Παρουσίαση: 9 Σεπτεμβρίου 2015, 12:00πμ, Κεντρικό Αμφιθέατρο Κτιρίου Επιστημών, Πολυτεχνείο Κρήτης.

Εξεταστική Επιτροπή:

Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Αικατερίνη Μανιά, Σχολή Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Πολυτεχνείο Κρήτης (Επιβλέπουσα).

Καθηγητής Σταύρος Χριστοδουλάκης, Σχολή Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Πολυτεχνείο Κρήτης.

Καθηγητής Douglas Cunningham, Technical University Cottbus, Γερμανία.

Καθηγητής Κωνσταντίνος Μπάλλας, Σχολή Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Πολυτεχνείο Κρήτης.

Καθηγητής Μιχαήλ Ζερβάκης, Σχολή Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Πολυτεχνείο Κρήτης.

Αναπλ. Καθηγητής Μιχαήλ Λαγουδάκης, Σχολή Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Πολυτεχνείο Κρήτης.

Αναπλ. Καθηγήτρια Ann McNamara, Texas A&M, Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής.

Περίληψη

Η πρόβλεψη της οπτικής προσοχής ενός χρήστη μπορεί να βελτιώσει σημαντικά πολλές πτυχές των γραφικών για ηλεκτρονικούς υπολογιστές και βιντεοπαιχνίδια. Για παράδειγμα, η σύνθεση ψηφιακής εικόνας μπορεί να επιταχυνθεί με τη μείωση των πολύπλοκων υπολογισμών για τις περιοχές που δεν θα δει ο χρήστης και οι αλγόριθμοι Level-of-Detail (LOD) μπορούν να επιταχυνθούν. Τα τρέχοντα μοντέλα πρόβλεψης βλέμματος συχνά αποτυγχάνουν να προβλέψουν με ακρίβεια τα βλέμματα των χρηστών κάτι που οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι περιλαμβάνουν περιορισμένη ή ακόμη και καμία πληροφορία σχετικά με το γενικότερο πλαίσιο μιας σκηνής και συνήθως βασίζονται σε χαμηλού επιπέδου οπτικά χαρακτηριστικά της εικόνας, όπως φωτεινότητα, αντίθεση και κίνηση ή προκαθορισμένους περιορισμούς σχετικά με την εκτελούμενη εργασία (task) για να προβλέψουν το βλέμμα του χρήστη. Αυτά τα χαρακτηριστικά δεν προβλέπουν την προσοχή αξιόπιστα, ιδιαίτερα όταν κάποιος αλληλεπιδρά με μια διαδραστική συνθετική σκηνή, π.χ. σε ένα video game. Σε τέτοιες περιπτώσεις, ο χρήστης έχει τον έλεγχο της κάμερας και συχνά συνειδητά αγνοεί χαμηλού επιπέδου χαρακτηριστικά εικόνας για να περιηγηθεί στη σκηνή ή να εκτελέσει μια εργασία. Αυτή η διατριβή παρουσιάζει δύο νέα μοντέλα πρόβλεψης προσοχής που λαμβάνουν υπόψιν το γενικότερο πλαίσιο μιας σκηνής (context) για την πρόβλεψη της προσοχής. Τα μοντέλα παρέχουν πιο ακριβείς προβλέψεις σε σχέση με τα state-of-the-art μοντέλα προσοχής που βασίζονται σε χαμηλού επιπέδου χαρακτηριστικά. Και τα δύο μοντέλα που παρουσιάζονται λαμβάνουν υπόψιν κρίσιμα χαρακτηριστικά υψηλού επιπέδου (high level saliency factors) και γενικότερου πλαισίου σκηνής, όπως τοπολογία αντικειμένων και το πως αυτά σχετίζονται με εκτελούμενες εργασίες σε διαδραστικά περιβάλλοντα. Η ανάπτυξη των μοντέλων ήταν μία πρόκληση, δεδομένου ότι ποιοτικά χαρακτηριστικά μιας σκηνής, όπως η τοπολογία αντικειμένων και οι σχέσεις των αντικειμένων με εκτελούμενες εργασίες έπρεπε να ποσοτικοποιηθούν με μαθηματικό τρόπο ώστε να υπολογιστούν πιθανότητες παρατήρησης για κάθε αντικείμενο με βάση υποκειμενικά χαρακτηριστικά. Έχουμε ενσωματώσει αυτά τα προγνωστικά μοντέλα ως μέρος ενός εργαλείου σχεδίασης επιπέδων για βιντεοπαιχνίδια για την έμμεση προσαρμογή της δυσκολίας ενός παιχνιδιού (game balancing) βασισμένοι στην πρόβλεψη βλέμματος. Έπειτα ως μέρος ενός LOD διαχειριστή απόδοσης για οπτικά εφέ συνθετικής εικόνας σε κινητές συσκευές με βάση την προβλεπόμενη προσοχής και ως μέρος ενός συστήματος διαχείρισης στερεοσκοπικών παραμέτρων (stereo grading) με βάση το βλέμμα.

Το πρώτο μοντέλο είναι ένα αυτοματοποιημένο μοντέλο πρόβλεψης βασισμένο σε υψηλού επιπέδου χαρακτηριστικά εικόνας που ενσωματώνει έξι υποθέσεις από την γνωστική επιστήμη σε σχέση με τις σχέσεις αντικειμένων-γενικότερο πλαίσιο το οποίο μπορεί να προσαρμοστεί σε διάφορες εκτελούμενες εργασίες. Επεκτείναμε το Μοντέλο Διαφορικής Στάθμισης (Differential Weighting Model - DWM) του Eckstein ενσωματώνοντας αυτές τις έξι υποθέσεις. Στη συνέχεια προβήκαμε σε πειράματα παρακολούθησης ακολουθίας ματιού (eye tracking) τα οποία επιβεβαίωσαν ότι τα χαρακτηριστικά αυτά καθοδηγούν την προσοχή σε συγκεκριμένα αντικείμενα σε μια σκηνή/παιχνίδι και έπειτα υπολογίσαμε τις κατάλληλες παραμέτρους για να αρχικοποιήσουμε το μοντέλο αυτό. Έπειτα παρουσιάζουμε ένα σύστημα βασισμένο σε GPU το οποίο εκτιμά σε πραγματικό χρόνο την πιθανότητα ενός αντικειμένου να τραβήξει την προσοχή. Ενσωματώσαμε αυτό το εργαλείο σε ένα επεξεργαστή επιπέδων βιντεοπαιχνιδιών ώστε να ρυθμίζεται αυτόματα το επίπεδο δυσκολίας του παιχνιδιού με βάση τη σημαντικότητα αντικειμένων, προσφέροντας ένα νέο τρόπο για να διευκολύνουμε το σχεδιασμό βιντεοπαιχνιδιών. Στη συνέχεια αναπτύσσουμε έναν διαχειριστή LOD που υποβαθμίζει την ποιότητα των γραφικών στις περιοχές που αναμένεται να περάσουν απαρατήρητες από έναν χρήστη για την εξοικονόμηση υπολογιστικών πόρων. Το σύστημά μας (C-LOD) διατηρεί ένα σταθερό ρυθμό καρέ σε κινητές συσκευές ρυθμίζοντας δυναμικά την ποιότητα των οπτικών εφέ για αντικείμενα που δεν θα τραβήξουν την προσοχή. Εκτελέσαμε ένα πείραμα επιβεβαίωσης όπου διαπιστώνουμε πως με την ενσωμάτωση του C-LOD, περίπλοκα εφέ όπως το parallax occlusion mapping που συνήθως παραλείπονται σε κινητές συσκευές μπορούν τώρα να χρησιμοποιηθούν, χωρίς να επιβαρύνεται η απόδοση της GPU και, ταυτόχρονα, εξοικονομώντας την ενέργεια της μπαταρίας.

Στη συνέχεια αναπτύσσουμε το δεύτερο μοντέλο μας, αντιμετωπίζοντας την πρόκληση της ανάπτυξης ενός προγνωστικού μοντέλου ακολουθίας βλέμματος πραγματικού χρόνου εξειδικευμένο σε βιντεοπαιχνίδια. Η βασική μας παρατήρηση ήταν ότι οι ενέργειες των παικτών σε ένα παιχνίδι έχουν υψηλό βαθμό συσχέτισης με την παρούσα κατάσταση του παιχνιδιού, όπως αυτή κωδικοποιείται από τις μεταβλητές στον κώδικα του παιχνιδιού. Με βάση αυτό, εκπαιδεύσαμε έναν ταξινομητή (classifier training) να μάθει αυτές τις συσχετίσεις χρησιμοποιώντας ακολουθία βλέμματος χρήστη που παρείχε τα βασικά δεδομένα ως προς το που κοιτάει ένας χρήστης καθώς παίζει ένα συγκεκριμένο παιχνίδι. Έπειτα ο εκπαιδευμένος ταξινομητής χρησιμοποιείται κατά την εκτέλεση του παιχνιδιού ώστε να προβλέψει την κατηγορία του παρατηρούμενου αντικειμένου -  και ως εκ τούτου το βλέμμα - με βάση την τρέχουσα κατάσταση των μεταβλητών του παιχνιδιού. Αξιολογήσαμε την ποιότητα του μοντέλου πρόβλεψης βλέμματος αριθμητικά και πειραματικά, αποδεικνύοντας ότι προβλέπει το βλέμμα με μεγαλύτερη ακρίβεια από ό,τι οι προηγούμενες προσεγγίσεις που βασίζονται σε χαμηλού επιπέδου χαρακτηριστικά εικόνας. Δεδομένου ότι τα άνετα, υψηλής ποιότητας 3D στερεοσκοπικά γραφικά σε εφαρμογές πραγματικού χρόνου είναι μια μοντέρνα απαίτηση χρησιμοποιούμε αυτήν την πρόβλεψη για να προτείνουμε μια δυναμική μέθοδο τοπικού (local) χειρισμού ανισοτήτων (disparity mapping) 3D η οποία παρέχει πλούσιo και άνετo βάθος σε αντίθεση με τις προηγούμενες μεθόδους γενικής (global) διαχείρισης ανισοτήτων που υποφέρουν από ακραία συμπιεσμένα βάθη (cardboarding).

Abstract

The prediction of visual attention can significantly improve many aspects of computer graphics and games. For example, image synthesis can be accelerated by reducing complex computations on non-attended scene regions and Level-of-Detail rendering improved. Current gaze prediction models often fail to accurately predict user fixations mostly due to the fact that they include limited or even no information about the context of the scene; they commonly rely on low level image features such as luminance, contrast and motion or pre-determined task restrictions on attention to predict user gaze. These features do not drive user attention reliably when interacting with an interactive synthetic scene, e.g in a video game. In such cases the user is in control of the view-port often consciously ignoring low level salient features in order to navigate the scene or perform a task. This dissertation contributes two novel predictive scene context-based models of attention that yield more accurate attention predictions than those derived from state-of-the-art low level image saliency methods. Both models presented take into account critical high level scene context features such as object topology and task-related object function that influence fixation guidance when gazing at interactive content. Developing the models was a challenging problem, since qualitative features such as object topology, inter-object relationships and tasks had to be quantified and formally considered in order to generate probabilities of object attendance based on subjective features. We incorporate these predictors as part of a game level designing system, adjusting game difficulty based on gaze prediction, subsequently as part of a Level-of-Detail manager rendering complex visual effects on mobile platforms based on predicted saliency and, finally, as part of a gaze-aware stereo 3D disparity manipulation method. 
The first model is an automated high level saliency predictor that incorporates six hypotheses from perception and cognitive science relative to object-context relationships which can be adapted to different tasks. We extended Eckstein's Differential Weighting Model by incorporating these six hypotheses. We then conducted a formal eye-tracking experiment which confirmed that object saliency guides attention to specific objects in a game scene and determined appropriate parameters for this model. We present a GPU based system architecture that estimates the probabilities of objects to be attended in real-time. We embedded this tool in a game level editor to automatically adjust game level difficulty based on object saliency, offering a novel way to facilitate game design. We then develop an attention-based Level-of-Detail manager that downgrades the quality of areas that are expected to go unnoticed by an observer to economize on computational resources. Our system (C-LOD) maintains a constant frame rate on mobile devices by dynamically re-adjusting material quality on secondary visual features (e.g. subsurface scattering) of non-attended objects. In a proof of concept study we establish that by incorporating C-LOD, complex effects such as parallax occlusion mapping usually omitted in mobile devices can now be employed, without overloading GPU capability and, at the same time, conserving battery power. 
We then develop our second model, addressing the challenge of developing a gaze predictor in the demanding context of real-time, heavily task-oriented applications such as games. Our key observation is that player actions are highly correlated with the present state of a game, encoded by game variables. Based on this, we train a classifier to learn these correlations using an eye-tracker which provides the ground-truth object being looked at. The classifier is used at runtime to predict object category -- and thus gaze -- during game play, based on the current state of game variables. We evaluate the quality of our gaze predictor numerically and experimentally, showing that it predicts gaze more accurately than previous image-based approaches. Given that comfortable, high-quality 3D stereo viewing is becoming a requirement for interactive applications today, we use this prediction to propose a dynamic local disparity manipulation method, which provides rich and comfortable depth in sharp contrast to previous global disparity methods that suffer from extreme depth compression (cardboarding). 

Παρουσίαση Διατριβής

Μπορείτε να παρακολουθήσετε την παρουσίαση της διατριβής από το παρακάτω βίντεο.

<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/vNAr-i5b3T0" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>

Αρχεία

Κείμενο  διδακτορικής διατριβής (από σύνδεσμο Βιβλιοθήκης)

Παρουσίαση διδακτορικής διατριβής Μέρος 1(pdf)

Παρουσίαση διδακτορικής διατριβής Μέρος 2(pdf)

Παρουσίαση διδακτορικής διατριβής Μέρος 3(pdf)

Παρουσίαση: Δευτέρα 15 Ιουνίου 2015, 18:00, Αίθουσα Εργαστηρίου Δυναμικών Συστημάτων και Προσομοίωσης, Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Πολυτεχνείο Κρήτης.

Εξεταστική Επιτροπή:

Καθηγητής Μάρκος Παπαγεωργίου, Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Πολυτεχνείο Κρήτης (Επιβλέπων).

Επίκουρος Καθηγητής Ιωάννης Παπαμιχαήλ, Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Πολυτεχνείο Κρήτης.

Καθηγητής Αλέξανδρος Σκαμπαρδώνης, Department of Civil and Environmental Engineering, University of California,  Berkeley.

Λέκτορας Κωνσταντίνος Αμπουντώλας, School of Engineering, University of Glasgow.

Αναπληρωτής Καθηγητής Νικόλαος Γερολιμίνης, Department of Civil Engineering, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL).

Αναπληρωτής Καθηγητής Ανάργυρος Δελής, Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Πολυτεχνείο Κρήτης.

Αναπληρωτής Καθηγητής Ιωάννης Νικολός, Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Πολυτεχνείο Κρήτης.

Abstract  

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.

Περίληψη

Η εργασία αυτή διερευνά την ιδιαίτερη, αλλά συχνά εμφανιζόμενη, περίπτωση της κυκλοφοριακής συμφόρησης σε αυτοκινητοδρόμους η οποία οφείλεται σε κορεσμένες ράμπες εξόδου. Αυτό το είδος συμφόρησης είναι δύσκολο να αντιμετωπιστεί και για το λόγο αυτό δεν υπάρχουν πολλές αναφορές στη διεθνή βιβλιογραφία σχετικά με κατάλληλα μέτρα ελέγχου κυκλοφορίας για αυτές τις περιοχές. Επιπλέον, στην αντίστοιχη βιβλιογραφία που αφορά τη μοντελοποίηση της κυκλοφοριακής ροής σε οδικά δίκτυα, δεν υπάρχουν μελέτες που να πραγματοποιούν σύγκριση και αξιολόγηση διαφορετικών μοντέλων κυκλοφοριακής ροής σχετικά με την ικανότητά τους να αναπαριστούν τις κυκλοφοριακές συνθήκες σε αυτές τις περιοχές. Ο στόχος της παρούσας έρευνας είναι να διερευνήσει θέματα μοντελοποίησης και ελέγχου της κυκλοφοριακής ροής σε περιοχές ραμπών εξόδου αυτοκινητοδρόμων υπό συμφόρηση.

Ιδιαίτερα, στην παρούσα διατριβή τα δύο πιο δημοφιλή, μακροσκοπικά μοντέλα κυκλοφοριακής ροής, συγκεκριμένα το CTM και το ΜΕΤΑΝΕΤ, αξιολογούνται και συγκρίνονται σχετικά με την ικανότητά τους να αναπαριστούν τις κυκλοφοριακές συνθήκες σε περιοχές ραμπών εξόδου αυτοκινητοδρόμων υπό συμφόρηση. Τα μοντέλα βαθμονομούνται και αξιολογούνται κάνοντας χρήση πραγματικών δεδομένων κυκλοφορίας από ένα τμήμα του αυτοκινητοδρόμου της Αττικής Οδού, στην Αθήνα.

Εκτός από τα θέματα μοντελοποίησης, διαφορετικά μέτρα ελέγχου κυκλοφορίας προτείνονται για την περίπτωση περιοχών ραμπών εξόδου αυτοκινητοδρόμων υπό συμφόρηση. Συγκεκριμένα, δύο διαφορετικές περιπτώσεις εξετάζονται και κατάλληλες στρατηγικές ελέγχου κυκλοφορίας προτείνονται για κάθε περίπτωση. Στην πρώτη περίπτωση που εξετάζεται, ένα υποθετικό δίκτυο χρησιμοποιείται και διαφορετικές στρατηγικές καθοδήγησης πορείας αναπτύσσονται, οι οποίες στοχεύουν να καθοδηγήσουν τους οδηγούς μέσω εναλλακτικών διαδρομών. Σκοπός των στρατηγικών ελέγχου είναι να προστατεύσουν την κορεσμένη ράμπα εξόδου και να αποτρέψουν την υπερχείλιση της ουράς οχημάτων της ράμπας στον αυτοκινητόδρομο και τη δημιουργία συμφόρησης στο κυρίως ρεύμα του αυτοκινητοδρόμου. Στη δεύτερη περίπτωση, ένα πραγματικό δίκτυο εξετάζεται όπου η συμφόρηση στον αυτοκινητόδρομο οφείλεται στην συμφόρηση που έχει δημιουργηθεί στο παράπλευρο αστικό δίκτυο, η οποία εισέρχεται στον αυτοκινητόδρομο μέσω μίας κορεσμένης ράμπας εξόδου. Το δίκτυο προσομοιώνεται μέσω του μικροσκοπικού προσομοιωτή οδικών δικτύων AIMSUN και μία στρατηγική ελέγχου πραγματικού χρόνου προτείνεται η οποία έχει στόχο να μεγιστοποιήσει τη ροή οχημάτων στο παράπλευρο δίκτυο και παράλληλα να εμποδίσει την είσοδο της ουράς οχημάτων της ράμπας εξόδου στο κυρίως ρεύμα του αυτοκινητοδρόμου. Τα αποτελέσματα των διερευνήσεων, και για τις δύο περιπτώσεις που εξετάστηκαν, έδειξε ότι τα προτεινόμενα μέτρα ελέγχου κυκλοφορίας μπορούν να βελτιώσουν τις κυκλοφοριακές συνθήκες που επικρατούν στο δίκτυο, εμποδίζοντας τη δημιουργία της συμφόρησης στο κυρίως ρεύμα του αυτοκινητοδρόμου. Το γεγονός αυτό καθιστά τις προτεινόμενες στρατηγικές ελέγχου πολλά υποσχόμενες σε περίπτωση ενδεχόμενης εφαρμογής τους στο πεδίο.

Παρουσίαση Διατριβής

Μπορείτε να παρακολουθήσετε την παρουσίαση της διατριβής από το παρακάτω βίντεο.

<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/oX7r9UWBi9A" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>

Αρχεία

Κείμενο  διδακτορικής διατριβής (από σύνδεσμο Βιβλιοθήκης)

Παρουσίαση διδακτορικής διατριβής (pdf)

 Παρουσίαση: Δευτέρα 21 Ιουλίου 2014, 11.00 πμ, Αίθουσα Μ4.001 (κτίρια Σχολής  Μηχανικών Ορυκτών Πόρων Πολυτεχνείου Κρήτης).

Εξεταστική επιτροπή

Καθηγητής Καρατζάς Γεώργιος (Επιβλέπων)

Καθηγητής Νικολαΐδης Νικόλαος (Μέλος Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής)

Αναπληρωτής Καθηγητής Συμπέθερος Ιωάννης (Μέλος Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής)

Καθηγητής Λουκάς Αθανάσιος

Επίκουρος Καθηγητής Παρανυχιανάκης Νικόλαος

Καθηγητής Τσάνης Ιωάννης

Επίκουρη Καθηγήτρια Τσουχλαράκη Ανδρονίκη

Περίληψη

Οι ποτάμιες πλημμύρες αποτελούν γεγονότα καταστροφικά για μια κοινωνία και την οικονομία της. Ειδικά σε περιπτώσεις ποτάμιας πλημμύρας, όπου η αγροτική και η αστική ανάπτυξη κατά μήκος του ποταμού είναι έντονη, οι ζημιές είναι πολύ σημαντικές και επιδρούν αρνητικά στην οικονομία της περιοχής. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή δημιουργήθηκε ένα τεχνοοικονομικό μοντέλο ικανό να εκτιμά τη ζημιά που προκαλείται από ένα στιγμιαίο γεγονός πλημμύρας στο αγροτικό και αστικό περιβάλλον της περιοχής μελέτης.

Αρχικά, χρησιμοποιήθηκε το υδρολογικό μοντέλο MIKE FLOOD για την προσομοίωση της υδραυλικής του ποτάμιου συστήματος (με χρήση του MIKE 11 μονοδιάστατου υπό-μοντέλου) και της επιφανειακής ροής στην πλημμυρική κοίτη του ποταμού (με χρήση του MIKE 21 διδιάστατου υπό-μοντέλου). Το ενιαίο μοντέλο πλέγματος χρησιμοποιήθηκε για την προσομοίωση ενός συγκεκριμένου στιγμιαίου πλημμυρικού γεγονότος, αναπαριστώντας την περιοχή μελέτης ως πλέγμα με τετράγωνα κελιά. Το υδρολογικό μοντέλο εκτιμά σε κάθε κελί του πλέγματος μελέτης τις τιμές των πλημμυρικών παραμέτρων, μέγιστο ύψος πλημμυρικού κύματος και αντίστοιχη ταχύτητα, τη χρονική στιγμή όπου το ύψος μεγιστοποιείται.

Στη συνέχεια, ένα μαθηματικό μοντέλο πλέγματος, το οποίο λαμβάνει υπόψη του τις τιμές των πλημμυρικών παραμέτρων, όπως αυτές προκύπτουν από το ΜΙΚΕ FLOOD μοντέλο, εκτιμά την οικονομική ζημιά που προκαλείται στο αγροτικό και αστικό περιβάλλον της περιοχής μελέτης. Πιο συγκεκριμένα, το τεχνοοικονομικό μοντέλο για τον αγροτικό τομέα λαμβάνει υπόψη του την εποχή εμφάνισης της πλημμύρας και το είδος της καλλιέργειας, ενώ το μοντέλο για τον αστικό τομέα λαμβάνει υπόψη του το είδος του κτίσματος. Οι οικονομικές εκτιμήσεις ζημιάς έχουν ως κύριο δεδομένο εισόδου συνθετικές επιφάνειες ζημιάς, οι οποίες προκύπτουν από δεδομένα ερωτηματολογίου ενισχυμένα με μια σταθμισμένη μέθοδο Monte Carlo.

Εξ’ αιτίας της έλλειψης ιστορικών δεδομένων ζημιάς στην περιοχή μελέτης, στην παρούσα διδακτορική διατριβή αναπτύχθηκε μια συνθετική μέθοδος για τη δημιουργία επιφανειών ζημιάς. Η μέθοδος περιλαμβάνει μια έρευνα ερωτηματολογίου, η οποία στοχεύει σε γεωπόνους ερευνητές και πρακτικούς για τον αγροτικό τομέα και σε ειδικούς κατασκευών (πολιτικούς μηχανικούς και αρχιτέκτονες) για τον αστικό τομέα. Από την έρευνα ερωτηματολογίου προέκυψαν δεδομένα ζημιάς για τον αγροτικό και τον αστικό τομέα, τα οποία βασίστηκαν στις εκτιμήσεις ζημιάς που έκαναν οι συμμετέχοντες αναφερόμενοι σε συγκεκριμένα σενάρια πλημμυρικών συνθηκών. Οι απαντήσεις τους, οι οποίες βασίστηκαν στη γνώμη και στην εμπειρία τους, συνέβαλλαν στη συσχέτιση της ζημιάς, που προκαλείται στις διάφορες χρήσεις γης, με τις πλημμυρικές παραμέτρους, ύψος και ταχύτητα του πλημμυρικού κύματος. Στη συνέχεια, μια σταθμισμένη Monte Carlo προσομοίωση πραγματοποιήθηκε για την ενίσχυση της αποκτημένης πληροφορίας ζημιάς από τα αποτελέσματα της έρευνας ερωτηματολογίου. Οι στατιστικές ιδιότητες των Monte Carlo συνθετικών δεδομένων ήταν όμοιες με αυτές των αποτελεσμάτων των ερωτηματολογίων. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της Λογιστικής Παλινδρόμησης στα αποτελέσματα της σταθμισμένης Monte Carlo μεθόδου για τη δημιουργία λογιστικών επιφανειών ζημιάς για τον αγροτικό και τον αστικό τομέα. Οι επιφάνειες ζημιάς είναι η σημαντικότερη παράμετρος για την εκτίμηση της πλημμυρικής ζημιάς από το τεχνοοικονομικό μοντέλο. Η σταθμισμένη

Monte Carlo μέθοδος και η μέθοδος της Λογιστικής Παλινδρόμησης συνδυάστηκαν σε έναν ενιαίο Python κώδικα (WMCLR Python κώδικα). Κάθε εκτέλεση του WMCLR κώδικα παρείχε μια επιφάνεια ύψους-ταχύτητας-ζημιάς για κάθε χρήση γης που μελετήθηκε. Πιο συγκεκριμένα κάθε εκτέλεση του WMCLR κώδικα για τον αγροτικό τομέα παρείχε μια συνθετική επιφάνεια ζημιάς για κάθε είδος καλλιέργειας μελέτης και για κάθε μήνα του έτους, σχετίζοντας τη ζημιά σε κάθε καλλιέργεια μελέτης με το μέγιστο ύψος και την αντίστοιχη ταχύτητα και τη φάση ανάπτυξης της καλλιέργειας κατά την πλημμύρα. Αντίστοιχα, κάθε εκτέλεση του WMCLR κώδικα για τον αστικό τομέα παρείχε μια επιφάνεια ζημιάς για κάθε κτίσμα μελέτης με τις πλημμυρικές παραμέτρους.

Το τεχνοοικονομικό μοντέλο αναπτύχθηκε σε γλώσσα προγραμματισμού Python, κάνοντας χρήση πλέγματος, όμοιου με το πλέγμα του MIKE FLOOD μοντέλου. Το μοντέλο λαμβάνει σε κάθε κελί του πλέγματος την πληροφορία για τη χρήση γης του κελιού καθώς επίσης και το ποσοστό της ζημιάς από την κατάλληλη επιφάνεια ζημιάς και με κατάλληλες εξισώσεις ζημιάς, που χρησιμοποιεί ξεχωριστά για κάθε οικονομικό τομέα μελέτης, υπολογίζει τόσο τη ζημιά σε κάθε κελί του πλέγματος, όσο και τη συνολική ζημιά σε όλη την επιφάνεια μελέτης, για κάθε έναν οικονομικό τομέα ξεχωριστά. Το μοντέλο αυτό επιτρέπει την οπτικοποίηση της εκτιμώμενης αγροτικής και αστικής ζημιάς σε περιβάλλον ArcGIS και είναι ικανό να προσδιορίσει αγροτικές και αστικές περιοχές επιρρεπείς τόσο σε πλημμύρες όσο και σε πλημμυρικές ζημιές. Το σημαντικότερο είναι ότι το μοντέλο αυτό έχει τη δυνατότητα να προσδιορίζει με μεγάλη λεπτομέρεια την ακριβή τοποθεσία και το μέγεθος της ζημιάς.

Το μοντέλο εφαρμόστηκε για την εκτίμηση της ζημιάς που προκλήθηκε από το στιγμιαίο πλημμυρικό γεγονός στις 11-12 Φεβρουαρίου, 2003, στην λεκάνη απορροής του ποταμού Κοιλιάρη, στην Κρήτη.

Η ακρίβεια και η συνέπεια των αποτελεσμάτων του τεχνοοικονομικού μοντέλου εκτίμησης της ζημιάς εξετάστηκαν μέσα από μια νέα Monte Carlo προσομοίωση, στην οποία ο κώδικας του τεχνοοικονομικού μοντέλου εκτελέστηκε πολλαπλές φορές, παράγοντας πολλαπλές εκτιμήσεις ζημιάς για κάθε αντικείμενο μελέτης του εκάστοτε οικονομικού τομέα μελέτης. Σε κάθε εκτέλεση του κώδικα χρησιμοποιήθηκε η κατάλληλη επιφάνεια ζημιάς, η οποία προέκυψε από τον WMCLR κώδικα. Τα αποτελέσματα του κώδικα για κάθε αντικείμενο μελέτης του εκάστοτε τομέα μελέτης και για τη συνολική ζημιά του τομέα μελέτης, επεξεργάστηκαν στατιστικά. Η στατιστική αυτή επεξεργασία εξασφάλισε την ακρίβεια και τη συνέπεια της μεθοδολογίας εκτίμησης της ζημιάς, η οποία αναπτύχθηκε και παρουσιάζεται στην παρούσα διδακτορική διατριβή.

Η μεθοδολογία που παρουσιάζεται στην παρούσα διδακτορική διατριβή θεσπίζει ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο ικανό να προσδιορίσει άμεσα περιοχές επιρρεπείς στον πλημμυρικό κίνδυνο και να εκτιμήσει άμεσα τις οικονομικές απώλειες που αυτός προκαλεί σε διάφορους οικονομικούς τομείς. Ένα εργαλείο ικανό να αναλύει τον πλημμυρικό κίνδυνο και να εκτιμά την πλημμυρική τρωτότητα είναι πολύτιμο για τις κοινωνίες που πλήττονται συχνά από αυτή την απειλή.

Abstract

River floods are socially and economically devastating events, especially in highly developed flood plain areas, where they can cause significant losses and negatively affect local economies. In this thesis, a techno-economic model is presented for the estimation of flood losses to the rural and the urban sectors due to a flash riverine flood.

At first, the MIKE FLOOD hydrological model was employed in order to simulate the river hydraulics, using the MIKE 11 one-dimensional sub-model, and the overland flow in the floodplain area, using the two-dimensional MIKE 21 sub-model. The coupled grid model was used for the inundation simulation of a specific flash flood event. A grid of square cells was employed for the representation of the study area and the flood inundation parameter values, maximum floodwater depth and respective floodwater velocity, at the time instant at which the floodwater depth maximizes, were simulated for each grid cell of the study area.

Continuously, a grid-based mathematical techno-economic model, which takes into account flood inundation parameter values, as provided by MIKE FLOOD, provides monetary estimates of damage in rural and urban environments. More specifically, the techno-economic model for the rural sector takes also into account the season of flood occurrence and the crop type, whereas the model for the urban sector takes into account the building type. The techno-economic model’s monetary estimates of damage are based on synthetic flood damage surfaces generated by a combination of questionnaires and weighted Monte Carlo simulations.

Due to the lack of historical damage data for the flood case study, a synthetic method was adopted for the development of the flood damage surfaces, which involved a questionnaire survey targeting practicing and research agronomists for the rural sector, and building experts, i.e. civil engineers and architects for the urban sector. The questionnaire-based survey generated rural and urban loss data based on the responders’ loss estimates, for several flood condition scenarios. By answering the questionnaire, the experts were in essence expressing their opinion on how damage to various crop types or building types is related to a range of values of flood inundation parameters, such as maximum floodwater depth and respective velocity. Subsequently, a Weighted Monte Carlo simulation was performed in order to enhance the questionnaire-based loss estimate information. The statistical properties of the generated synthetic datasets were identical to those of the questionnaire-based data. The data generated by the Weighted Monte Carlo method were processed via Logistic Regression techniques in order to develop logistic damage surfaces for the rural and the urban sector. The damage surfaces are an essential parameter for the estimation of the flood damages by the techno-economic model. The Python-based code combines the Weighted Monte Carlo method and the Logistic Regression analysis into a single code (WMCLR Python code). Each WMCLR code execution provided a flow depth-velocity-damage surface for a specific land use. More specifically, each WMCLR code execution for the agricultural sector generated a damage surface for a specific crop and for every month of the year, thus relating the damage to any crop with floodwater depth, flow velocity and the growth phase of the crop at the time of flooding. Respectively, each WMCLR code execution for the urban sector developed a damage surface for a specific building type, relating structural damage with floodwater depth and velocity.

The techno-economic model for the flood loss estimation was developed and implemented in the Python programming language, using the same grid as MIKE FLOOD model’s grid. In every grid cell, it uses the land use information and the damage percentage according to the proper damage surface and through specific flood loss equations for the studied economical sectors, it is capable of estimating both the damage in each grid cell, as well as the total damage to the overall study area. The techno-economic model also enables the visualization of the estimated agricultural and rural damage in an ArcGIS environment. It is thus possible to identify rural or urban areas most prone both to flooding and to flooding damage, providing at the same time location specific loss estimates.

The model was applied for the damage estimate caused by a real flash flood event on February 11th and 12th, 2003, which took place in the Koiliaris River basin, in Crete.

A new Monte Carlo simulation was performed, consisting of multiple executions of the techno-economic code, which generated multiple damage cost estimates for every studied economical sector. Each execution used the proper WMCLR simulated damage surface. A statistical analysis of the damage estimates established the accuracy and consistency of the flood loss estimation methodology, which is developed and presented in this thesis.

The methodology presented in this thesis establishes an integrated framework capable of directly estimating the economic losses in several sectors affected by flooding. Flood risk and vulnerability assessment in flood prone areas is a valuable tool for societies that are frequently affected by this threat.

Παρουσίαση Διατριβής

Μπορείτε να παρακολουθήσετε την παρουσίαση της διατριβής από το παρακάτω βίντεο.

<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/Y3wjZPqfoLI" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>

Αρχεία

Κείμενο  διδακτορικής διατριβής (Ιδρυματικό Αποθετήριο Πολυτεχνείου Κρήτης)

Παρουσίαση διδακτορικής διατριβής (pdf)

Παρουσίαση: Πέμπτη 27 Μαρτίου 2014, 4μ.μ. Κεντρικό Αμφιθέατρο Σχολής ΗΜΜΥ, Κτίριο Επιστημών

Εξεταστική επιτροπή

Καθ. Μπάλας Κων/νος, επιβλέπων

Καθ. Ζερβάκης Μιχάλης, συν-επιβλέπων

Καθ. Ντζιαχρήστος Βασίλης, συν-επιβλέπων

Καθ. Παραγεωργίου Μάρκος, μέλος

Καθ. Καλαϊτζάκης Κων/νος, μέλος

Καθ. Σταυρακάκης Γιώργος, μέλος

Αναπ. Καθ. Θεοδωρόπουλος Παναγιώτης, μέλος

Περίληψη
Στα πλαίσια της διατριβής αυτής παρουσιάζουμε μία καινοτόμο βιοφωτονική μέθοδο μοριακής απεικόνισης για την εκτίμηση και χαρτογράφηση των λειτουργικών και δομικών παραμέτρων του επιθηλίου του τραχήλου της μήτρας κατά τη διάρκεια εξέλιξης της νεοπλασίας. Οι εκτιμήσεις βασίστηκαν σε πειραματικά δεδομένα, που λαμβάνονται μέσω δυναμικής, ενισχυμένης-αντίθεσης, οπτικής απεικόνισης του τραχήλου μήτρας, in vivo. Τα δυναμικά χαρακτηριστικά του μετρούμενου οπτικού σήματος διέπονται από τα φαινόμενα επιθηλιακής μεταφοράς του βιοδείκτη. Βάσει αυτών αναπτύχθηκε ένα διαμερισματικό, φαρμακοκινητικό μοντέλο του νεοπλαστικού επιθηλίου του τραχήλου που προβλέπει τα δυναμική οπτικά αποτελέσματα σε όλους τους δυνατούς συνδυασμούς τιμών των παραμέτρων του. Εννέα δομικές και λειτουργικές βιολογικές παράμετροι του ιστού εντοπίστηκε να συσχετίζονται με την ανάπτυξη νεοπλασίας οι οποίες εμφανίζονται στα μετρούμενα δεδομένα με περίπλοκο τρόπο. Έτσι, χρησιμοποιήσαμε μεθόδους καθολικής ανάλυσης ευαισθησίας με σκοπό τον εντοπισμό του υποσυνόλου εκείνου των παραμέτρων εισόδου που αποτελούν τους πιο καθοριστικούς παράγοντες της εξόδου του μοντέλου. Για πρώτη φορά αποδείξαμε ότι είναι δυνατόν να εκτιμηθεί, από δεδομένα δυναμικής οπτικής απεικόνισης μετρούμενα in vivo, οι ακόλουθες συναφής με τη νεοπλασία παράμετροι: ο αριθμός των νεοπλαστικών στρωμάτων, οι διαστάσεις του εξωκυττάριου χώρου, η λειτουργικότητα των σφιχτών δεσμών και το εξωκυττάριο pH. Τεχνικές καθολικής βελτιστοποίησης, έδειξαν ότι οι εκτιμήσεις της μεθόδου μας είναι επαρκείς ως προς την ορθότητα και την ακρίβειά τους. Ιδιαίτερα, o αλγόριθμος της Διαφορικής Εξέλιξης συνέκλινε στο σύνολο των τεσσάρων, πιο ευπροσδιόριστων, παραμέτρων με σφάλμα περίπου 1%. Κατόπιν τούτου, δείχνουμε ότι οι εκτιμώμενες, σε δύο εκατομμύρια εικονοστοιχεία, τιμές των τεσσάρων αυτών παραμέτρων είναι αρκετά συνεπής με τις πληροφορίες που παρέχονται στη βιβλιογραφία. Τα αποτελέσματά μας είναι μοναδικά υπό την έννοια ότι χάρτες των λειτουργικών και μικροδομικών παραμέτρων μπορούν να υπολογίζονται και εμφανίζονται μαζί για πρώτη φορά, μεγιστοποιώντας κατά συνέπεια τη διαγνωστική πληροφορία.

Η ποσοτική και η ποιοτική προσέγγιση αυτών των πληροφοριών είναι ανέφικτη από άλλες επεμβατικές και μη επεμβατικές μεθόδους σήμερα. Τα ευρήματα της διατριβής αυτής προτείνουν ανεπιφύλακτα ότι η μέθοδός μας μπορεί να βελτιώσει την κατανόηση των μηχανισμών ανάπτυξης της νεοπλασίας καθώς και της φυσιολογίας των μεταστατικών όγκων. Ως φυσικό επακόλουθο, αυτή η μελέτη μπορεί να αποτελέσει ένα πολύτιμο διαγνωστικό εργαλείο που θα διευκολύνει την ανάπτυξη και την αξιολόγηση νέων θεραπειών του καρκίνου.

Abstract
We present a novel biophotonic method and imaging modality for estimating and mapping neoplasia-specific functional and structural parameters of the cervical precancerous epithelium. Estimations were based on experimental data obtained from dynamic contrast-enhanced optical imaging of cervix, in vivo. The dynamic characteristics of the measured optical signal are governed by the epithelial transport effects of the biomarker. A compartmental, pharmacokinetic, model of the cervical neoplastic epithelium has been developed, which predicts the dynamic optical effects in all possible parameter value combinations. Nine biological parameters, both structural and functional, have been identified to be potentially correlated with the neoplasia growth and to be manifested to the measured data in a convoluted manner. We have performed Global Sensitivity Analysis for the purpose of identifying the subset of the input parameters that are the key determinants of the model’s output. We have for the first time shown that it is possible to estimate, from in vivo measured dynamic optical data, the following neoplasia related parameters: number of neoplastic layers, extracellular space dimensions, functionality of tight junctions and extracellular pH. Global optimization techniques showed that the estimations of our method are of adequate accuracy and precision. Particularly, the Differential Evolution algorithm converged to the set of the four, most identifiable, parameters with an error of roughly 1%. We show that the estimated, in two millions of pixels, values of the four parameters are quite consistent with information provided in the literature. Our results are unique in the sense that for the first time functional and microstructural parameter maps can be estimated and displayed together, thus maximizing the diagnostic information. The quantity and the quality of this information are unattainable by other invasive and non invasive methods. The findings of this thesis suggest strongly that our method can improve our understanding of the neoplasia development mechanisms and of tumor growth and metastasis physiology. Corollary, it may become a valuable diagnostic tool that will also facilitate the development and evaluation of new cancer therapies.

Παρουσίαση Διατριβής

Μπορείτε να παρακολουθήσετε την παρουσίαση της διατριβής από το παρακάτω βίντεο.

<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/LKD3lweEzh4" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>

Αρχεία

Κείμενο  διδακτορικής διατριβής (Ιδρυματικό Αποθετήριο Πολυτεχνείου Κρήτης)

Παρουσίαση διδακτορικής διατριβής (pdf)

Παρουσίαση: Τρίτη 1 Ιουλίου 2014, 11:00 πμ, στην αίθουσα Μ4001.

Εξεταστική επιτροπή

 Ν. Καλογεράκης, Καθηγητής, ΠΚ, ΜΗΠΕΡ, Επιβλέπων καθηγητής

Θ. Μανιός, Επίκουρος Καθηγητής, ΤΕΙ - Κρήτης

Δ. Βενιέρη, Επίκουρη Καθηγήτρια, ΠΚ, ΜΗΠΕΡ

Δ.Διαμαντόπουλος, Καθηγητής, ΠΚ, ΜΗΠΕΡ

N.Παρανυχιανάκης, Επίκουρος Καθηγητής, ΠΚ, ΜΗΠΕΡ

Π.Γκίκας, Επίκουρος καθηγητής, ΠΚ, ΜΗΠΕΡ

Α.Ανδρεαδάκης, Καθηγητής, ΕΜΠ., Πολ. Μηχ.

Περίληψη

Στο α μέρος της παρούσας διατριβής μελετάται μια πιλοτική μονάδα βιολογικού καθαρισμού με βιοαντιδραστήρα μεμβρανών, η οποία επεξεργάζεται τα βιομηχανικά απόβλητα  που εισέρχονται στις εγκαταστάσεις του βιολογικού της ΒΙ.ΠΕ Ηρακλείου Κρήτης, χωρίς καμμία προεπεξεργασία, πέραν από αυτή της εσχάρωσης. Το συγκεκριμένο απόβλητο χαρακτηρίζεται κυρίως από το πολύ υψηλό οργανικό φορτίo που περιέχει  και τις υψηλές διακυμάνσεις στη σύστασή του. Οι αναλύσεις που πραγματοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια της διατριβής στο συγκεκριμένο σύστημα αφορούσαν α) την  εξέταση της επίδρασης του χρόνου παραμονής της λάσπης στην ποιότητα της εκροής β) τον προσδιορισμό των διαλυτών και δεσμευμένων εξωκυτταρικών πολυμερών που παράγονται στο σύστημα με στόχο την διερεύνηση της επίδρασης του χρόνου παραμονής της λάσπης στην έμφραξη των μεμβρανών και γ) την εξέταση της επίδρασης του υδραυλικού χρόνου παραμονής τόσο στην ποιότητα εξόδου της εκροής, όσο και στη συσσώρευση των εξωκυτταρικών πολυμερών ενώσεων και των διαλυτών μικροβιακών προϊόντων, σε σταθερό χρόνο παραμονής της λάσπης.

Επιπλέον στα πλαίσια αυτής της διατριβής και στα ευρύτερα πλαίσια του όρου ‘βιοαντιδραστήρες μεμβρανών’ στο β μέρος εξετάστηκε ένας αντιδραστήρας προσκολλημένης βιομάζας χρησιμοποιώντας ως μέσο ανάπτυξης των μικροοργανισμών ένα πατενταρισμένο ύφασμα με στόχο τη μελέτη της επεξεργασίας ενός συνθετικού αποβλήτου που προσομοιώνει το ‘βιομηχανικό’ απόβλητο που προέρχεται από την έξοδο θαλασσινών υδατοκαλλιεργειών. Με την πάροδο του χρόνου αναπτύχθηκαν βακτήρια πάνω στο ύφασμα του αντιδραστήρα και κατόπιν πραγματοποιήθηκε ο εμβολιασμός του συστήματος με συγκεκριμένο γένος μικροαλγών για την αποτελεσματικότερη λειτουργία του. Οι αναλύσεις οι οποίες πραγματοποιήθηκαν στο συγκεκριμένο σύστημα είχαν ως στόχο: α) τον προσδιορισμό του βέλτιστου χρόνου λειτουργίας της αντλίας του αντιδραστήρα β) την περιγραφή της μικροβιακής κοινότητας που αποτελούσε το βιοφίλμ που αναπτύχθηκε στο ύφασμα του αντιδραστήρα και που προσδιορίστηκε συγκεκριμένα με τη μέθοδο του Pyrosequencing. γ) τον προσδιορισμό του αριθμού των συνολικών κυττάρων των μικροαλγών και των βακτηρίων ανά τετραγωνικό εκατοστό βιοφίλμ που εκτιμήθηκε με βάση τον αλγόριθμο του πιο πιθανού αριθμού (Most Probable Number - MPN) δ) την αποδοτικότητα του συστήματος (όσον αφορά τις απομακρύνσεις οργανικού υλικού, αζώτου και φωσφόρου) σε διάφορες αναλογίες άνθρακα προς άζωτο του τροφοδοτούμενου αποβλήτου ε) την εξέταση της σταθερότητας της βακτηριακής κοινότητας μέσω της τεχνικής της ηλεκροφόρησης σε πολυακρυλαμίδη σε διαβάθμιση αποδιατακτικών μέσων (DGGE) στ) τη σύνδεση συγκεκριμένων ομάδων μικροοργανισμών με την επεξεργασία του αποβλήτου. Η ποσοτικοποίηση του αριθμού γονιδίων πραγματοποιήθηκε με την τεχνική της Real-Time PCR. Συγκεκριμένα πραγματοποιήθηκε ο πολλαπλασιασμός των οξειδωτών αμμωνίας για τα  αρχαία (AOA- ammonia oxidizing archaeal) και τα βακτήρια (AOB- ammonia Oxidizing Bacteria) (γονίδιο amoΑ), καθώς και ο πολλαπλασιασμός των γονιδίων  απονιτροποίησης nirK, nirS, and nosZ. 

Παρουσίαση Διατριβής

Μπορείτε να παρακολουθήσετε την παρουσίαση της διατριβής από το παρακάτω βίντεο.

<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/jNbmgXOnOmw" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>

Αρχεία

Κείμενο  διδακτορικής διατριβής (Ιδρυματικό Αποθετήριο Πολυτεχνείου Κρήτης)

Παρουσίαση διδακτορικής διατριβής (pdf)

Το Πολυτεχνείο Κρήτης διοργανώνει εκδήλωση στις 3 και 4 Ιουλίου 2014 «Το Πολυτεχνείο Κρήτης ερευνά». Η εκδήλωση πραγματοποιείται στα πλαίσια του ερευνητικού προγράμματος “ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ ΙΙ - Ενίσχυση του ανθρώπινου ερευνητικού δυναμικού μέσω της υλοποίησης διδακτορικής έρευνας”.

Στόχος της εκδήλωσης είναι η παρουσίαση της έρευνας που πραγματοποιείται στο Πολυτεχνείο Κρήτης των υποτρόφων του προγράμματος Ηράκλειτος ΙΙ, καθώς και της έρευνας που πραγματοποιείται στα πλαίσια άλλων ερευνητικών προγραμμάτων, όπως του προγράμματος ΘΑΛΗΣ, ή στα πλαίσια διδακτορικής και μετα-διδακτορικής έρευνας.

Η εκδήλωση απευθύνεται προς την Πολυτεχνειακή Κοινότητα με στόχο την ενημέρωση των μελών για την έρευνα που πραγματοποιείται στο Πολυτεχνείο Κρήτης καθώς και σε τελειόφοιτους μαθητές της Β’ βάθμιας εκπαίδευσης με στόχο την ανάδειξη της έρευνας στην οποία μελλοντικά μπορούν να συμμετάσχουν και οι ίδιοι ως φοιτητές του Ιδρύματος.

Προτεινόμενες θεματικές ενότητες

• Γεωτεχνικές επιστήμες

• Ενεργειακές επιστήμες

• Περιβαλλοντικές επιστήμες

• Επιστήμες Μηχανικών

• Επιστήμες Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

• Επιστήμες Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών

• Κοινωνικές και πολιτικές επιστήμες

Προτεινόμενο Πρόγραμμα

Πέμπτη 3 Ιουλίου 2014. Δύο συνεδρίες 2ωρες

Παρασκευή 4 Ιουλίου 2014. Δύο συνεδρίες 2ώρες

Μία από τις τέσσερις συνεδρίες θα απευθύνεται προς τους μαθητές ενώ οι υπόλοιπες τρεις προς την Πολυτεχνειακή Κοινότητα. Στην προαναφερόμενη συνεδρία που απευθύνεται στους τελειόφοιτους Λυκείων καλούνται οι ερευνητές να παρουσιάσουν τα αποτελέσματα ή την πορεία της έρευνάς τους με απλό και κατανοητό τρόπο σε αντίθεση με τις πιο τεχνικές παρουσιάσεις, οι οποίες θα απευθύνονται προς την Πολυτεχνειακή Κοινότητα. Μέγιστος χρόνος ανά παρουσίαση 20 λεπτά.

Συντονιστής Καθηγητής: Γεώργιος Σταυρουλάκης, Αναπληρωτής Πρύτανης

Δηλώσεις συμμετοχής: Ημερομηνία δήλωσης συμμετοχής: έως 26 Απριλίου 2014

Ανακοίνωση προγράμματος εκδήλωσης: 30 Απριλίου 2014

Για δηλώσεις συμμετοχής στείλτε σύντομη περίληψη, σύμφωνα με τις παρακάτω οδηγίες, στον συντονιστή Καθηγητή μέσω E-mail: gestavr<στο>dpem.tuc.gr ή στην κυρία Λία Κρασαδάκη στη διεύθυνση lia<στο>ergasya.tuc.gr

Υπόδειγμα σύντομης περίληψης

ΤΙΤΛΟΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗΣ: (συμπληρώστε)

ΟNOMAΤΕΠΩΝΥΜΟ: (συμπληρώστε)

ΙΔΙΟΤΗΤΑ: (συμπληρώστε)

ΣΧΟΛΗ (ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ): (συμπληρώστε)

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ: (συμπληρώστε τηλέφωνο και E-mail)

ΕΙΔΟΣ ΕΡΕΥΝΑΣ (μέσω ερευνητικού προγράμματος ή διδακτορική ή μεταδιδακτορική έρευνα): (συμπληρώστε και ανάλογα αναφέρατε το ερευνητικό πρόγραμμα).

ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗΣ: (συμπληρώστε από τη λίστα της πρόσκλησης ή προσθέστε την θεματική ενότητα στην οποία εμπίπτει η παρουσίαση).

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΓΙΑ ΤΑ ΜΕΛΗ ΤΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΑΚΗΣ ΚΟΙΝΟΤΗΤΑΣ (Ν/Ο): (συμπληρώστε ΝΑΙ/ΟΧΙ).

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΑΠΟΦΟΙΤΟΥΣ ΛΥΚΕΙΩΝ (Ν/Ο): (συμπληρώστε ΝΑΙ/ΟΧΙ).

Περίληψη

Στείλτε σύντομη περίληψη έως 250 λέξεις της έρευνας που θα παρουσιάσετε, η οποία είτε έχει ολοκληρωθεί ή βρίσκεται υπό εξέλιξη. Οι περιλήψεις θα πρέπει να είναι στην Ελληνική, γραμμένες σε κειμενογράφο MS-Word. Για τις εργασίες που είναι υπό εξέλιξη μπορείτε ενδεικτικά να αναφερθείτε στο στάδιο που βρίσκεται η έρευνα, στη σκιαγράφηση των στόχων της, στην περιγραφή του προβλήματος, στην καινοτομία που εισάγει η συγκεκριμένη έρευνα, τη μεθοδολογία που χρησιμοποιείτε και τα αναμενόμενα αποτελέσματα.