VoLTE: Fundamentals and Investment under Uncertainty by analogy with the Real Options Theory – A real case application in Greek Telecommunications market

Με την εμφάνιση των Τηλεπικοινωνιών, η φωνή έσπασε όλα τα φυσικά όρια και έγινε πραγματικότητα η μετάδοσή της παγκοσμίως σε πραγματικό χρόνο. Σύντομα, οι υπηρεσίες φωνής μετατράπηκαν σε βασική δραστηριότητα για τους παρόχους και το έναυσμα για την ανάπτυξη των Σταθερών και Κινητών Τηλεπικοινωνιών. Η τελευταία λέξη της τεχνολογίας για την Κινητή μετάδοση φωνής είναι το Voice over LTE (VoLTE), το οποίο αποτελεί μια σημαντική δυνατότητα του δικτύου για τη ουσιαστική βελτίωση της απόδοσης της φωνής και της χωρητικότητας του ραδιοδικτύου με ταυτόχρονη μείωση στα λειτουργικά κόστη. Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζονται οι βασικές αρχές της αρχιτεκτονικής VoLTE και παρέχεται μία ανάλυση της τεχνολογίας VoLTE ως επενδυτική ευκαιρία. Στο πρώτο μέρος παρατίθεται μια ιστορική αναδρομή σχετικά με την εξέλιξη των συστημάτων φωνής των Κινητής Τηλεπικοινωνιών από την πρώτη γενιά έως σήμερα. Περιλαμβάνεται μια επισκόπηση της αρχιτεκτονικής VoLTE με ανάλυση των κύριων υποσυστημάτων και των βασικών τους στοιχείων με βάση τις τεχνικές προδιαγραφές. Επιπλέον, παρουσιάζονται οι βασικές λειτουργίες μετάδοσης φωνής μέσω της τεχνολογίας VoLTE. Στο επόμενο μέρος περιγράφονται τα οφέλη και οι προκλήσεις που γεννιούνται από την ανάπτυξη της λύσης VoLTE, από τεχνικής άποψης αλλά και από πλευράς αγοράς. Για τον μετριασμό των κινδύνων, προτείνεται από τις χρηματοπιστωτικές αγορές η θεωρία των για την αξιολόγηση της επένδυσης, με βάση τη σύγχρονη βιβλιογραφία. Η ζήτηση της υπηρεσίας VoLTE μοντελοποιείται χρησιμοποιώντας τη γεωμετρική κίνηση Brown και αναπτύσσεται μια μεθοδολογία βασισμένη στα πραγματικά δικαιώματα προαίρεσης μέσω του δυναμικού προγραμματισμού, για τον υπολογισμό των βέλτιστων επενδυτικών κανόνων και του κόστους ευκαιρίας. Στο έκτο κεφάλαιο, παρουσιάζεται ένα παράδειγμα πραγματικής περίπτωσης επένδυσης VoLTE στην ελληνική αγορά Κινητών Τηλεπικοινωνιών, χρησιμοποιώντας την προτεινόμενη μεθοδολογία των πραγματικών δικαιωμάτων προαίρεσης. Τα αποτελέσματα συγκρίνονται με την παραδοσιακή προσέγγιση και αναλύονται με την χρήση προσομοιώσεων Monte Carlo. Συμπεράσματα και ενδιαφέροντα ευρήματα παρέχονται στο τελευταίο κεφάλαιο.With the emergence of Telecommunications, the voice broke all physical borders and could be transferred worldwide in real-time. Soon, voice services became a core business for the providers and the trigger for the development of Fixed and Mobile Telecommunications. The state of the art for mobile voice delivery is Voice over LTE (VoLTE), which is an important network capability to significantly improve the service performance and radio capacity while reducing operating costs. This study thesis presents the fundamental principles of VoLTE architecture and provides an analysis of the VoLTE solution as an investment opportunity. In the first part, a historical review is given regarding the evolution of the Cellular Mobile Telecommunication systems since their first generation. An overview of the VoLTE architecture is included with an analysis of the main subsystems and the core components based on the technical specifications. Moreover, the basic functionalities of the VoLTE technology are presented. The next part describes the benefits and challenges of deploying the VoLTE solution from technical and market perspectives. In order to mitigate the risks, the Real Options theory from the financial market is introduced for evaluating the VoLTE investment according to modern literature. The VoLTE demand is modelled using the Geometric Brownian Motion process and the dynamic programming is used to structure a Real Options-based framework for calculating optimal investment rules and opportunity cost. In the sixth chapter, a real case application of the proposed framework in the Greek Mobile Telecommunications market is presented. The results are compared with the traditional tools and analyzed by performing Monte Carlo simulations. Conclusions and interesting insights are provided in the last chapter

DistilGREEK-BERT: A distilled version of the GREEK-BERT model

Τα γλωσσικά μοντέλα για επεξεργασία φυσικής γλώσσας αποτελούν αντικείμενο ενασχόλησης και ατέρμονης έρευνας για πάνω από 2 δεκαετίες. Όλα τα μοντέλα που έχουν παρουσιαστεί μέσα στο βάθος των χρόνων έχουν την τάση να αυξάνονται σε μέγεθος με ελάχιστες εξαιρέσεις. Έτσι, γίνονται όλο και μεγαλύτερα και πιο πολύπλοκα, φιλοδοξώντας ότι τα νέα μοντέλα θα αποδίδουν καλύτερα από τα παλαιότερα και θα παράγουν έξοχα αποτελέσματα ακολουθώντας αυτή την τακτική. Αυτό φαίνεται ότι συμβαίνει μέχρι στιγμής μέσα από χιλιάδες έρευνες και δημοσιεύσεις μοντέλων ανά τα χρόνια. Ωστόσο, η αύξηση του μεγέθους των μοντέλων συνεπάγεται αυτόματη αύξηση των παραμέτρων τους, οι οποίες χρειάζεται να εκπαιδευτούν, και αναπόφευκτη αύξηση του χρόνου που απαιτείται για την εκπαίδευσή τους. Στην παρούσα εργασία θα παρουσιάσουμε ένα μοντέλο για επεξεργασία φυσικής γλώσσας, συγκεκριμένα για τα νέα ελληνικά. Δεν υπάρχει ποικιλία μοντέλων για τα νέα ελληνικά (όπως για παράδειγμα για τα αγγλικά), ώστε να υπάρχει ευελιξία στην επιλογή ανάλογα με την εργασία που εκτελεί κάποιος. Το μοντέλο μας, το DistilGREEK-BERT, είναι μικρότερο σε μέγεθος από τα συνήθη κατά περίπου 40%, με αποτέλεσμα η εκπαίδευσή του να είναι γρηγορότερη. Η αρχιτεκτονική του μοντέλου βασίζεται στην αρχιτεκτονική δύο μοντέλων πυλώνων στον τομέα της επεξεργασίας φυσικής γλώσσας. Αυτά είναι το BERT και το DistilBERT, τα οποία θα αναλυθούν όσο το δυνατόν πιο διεξοδικά στη συνέχεια. Η (σχετική) πρωτοτυπία του μοντέλου έγκειται στον τρόπο με τον οποίο εκπαιδεύτηκε: για την εκπαίδευσή του χρησιμοποιήθηκε ένα άλλο μεγαλύτερο μοντέλο, το GREEK-BERT το οποίο έχει επιβλέπει το μοντέλο μας και έχει το ρόλο δασκάλου. Το μοντέλο μας έχει το ρόλο του μαθητή, ο οποίος μαθαίνει και αποκτάει γνώσεις μέσω του δασκάλου. Η τεχνική που χρησιμοποιείται ώστε το μεγαλύτερο μοντέλο (δάσκαλος) να μεταλαμπαδεύσει γνώση στο μικρότερο (μαθητής) ονομάζεται Απόσταξη Γνώσης. Αφότου, λοιπόν, δημιουργηθεί και εκπαιδευτεί το μοντέλο μας σε έναν μεγάλο όγκο δεδομένων με τη βοήθεια του δασκάλου, αξιολογήθηκε η απόδοσή του σε 3 μικρότερες εργασίες, δημοφιλείς στην επεξεργασία φυσικής γλώσσας: Επισήμανση των Μερών του Λόγου, Αναγνώριση Ονοματοποιημένων Οντοτήτων και Εξαγωγή Λογικού Συμπεράσματος. Ελέγθηκε πόσο γρήγορα εκτελούνται οι εργασίες καθώς και η ποιότητα των αποτελεσμάτων βάσει 3 μετρικών (ακρίβεια, ανάκληση, F1 μετρική). Τα αποτελέσματα ήταν εξαιρετικά για την 1η εργασία, αρκετά καλά για τη 2η και ικανοποιητικά για την 3η. Τέλος, συγκρίθηκαν τα παραπάνω αποτελέσματα με τα αποτελέσματα που είχαν δημοσιευθεί για τις ίδιες εργασίες με τα ίδια δεδομένα ακριβώς για το μοντέλο GREEK-BERT. Φιλοδοξία και σκοπός μας ήταν το DistilGREEK-BERT να επιτύχει σχετικά κοντινά αποτελέσματα με αυτά του GREEK-BERT. Σε όλες τις εργασίες το GREEK-BERT απέδιδε καλύτερα κατά 2% με 5%. Συμπεραίνουμε λοιπόν ότι η δημιουργία και η εκπαίδευση του μοντέλου μας είχε επιτυχία, διότι, διατηρώντας μόνο το 60% του μεγέθους του μεγάλου, κατάφερε να είναι 60% πιο γρήγορο επιτυγχάνοντας μια απόδοση πολύ κοντά σε αυτή του μεγάλου. Συνολικά διατηρεί το 96% με 97% της απόδοσης του GREEK-BERT.Language Models for Natural Language Processing (NLP) have constituted subject of engagement and endless research for over two decades. All models, having been introduced through the years, have the tendency to increase in size with only few exceptions. As a result, we end up with bigger and bigger and more and more complex models, aspiring that the newer ones will outperform their predecessors and will present outstanding results. This seems to be the case for the time being, considering the magnitude of the research and the thousands of models having been presented though the years. Nevertheless, the increase in size of the models entails increment in their trainable parameters as well, leading inevitably to increase in the time required for their training. In the present thesis we will present a model for NLP in modern Greek. There is a lack of variety in NLP models for modern Greek (in contrast to English for example). Thus, there is no flexibility when it comes to choosing a model for a specific task. Our model’s name is DistilGREEK-BERT and it is smaller is size than the more common ones resulting to its faster training. The architecture of our model is based on the architecture of two state-of-the-art models in NLP, namely BERT and DistilBERT. These will be analyzed further as thoroughly as possible. The (relative) innovation of our model lies in the way it is pre-trained: another model, GREEK-BERT, being bigger in size, is used to supervise the training of our model and GREEK-BERT has the role of a teacher. Our model has the role of a student, who learns constantly and gains knowledge through the teacher. The technique being used during training, so that the bigger model (teacher) imparts knowledge to the smaller model (student), is called Knowledge Distillation. After our model has been created and pre-trained to a large amount of data under the supervision of the teacher, its performance is evaluated on 3 popular in NLP downstream tasks: these are Part of Speech Tagging (PoS Tagging), Named Entity Recognition (NER) and Natural Language Inference (NLI). The time needed for each task to be accomplished is evaluated, as well as the quality of the results based on 3 metrics (precision, recall and f1-score). The results are exceptional for the 1st task, pretty good for the 2nd and satisfying for the 3rd. Finally, we compare the aforementioned results to the results which had been presented for the GREEK-BERT model on the same tasks with exactly the same data. Our ambition and aspiration was to make DistilGREEK-BERT achieve relatively close results to the ones of the GREEK-BERT model. GREEK-BERT outperformed our model on all 3 tasks, though only by 2% - 5%. We can easily infer that the development and pre-training of our model was successful, since by maintaining only 60% of the size of GREEK-BERT, DistilGREEK-BERT managed to be 60% faster, while having a comparable performance to the one of the bigger model. Overall, it retains 96% - 97% of GREEK-BERT performance

A glutathione s-transferase confers herbicide tolerance in rice

Plant glutathione S-transferases (GSTs) have been a focus of attention due to their role in herbicide detoxification. OsGSTL2 is a glutathione S-transferase, lambda class gene from rice (Oryza sativa L.). Transgenic rice plants over-expressing OsGSTL2 were generated from rice calli by the use of an Agrobacterium transformation system, and were screened by a combination of hygromycin resistance, PCR and Southern blot analysis. In the vegetative tissues of transgenic rice plants, the over-expression of OsGSTL2 not only increased levels of OsGSTL2 transcripts, but also GST and GPX expression, while reduced superoxide. Transgenic rice plants also showed higher tolerance to glyphosate and chlorsulfuron, which often contaminate agricultural fields. The findings demonstrate the detoxification role of OsGSTL2 in the growth and development of rice plants. It should be possible to apply the present results to crops for developing herbicide tolerance and for limiting herbicide contamination in the food chain

Expression in grasses of multiple transgenes for degradation of munitions compounds on live fire training ranges

The deposition of toxic munitions compounds, such as hexahydro-1, 3, 5-trinitro-1, 3, 5-triazine (RDX), on soils around targets in live-fire training ranges is an important source of groundwater contamination. Plants take up RDX but do not significantly degrade it. Reported here is the transformation of two perennial grass species, switchgrass (Panicum virgatum) and creeping bentgrass (Agrostis stolonifera), with the genes for degradation of RDX. These species possess a number of agronomic traits making them well equipped for the uptake and removal of RDX from root zone leachates. Transformation vectors were constructed with xplA and xplB, which confer the ability to degrade RDX, and nfsI, which encodes a nitroreductase for the detoxification of the co-contaminating explosive 2, 4, 6-trinitrotoluene (TNT). The vectors were transformed into the grass species using Agrobacterium tumefaciens infection. All transformed grass lines showing high transgene expression levels removed significantly more RDX from hydroponic solutions and retained significantly less RDX in their leaf tissues than wild-type plants. Soil columns planted with the best-performing switchgrass line were able to prevent leaching of RDX through a 0.5-m root zone. These plants represent a promising plant biotechnology to sustainably remove RDX from training range soil, thus preventing contamination of groundwater

Expression Patterns of Glutathione Transferase Gene (GstI) in Maize Seedlings Under Juglone-Induced Oxidative Stress

Juglone (5-hydroxy-1,4-naphthoquinone) has been identified in organs of many plant species within Juglandaceae family. This secondary metabolite is considered as a highly bioactive substance that functions as direct oxidant stimulating the production of reactive oxygen species (ROS) in acceptor plants. Glutathione transferases (GSTs, E.C.2.5.1.18) represent an important group of cytoprotective enzymes participating in detoxification of xenobiotics and limiting oxidative damages of cellular macromolecules. The purpose of this study was to investigate the impact of tested allelochemical on growth and development of maize (Zea mays L.) seedlings. Furthermore, the effect of juglone-induced oxidative stress on glutathione transferase (GstI) gene expression patterns in maize seedlings was recorded. It was revealed that 4-day juglone treatment significantly stimulated the transcriptional activity of GstI in maize seedlings compared to control plants. By contrast, at the 6th and 8th day of experiments the expression gene responses were slightly lower as compared with non-stressed seedlings. Additionally, the specific gene expression profiles, as well as the inhibition of primary roots and coleoptile elongation were proportional to juglone concentrations. In conclusion, the results provide strong molecular evidence that allelopathic influence of juglone on growth and development of maize seedlings may be relevant with an induction of oxidative stress in acceptor plants

Development, characterization and detection of genetically modified plants

Plants have versatile detoxification systems to counter the phytotoxicity of natural and synthetic chemicals. One important detoxification mechanism is the chemical modification of the xenobiotic by linkage to the tripeptide glutathione. Glutathione S-transferase is part of this mechanism, while it seems to be involved in protection systems again environmental stresses. The creation of transgenic plants harboring the gstI gene could result in plants tolerant to the herbicide and assist in the understanding of the protection mechanisms. The first step is the construction of a binary vector with gstI and nptII genes. Through biolistics, transgenic tobacco plants expressing these two genes and tolerant to the herbicide alachlor were developed. Pepper explants were also bombarded through gene gun but the regenerated plants never radicated. The increasingly number of cultivated transgenic plants and their use into human nutrition address the need of the development of a reliable system of detection of GMOs. The polymerase chain reaction (PCR) was used for the detection of the transgenes in cotton and corn seeds and in foodstuffs from soya and corn. PCR is a reliable and efficient method for the qualitative analysis of GMOs, but the use of a combination of genetic elements for the amplification is essential.Τα φυτά έχουν ευέλικτα συστήματα αποτοξίνωσης των κυττάρων τους από φυσικές και συνθετικές ξενοβιοτικές ουσίες και ένα από αυτά τα συστήματα περιλαμβάνει τη χημική τροποποίηση της ξενοβιοτικής ουσίας μέσω της σύνδεσής της με το τριπεπτίδιο γλουταθείο, στο οποίο εμπλέκεται και η μεταφοράση του γλουταθείου. Εκτός από αυτό η μεταφοράση φαίνεται να εμπλέκεται και στους μηχανισμούς αντίδρασης του φυτού απέναντι σε συνθήκες καταπόνησης, ρόλος που δεν είναι ακόμα πλήρως διασαφηνισμένος. Η μελέτη λοιπόν της ενσωμάτωσής της στο φυτικό γονιδίωμα μπορεί να βοηθήσει στην κατανόηση αυτών των μηχανισμών αλλά και στη δημιουργία φυτών που είναι ανθεκτικά σε ζιζανιοκτόνα και περιβαλλοντικές καταπονήσεις. Το πρώτο στάδιο για την επίτευξη αυτού του στόχου ήταν η κατασκευή ενός πλασμιδίου (δυαδικού φορέα) γενετικής τροποποίησης που να φέρει το γονίδιο της μεταφοράσης Ι του γλουταθείου από το καλαμπόκι και ως γονίδιο επιλογής αυτό που προσδίδει ανθεκτικότητα στο αντιβιοτικό καναμυκίνη. Μέσω της βιοβαλλιστικής μεθόδου δημιουργήθηκαν διαγονιδιακά φυτά καπνού στα οποία εκφράζονται τα δύο γονίδα του φορέα και τα οποία παρουσιάζουν ανοχή στην παρουσία του ζιζανιοκτόνου alachlor. Επίσης με τη βιοβαλλιστική έγινε δυνατή η μεταφορά ξένων γονιδίων σε έκφυτα πιπεριάς από τα οποία αναγεννήθηκαν φυτάρια που έφτασαν στο στάδιο της ριζοβολίας αλλά δεν έδωσαν ισχυρό ριζικό σύστημα. Η πιστοποίηση και ο έλεγχος της γενετικής τροποποίησης σε φυτά, σπόρους και προϊόντα που προέρχονται από αυτά (τρόφιμα, ζωοτροφές) είναι απαραίτητα σήμερα που ο αριθμός διαγονιδιακών φυτών που παίρνουν έγκριση καλλιέργειας αυξάνει χρόνο με το χρόνο. Η μέθοδος της PCR και ο υβριδισμός κατά Southern χρησιμοποιήθηκαν για τον προσδιορισμό της γενετικής τροποποίησης και τον αριθμό των αντιγράφων στα γενετικά τροποποιημένα φυτά καπνού και πιπεριάς που φέρουν το γονιδίο gstI. Επίσης ελέγχθηκε η αποτελεσματικότητα της PCR για την ανίχνευση της γενετικής τροποποίησης σε σπόρους βαμβακιού και καλαμποκιού καθώς και σε τρόφιμα που περιέχουν συστατικά από σόγια και καλαμπόκι και διαπιστώθηκαν τα προβλήματα που τυχόν προκύπτουν από τη χρήση της για τον προσδιορισμό του είδους της γενετικής τροποποίησης, ο οποίος θα πρέπει να στηρίζεται στην ανίχνευση συνδυασμού γενετικών στοιχείων που έχουν χρησιμοποιηθεί για την τροποποίηση

Characterizing miRNA–lncRNA Interplay

Long noncoding RNAs (lncRNAs) are noncoding transcripts, usually longer than 200 nt, that constitute one of the largest and significantly heterogeneous RNA families. The annotation of lncRNAs and the characterization of their function is a constantly evolving field. LncRNA interplay with microRNAs (miRNAs) is thoroughly studied in several physiological and disease states. miRNAs are small noncoding RNAs (~22 nt) that posttranscriptionally regulate the expression of protein coding genes, through mRNA target cleavage, degradation or direct translational suppression. miRNAs can affect lncRNA half-life by promoting their degradation, or lncRNAs can act as miRNA “sponges,” reducing miRNA regulatory effect on target mRNAs. This chapter outlines the miRNA–lncRNA interplay and provides hands-on methodologies for experimentally supported and in silico-guided analyses. The proposed techniques are a valuable asset to further understand lncRNA functions and can be appropriately adapted to become the backbone for further downstream analyses. © 2021, The Author(s), under exclusive license to Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature

DIANA-LncBase v3: Indexing experimentally supported miRNA targets on non-coding transcripts

DIANA-LncBase v3.0 (www.microrna.gr/LncBase) is a reference repository with experimentally supported miRNA targets on non-coding transcripts. Its third version provides approximately half a million entries, corresponding to ∼240 000 unique tissue and cell type specific miRNA-lncRNA pairs. This compilation of interactions is derived from the manual curation of publications and the analysis of >300 high-throughput datasets. miRNA targets are supported by 14 experimental methodologies, applied to 243 distinct cell types and tissues in human and mouse. The largest part of the database is highly confident, AGO-CLIP-derived miRNA-binding events. LncBase v3.0 is the first relevant database to employ a robust CLIP-Seq-guided algorithm, microCLIP framework, to analyze 236 AGO-CLIP-Seq libraries and catalogue ∼370 000 miRNA binding events. The database was redesigned from the ground up, providing new functionalities. Known short variant information, on >67,000 experimentally supported target sites and lncRNA expression profiles in different cellular compartments are catered to users. Interactive visualization plots, portraying correlations of miRNA-lncRNA pairs, as well as lncRNA expression profiles in a wide range of cell types and tissues, are presented for the first time through a dedicated page. LncBase v3.0 constitutes a valuable asset for ncRNA research, providing new insights to the understanding of the still widely unexplored lncRNA functions. © 2019 The Author(s) 2019. Published by Oxford University Press on behalf of Nucleic Acids Research