωση των βιοδραστικών ενώσεων καθοδηγούμενης από βιοδοκιμές. Η ανασκόπηση ολοκληρώθηκε με την παρουσίαση μίας πρακτικής μελέτης στοχευμένη στην ανακάλυψη φαρμάκων, συμπληρωμάτων διατροφής και καλλυντικών, που αποτελούν τις βιομηχανικές οδούς που συχνά προμηθεύονται με φυσικά προϊόντα θαλάσσιας προέλευσης. Επίσης, επισημάνθηκαν διάφορα ζητήματα ασφάλειας και κανονισμών που είναι κρίσιμα για τη μετάβαση των υπό εξέταση ουσιών μεταξύ των διαφορετικών σταδίων ανάπτυξης και των διαφορετικών φάσεων των κλινικών μελετών, μαζί με τις προοπτικές, τις γενικότερες τάσεις και τις μελλοντικές εξελίξεις που αφορούν το πεδίο των βιοδοκιμών. Εν κατακλείδι, η σπογγoκαλλιέργεια μπορεί να θεωρηθεί ως αποτελεσματική τεχνολογία αποκατάστασης ρυπασμένων μονάδων υδατοκαλλιέργειας, αλλά και

Στρατηγικές για την ποιότητα στην ανώτερη εκπαίδευση

Summarization: The thesis investigates the multifaceted concept of quality in higher education at both international and national levels, considering the emphasis on upholding and implementing quality standards and accrediting undergraduate and postgraduate programs. The objective of the thesis is to explore the concept of quality and its correlation with curricula, teaching effectiveness, research, student services, and infrastructure. Additionally, this study aims to compare global practices with local approaches and highlight evaluation techniques. The thesis is structured into four sections: defining quality in education systems and subsystems, quality strategies and practices in higher education, and their comparative analysis. The study concludes with a discussion and recommendations.Περίληψη: Η διατριβή διερευνά την πολύπλευρη έννοια της ποιότητας στην τριτοβάθμια εκπαίδευση τόσο σε διεθνές όσο και σε εθνικό επίπεδο, λαμβάνοντας υπόψη την έμφαση στην τήρηση και εφαρμογή προτύπων ποιότητας και τη διαπίστευση προπτυχιακών και μεταπτυχιακών προγραμμάτων. Στόχος της διατριβής είναι να διερευνήσει την έννοια της ποιότητας και τη συσχέτισή της με τα προγράμματα σπουδών, την αποτελεσματικότητα της διδασκαλίας, την έρευνα, τις υπηρεσίες φοιτητών και τις υποδομές. Επιπλέον, αυτή η μελέτη στοχεύει να συγκρίνει τις παγκόσμιες πρακτικές με τις τοπικές προσεγγίσεις και να αναδείξει τεχνικές αξιολόγησης. Η διατριβή διαρθρώνεται σε τέσσερις ενότητες: ορισμός της ποιότητας σε εκπαιδευτικά συστήματα και υποσυστήματα, στρατηγικές και πρακτικές ποιότητας στην τριτοβάθμια εκπαίδευση και στη συγκριτική ανάλυσή τους. Η μελέτη ολοκληρώνεται με συζήτηση και συστάσεις

Financial and environmental sustainability of rice cultivation in Thessaloniki

Μεταπτυχιακή Διατριβή που υποβλήθηκε στην Σχολή ΧΗΜΗΠΕΡ του Πολυτεχνείου Κρήτης για την πλήρωση προϋποθέσεων λήψης του Μεταπτυχιακού ΔιπλώματοςΠερίληψη: Οι ορυζώνες, εδώ και δεκαετίες, είναι από τις κύριες καλλιέργειες του Νομού Θεσσαλονίκης. Εντοπίζονται κοντά σε προστατευόμενες περιοχές, επηρεάζονται άμεσα από τους υδάτινους πόρους και λειτουργούν ως τεχνητοί εποχιακοί υγρότοποι συμβάλλοντας στην ισορροπημένη λειτουργία του οικοσυστήματος. Όμως, παράλληλα η εντατική γεωργία που εφαρμόζεται έχει εν μέρει συμβάλει στην υποβάθμιση του περιβάλλοντος που έχει παρατηρηθεί. Η παρούσα εργασία έχει σκοπό να διερευνήσει σε τι βαθμό οι καλλιεργητές ρυζιού εφαρμόζουν τους κανονισμούς και τις οδηγίες, που η πολιτεία έχει θεσπίσει, για την παραγωγή ασφαλούς τροφής και την προστασία του καταναλωτή. Παράλληλα, διερευνάται εάν οι μέθοδοι καλλιέργειας επηρεάζουν το κόστος παραγωγής του αγαθού και συνεπώς την ίδια την αγροτική εκμετάλλευση. Για την υλοποίηση της παρούσας εργασίας επιλέχθηκε η μεθοδολογία της ποσοτικής και ποιοτικής έρευνας. Σχετικά με την εφαρμογή φυτοπροστασίας τα αποτελέσματα δεν αποκλίνουν από τα ευρήματα αντίστοιχων ερευνών. Οι συμμετέχοντες κατά το μεγαλύτερο ποσοστό τους ακολουθούν όσα η νομοθεσία ορίζει, όμως, σε κάποιες περιπτώσεις καταγράφονται και ενέργειες που δεν συμβαδίζουν με τους κανονισμούς. Από την τεχνοοικονομική ανάλυση των αγροτικών εκμεταλλεύσεων δεν προκύπτουν ενθαρρυντικά αποτελέσματα για την λειτουργία τους, παρόλο που οι καλλιεργητικές μέθοδοι που ακολουθούνται ταυτίζονται σε μεγάλο βαθμό με όσα προτείνονται. Συμπεραίνουμε, αρχικά, ότι είναι απαραίτητο για ένα βιώσιμο μέλλον όλοι οι εμπλεκόμενοι να λάβουν την απαιτούμενη εκπαίδευση σχετικά με τις ορθές πρακτικές φυτοπροστασίας, ώστε να είναι σε θέση να λαμβάνουν σωστές αποφάσεις. Σε ότι σχετίζεται με το κόστος παραγωγής του αγροτικού αγαθού απαιτείται η οικονομική ενίσχυση των αγροτών από την πολιτεία και η παροχή κινήτρων για εφαρμογή νέων πρακτικών καλλιέργειας, πιο σύγχρονων και πιο φιλικών προς το περιβάλλον. Έτσι, οι αγρότες θα συνεχίσουν να παράγουν και επιπλέον περισσότεροι νέοι θα στραφούν στον πρωτογενή τομέα, με αποτέλεσμα να ενισχυθεί η παραγωγή ποιοτικότερων προϊόντων για κατανάλωση.Summarization: Rice fields, for decades, have been one of the main crops of the Prefecture of Thessaloniki. They are located near protected areas, directly affected by water resources, and act as artificial seasonal wetlands contributing to balanced functioning of the ecosystem. However, the intensive agriculture has partly contributed to the environmental degradation that has been observed. This paper aims to investigate to what extent rice farmers apply the regulations and guidelines that the state has established for safe food production and consumer protection. It is also being investigated whether the cultivation methods affect the cost of production of the good and therefore the agricultural exploitation itself. For the implementation of this work, the quantitative and qualitative research methodology was chosen. Regarding the application of plant protection, the results do not deviate from the findings of corresponding research. The participants in their largest percentage follow what is written in the legislation, however, in some cases actions that do not conform to the rules are also recorded. There has not been encouraging results for the operation of the technoeconomic analysis of agricultural holdings despite the fact that the cultivation methods followed are largely identical to what is proposed. We conclude, firstly, that it is necessary for a sustainable future for everybody involved to receive the required training on correct plant protection practices, so that they are able to make the right decisions. Regarding the cost of production of the agricultural good, the financial support of the farmers is required from the state and providing incentives to implement new, more modern and environmentally friendlier farming practices. Thus farmers will continue to produce and in addition, more young people will turn to the primary sector, thereby enhancing the production of better quality products for consumption

Development of an intelligent multi-criteria recommender system to support marketing decision making

Διδακτορική Διατριβή που υποβλήθηκε στη σχολή Μ.Π.Δ. του Πολυτεχνείου ΚρήτηςΠερίληψη: Στον σύγχρονο επιχειρηματικό κόσμο, η ανάγκη για μεγαλύτερη ακρίβεια στην κατανόηση των προτιμήσεων των καταναλωτών είναι ζωτικής σημασίας για τις εταιρίες, οι οποίες παρέχουν προϊόντα ή υπηρεσίες. Οι υπεύθυνοι μάρκετινγκ προσπαθούν να εφαρμόσουν μεθόδους για την ανάλυση των προφίλ των καταναλωτών, με απώτερο σκοπό την αύξηση των πωλήσεων και των μεριδίων της αγοράς αλλά και την ταυτόχρονη αύξηση της ικανοποίησης των πελατών τους μέσω της βελτίωσης – ανάπτυξης κατάλληλων προϊόντων. Στον τομέα του μάρκετινγκ, η ανάπτυξη των συστημάτων συστάσεων έχει αναδειχθεί ως ένα κρίσιμο εργαλείο. Αυτά τα συστήματα έχουν τη δυνατότητα να αναλύσουν τα δεδομένα των πελατών και να παρέχουν εξατομικευμένες προτάσεις προϊόντων ή υπηρεσιών. Στόχος των συστημάτων συστάσεων είναι η ανάκτηση των κατάλληλων πληροφοριών από έναν μεγάλο όγκο δεδομένων ώστε να παρέχουν την κατάλληλη πληροφορία στο χρήστη. Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό τους, στον τομέα του μάρκετινγκ, είναι η ανάλυση της συμπεριφοράς των καταναλωτών, με σκοπό να τους προτείνει το κατάλληλο προϊόν ή υπηρεσία, καθώς και η σύσταση προτάσεων βελτίωσης ή ανάπτυξης νέων προϊόντων – υπηρεσιών στην εταιρεία, ώστε να επιτύχει τους στόχους της. Συνεπώς, το πρόβλημα που λύνουν είναι ένα πρόβλημα λήψης απόφασης. Τα συστήματα συστάσεων ενσωματώνουν αλγορίθμους και μεθόδους μηχανικής μάθησης (ευφυή συστήματα συστάσεων) για να αναλύσουν την αγοραστική συμπεριφορά και τις προτιμήσεις των καταναλωτών με σκοπό να προβλέψουν τις μελλοντικές αγοραστικές τους συνήθειες. Τα συστήματα στα οποία οι προτιμήσεις των καταναλωτών, σε ένα σύνολο εναλλακτικών επιλογών εκφράζονται με τη βοήθεια ενός συνόλου κριτήριων, ονομάζονται πολυκριτήρια συστήματα συστάσεων. Με τη χρήση των πολυκριτήριων συστημάτων συστάσεων στο μάρκετινγκ, οι εταιρίες μπορούν να βελτιώσουν την ακρίβεια των προβλέψεών τους και να αυξήσουν το μερίδιο αγοράς τους καθώς και την ικανοποίηση των πελατών τους. Επιπλέον, τα ευφυή συστήματα υποστήριξης αποφάσεων (ΣΥΑ) αποτελούν ισχυρά εργαλεία για τους επαγγελματίες του μάρκετινγκ. Μέσω της συνδυασμένης ανάλυσης δεδομένων και προβλέψεων αγοράς, τα ευφυή ΣΥΑ παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες που συμβάλλουν στη λήψη αποφάσεων για βέλτιστα αποτελέσματα στον τομέα του μάρκετινγκ. Αυτό συμβάλλει στην παροχή ολοκληρωμένων και βέλτιστων συστάσεων, που είναι πιο αποτελεσματικές και προσαρμοσμένες στις ανάγκες της κάθε επιχείρησης. Τέλος, οι εταιρίες μπορούν να αντιμετωπίσουν αποτελεσματικά την πολυπλοκότητα των σύγχρονων αγορών και να επιτύχουν τους στόχους τους με μεγαλύτερη ακρίβεια. Η διδακτορική διατριβή έχει ως κύριο στόχο την ανάπτυξη ενός ευφυούς πολυκριτήριου συστήματος συστάσεων για τη λήψη αποφάσεων στον τομέα του μάρκετινγκ εφαρμόζοντας μια πρωτότυπη μεθοδολογία. Η παρούσα μεθοδολογία ενσωματώνει σε ένα σύστημα μεθόδους πολυκριτήριας ανάλυσης, ανάλυσης συμπεριφοράς καταναλωτών, τμηματοποίησης αγοράς, ανάλυσης ανταγωνισμού, μοντέλων επιλογής προϊόντων και εισάγει ένα νέο μοντέλο για την προσομοίωση του κύκλου ζωής των προϊόντων, βασισμένο στη λογική του μοντέλου του Bass. Επιπλέον, μέσω υπολογισμού της ικανοποίησης των καταναλωτών και εφαρμογής μεθόδων μηχανικής μάθησης το σύστημα έχει την ικανότητα να συστήνει τρόπους βελτίωσης των προϊόντων της εταιρίας. Το παρόν ευφυές πολυκριτήριο σύστημα συστάσεων υποστηρίζει τα στελέχη μάρκετινγκ των επιχειρήσεων και των οργανισμών στη λήψη αποφάσεων που βασίζονται σε αναλύσεις δεδομένων, βελτιώνοντας έτσι την αποδοτικότητα και την ακρίβεια των στρατηγικών μάρκετινγκ

Εγκατάσταση, αξιολόγηση και βελτιστοποίηση του Open Source Συστήματος HELK για την υποστήριξη SOC (κέντρων επιχειρήσεων ασφαλείας) για SMEs

Summarization: In an era marked by escalating cyber threats and an increasingly interconnected digital landscape, the need for robust cybersecurity measures is paramount. Small and medium-sized enterprises (SMEs), often constrained by budgetary considerations, face the challenge of securing their digital infrastructure effectively. This thesis embarks on a comprehensive exploration of the feasibility and practicality of SMEs adopting an open-source SIEM system known as HELK (Hunting ELK). The study delves into every facet of deploying, installing, and configuring HELK, creating a roadmap accessible to businesses of varying technical proficiencies. Moreover, it elucidates the intricate processes involved in configuring a Windows Host to seamlessly transmit logs to the HELK SIEM. A thorough analysis of HELK's inner workings is undertaken, followed by a rigorous evaluation of its efficacy in detecting simulated cyberattacks. By subjecting the SIEM to a series of carefully orchestrated attacks, this research assesses its ability to identify and mitigate threats. The findings shed light on HELK's strengths and weaknesses, offering insights into potential enhancements. In light of the above, this thesis endeavours to address a critical question: can SMEs rely on the open-source HELK SIEM as a cost-effective alternative to commercial counterparts? By navigating the intricacies of SIEM deployment, testing its performance, and scrutinizing its practicality, this research provides valuable guidance to SMEs seeking comprehensive yet budget-conscious cybersecurity solutions.Περίληψη: Σε μια εποχή με αυξανόμενες κυβερνοαπειλές και αυξανόμενη ψηφιακή σύνδεσιμότητα, η κυβερνοασφάλεια είναι ζωτικής σημασίας. Οι ΜΜΕ, συχνά περιορισμένες από προϋπολογιστικούς περιορισμούς, αντιμετωπίζουν δυσκολίες στην διασφάλιση της ψηφιακής τους υποδομής από κυβερνοαπειλές. Αυτή η έρευνα εξετάζει την βιωσιμότητα υιοθέτησης του SIEM ανοιχτού κώδικα HELK από τις ΜΜΕ. Μελετά την ανάλυση, την εφαρμογή σε πραγματικό περιβάλλον και τη δυνατότητα ανίχνευσης απειλών του HELK, προσφέροντας κατευθυντήριες γραμμές για τις επιχειρήσεις. Τα ευρήματα παρέχουν ευρήματα για πιθανές βελτιώσεις του HELK, ενώ αξιολογούν την αποτελεσματικότητά του στην ανίχνευση και αντιμετώπιση κυβερνοεπιθέσεων. Η έρευνα προσφέρει πληροφορίες για τη χρησιμότητα του HELK ως οικονομικά αποδοτικής εναλλακτικής λύσης σε σύγκριση με εμπορικές επιλογές SIEM. Αναδεικνύει επίσης πλεονεκτήματα, αδυναμίες και πιθανούς τρόπους βελτίωσης του HELK, παρέχοντας μια πιθανή λύση για την προοπτική υιοθέτησης του HELK από τις ΜΜΕ

Study of material speciments with microstructure using finite elemets

Διπλωματική εργασία που υποβλήθηκε στη σχολή ΜΠΔ του Πολ. Κρήτης για την πλήρωση προϋποθέσεων λήψης του ΔιπλώματοςΠερίληψη: Η συγκεκριμένη εργασία εμβαθύνει στην εξέταση δειγμάτων υλικών με σύνθετες μικροδομές χρησιμοποιώντας τη διπλή προσέγγιση της γραμμικής και μη γραμμικής ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων. Μέσω της συστηματικής υπολογιστικής μοντελοποίησης, η μελέτη στοχεύει στη διάκριση των διαφοροποιημένων μηχανικών αποκρίσεων των υλικών υπό διαφορετικές συνθήκες φορτίου. Η γραμμική ανάλυση χρησιμεύει ως βάση για την αποκάλυψη της βασικής δομικής συμπεριφοράς, ενώ η μη γραμμική ανάλυση εμβαθύνει στην πολυπλοκότητα που προκαλείται λόγω μεγάλων παραμορφώσεων και μη γραμμικότητας του υλικού. Με την εφαρμογή αυτών των δοκιμίων σε ολοκληρωμένες προσομοιώσεις πεπερασμένων στοιχείων, στοχεύουμε στην αποσαφήνιση των αλληλεπιδράσεων των χαρακτηριστικών της μικροδομής και της μακροσκοπικής συμπεριφοράς των υλικών. Η μελέτη συμβάλλει σε ουσιαστικές γνώσεις σχετικά με τη μηχανική πολυπλοκότητα των υλικών, προωθεί την εξέλιξη στις πρακτικές της μηχανικής και του σχεδιασμού υλικών και ενισχύει το ρόλο των μικροδομών στον προσδιορισμό της απόδοσης των υλικών.Summarization: This study delves into the examination of material samples with complex microstructures using the dual approach of linear and nonlinear finite element analysis. Through systematic modeling, the study aims to distinguish the differentiated mechanical responses of materials under different load conditions. Linear analysis serves as a basis for revealing basic structural behavior, while nonlinear analysis delves into the complexity caused by large deformations and material nonlinearities. By applying these tests to finite element simulations, we aim to clarify the interactions between the microstructural features and the macroscopic behavior of the materials. This study contributes to essential knowledge according to the mechanical complexity of materials, promotes progress in engineering and design material practices and reinforces the role of microstructures in determining the performance of every material

Optimization of the Charging Cost and Ancillary Services of Clusters of Plug in Electric Vehicles

Μεταπτυχιακή Διατριβή που υλοοίηθηκε στο ΗΜΜΥ Πολυτεχνείου Κρήτης στο πλαίσιο ολοκλήρωσης του Μεταπτυχιακού.Περίληψη: Αυξάνοντας τον αριθμό των ηλεκτρικών οχημάτων, αναμένεται αντίστοιχα μεγάλη αύξηση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας. Λύσεις όπως η έξυπνη φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων (ΗΟ) έχουν πολλά πλεονεκτήματα για το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, περιορίζοντας τις μεγάλες επενδύσεις στο δίκτυο διανομής, καθώς και πολλά οφέλη για τον ιδιοκτήτη ενός ΗΟ, μειώνοντας το κόστος φόρτισης. Σε αυτή την εργασία, προτείνεται μια μέθοδος για την αξιολόγηση των επιπτώσεων της πολυκριτηριακής βέλτιστης φόρτισης των ΗΟ σε επίπεδο συστήματος ισχύος. Η προτεινόμενη μέθοδος βελτιστοποίησης πολλαπλών στόχων λαμβάνει υπόψη την πρόβλεψη φορτίου του συστήματος ισχύος, την παραγωγή από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) και την τιμή πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας ανά ώρα της ημέρας. Τα ηλεκτρικά οχήματα μπορούν προσφέρουν βοηθητική υπηρεσία στο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας μετατοπίζοντάς τη ζήτησή τους σε περιόδους μειωμένου φορτίου καθώς αυτό λαμβάνεται υπόψη στη μέθοδο βελτιστοποίησης. Επιπλέον, η μέθοδος ενισχύεται χρησιμοποιώντας λεπτομερή μοντελοποίηση της καθημερινής δραστηριότητας κάθε ΗΟ λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά της περιοχής στην οποία δραστηριοποιείται, το είδος του ταξιδιού, τις προτιμήσεις φόρτισης οχήματος του οδηγού καθώς και τα τεχνικά χαρακτηριστικά του ΗΟ. Σχετικά με τη μέθοδο υλοποίησης, τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν βασίστηκαν στην πραγματικότητα, έγινε εφαρμογή της λειτουργίας Vehicle to Grid (V2G) και η βελτιστοποίηση εφαρμόστηκε στο ηλεκτρικό σύστημα της Κρήτης. Η αποδοτικότητα της προτεινόμενης μεθόδου αποδεικνύεται από τα αποτελέσματα που προέκυψαν σύμφωνα με ενδεικτικά σενάρια λειτουργίας. Τέλος, αξίζει να αναφερθεί ότι για την εφαρμογή της μεθόδου φόρτισης δεν απαιτούνται εξελιγμένα συστήματα υπολογισμού, μέτρησης και επικοινωνίας γεγονός που καθιστά σχετικά εύκολη την εφαρμογή και υλοποίηση της.Summarization: Increasing the number of electric vehicles, a large increase in electricity demand is expected. Solutions like smart charging of electric vehicles (EVs) has many advantages to the electricity network, limiting the large investments in the distribution network, as well as many benefits to the owner of the EV, reducing the charging cost. In this work, a method for the assessment of the effects of multi-objective optimal charging of PEVs at power system level is proposed. The proposed multi-objective optimization method takes into consideration the forecasts of power system load, Renewable Energy Sources (RES) and electricity price. Moreover, it is enhanced by the detailed modeling of the daily EV activity taking into consideration the characteristics of the area they are having activity, the type of the activity, the charging preferences of the driver as well as the technical characteristics of the EV. Moreover, Vehicle to Grid (V2G) operation can be modeled by the proposed method. Real-world data were used and the method was applied to the power system of Crete. The effectiveness of the proposed method is demonstrated by the results obtained by the indicative operation scenarios. Finally, it is noted that the application of the proposed charging method does not require advanced calculation, measurement and communication systems