Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης

Μόνιμο URI για αυτήν την κοινότηταhttps://dspace.library.tuc.gr/handle/123456789/122

Νέα

Περιηγούμαι

Τώρα δείχνει 1 - 20 από 268

Advanced algorithms for road transportations in urban networks
(Technical University of Crete, 2015) Charalabidis Dimitrios; Χαραλαμπιδης Δημητριος; Papageorgiou Markos; Παπαγεωργιου Μαρκος; Nikolos Ioannis; Νικολος Ιωαννης; Papamichail Ioannis; Παπαμιχαηλ Ιωαννης
An agent-based workflow management system for marketing decision support
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2009) Δελιάς Παύλος
Μη διαθέσιμο
Agricultural product design methodology: the case of olive oil
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 1994) Baourakis Georgios; Μπαουράκης Γεώργιος; Pouliezos Anastasios; Πουλιεζος Αναστασιος; Skiadas Christos; Σκιαδας Χρηστος; Zopounidis Konstantinos; Ζοπουνιδης Κωνσταντινος
Analysis of the impact of the european emissions trading system on corporate performance
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2015) Anastasiadou Petroula-Sofia; Αναστασιαδου Πετρουλα-Σοφια; Michael Doumpos; Δουμπος Μιχαλης; Papaefthimiou Spyridon; Παπαευθυμιου Σπυριδων; Grigoroudis Evaggelos; Γρηγορουδης Ευαγγελος
Η μεταβολή του παγκόσμιου κλίματος έχει πλέον συνδεθεί με τις ανθρωπογενείς εκπομπές ρύπων οι οποίες οδηγούν στην ένταση φυσικών φαινομένων, όπως το φαινόμενο του θερμοκηπίου, το οποίο αποτελεί την κύρια αιτία για την αύξηση της θερμοκρασίας στον πλανήτη μας και ένα από τα σημαντικότερα περιβαλλοντικά προβλήματα. Το πιο κοινό αέριο του θερμοκηπίου είναι το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) το οποίο κυριαρχεί στις παγκόσμιες εκπομπές και προέρχεται από την καύση ορυκτών καυσίμων. Η ενεργειακή βιομηχανία αποτελεί την κυριότερη πηγή εκπομπών CO2. Η παγκόσμια οικονομική ανάπτυξη οδηγεί σε μια συνεχόμενη αύξηση της ζήτησης για ενέργεια και κατ’ επέκταση του συνολικού παγκόσμιου ενεργειακού εφοδιασμού που κυρίως βασίζεται σε ορυκτά καύσιμα. Οι συνέπειες της κλιματικής αλλαγής είναι καταστροφικές για τον κόσμο και ήδη έχουν δημιουργήσει δυσμενείς συνθήκες σε πολλές περιοχές του πλανήτη μας καθώς επίσης και σε θέματα της παγκόσμιας οικονομίας . Υπό αυτό το πρίσμα η κλιματική αλλαγή είναι ένα θέμα που αφορά στην παγκόσμια κοινότητα, κάνοντας επιτακτική την ανάγκη διαμόρφωσης διεθνών μέτρων. Η Σύμβαση-Πλαίσιο των Ηνωμένων Εθνών για την αλλαγή του κλίματος, καθώς και το πρωτόκολλο του Κιότο που ακολούθησε αποτελούν τις κυρίαρχες συντονισμένες προσπάθειες με την συμμετοχή των περισσοτέρων χωρών παγκοσμίως, για την καταπολέμηση των κλιματικών αλλαγών. Μέσα σε αυτό το διεθνές πλαίσιο θέτονται στόχοι και δεσμεύσεις για την μείωση εκπομπών μέσω τριών ευέλικτων μηχανισμών. Ο βασικότερος από αυτούς είναι το σύστημα εμπορίας δικαιωμάτων εκπομπών (ΣΕΔΕ) προκειμένου να μειωθούν με οικονομικά αποδοτικό τρόπο οι εκπομπές CO2 μεταξύ των κρατών –μελών. Το ευρωπαϊκό σύστημα εμπορίας ξεκίνησε την 1η Ιανουαρίου 2005 και η πρώτη φάση του ολοκληρώθηκε το 2007, η δεύτερη αφορά στην περίοδο 2008-2012 ενώ τρίτη φάση αφορά στα έτη 2013-2020. Το ΣΕΔΕ της ΕΕ αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα συστήματα εμπορίας ρύπων παγκοσμίως. Σύμφωνα με το σύστημα, μια βιομηχανικά ανεπτυγμένη χώρα που έχει μειώσει της εκπομπές της πέρα των αρχικών στόχων που προβλέπει το πρωτόκολλο, μπορεί να «πουλήσει» τα δικαιώματα που αντιστοιχούν σε αυτήν τη μείωση σε άλλη χώρα που αντιμετωπίζει δυσκολίες στο να πετύχει το στόχο της. Οι στόχοι αυτοί μεταφράζονται σε συγκεκριμένο όριο εκπομπών (CAP) για κάθε χώρα και κατ’ επέκταση για κάθε επιχείρηση το οποίο διατίθεται ή πωλείται στις επιχειρήσεις υπό μορφή δικαιωμάτων εκπομπών που αντιπροσωπεύουν το δικαίωμα να εκπεμφθεί ή να απαλλαχθεί μια ποσότητα ενός συγκεκριμένου ρύπου. Τα όρια αυτά τίθενται σε εθνικό επίπεδο μέσω των Εθνικών Σχεδίων Κατανομής Δικαιωμάτων Εκπομπών –ΕΣΚΔΕ (National Allocation Plans, NAPs). Η δημοπρασία (Auctioning) είναι η μέθοδος προεπιλογής των δικαιωμάτων μέσα στο σύστημα εμπορίας δικαιωμάτων εκπομπών της ΕΕ. Αυτό σημαίνει ότι οι επιχειρήσεις πρέπει να αγοράσουν ένα αυξημένο ποσοστό δικαιωμάτων μέσω των δημοπρασιών, ενώ αποτελεί τη διαφανέστερη μέθοδο κατανομής και βάζει στην πράξη την αρχή: «ο μολύνων πληρώνει». Το σύστημα διανύει σήμερα την τρίτη φάση εφαρμογής του (2013-2020), ενώ συμπληρώνονται δέκα χρόνια από την αρχή λειτουργίας του. Μέσα σε αυτά τα χρόνια η ακαδημαϊκή κοινότητα έχει ασχοληθεί εκτενώς, τόσο με την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας του, όσο και στην εξέλιξη και ανάπτυξη κάθε πτυχής του. Η παρούσα εργασία πριν επικεντρωθεί στο βασικό αντικείμενό της, αναδεικνύει κάποια από τα σημαντικότερα θέματα που έχουν απασχολήσει τους μελετητές στην πορεία της εφαρμογής του συστήματος, ενώ επικεντρώνεται σε ζητήματα που αφορούν κυρίως την ενεργειακή βιομηχανία. Η μοντελοποίηση αυτών των θεμάτων και η σύνθεση των διαφορετικών χαρακτηριστικών, προκειμένου να ερευνηθούν και αξιολογηθούν, είναι μια δύσκολη υπόθεση, λόγω της μεγάλης πολυπλοκότητας τους και παίζει καθοριστικό ρόλο στην αξιοπιστία και την αποτελεσματικότητας τους. Οι ερευνητές στην προσπάθεια τους αυτή, μεταξύ των βασικών δυσκολιών που αντιμετωπίζουν, λόγω της φύσης αυτών των προβλημάτων, είναι το πώς θα απομονωθεί και θα ερμηνευτεί η επίδραση του συστήματος σε τομείς όπως η βιομηχανία, οι επενδύσεις και η τιμολόγηση, από άλλους κυρίαρχους παράγοντες όπως η οικονομική κρίση. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η ανάλυση της επίδρασής του ΣΕΔΕ στις επιδόσεις των επιχειρήσεων της ενεργειακής βιομηχανίας. Χρησιμοποιείται ένα δείγμα 986 επιχειρήσεων 11 ευρωπαϊκών χωρών για μια χρονική περίοδο οκτώ ετών από το 2006 έως και το 2013. Η ανάλυση χωρίζεται σε δυο στάδια. Το πρώτο στάδιο της ανάλυσης αφορά στην εκτίμηση των χρηματοοικονομικών επιδόσεων (πολυκριτήρια αξιολόγηση) των επιχειρήσεων, μέσω της περιβάλλουσας ανάλυσης δεδομένων DEA, της οποίας η φιλοσοφία αναπτύσσεται αναλυτικά στο κείμενο. Από αυτήν την εφαρμογή προκύπτουν τα βάρη των δεικτών για τέσσερα διαφορετικά σενάρια συγκριτικής αξιολόγησης (σημεία αναφοράς) καθώς και οι αντίστοιχες επιδόσεις των επιχειρήσεων με βάση τις σταθμίσεις αυτές. Τα αποτελέσματα αυτά εκφράζονται κατά γενικό μέσο όρο, συνολικά αλλά και ως προς την χώρα, το έτος και τον βιομηχανικό κλάδο. Στο δεύτερο στάδιο ακολουθεί η επεξηγηματική ανάλυση παλινδρόμησης (οικονομετρική ανάλυση), όπου αναπτυχθήκαν μοντέλα παλινδρόμησης, προκειμένου να οριστεί η σχέση μεταξύ των επιδόσεων αυτών και μεταβλητών που σχετίζονται με το ΣΕΔΕ. Από τα μοντέλα αυτά προκύπτουν εκτιμήσεις για την επίδραση των μεταβλητών στις επιδώσεις των επιχειρήσεων του δείγματος της ανάλυσης ως προς τα τέσσερα σενάρια αξιολόγησης.
Application of optimal control methods for the fuel consumption minimization of vehicles on motorways
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2015) Dimitriadi Dimitra; Δημητριαδη Δημητρα; Papageorgiou Markos; Παπαγεωργιου Μαρκος; Nikolos Ioannis; Νικολος Ιωαννης; Papamichail Ioannis; Παπαμιχαηλ Ιωαννης
Η αύξηση του πληθυσμού στα αστικά κέντρα και το γεγονός ότι δεν αναπτύσσονται νέες υποδομές έχουν ως επακόλουθο την δημιουργία κυκλοφοριακής συμφόρησης. Σ’ ένα τέτοιο περιβάλλον με συνεχόμενη κυκλοφοριακή κίνηση η ανάγκη για οικονομική οδήγηση καθίσταται πιο επιτακτική. Αφενός το περιβάλλον επιβαρύνεται σημαντικά με ρύπους αλλά και ο οδηγός με το κόστος των καυσίμων. Με τη βοήθεια της τεχνολογικής προόδου οι νέες τεχνολογίες που έχουν εφαρμοστεί σε οχήματα προσφέρουν δυνατότητες αυτόματου ελέγχου της κίνησης του εκάστοτε οχήματος. Η παρούσα εργασία εντρυφεί σε μοντέλα κατανάλωσης καυσίμου, τα οποία αναλύονται ως προς την ακρίβεια, τον αριθμό των παραμέτρων και των μεταβλητών που χρησιμοποιούν. Με βάση το υιοθετημένο μοντέλο μπορούν να εφαρμοστούν τεχνικές της θεωρίας βέλτιστου ελέγχου, με σκοπό την ελαχιστοποίηση της κατανάλωσης καυσίμου κατά την οδήγηση του οχήματος σε αυτοκινητόδρομο. Το αντικείμενο του προβλήματος βέλτιστου ελέγχου είναι ο προσδιορισμός ενός διανύσματος ελέγχου u(t), τέτοιου ώστε να ελέγχει τη συμπεριφορά του συστήματος ώστε να ελαχιστοποιεί κάποιο κριτήριο κόστους, ενώ ταυτόχρονα να ικανοποιεί τους φυσικούς περιορισμούς του συστήματος. Με τον όρο φυσικούς περιορισμούς εννοούμε τις εξισώσεις κατάστασης του συστήματος. Στο πρόβλημα που εμβαθύνουμε, η κατανάλωση καυσίμου αποτελεί το κριτήριο κόστους και η επιτάχυνση αποτελεί τη μεταβλητή ελέγχου. Μερικά από τα πιο διαδεδομένα μοντέλα, που έχουν αναπτυχθεί και έχουν χρησιμοποιηθεί, αναφέρονται στη συνέχεια: α) VT-MICRO, β) EMIT (EMIssions from Traffic) και γ) Australian Road Research Board (ARRB). Το πρώτο μοντέλο περιλαμβάνει μη γραμμικά μοντέλα με μεταβλητές εισόδου την ταχύτητα και την επιτάχυνση και συντελεστές προερχόμενους από εφαρμογή εξίσωσης παλινδρόμησης σε πειραματικά δεδομένα. Οι μεταβλητές εισόδου στα άλλα δύο μοντέλα, εκτός από την ταχύτητα και την επιτάχυνση, περιλαμβάνουν και την κλίση του δρόμου. Το δεύτερο μοντέλο χρησιμοποιεί παραμέτρους όπως την αντίσταση κύλισης, την αεροδυναμική αντίσταση, την τριβή, την ταχύτητα περιστροφής του άξονα της μηχανής κ.α. Το τρίτο μοντέλο χρησιμοποιεί παραμέτρους που εκτιμούν τον βαθμό απόδοσης της παραγόμενης ισχύος, καθώς και τις αντιστάσεις που ασκούνται στο όχημα. Ο κοινός παρονομαστής και των τριών μοντέλων είναι η πρόβλεψη της κατανάλωσης καυσίμου σε επιβατικά οχήματα.
Assessing the impact of a cooperative merging system on highway traffic using a microscopic flow simulator
(American Society of Mechanical Engineers, 2014) Ntousakis Ioannis-Antonios; Ντουσακης Ιωαννης-Αντωνιος; Porfyri Kalliroi; Πορφυρη Καλλιρροη; Nikolos Ioannis; Νικολος Ιωαννης; Papageorgiou Markos; Παπαγεωργιου Μαρκος
Vehicle merging on highways has always been an important aspect, which directly affects the capacity of the highway. Under critical traffic conditions, the merging of main road traffic and on-ramp traffic is known to trigger speed breakdown and congestion. Additionally, merging is one of the most stressful tasks for the driver, since it requires a synchronized set of observations and actions. Consequently, drivers often perform merging maneuvers with low efficiency. Emerging vehicle technologies, such as cooperative adaptive cruise control and/or merging-assistance systems, are expected to enable the so-called “cooperative merging”. The purpose of this work is to propose a cooperative merging system and evaluate its performance and its impact on highway capacity. The modeling and simulation of the proposed methodology is performed within the framework of a microscopic traffic simulator. The proposed model allows for the vehicle-to-infrastructure (V2I) and vehicle-to-vehicle (V2V) communication, which enables the effective handling of the available gaps between vehicles. Different cases are examined through simulations, in order to assess the impact of the system on traffic flow, under various traffic conditions. Useful conclusions are derived from the simulation results, which can form the basis for more complex merging algorithms and/or strategies that adapt to traffic conditions.
Autonomous underwater robots’ cooperative behaviour
(Technical University of Crete, 2013) Piperidis Savvas; Πιπεριδης Σαββας; Tsourveloudis Nikolaos; Τσουρβελουδης Νικολαος; Kouikoglou Vasilis; Κουϊκογλου Βασιλης; Nikolos Ioannis; Νικολος Ιωαννης; Lagoudakis Michael; Λαγουδακης Μιχαηλ; Doitsidis Eleftherios; Δοϊτσιδης Ελευθεριος
A novel cooperative controller design for autonomous underwater vehicles is proposed, implemented and tested. The design procedure follows the basic principles of behaviour-based systems to create two different biomimetic roles, encapsulating the characteristics of an extremely rare cooperative underwater predator behaviour found in the wild: bottlenose dolphins group-hunting with division of labour and role specialization. The behaviour-based model is comprised of an hierarchy with different levels of competence, interaction and intercommunication between several behaviour modules. Two distinct, cooperating roles mimicking the driver and the non-driving or barrier members of a hunting bottlenose dolphins group emerged from the behaviour-based subsumption architecture controller designation. This behaviour-based cooperation exploits the driver’s individual capability, in fact a physical gift, of initializing, coordinating a hunting bout, detecting and herding the school of fish along with the contribution of non-driving dolphins ability to comprehend and follow the driver’s master plan and thus act as barriers for the fish trying to escape. Both roles are programmed to act upon sensory information regarding the robot’s environment, provided by a vision sensor module and an inertial measurement unit. The vision sensor detects colour light targets, classifies them according to the experimentation scenario and triggers behaviours’ interaction. The inertial measurement unit supports behaviours’ navigation and guidance necessities. Controller testing, under several simulated scenarios, proved the reliability and modular functionality of the cooperative behaviour-based model and its potential for supporting the autonomy of underwater robotic vessels commissioned in oceanography, environmental monitoring and exploration, serving tasks that can easily be seen as an extent of dolphins’ group hunting. Apart from the simulation, the same behaviour-based controller was tested in real world, with a prototype autonomous vessel. In this case, due to certain limitations of the experimental apparatus, the behaviour-based controller implemented an individual biomimetic role inspired by the real life routines of wandering, hunting, feeding, hiding and nesting exercised by underwater creatures. The individual role, behaviour-based controller was an effort to approach the sea creatures’ autonomy, observed macroscopically as an inevitable iteration and commutation of distinct behaviour modules, guided by the overall objective of staying alive. The prototype robot was commissioned as an experimentation platform for testing the framework of autonomous behaviour-based controllers and materialize the biomimetic metaphor between the maritime environment and a laboratory experimentation area of 1m3 .
Commoditie's trend forecasting using a hubrid system
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2014) Frantzis Dimitrios; Φραντζης Δημητριος; Atsalakis Georgios; Ατσαλακης Γεωργιος; Tsafarakis Stelios; Τσαφαρακης Στελιος; Zopounidis Konstantinos; Ζοπουνιδης Κωνσταντινος
Computational methods for knowledge discovery from heterogeneous data sources: methodology and implementation on biological and molecular sources
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2014) Koumakis Eleftherios; Κουμακης Ελευθεριος; Moustakis Vasilis; Μουστακης Βασιλης; Bilalis Nikolaos; Μπιλαλης Νικολαος; Zervakis Michalis; Ζερβακης Μιχαλης
Οι σύγχρονες κατευθύνσεις στον τομέα της υγείας και της ιατρικής θέτουν τη πρόληψη, και την εξατομικευμένη ιατρική ως κύριες προτεραιότητες. Ωστόσο αποτελεί κοινή διαπίστωση το γεγονός ότι για να κινηθούμε προς αυτή τη κατεύθυνση πρέπει να ενσωματώσουμε τη γενετική πληροφορία στη καθημερινή πρακτική των επιστημών υγείας. Καθώς εισερχόμαστε στη μεταγονιδωματική εποχή όπου η ακολουθία του ανθρώπινου γονιδιώματος έχει αποκωδικοποιηθεί εξολοκλήρου, η βιολογία διαθέτει πλέον μεθόδους όχι μόνο για την λεπτομερειακή απεικόνιση των αλληλεπιδράσεων των γονιδίων αλλά και την δυνατότητα να επεμβαίνει ώστε να μεταβάλει και να καθορίζει, σε τεχνικό επίπεδο, τη φυσιολογία του ανθρώπινου οργανισμού μέσω των κυττάρων και συνεπώς των ιστών. Για να μπορέσουμε να εκμεταλλευτούμε στο μέγιστο αυτές τις επαναστατικές τεχνολογικές εξελίξεις πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε και να αποτυπώσουμε τους χαοτικούς δρόμους που ακολουθεί η γονιδιακή έκφραση, καθώς μια απλή γονιδιακή μετάλλαξη, ή ένας φαινομενικά ασήμαντος περιβαλλοντικός παράγοντας μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικές παθολογικές καταστάσεις. Η ευέλικτη, λοιπόν, και αποτελεσματική διαχείριση και επεξεργασία της γονιδιωματικής πληροφορίας με σκοπό την εξατομικευμένη ιατρική είναι η νέα πρόκληση που καλούμαστε να αντιμετωπίσουμε. Τα παραπάνω μαζί με την πρόοδο στον γενικότερο συστημικό και υπολογιστικό τρόπο που διαχειρίζονται οι ερευνητές όλα τα στοιχεία της μοριακής βιολογίας (όπως γονίδια, πρωτεΐνες, ένζυμα, μεταγραφικούς παράγοντες, μεταβολικά και κανονιστικά δίκτυα) έχουν δημιουργήσει μία νέα περιοχή έρευνας, την βιοπληροφορική. Η βιοπληροφορική είναι ο τομέας της θετικής επιστήμης ο οποίος μελετάει τη συμπεριφορά βασικών μονάδων της βιολογικής λειτουργίας μέσω υπολογιστικών μεθόδων. Σκοπός της είναι η εύρεση πρωτότυπων και η εφαρμογή ήδη υπαρχόντων αποδοτικών και ευέλικτων αλγορίθμων επεξεργασίας γενομικών δεδομένων ώστε να εξαχθεί η γνώση που ‘ελλοχεύει’ σε αυτά. Η πρόοδος της βιοπληροφορικής διευρύνθηκε με την πλήρη χαρτογράφηση του ανθρώπινου γονιδιώματος και την εφεύρεση των μικροσυστοιχίων (microarrays). Οι μικροσυστοιχίες είναι συσκευές οι οποίες επιτρέπουν την ταυτόχρονη μέτρηση της έκφρασης δεκάδων χιλιάδων γονιδίων. Μέσω αυτών μπορούμε να μετρήσουμε τη ποσοτική συμμέτοχη ενός μεγάλου μέρους του γονιδιώματος ενός οργανισμού σε κάποιο συγκεκριμένο ιστό. Ο ιστός αυτός μπορεί να είναι υγιείς, καρκινικός, υπό θεραπεία, υπό την επίδραση κάποιου φαρμάκου ή τα κύτταρά του να υποβάλλονται σε κάποια βιολογική διεργασία όπως διαίρεση ή απόπτωση. Σε πειράματα που μετέχουν διαφορετικοί τύποι ιστών μπορούμε να εντοπίσουμε και να μετρήσουμε τη διαφορική έκφραση των γονιδίων. Από την ανακάλυψη των μικροσυστοιχιών (1996) μέχρι σήμερα έχει γίνει μία τεράστια ερευνητική προσπάθεια για την βελτίωση της ακρίβειας τους, την εφαρμογή τους σε περισσότερους ιστούς κάτω από ποικίλες συνθήκες αλλά και για την ολοκλήρωση της γνώσης που παράγεται με άλλα βιολογικά ευρήματα. Αρχικά η προσδοκία ήταν ότι οι μικροσυστοιχίες θα αποκάλυπταν μοναδικά μοτίβα γονίδιων (γονιδιακές υπογραφές) για διάφορους φαινοτύπους, όμως η επαλήθευση των γονιδιακών υπογραφών είναι περιορισμένη, κυρίως λόγω της πολυπλοκότητας και των ετερογένειών που εμφανίζονται σε αυτές. Λόγω των διαφορετικών πλατφορμών που χρησιμοποιούνται στα διάφορα πειραματικά πρωτόκολλα και κυρίως σε πειράματα με μικρά μεγέθη δειγμάτων, η υψηλή διαφορική έκφραση ενός γονιδίου δεν απηχεί κατ’ ανάγκη σε μια μεγαλύτερη πιθανότητα το γονίδιο να σχετίζεται με τη νόσο και, ως εκ τούτου, εστιάζοντας μόνο στα υποψήφια γονίδια με υψηλές διαφορικές εκφράσεις μπορεί να μην είναι η βέλτιστη διαδικασία για τον διαχωρισμό ή την πρόβλεψη ετερογενών φαινοτύπων.Στις μέρες μας η βιοπληροφορική επικεντρώνεται σε πιο ανεπτυγμένες μεθόδους για την επιλογή γονιδίων από μικροσυστοιχίες κυρίως με την προσθήκη και την επεξεργασία γνώσης από άλλες πηγές, όπως τα γονιδιακά ρυθμιστικά δίκτυα (ΓΡΔ) (Gene Regulatory Networks), τα οποία μοντελοποιούν τις αλληλεπιδράσεις των γονιδίων κατά τη διάρκεια βιολογικών διεργασιών. Στο κύτταρο εκατοντάδες ή χιλιάδες γονίδια εκφράζονται και συνεργάζονται από κοινού για να εξασφαλιστεί η λειτουργία και η επιβίωση του. Οι σχέσεις των γονιδίων έχουν χαρτογραφηθεί σε ΓΡΔ τα οποία μπορούν να προσφέρουν γνώση σχετικά με τους μηχανισμούς της γονιδιακής έκφρασης σε επίπεδο συστήματος. Αυτά τα δίκτυα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την κατανόηση της ροής των πληροφοριών σε ένα βιολογικό σύστημα, για τον εντοπισμό μονοπατιών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συγκεκριμένο σκοπό, και να μοντελοποιήσουν αλλαγές στην έκφραση γονιδίων κάτω από διαφορετικές συνθήκες. Η μελέτη της λειτουργίας, της δομής και της εξέλιξης των ΓΡΔ σε συνδυασμό με το προφίλ γονιδιακής έκφρασης από μικροσυστοιχίες έχει γίνει απαραίτητη για τη σύγχρονη βιολογική έρευνα.Οι περισσότερες προσπάθειες για την ολοκλήρωση της γνώσης που εμπεριέχουν οι παραπάνω πηγές (μικροσυστοιχίες και ΓΡΔ) αντιμετωπίζουν τα δίκτυα σαν μονοδιάστατες πηγές πληροφορίας όπου οι συσχετίσεις των γονιδίων, όπως αυτά μοντελοποιούνται, δεν εμπερικλείονται και συνεπώς δεν αξιοποιούνται. Πρόσφατα, όλο και περισσότερες μέθοδοι επωφελούνται από την τοπολογία των δικτύων χρησιμοποιώντας μεθόδους της θεωρίας γράφων, αλλά μόνο ένας περιορισμένος αριθμός των επί του παρόντος διαθέσιμων μεθοδολογιών, μπορεί να αξιοποιήσει τις πληροφορίες ρύθμισης εντός των ΓΡΔ όπως η αλληλεπίδραση μεταξύ γονιδίων. Η αλληλεπίδραση αυτή μπορεί να χωριστεί σε πολλές κατηγορίες, με δύο από αυτές να θεωρούνται οι πιο σημαντικές. Η πρώτη είναι η ενεργοποίηση/έκφραση (activation), όπου ένα γονίδιο ενεργοποιεί κάποιο άλλο, και η δεύτερη η αναστολή (inhibition), όπου ένα γονίδιο σταματάει την ενεργοποίηση κάποιου άλλου. Είναι χαρακτηριστικό ότι υπάρχουν γονίδια των οποίων η πρωτεΐνη που κωδικοποιούν δεν έχει κάποιο βιολογικό ρόλο πέρα από την ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση άλλων γονιδίων. Τα γονίδια αυτά ονομάζονται μεταγραφικοί παράγοντες (transcription factors).Η παρούσα εργασία στόχο έχει στο να συμβάλει στους σχετικά πρόσφατους τομείς της υπολογιστικής βιολογίας και της βιοπληροφορικής με την υλοποίηση μεθόδων για μοντελοποιήση της συμπεριφοράς των ΓΡΔ και εισαγωγή τρόπων εξόρυξης γνώσης από αυτά. Ο κύριος θεματικός τομέας της διατριβής είναι η υπολογιστική μοντελοποίηση των δυναμικών και συστημικών ιδιοτήτων των ΓΡΔ καθώς και η δυνατότητα εκμετάλλευσης της πληροφορίας που εμπεριέχουν σε συνδυασμό με άλλες σύγχρονες έννοιες της μοριακής βιολογίας όπως είναι η γενετική έκφραση. Ποιο συγκεκριμένα: τα μονοπάτια που εκφράζονται ή υπο-εκφράζονται σε έναν ιστό όπως αυτό αποτυπώνεται από πειράματα με μικροσυστοιχίες θα εντοπιστούν μέσω μεθόδων ανίχνευσης διαφορικής έκφρασης. Χρησιμοποιώντας σύγχρονες τεχνικές βελτιστοποίησης δικτύων για ανίχνευση διαφορικών μονοπατιών από ΓΡΔ αναμένουμε να απαντήσουμε σε ένα σύνολο από βιολογικά ερωτήματα όπως:Ποια δίκτυα ή μονοπάτια «λειτουργούν» και ποια όχι μεταξύ διαφορετικών τύπων ιστών/φαινοτύπων.Ποιες διαδρομές είναι αυτές που ακολουθούνται, και ποιοι παράγοντες/γονίδια ευθύνονται για διαδρομές που δεν φαίνεται να ακολουθούνται σε παθογενείς ιστούς ή ακολουθούνται με διαφορετικό τρόπο.Πως μπορούμε τεχνικά να επέμβουμε με σκοπό την επιτάχυνση μίας διαδρομής που παράγει κάποια επιθυμητή ένωση (π.χ. ινσουλίνης) ή την αποτροπή μίας μη επιθυμητής διαδρομής (π.χ. απόπτωση).Η παρούσα διατριβή δημιούργησε και παρουσιάζει το MinePath (www.minepath.org), μια διαδικτυακή πλατφόρμα, που υλοποιεί μια νέα μεθοδολογία για τον προσδιορισμό και την οπτικοποίηση των διαφορικά ενεργών δικτύων ή μονοπατιών μέσα σε ένα ΓΡΔ, χρησιμοποιώντας δεδομένα γονιδιακής έκφρασης. Η πλατφόρμα εκμεταλλεύεται την τοπολογία και τους ρυθμιστικούς μηχανισμούς των ΓΡΔ, συμπεριλαμβανομένης της κατεύθυνσης και του τύπου των γονιδιακών αλληλεπιδράσεων (π.χ. ενεργοποίηση / έκφραση, αναστολή). Η μεθοδολογία εντοπίζει όλα τα λειτουργικά μονοπάτια που εμφανίζονται σε (επιλεγμένα και στοχευμένα) ΓΡΔ και εξάγει τα συμβατά με τις τιμές έκφρασης των γονιδίων των δειγμάτων που ανήκουν σε διαφορετικό κλινικό φαινότυπο (π.χ., νοσούντα εναντίον υγιούς). Η διαφορική δυναμική των επιλεγμένων μονοπατιών υπολογίζεται και η βιολογική σημασία τους αξιολογείται.Το MinePath λειτουργεί με ΓΡΔ από τη βάση δεδομένων KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes). Από την πρώτη τους εμφάνιση το 1995 τα δίκτυα της KEGG έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως ως βάση γνώσεων αναφοράς για την κατανόηση των βιολογικών μονοπατιών και την λειτουργία των κυτταρικών διαδικασιών. Κάθε ΓΡΔ περιγράφεται ως γράφημα, όπου οι κόμβοι αντιπροσωπεύουν γονίδια, ομάδες γονιδίων, ενώσεων ή άλλων δικτύων και οι ακμές αντιπροσωπεύουν γνωστές βιολογικές αλληλεπιδράσεις γονιδίων όπως ενεργοποίηση, αναστολή, έκφραση, φωσφορυλίωση, ένωση, διάσπαση κλπ. Η επεξεργασία των ΓΡΔ στο MinePath λαμβάνει υπόψη όλες τις πιθανές λειτουργικές αλληλεπιδράσεις του δικτύου. Διαφορετικές αλληλεπιδράσεις αντιστοιχούν σε διαφορετικά λειτουργικά μονοπάτια που μπορεί να ακολουθούνται για την ρύθμιση ενός γονιδίου.Κάθε μονοπάτι από τα ΓΡΔ ερμηνεύεται σύμφωνα με τις αρχές και τη σημασιολογία του Kauffman όπου: (i) το δίκτυο είναι ένας κατευθυνόμενος γράφος με κόμβους (γονίδια) και οι ακμές μεταξύ αυτών εκπροσωπούν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους, δηλαδή τις ρυθμιστικές αντιδράσεις (ii) κάθε κόμβος μπορεί να αναπαρίσταται με μία από τις δύο καταστάσεις, «ON», το γονίδιο εκφράζεται (δηλαδή το γονίδιο είναι ενεργό), ή «OFF», το γονίδιο δεν εκφράζεται, ή αναστέλλεται από ένα άλλο γονίδιο και (iii) ο χρόνος θεωρείται ως διαδικασία σε διακριτά βήματα - σε κάθε βήμα η νέα κατάσταση ενός κόμβου είναι μια δυαδική λειτουργία των πρότερων καταστάσεων των γονιδίων με ακμές που δείχνουν προς την κατεύθυνση αυτή. Η μεθοδολογία του MinePath μοντελοποιείται σε πέντε διακριτά βήματα:I.Οι τιμές έκφρασης των γονιδίων από τις μικροσυστοιχίες διακριτοποιούνται σε τιμές 1 και 0 για τα εκφρασμένα και υπο-εκφρασμένα γονίδια αντίστοιχα, και σχηματίζεται μια δυαδική μήτρα γονιδίων και φαινοτύπωνII.Κάθε ΓΡΔ αναλύεται σε όλα τα δυνατά μονοπάτια; για παράδειγμα το μονοπάτι A B | C αναλύεται σε τρία μονοπάτια, τα A B, B | C και A B | C III.Κάθε μονοπάτι χαρακτηρίζεται από την λειτουργική ενεργή κατάσταση του με τη χρήση δυαδικού διανύσματος. Για παράδειγμα το μονοπάτι A B | C θεωρείται ενεργό όταν A και B (εκφρασμένα γονίδια) και C (υπο-εκφρασμένο γονίδιο), που μας δίνει το δυαδικό διάνυσμα <1,1,0> για το μονοπάτι A B | CIV.Τα δυαδικά διανύσματα για όλα τα μονοπάτια αντιπαραβάλλονται με την δυαδική έκφραση των γονιδίων από τις μικροσυστοιχίες για κάθε δείγμα. Ένα μονοπάτι θεωρείται ότι είναι ενεργό σε ένα δείγμα, αν και μόνο αν όλα τα αντίστοιχα γονίδια στο μονοπάτι έχουν την ίδια ενεργό κατάσταση στο δείγμα, δηλαδή, τα γονίδια Α, Β είναι εκφρασμένα και το γονίδιο C υπο-εκφρασμένο, που αντιστοιχεί στο διάνυσμα <1,1,0> για τα γονίδια στο δείγμα. Επιπλέον, μια δυαδική μήτρα σχηματίζεται με τις σειρές να αναπαριστούν μονοπάτια, τις στήλες τα δείγματα, και οι τιμές των κελιών να είναι δυαδικές (1, 0) όπου 1 όταν το αντίστοιχο μονοπάτι είναι ενεργό για το αντίστοιχο δείγμα ή 0 αν δεν είναι. Με άλλα λόγια, τα μονοπάτια παίρνουν τη θέση χαρακτηριστικών του δείγματος και χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μοντέλων πρόβλεψης φαινοτύπων.V.Στο τελικό βήμα, η διαφορική δυναμική κάθε μονοπατιού υπολογίζεται χρησιμοποιώντας ειδικά διαμορφωμένες φόρμουλες. Τα μονοπάτια με τη μέγιστη διαφορική δυναμική και πάνω από ένα όριο θεωρούνται τα μονοπάτια που μπορούν να διαχωρίσουν τους δύο φαινοτύπους. Επιπρόσθετα, τα μονοπάτια με θετική διαφορική δυναμική χαρακτηρίζουν τον ένα φαινότυπο (π.χ. ασθενής) ενώ τα μονοπάτια με αρνητική διαφορική δυναμική χαρακτηρίζουν τον δεύτερο φαινότυπο (π.χ υγιής). Το αποτέλεσμα είναι ένας πίνακας μονοπατιών με δυαδικές τιμές για κάθε δείγμα. Στη συνέχεια υπολογίζουμε την ικανότητα πρόβλεψης των επιλεγμένων μονοπατιών χρησιμοποιώντας την τεχνική αξιολόγησης 10 fold cross validation σε αλγόριθμους μηχανικής μάθησης, όπως C4.5 δέντρο αποφάσεων, naïve Bays, ή support vector machine. Το σύστημα επίσης αναγνωρίζει και εξάγει και τα μονοπάτια που είναι πάντα ενεργά (και για τους δύο φαινοτύπους) χωρίς να τα λαμβάνει υπόψιν του στα μοντέλα πρόβλεψης.Το MinePath χρησιμοποιεί δυαδικές δομές δεδομένων και άλγεβρα Μπουλ για τους υπολογισμούς, καθιστώντας το ικανό να αναλύσει σε πραγματικό χρόνο δεδομένα από μεγάλες κλινικές δοκιμές (με μικροσυστοιχίες) σε συνδυασμό με εκατοντάδες ΓΡΔ και δεκάδες χιλιάδες μονοπάτια. Η μεθοδολογία αυτή αναδεικνύει τα ενεργά και μη ενεργά μονοπάτια σε ΓΡΔ ανα φαινότυπο. Αυτά τα μονοπάτια αναδεικνύουν μοριακούς μηχανισμούς που διέπουν την ίδια την ασθένεια, τον τύπο, την κατάσταση ή άλλους εστιασμένους φαινοτύπους όπως απόκριση ή μη σε ειδικές θεραπείες.Εκτός από την προτεινόμενη μεθοδολογία, μόνο τέσσερα άλλα εργαλεία / μέθοδοι εκμεταλλεύονται τους μηχανισμούς γονιδιακής ρύθμισης στα ΓΡΔ, τα GGEA, SPIA, TEAK και PATHOME. Η κύρια διαφορά της προτεινόμενης μεθοδολογίας από αυτά τα τέσσερα συστήματα είναι ο χειρισμός των γονιδιακών ρυθμιστικών μηχανισμών. Όλες οι άλλες μεθοδολογίες μετράνε με +1 τις ενεργοποιήσεις και -1 τις αναστολές. Κάθε μονοπάτι παίρνει ένα τελικό αποτέλεσμα το οποίο χρησιμοποιείται επίσης ως μια φόρμουλα κατάταξης. Αντίθετα, η προσέγγιση μας ελέγχει και λαμβάνει υπόψη μόνο μονοπάτια που είναι πλήρως λειτουργικά (σύμφωνα με τις σχέσεις των γονιδίων και τις εκφράσεις τους).Ένας άλλος βασικός περιορισμός με τη χρήση αυτών των μεθόδων είναι η έλλειψη ενός παραγωγικού περιβάλλοντος με αποτελεσματικό, δια-δραστικό και φιλικό προς το χρήστη τρόπο απεικόνισης που να προσφέρει διερευνητικές ικανότητες για την κατανόηση των ρυθμιστικών μηχανισμών των φαινοτύπων. Σε αντίθεση με παρόμοιες προσπάθειες, οι οποίες απεικονίζουν την κατάσταση των γονιδίων σε ένα ΓΡΔ, μια βασική καινοτομία της πλατφόρμας MinePath έγκειται στις δυνατότητες απεικόνισης και ειδικά, στην οπτικοποίηση των ενεργών γονιδιακών ρυθμιστικών σχέσεων που διαφοροποιούν τους υπό μελέτη φαινοτύπους. Το MinePath υποστηρίζει ενεργή αλληλεπίδραση με τα οπτικοποιημένα δίκτυα όπως η εκ νέου ρύθμιση της τοπολογίας τους και είναι εξοπλισμένο με ειδικά λειτουργικά χαρακτηριστικά που επιτρέπουν άμεση αλληλεπίδραση, άμεση απεικόνιση των ρυθμιστικών σχέσεων και τη μείωση της πολυπλοκότητας των ΓΡΔ χρησιμοποιώντας ειδικές λειτουργίες τοπολογίας.Επιπρόσθετα, η προτεινόμενη μεθοδολογία είναι η μόνη που λαμβάνει υπόψη και οπτικοποιεί μονοπάτια πλήρως λειτουργικά και για τους δύο φαινοτύπους. Αυτά τα μονοπάτια δεν έχουν καμία διακριτική αξία αλλά μέσα σε ένα ΓΡΔ τα μονοπάτια που είναι πάντα ενεργοποιημένο μπορεί να συνδέσουν το κενό (λειτουργική αλληλεπίδραση) μεταξύ δύο μονοπατιών και να αποκαλύψουν ένα πλήρες λειτουργικό μονοπάτι που είναι βιολογικά πολύτιμο όπως για παράδειγμα η σύνδεση του χάσματος μεταξύ λειτουργικών εξω-κυτταρικών γονιδίων και ενός τελικού μηχανισμού κυτταρικής λειτουργίας (απόπτωση, νέκρωση, πολλαπλασιασμός, κτλ).Η μεθοδολογία του MinePath και η διαδικτυακή της υλοποίηση έχει ως στόχο την αποτελεσματική αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων. Η μεθοδολογία εφαρμόστηκε σε μικροσυστοιχίες γονιδίων και miRNAs με στόχο την ανάδειξη πιθανών μηχανισμών που διέπουν και ρυθμίζουν την ανταπόκριση σε θεραπεία συγκεκριμένων φαινοτύπων (π.χ. ασθενείς με καρκίνο του μαστού, σύμφωνα με το προφίλ τους σε υποδοχείς οιστρογόνων, ή την πρόβλεψη της ασθένειας Wilms' tumor). Τα αποτελέσματα είναι αρκετά ενθαρρυντικά και υποστηρίζονται από τη σχετική βιοϊατρική βιβλιογραφία. Οπλισμένο με τα παραπάνω χαρακτηριστικά, το MinePath εξυπηρετεί διερευνητικές ανάγκες ερευνητών για την ανακάλυψη ρυθμιστικών μηχανισμών που αποτελούν τη βάση και ορίζουν την έκφραση συγκεκριμένων φαινοτύπων.
Design of an efficient and lightweight chassis, suitable for an electric car
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2015) Tsirogiannis Evaggelos; Τσιρογιαννης Ευαγγελος; Stavroulakis Georgios; Σταυρουλακης Γεωργιος; Stavroulaki Maria; Σταυρουλακη Μαρια; Marinakis Ioannis; Μαρινακης Ιωαννης
Development of an industrial production line simulation for crystalline silicon photovoltaic panel recycling
(Technical University of Crete, 2015) Rentoumis Meletios; Ρεντουμης Μελετιος; Bilalis Nikolaos; Μπιλαλης Νικολαος; Antoniadis Aristomenis; Αντωνιαδης Αριστομενης; Stavroulakis Georgios; Σταυρουλακης Γεωργιος
Η παραγωγή ενέργειας από φωτοβολταϊκές (φ/β) κυψελίδες είναι μια καθιερωμένη και πολλά υποσχόμενη τεχνολογία που εκμεταλλεύεται στο έπακρο την ηλιακή ενέργεια, η οποία είναι ανανεώσιμη. Παρόλο που έχουν παρουσιαστεί πολυάριθμες μέθοδοι ανά την υφήλιο σχετικά με την ανακύκλωση φ/β πινάκων, η Ελλάδα δεν έχει λάβει κάποια αξιόλογη δράση έως σήμερα. Σε παγκόσμια κλίμακα, το μεγαλύτερο μερίδιο της αγοράς (≈90%) βασίζεται στη χρήση κρυσταλλικού πυριτίου ως ημιαγωγό για τις φ/β κυψελίδες. Επιπλέον, σύμφωνα με εκτιμήσεις αναμένεται πως η συνολική ποσότητα φ/β αποβλήτων στην Ευρώπη θα αγγίξει τους 3.500.000 τόνους μέχρι το 2040, ενώ στην Ελλάδα αναμένονται 264.000 τόνοι μέχρι το 2038. Σαν αποτέλεσμα, κρίνεται σκόπιμη η παρουσίαση μίας ενοποιημένης μεθόδου διαχείρισης φ/β πινάκων όταν εκείνοι φτάνουν το τέλος της χρήσιμης ζωής τους με στόχο την επιτυχή ανάκτηση υλικών όπως: πυρίτιο, αλουμίνιο, άργυρο και γυαλί. Ο στόχος της παρούσης μεταπτυχιακής διατριβής είναι η προσομοίωση μιας μεθόδου ανακύκλωσης φ/β πινάκων κρυσταλλικού πυριτίου, εφαρμόσιμη σε βιομηχανικό επίπεδο, με χρήση της πλατφόρμας σχεδίασης CATIA. Ο σχεδιασμός της διαδικασίας ανακύκλωσης πραγματοποιήθηκε παραμετρικά, με στόχο τη δυνατότητα εύκολης προσαρμογής της χωροθέτησης και διαστασιολόγησης κάθε μηχανήματος και κατ’ επέκταση του πεδίου ανακύκλωσης στο σύνολό του.
A dinuclear double-helical complex of potassium ions with acompartmental bridging ligand containing two terdentate N-donorfragments
(Royal Society of Chemistry, 1997) Elefteria Psillakis; Johná C Jeffery; Joná A McCleverty; Michaelá D Ward
Recently helicates have become a well known structural motif in supramolecular coordination chemistry.1–4 They are of particular interest not just for their appealing structures but also because of the processes of molecular recognition and self- assembly that are required for their formation. Their formation requires (i) ligands which contain several discrete metal-ion binding domains, and (ii) metal ions with specific preferences for particular coordination geometries that match the ligand binding sites.
DSMC simulations of rarefied hypersonic flows
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2015) Klothakis Angelos; Κλωθακης Αγγελος; Nikolos Ioannis; Νικολος Ιωαννης; Delis Anargyros; Δελης Αναργυρος; Ioannidis Efstratios; Ιωαννιδης Ευστρατιος
When the conditions of the flow are rarefied and hypersonic, a more suitable alternative to the use of Navier-Stokes equations for developing a numerical solution is the Direct Simulation Monte Carlo method (DSMC). The method was developed about 50 years ago by Graeme Bird [1] and now is a well-established technique for modelling low density gas flows. DSMC is a particle method, which employs a large number of particles in modelling a rarefied gas. In this thesis the application and performance of a new open-source DSMC computational kernel, called SPARTA (Stochastic PArallel Rarefied-gas Time-accurate Analyzer) (as described in [2]) is reported. Four cases are examined: a) a hypersonic flat plate simulation and comparison with DAC (DSMC Analysis Code) [3]; b) a Mach 20.2 flow over a 70-degree planetary probe; and c) a Mach 15.6 flow over a flared cylinder d) a hypersonic flow around a biconic. Those test cases were selected in order to investigate the ability of the SPARTA open-source code in reproducing the fine features of the complicated flow phenomena connected with shock-boundary and shock-shock interactions, and its computational efficiency in a parallel computation environment. Moreover, additional objectives of this assessment procedure were the establishment of a “best-practice” for the construction of the computational grids around the examined bodies, and the gain of know-how on the optimal use of the open-source code. The aforementioned test cases, along with their variants, have been previously used by other researchers to validate some of the very well-known parallel DSMC solvers, such as DAC [3], SMILE [4], MONACO [5], ICARUS [6], MGDS [7] and dsmcFoam [8]. For example, dsmcFoam solver, among other test cases, was also validated against the flow over the 70-degree blunt cone [9]. DAC solver, which is NASA’s code for DSMC simulations, has been validated against a 25/65 degrees sharp cone [10]. Furthermore, MONACO has been tested on a flow over a blunt cone, along with other validation cases, such as a blunt cone at an angle of attack [11]. Some important characteristics of the flows developed around the test objects are very steep gradients of velocity, temperature and density, shock/shock interaction, compression and rapid expansion. Such features render the numerical simulation of these complex flows very demanding so that a special study on the simulation parameters (number of particles, grid density, time step, etc.) is needed. For the flat plate test case, simulation experiments have been conducted in a free-jet expansion tunnel [12], forming a database to be used for code validation purposes. Regarding the planetary probe test case, its form was decided by the AGARD Group 18 [13], while the experimental results, to be used for code validation, can be found in [13], [14]. Regarding the flared cylinder test case, a large number of experiments have been conducted in order to acquire accurate aero-thermodynamic results. The experiments were conducted on the SR3 wind tunnel, using nitrogen as the flow gas. The flared cylinder and the biconic experiments, used in this study, were conducted at the Buffalo Research Center (CUBRC) wind tunnel [15], [16]. These test cases were selected because the shapes used have the ability to reproduce shock/shock and shock/boundary interactions.
Economic cycles forecasting based on electric power consumption
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2014) Kapetanios Konstantinos; Καπετανιος Κωνσταντινος; Atsalakis Georgios; Ατσαλακης Γεωργιος; Zopounidis Konstantinos; Ζοπουνιδης Κωνσταντινος; Tsafarakis Stelios; Τσαφαρακης Στελιος
The aim of this project is to investigate the behavour of a major European and global economy, that of the U.K. The norm used to do that was the I.E.C. The data collected was used to fit a sigmoid curve with variables the cumulative I.E.C. vs. time in years. Subsequently, the percentage difference between the various data points and the ideal sigmoid was calculated for each year, which was used to create a Kondratiev Wave (K-wave or Long wave) curve, the parameters of which, including each period, were evaluated. Matlab was used as a tool to form both curves. The results were then compared to a number of brake points of the U.K.’s economy and it was verified that those two did not contradict. Finally an attempt of a short term prediction was held and a number of propositions of future work on this project were given.
The effects of corporate governance on credit ratings
(Technical University of Crete, 2013) Pliousis Athanasios; Πλιουσης Αθανασιος; Doubos Michalis; Δουμπος Μιχαλης; Zopounidis Konstantinos; Ζοπουνιδης Κωνσταντινος; Pasiouras Fotios; Πασιουρας Φωτιος
Employing optimization in CAE vehicle dynamics
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2014) Leledakis Alexandros; Λελεδακης Αλεξανδρος; Tsourveloudis Nikolaos; Τσουρβελουδης Νικολαος; Pouliezos Anastasios; Πουλιεζος Αναστασιος; Nikolos Ioannis; Νικολος Ιωαννης; Katzourakis Diomidis; Κατζουρακης Διομηδης
The use of Computer Aided Engineering (CAE) tools from the Conceptual Design stage can lead to reduced production time and cost, while it can also help attribute leaders to more efficiently achieve the desired vehicle specifications. CAE tools can facilitate engineers to design, modify, calibrate and optimize their designs in an early development phase. Therefore, physical testing during the development process of a new vehicle can be reduced; methods can be developed, which can facilitate physical testing scenarios in virtual environments using simulation software. Automotive industry is aiming towards vehicle verification using Simulation software rather than physical prototype testing. This thesis aims to develop CAE methods for Vehicle dynamics related to active safety features.
A feedback-based approach for mainstream traffic flow control of multiple bottlenecks on motorways
(International Federation of Automatic Control, 2014) Iordanidou Georgia-Roumpini; Ιορδανιδου Γεωργια-Ρουμπινη; Papamichail Ioannis; Παπαμιχαηλ Ιωαννης; Roncoli Claudio; Papageorgiou Markos; Παπαγεωργιου Μαρκος
Mainstream traffic flow control (MTFC) enabled via variable speed limits (VSLs) has been investigated in previous studies, utilizing various control strategies. In this paper a new feedback control strategy is proposed for MTFC enabled via VSLs, considering multiple bottleneck locations. Results are evaluated using a validated macroscopic model. The feedback concept is robust and can be immediately implemented in the field as it considers practical and safety constraints.
Freeway traffic flow modeling and control with emphasis on congested off-ramp areas
(Technical University of Crete, 2015) Spiliopoulou Anastasia; Σπηλιοπουλου Αναστασια; Papageorgiou Markos; Παπαγεωργιου Μαρκος; Delis Anargyros; Δελης Αναργυρος; Nikolos Ioannis; Νικολος Ιωαννης; Papamichail Ioannis; Παπαμιχαηλ Ιωαννης
Most metropolitan cities of developed countries have now an extensive network of urban and peri-urban freeways, which aims to provide virtually unlimited and fast mobility to road users around the metropolitan area. However, the increase of traffic demand, especially during the peak hours, and the occurrence of traffic incidents, leads to daily appearance of recurrent and non-recurrent freeway congestion which results in significant increase of travel times, increased fuel consumption, environmental pollution as well as reduced safety. The problem of freeway congestion in urban and peri-urban freeways cannot always be faced by expanding the existing infrastructure, for economic and environmental reasons; instead, efficient traffic control measures may be employed to mitigate the problem. However, the development of effective real-time traffic control measures implies the availability of suitable mathematical traffic flow models which may be used for the development and testing of the proposed control strategies. This thesis investigates the particular, but quite frequent, case of (recurrent) freeway congestion due to saturated off-ramps. This kind of congestion is difficult to deal with, and for this reason this frequent traffic flow degradation is rarely addressed in the traffic control literature. Moreover, within the traffic flow modeling literature there are, so far, no studies undertaking validation and comparison of different traffic flow models regarding the reproduction of traffic conditions in such areas. The aim of this research is to investigate traffic flow modeling and traffic control issues for congested freeway off-ramp areas. In particular, within this thesis the most popular discrete time-space macroscopic traffic flow models, namely the CTM and the METANET models, were validated and compared regarding the representation of traffic conditions at congested freeway off-ramp areas. The models were calibrated and validated using real traffic data from Attiki Odos freeway in Athens, and by employing various optimization methods. Apart from the modeling approach, various innovative real-time traffic control measures were developed for congested freeway off-ramp areas. In particular, two different cases were examined and suitable traffic control strategies were proposed for every case. In the first case, a hypothetical network was simulated, and various route diversion strategies were developed that aim to reroute the drivers through alternative routes, towards the same destination, preventing the off-ramp queue spillover and the creation of mainstream congestion. In the second case, a real traffic network was examined where recurrent freeway congestion is created due to congestion on the surface street network which propagates to the freeway mainstream through a saturated off-ramp. The network was simulated by use of microscopic simulation and a real-time merging traffic control algorithm was proposed that aims to maximize the surface street network throughput and at the same time to prevent the off-ramp queue from spilling back into the freeway mainstream. The simulation results, for both investigated cases, showed that the proposed traffic control measures can improve the prevailing traffic conditions, preventing the formation of mainstream congestion. Thus, they are both very promising for a field implementation.
Fuzzy control optimized by a Multi-Objective Differential Evolution algorithm for vibration suppression of smart structures
(Elsevier, 2015) Georgios E. Stavroulakis; Yannis Marinakis; Magdalene Marinaki; Marinaki Magdalini; Μαρινακη Μαγδαληνη; Marinakis Ioannis; Μαρινακης Ιωαννης
Smart structures include elements of active, passive or hybrid control. The fuzzy control is considered which is a suitable tool for the systematic development of active control strategies. A new Multi-Objective Differential Evolution algorithm for the calculation of the free parameters in active control systems is proposed and tested. In particular, the usage of MODE with a combination of continuous and discrete variables for the optimal design of the controller is proposed. Numerical applications on smart piezoelastic beams are presented. The results obtained are compared with the ones obtained with the fuzzy controller optimized by a MOPSO algorithm.
Global exponential stability for discrete-time networks with applications to traffic networks
(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2015) Karafyllis Iason; Καραφυλλης Ιασων; Papageorgiou Markos; Παπαγεωργιου Μαρκος
This paper provides sufficient conditions for global asymptotic stability and global exponential stability, which can be applied to nonlinear, large-scale, uncertain discrete-time networks. The conditions are derived by means of vector Lyapunov functions. The obtained results are applied to traffic networks for the derivation of sufficient conditions of global exponential stability of the uncongested equilibrium point of the network. Specific results and algorithms are provided for freeway traffic models. Various examples illustrate the applicability of the obtained results.

Περιηγούμαι

Πλοήγηση Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης ανά Τίτλο