Experimental Assessment and Thermal Characterization of ETFE Foil

Co-polymer facade materials have been a recent and popular option in the building industry as an alternative to glazing. Ethylene TetraFluoroEthylene (ETFE) is a promising case in this category. ETFE has been successfully used in many high-profile projects as an innovative solution to energy-conscious design challenges. In addition, ETFE presents significant savings in cost and structural support requirements, compared with conventional glazing, due to its low weight, and has potential for energy performance benefits due to its relatively high visible light transmittance.There is a lack of detailed published data reporting its thermal behaviour. This study focuses on the examination of heat transfer through the ETFE membrane, surface temperatures, heat losses and solar gains. The paper examines the impact of the material on the overall energy use of a building, as well as thermal comfort and interior conditions. Through field-testing the research will inspect the material’s thermal properties to obtain results that will assist in evaluating the suitability of ETFE use in a broader spectrum of building applications. Such an assessment of performance will provide information for further investigation to improve the material’s features and optimise energy performance

Towards elucidating carnosic acid biosynthesis in Lamiaceae: Functional characterization of the three first steps of the pathway in Salvia fruticosa and Rosmarinus officinalis

Carnosic acid (CA) is a phenolic diterpene with anti-tumour, anti-diabetic, antibacterial and neuroprotective properties that is produced by a number of species from several genera of the Lamiaceae family, including Salvia fruticosa (Cretan sage) and Rosmarinus officinalis (Rosemary). To elucidate CA biosynthesis, glandular trichome transcriptome data of S. fruticosa were mined for terpene synthase genes. Two putative diterpene synthase genes, namely SfCPSand SfKSL, showing similarities to copalyl diphosphate synthase and kaurene synthase-like genes, respectively, were isolated and functionally characterized. Recombinant expression in Escherichia coli followed by in vitro enzyme activity assays confirmed that SfCPS is a copalyl diphosphate synthase. Coupling of SfCPS with SfKSL, both in vitro and in yeast, resulted in the synthesis miltiradiene, as confirmed by 1D and 2D NMR analyses (1H, 13C, DEPT, COSY H-H, HMQC and HMBC). Coupled transient in vivo assays of SfCPS and SfKSL in Nicotiana benthamiana further confirmed production of miltiradiene in planta. To elucidate the subsequent biosynthetic step, RNA-Seq data of S. fruticosa and R. officinalis were searched for cytochrome P450 (CYP) encoding genes potentially involved in the synthesis of the first phenolic compound in the CA pathway, ferruginol. Three candidate genes were selected, SfFS, RoFS1 and RoFS2. Using yeast and N. benthamiana expression systems, all three where confirmed to be coding for ferruginol synthases, thus revealing the enzymatic activities responsible for the first three steps leading to CA in two Lamiaceae genera

Artificial intelligence in smart learning environments: an overview and case studies

Η ταχεία πρόοδος της τεχνολογίας και η ανάγκη δημιουργίας πιο αποτελεσματικών και δημιουργικών εκπαιδευτικών περιβαλλόντων που υποστηρίζουν δραστηριότητες τόσο εντός της τάξης όσο και εξ αποστάσεως, οδήγησαν στην ενσωμάτωση της Τεχνητής Νοημοσύνης και των έξυπνων τεχνολογιών στις έξυπνες τάξεις. Η παρούσα διατριβή περιλαμβάνει μια ανασκόπηση σχετικά με τις έξυπνες εκπαιδευτικές τεχνολογίες, με έμφαση στις αναδυόμενες τεχνολογίες και τις τεχνολογίες που σχετίζονται με την Τεχνητή Νοημοσύνη. Ακόμη, παρουσιάζονται έξυπνες τεχνολογίες που σχετίζονται με την αποτελεσματική διαχείριση της τάξης, τη χρήση εκπαιδευτικών βοηθημάτων κατά την εκπαιδευτική διαδικασία και τη χρήση τεχνολογιών αξιολόγησης της απόδοσης. Εκτός από τη συζήτηση του φάσματος των τεχνολογικών επιτευγμάτων σε κάθε έναν από τους προαναφερθέντες τομείς, συζητείται διεξοδικά ο ρόλος της τεχνητής νοημοσύνης σε έξυπνα περιβάλλοντα μάθησης. Επιπλέον, παρουσιάζεται η διαδικασία ανάπτυξης δύο αυτοματοποιημένων νεωτεριστικών συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης που στοχεύουν στην αντιμετώπιση σύγχρονων εκπαιδευτικών ζητημάτων και στην ενίσχυση των επαγγελματικών δεξιοτήτων των εκπαιδευτικών. Το πρώτο σύστημα στοχεύει στη μεγιστοποίηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ εκπαιδευτικών και μαθητών κατά τη διάρκεια της τηλεκπαίδευσης, παρακολουθώντας τις ενέργειες των μαθητών στα διαδικτυακά μαθήματα και προστατεύοντας παράλληλα όσο το δυνατόν περισσότερο το απόρρητο των μαθητών. Επιπρόσθετα, στην προσπάθεια να βοηθηθούν οι εκπαιδευτικοί για να βελτιώσουν τον τρόπο διδασκαλίας τους, αναπτύχθηκε ένα δεύτερο σύστημα που αξιολογεί τη γλώσσα του σώματος των εκπαιδευτικών κατά τη διδασκαλία, παρέχοντας άμεση και στοχευμένη ανατροφοδότηση. Ακόμη, η λειτουργία, ο ρόλος και ο αντίκτυπος αυτών των δύο προτεινόμενων συστημάτων αξιολογήθηκαν με ολοκληρωμένες ποσοτικές και ποιοτικές αξιολογήσεις. Τα συμπεράσματα που προέκυψαν από αυτήν τη μελέτη, αποδεικνύουν την αποδοχή των άμεσα εμπλεκόμενων για συστήματα βασισμένα στην τεχνητή νοημοσύνη που μπορούν να διευκολύνουν την εκπαιδευτική διαδικασία μέσω της παροχής εργαλείων που ενισχύουν την αλληλεπίδραση δασκάλου-μαθητή και βοηθούν τους εκπαιδευτικούς να βελτιώσουν το διδακτικό τους στυλ.This thesis provides a review of research work on smart classroom technologies, with a focus on emerging and Artificial Intelligence (AI)-related technologies. Smart classroom technologies related to the effective class management that enhance the convenience of classroom environments, the use of teaching aids during the educational process and the use of performance assessment technologies are presented. Apart from discussing the range of technological achievements in each of the aforementioned areas, the role of AI in smart learning environments is thoroughly discussed. Furthermore, the development of two automated artificial intelligence systems that aim to address modern education issues and enhance the professional skills of educators are presented. The first system aims to maximise the interaction between educators and students during tele-education, by monitoring the actions of the students in online courses while protecting as much as possible students' privacy. In addition, as an attempt to assist educators to improve their teaching style, a second system that assesses the body language of educators was developed. Furthermore, the operation, role and impact of these two proposed systems was assessed with comprehensive quantitative and qualitative evaluations. Conclusions derived from this thesis indicate the acceptance of stakeholders for AI-based systems that can facilitate the educational process through the provision of tools that enhance the educator-student interaction, and tools that help educators improve their teaching style.Complete

The efficiency and characteristics of rural tourism enterprises: the case of the region of Central Macedonia

These days, small rural tourism enterprises, and constitute some of the primary service providers in rural areas, can operate within a larger spectrum of business conditions and worldwide competition due to the evolution of technology. To adjust to the current terms of trade and rivalry their focus lies in offering a diversified product, that is, an elaborate combination of hospitality and other services and activities such as catering, leisure activities, and more. Diversification is recognized as a key strategy for an increasing number of enterprises in order to improve their performance. While a significant body of literature has explored the drivers affecting the adoption of diversification activities, so far little attention has been given to the impact of such adoption on efficiency of rural tourism enterprises. To investigate the efficiency score and whether offering diversification of a product impacts the efficiency in rural tourism enterprises, research got carried out in 151 corresponding enterprises throughout the Central Macedonia region. With the standard criterion in mind being the variety of the activities offered, the businesses got classified as enterprises of either simple activity or complex activity. Additionally, enterprises' age and size, operating days, the adaptation of technology and their symbiotic relationship with agriculture were investigated as characteristics that affect efficiency score. The data were collected through a specially constructed questionnaire along with field research, while, regarding data analysis, the non-parametric DEA method was adopted, in combination with Bootstrap DEA and Bootstrap Truncated Regression. The data showed that rural tourism establishments studied within the designated area share a low degree of efficiency and that the diversity of activities offered enhances the enterprises' revenues but also accounts for lowering their efficiency score. As well as the increasing number of operating days affects the low efficiency score. On the contrary, the adaptation to technology (website) enhances the efficiency score while the symbiotic relationship between tourism and agriculture, the age and the size of the enterprises have no effect in efficiency score.Improving the efficiency score of rural tourism establishments is achievable through adjusting the input of enterprises (Capital & Labor) to market conditions and acquiring better management skills. The State can aid this attempt by providing incentives for adopting new information and communication technology, encouraging the education and training of entrepreneurs, and developing synergies between enterprises.Σήμερα οι πολύ μικρές επιχειρήσεις αγροτικού τουρισμού, οι οποίες είναι κυρίως οικογενειακής μορφής και αποτελούν τους βασικούς παρόχους υπηρεσιών φιλοξενίας στις αγροτικές περιοχές, λόγω της τεχνολογίας μπορούν και λειτουργούν στο πλαίσιο της ευρύτερης αγοράς και του ανταγωνισμού. Προκειμένου να προσαρμοστούν στις συνθήκες της αγοράς και του ανταγωνισμού στρέφονται στη προσφορά ενός διαφοροποιημένου προϊόντος, με την έννοια του σύνθετου προϊόντος όπου εκτός από τη φιλοξενία συνδυάζουν και την παροχή άλλων υπηρεσιών και δραστηριοτήτων όπως εστίαση, δραστηριότητες αναψυχής κλπ. Η διαφοροποίηση καθίσταται βασική στρατηγική για έναν αυξανόμενο αριθμό επιχειρήσεων, προκειμένου να βελτιώσουν την απόδοσή τους. Σημαντικός όγκος βιβλιογραφίας έχει διερευνήσει τους παράγοντες που επηρεάζουν την υιοθέτηση δραστηριοτήτων διαφοροποίησης, ωστόσο, μέχρι στιγμής ελάχιστη προσοχή έχει δοθεί στον αντίκτυπο αυτής της υιοθέτησης στο βαθμό αποτελεσματικότητας των επιχειρήσεων αγροτικού τουρισμού.Προκειμένου να διερευνηθεί ο βαθμός αποτελεσματικότητας των επιχειρήσεων αγροτικού τουρισμού, και εάν η διαφοροποίηση του προϊόντος επιδρά στο βαθμό αποτελεσματικότητάς τους, πραγματοποιήθηκε έρευνα πεδίου σε 151 αντίστοιχες επιχειρήσεις της Περιφέρειας Κεντρικής Μακεδονίας. Με κριτήριο την ποικιλία των δραστηριοτήτων οι επιχειρήσεις διακρίθηκαν σε απλής και σύνθετης δραστηριότητας. Παράλληλα διερευνήθηκε εάν η ηλικία των επιχειρήσεων, το μέγεθός τους (αριθμός δωματίων), οι ημέρες λειτουργίας τους, η προσαρμογή τους στην τεχνολογία και η συμβιωτική σχέση τους με τη γεωργία αποτελούν χαρακτηριστικά των επιχειρήσεων που επιδρούν στο βαθμό αποτελεσματικότητάς τους. Τα δεδομένα συλλέχθηκαν με τη χρήση ειδικού ερωτηματολογίου και επιτόπια έρευνα ενώ για την ανάλυση των δεδομένων υιοθετήθηκε η μη παραμετρική μέθοδος DEA σε συνδυασμό με την Bootstrap DEA και την Bootstrap Truncated Regression. Διαπιστώθηκε ότι οι επιχειρήσεις αγροτικού τουρισμού της περιοχής που μελετήθηκε παρουσιάζουν χαμηλό βαθμό αποτελεσματικότητας και η ποικιλία των δραστηριοτήτων αν και ενισχύει τα έσοδα των επιχειρήσεων επιδρά θετικά στο χαμηλό βαθμό αποτελεσματικότητάς τους όπως και ο αυξημένος αριθμός ημερών λειτουργίας. Αντίθετα η προσαρμογή στην τεχνολογία (ιστοσελίδα), ενισχύει το βαθμό αποτελεσματικότητας ενώ η συμβιωτική σχέση τουρισμού και γεωργίας, η ηλικία και το μέγεθος των επιχειρήσεων δεν επιδρούν. Η βελτίωση του βαθμού αποτελεσματικότητας των επιχειρήσεων αγροτικού τουρισμού μπορεί να επιτευχθεί με την προσαρμογή των εισροών των επιχειρήσεων (Κεφάλαιο & Εργασία) στις συνθήκες της αγοράς και την απόκτηση ικανοτήτων καλύτερης διαχείρισής τους. Η Πολιτεία μπορεί να σταθεί αρωγός μιας τέτοιας προσπάθειας δίνοντας κίνητρα για την υιοθέτηση της νέας τεχνολογίας της πληροφορίας και της επικοινωνίας από τις επιχειρήσεις, την εκπαίδευση και επιμόρφωση των επιχειρηματιών όπως και την ανάπτυξη συνεργειών μεταξύ των επιχειρήσεων

Teaching and learning fundamental vector concepts and operations in high school: a teaching approach based on concepts and situations from physics and geometry

This dissertation investigates the difficulties in understanding elementary vector concepts and operations. It expands along two axes: (a) the investigation of the abilities as well as the difficulties of 3rd grade high school students in understanding the fundamental vector concepts and operations and (b) the planning and implementation of a didactic approach aiming at the overcoming of the existing difficulties by the students. This approach capitalizes on the historically established close interplay between Physics, Geometry, and Vector Calculus and is based on the planning of teaching situations related to Physics and Geometry, as well as on student cooperation and interaction in the classroom. From a theoretical viewpoint, the two axes above rely on the application of a historic-genetic approach to the teaching of mathematical concepts, borrow elements from diverse pedagogical approaches regarding the possibilities offered by classroom communication to the promotion of knowledge (social interaction, Brousseau’s didactic situations, Douady’s tool-object dialectic), and employ conceptual tools of Vygotsky’s approach to cognition and language. In general lines, the experimental didactic approach developed in the context of this dissertation managed to (a) investigate the abilities as well as the comprehension and learning difficulties faced by high school students regarding vector concepts and operations, (b) detect the didactic as well as epistemological singularities involved in the teaching of multifaceted vector concepts and (c) contribute to the building of an appropriate cognitive context assisting the students in overcoming their difficulties. At the same time, the proposed approach attempts to deal with the issue of lack of coordination and interaction between Mathematics and Physics curricula in the context of teaching elementary vector concepts, a topic singularly suitable for an interdisciplinary approach.Η παρούσα διατριβή ερευνά τις δυσκολίες κατανόησης στοιχειωδών διανυσματικών εννοιών και πράξεων. Εκτείνεται σε δύο άξονες: (α) Τη διερεύνηση των δυνατοτήτων αλλά και των δυσκολιών μαθητών Γ΄ Γυμνασίου να κατανοήσουν τις θεμελιώδεις διανυσματικές έννοιες και πράξεις. (β) Το σχεδιασμό και την εφαρμογή μιας διδακτικής προσέγγισης με στόχο οι μαθητές να υπερπηδήσουν τις υπάρχουσες δυσκολίες. Η προσέγγιση αυτή αξιοποιεί την ιστορικά διαπιστωμένη στενή σχέση Φυσικής, Γεωμετρίας και Διανυσματικού Λογισμού και βασίζεται στο σχεδιασμό διδακτικών καταστάσεων σχετικών με τη Φυσική και τη Γεωμετρία καθώς και στη συνεργασία και αλληλεπίδραση των μαθητών μέσα στην τάξη. Από θεωρητικής πλευράς, οι δύο ανωτέρω άξονες στηρίζονται στην εφαρμογή μιας ιστορικογενετικής προσέγγισης για τη διδασκαλία μαθηματικών εννοιών, αντλούν στοιχεία από διάφορες παιδαγωγικές προσεγγίσεις αναφορικά με τις δυνατότητες που παρέχει η επικοινωνία μέσα στην τάξη για την προαγωγή της γνώσης (θεωρία της κοινωνικής αλληλεπίδρασης, διδακτικές καταστάσεις του Brousseau, διαλεκτική εργαλείου-αντικειμένου της Douady) και χρησιμοποιούν εννοιολογικά εργαλεία της γενετικής προσέγγισης του Vygotsky για τη νόηση και τη γλώσσα. Σε γενικές γραμμές η πειραματική διδακτική προσέγγιση που αναπτύχθηκε στα πλαίσια αυτής της διατριβής πέτυχε (α) να διερευνήσει τις δυνατότητες αλλά και τα προβλήματα κατανόησης και μάθησης που έχουν οι μαθητές γυμνασίου σχετικά με τις διανυσματικές έννοιες και πράξεις, (β) να διαπιστώσει τις διδακτικογενείς αλλά και τις επιστημολογικού χαρακτήρα ιδιαιτερότητες που παρουσιάζει η διδασκαλία των πολυσύνθετων διανυσματικών εννοιών και (γ) να συμβάλλει στην οικοδόμηση ενός κατάλληλου γνωστικού πλαισίου που βοηθά τους μαθητές να ξεπεράσουν τις δυσκολίες τους. Ταυτόχρονα, η προτεινόμενη αυτή προσέγγιση επιχειρεί να αντιμετωπίσει και το θέμα της έλλειψης συντονισμού και αλληλεπίδρασης των αναλυτικών προγραμμάτων μεταξύ Μαθηματικών και Φυσικής στο πλαίσιο της διδασκαλίας των στοιχειωδών διανυσματικών εννοιών, ενός κατ’ εξοχήν αντικειμένου που προσφέρεται για μια διαθεματική προσέγγιση

Student Action Recognition for Improving Teacher Feedback During Tele-Education

Strong interaction between instructors and students during online course delivery is essential for supporting the educational experience. As part of the efforts to maximise the interaction between educators and students, a pilot application that monitors the actions of the students in online courses while protecting as much as possible students' privacy was developed. The purpose of the present research is to determine whether the proposed application for monitoring is acceptable to the stakeholders involved in online classes and whether this application can contribute to the enhancement of the educational experience. As part of the research, the application was evaluated by 75 participants, which included students, parents, and educators, ensuring that the views of the main stakeholders in the educational process are considered. Before the intervention, an online questionnaire was completed by the participants, who then watched a video about the function of the application and/or used the actual application. After the intervention, the participants completed an online questionnaire with similar questions. The results indicate that the use of student action recognition systems is feasible in online courses and accepted by teachers, students and parents. Based on the results, most participants believe that the proposed application can contribute to the enhancement of the efficiency of distance education with regard to the student active participation, concentration level, learning results, teacher-student interaction, students' interest, and students' evaluation

The Role of Artificial Intelligence in Smart Classes: A survey

During the years, the concept of Smart Classroom' evolved to reflect technological advances. This survey provides a review of research work on smart classroom technologies, with a focus on emerging and Artificial Intelligence(AI)-related technologies. Smart classroom technologies related to the effective class management that enhance the convenience of classroom environments, the use of teaching aids during the educational process and the use of performance assessment technologies are presented. Apart from discussing the range of technological achievements in each of the aforementioned areas, the role of AI is thoroughly discussed allowing researchers and developers in AI to realize the existing uses of AI in smart classes and get informed about future perspectives and challenges in adopting AI-based techniques in smart classes