Στόχος Μαθήματος

Η προετοιμασία των φοιτητών για την κατανόηση βασικών γνώσεων που ισχύουν για όλα τα είδη των οργανισμών και τα πεδία εφαρμογής αυτών σε πιο εξειδικευμένο επίπεδο και η εξοικείωση των φοιτητών με το φαινόμενο της ζωής και τα βιολογικά προβλήματα.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Απόκτηση βασικών γνώσεων στις κυριότερες ενότητες των βιολογικών επιστημών με έμφαση στη δημιουργία πυρηνικών γνώσεων για μελλοντική μελέτη από τους φοιτητές βιολογικών θεμάτων με εφαρμογές στα γνωστικά τους αντικείμενα.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Καλύπτονται τα εξής κεφάλαια-ενότητες:

•        Ξεκίνημα της ζωής, Χαρακτηριστικά της ζωής

•        Χημεία της ζωής

•        Ένζυμα και μεταβολισμός

•        Κύτταρο

•        Φωτοσύνθεση

•        Κυτταρική αναπνοή

•        Ιστοί και όργανα

•        Έκφραση του γενετικού υλικού

•        Κυτταρικός κύκλος  (Μίτωση – Μείωση)

•        Ανάπτυξη και διαφοροποίηση

•        Μολυσματικές ασθένειες

•        Γενετικές ασθένειες

•        Καρκίνος

•        Γενετική - Ασκήσεις γενετικής

•        Εξέλιξη και φυσική επιλογή

•        Συνθετική Βιολογία

Στόχος Μαθήματος

The course covers the various imaging modalities (Ultrasound, MRI, X-rays, CT, SPECT and PET). It covers also various important topics in biomedical engineering (biomaterials, biosensors, medical devices, ECG, EEG, endoscopy etc)

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Εισαγωγή στις βασικές αρχές της βιοϊατρικής μηχανικής (απεικόνιση, υλικά, αισθητήρες κλπ.).

Περιεχόμενο Μαθήματος

Βασικές αρχές του υπερήχου και της λειτουργίας του κεντρικού νευρικού συστήματος. Εισαγωγή στην αναδυόμενη βιομηχανία ιατρικών συσκευών. Απεικόνιση υπερήχων, ακτινογραφίες, υπολογιστική τομογραφία (CT), μαγνητική τομογραφία, τομογραφία ποζιτρονίων (PET) και πρότυπο DICOM. Ο ρόλος του λέιζερ στη χειρουργική επέμβαση. Ενδοσκόπηση, τεχνικές και θεραπείες με τη βοήθεια της ενδοσκόπησης. Καρδιακές συσκευές (π.χ. βηματοδότης). Κατανόηση και ανάλυση του ηλεκτροκαρδιογραφήματος, του ηλεκτροεγκεφαλογράμματος και του ηλεκτρομυογραφήματος. Θεραπευτικοι υπέρηχοι. Ανατομία ανθρώπινου εγκεφάλου και καρδιάς και σχετικές συσκευές. Ακτινοθεραπεία  (γραμμικοί επιταχυντές). Διαδικασίες έγκρισης ιατροτεχνολογικών προϊόντων. Εισαγωγή στην τηλεματική, τηλεϊατρική και αναφορά σε τεχνολογίες και εφαρμογές. Βιοϋλικά και Βιοαισθητήρες. Εισαγωγή στην 3Δ εκτύπωση για Βιοϊατρικές εφαρμογές.

Introduction to the emerging medical devices industry. Ultrasound Imaging, X-rays, computed tomography tomography (CT), MRI, positron tomography (PET), and the DICOM standard. Medical robotics. Wearable devices. Role of laser in surgery. Endoscopy, techniques, and therapies with the help of endoscopy. Cardiac devices (e.g. pacemaker). Understanding and analysis of the electrocardiogram, electroencephogram and electromyogram. Ablation techniques (RF, laser, microwave, Therapeutic ultrasound etc). Radiotherapy (linear accelerators). Procedures for the approval of medical devices. Introduction to telemedicine. Biomaterials, and biosensors.Introduction to 3D printing for biomedical use. 

Στόχος Μαθήματος

Η κατανόηση της σημασίας και του ρόλου που διαδραματίζουν ο Απειροστικός Λογισμός και οι Διαφορικές Εξισώσεις σε όλες τις Επιστήμες και ειδικότερα στην Ηλεκτρολογική Μηχανική, τη Μηχανική Η/Υ και την Επιστήμη της Πληροφορική, καθώς και η ευχερής εκμάθηση των διάφορων τεχνικών επίλυσης τους.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Αναμένεται ότι ο φοιτητής θα είναι σε θέση να:

1.        κατανοεί πλήρως το θεωρητικό υπόβαθρο,

2.        μεταφράζει σε μαθηματικούς όρους τους συσχετισμούς των διάφορων ποσοτήτων που μεταβάλλονται σε κάθε πρόβλημα,

3.        κατασκευάζει την αντίστοιχη Διαφορική Εξίσωση που το διέπει,

4.        διερευνά την πραγματική σημασία της λύσης,

5.        καθορίζει αν είναι αποδεκτή με βάση τους θεμελιώδεις νόμους της Φυσικής,

6.        να επιτελεί διάφορες αλγεβρικές πράξεις μεταξύ διανυσμάτων (πρόσθεση, αφαίρεση, βαθμωτός πολλαπλασιασμός, εξωτερικό γινόμενο, μικτό γινόμενο),

7.        υπολογίζει παραγώγους και ολοκληρώματα (επικαμπύλια και επιφανειακά) διανυσματικών συναρτήσεων,

8.        λύνει προβλήματα (υπολογισμός εμβαδού, μηχανικού έργου, ροής) με φυσικές ποσότητες που αποτελούν διανύσματα

Προαπαιτούμενα

ΕΕΙ103 – Προχωρημένα Μαθηματικά II

Περιεχόμενο Μαθήματος

I. Διαφορικές Εξισώσεις:

1.        Γραμμικά συστήματα ΔΕ και εκθετική πινάκων.

2.        Μετασχηματισμός Laplace και εφαρμογές.

3.        Σειρές Fourier. Μετασχηματισμός Fourier.

4.        Μερικές διαφορικές εξισώσεις και εφαρμογές.

II. Απειροστικός Λογισμός:

1.        Διανυσματικές συναρτήσεις.

2.        Θέματα διανυσματικού λογισμού.

Στόχος Μαθήματος

Να δώσει μια πλατιά γνώση σε Μηχανικούς ως προς βασικές έννοιες των σημάτων και των συστημάτων καθώς και συναρτώμενων μετασχηματισμών, οι οποίες μπορούν να καταστούν εργαλεία καλύτερης κατανόησης και επίλυσης σχετικών εφαρμογών.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Απόκτηση επιπλέον σημαντικού υπόβαθρου για χρήση σε εφαρμογές στη Μηχανική.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Εισαγωγή στα Σήματα, Εισαγωγή στα Συστήματα, Ανάπτυγμα και σειρές Fourier, Μετασχηματισμός Fourier και εφαρμογές, Ανάπτυγμα και μετασχηματισμός Fourier διακριτών σημάτων, Μετασχηματισμός Laplace και εφαρμογές, Μετασχηματισμός z.

EEΙ 331 Θεωρία Πιθανοτήτων και Στοχαστικές Ανελίξεις

Στόχος Μαθήματος

Το μάθημα παρέχει μια ευρεία και συστηματική εισαγωγή στις βασικές αρχές και τις προχωρημένες έννοιες της Θεωρίας Πιθανοτήτων και των τυχαίων διαδικασιών, με ιδιαίτερη έμφαση στα εργαλεία και τις εφαρμογές που είναι απαραίτητα στο κλάδο της Ηλεκτρολογικής Μη-χανικής και της Μηχανικής Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και Πληροφορικής.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

•        Κατανόηση και εφαρμογή εννοιών της Θεωρίας Πιθανοτήτων για την επίλυση πρακτικών και θεωρητικών προβλημάτων της μηχανικής

•        Χρήση θεωρητικών εργαλείων για την εξερεύνηση των ιδιοτήτων των τυχαίων μεταβλητών

•        Ανάλυση των τυχαίων διαδικασιών και εφαρμογή τους σε πολλούς διαφορετικούς τομείς όπως στην επεξεργασία σημάτων στα συστήματα επικοινωνίας, στη μελέτη της αξιοπιστίας συστημάτων, στον αυτόματο έλεγχο κ.τ.λ.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Οι θεματικές ενότητες που καλύπτονται είναι:

1. Βασικές έννοιες-αξιώματα πιθανοτήτων

Εισαγωγή, Δειγματικός χώρος, γεγονότα, Πράξεις με γεγονότα, Μαθηματική πιθανότητα, Αξιώματα πιθανοτήτων, Δεσμευμένη πιθανότητα, Ανεξαρτησία

2. Μονοδιάστατες Τυχαίες Μεταβλητές

Τυχαίες μεταβλητές, Συνάρτηση κατανομής, Διακριτές τυχαίες             μεταβλητές, Συνεχείς τυχαίες μεταβλητές, Συναρτήσεις τυχαίας        

μεταβλητής, Μέση τιμή, διασπορά

3. Σημαντικές Τυχαίες Μεταβλητές και οι ιδιότητες τους

Διακριτές κατανομές: Bernoulli, Διωνυμική, Poisson,      

Γεωμετρική, Υπεργεωμετρική

Συνεχείς κατανομές: Ομοιόμορφη, Κανονική, Εκθετική, Γάμμα

Κεντρικό Οριακό Θεώρημα

4. Πολυδιάστατες Τυχαίες Μεταβλητές

Διδιάστατες τυχαίες μεταβλητές, Συνδιασπορά και συντελεστής συσχέτισης

5. Πιθανότητες υπό προϋπόθεση και ανεξάρτητες τυχαίες μεταβλητές

6. Εισαγωγή στις στοχαστικές ανελίξεις 

Τυχαία σήματα, Συναρτήσεις μέσης τιμής συσχέτισης και

συμμεταβλητότητας. Aνέλιξη Poisson

7. Αυτοσυσχέτιση και φάσμα ισχύος 

Πυκνότητα φάσματος ισχύος. Στοχαστική ανέλιξη Gauss. Θόρυβος: Θόρυβος βολής, θερμικός θόρυβος, λευκός θόρυβος

8. Απόκριση γραμμικών συστημάτων σε στοχαστικές εισόδους

Στόχος Μαθήματος

Να δώσει μια πλατιά γνώση ως προς βασικές έννοιες της Γραμμικής Άλγεβρας σε σχέση με πίνακες και επίλυση γραμμικών συστημάτων όπως επίσης και βασικής Μιγαδικής Ανάλυσης, οι οποίες μπορούν να καταστούν εργαλεία καλύτερης κατανόησης και επίλυσης σχετικών μηχανικών εφαρμογών.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Απόκτηση επιπλέον σημαντικού υπόβαθρου για χρήση σε εφαρμογές στη Μηχανική.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Άλγεβρα πινάκων: ορισμοί, ιδιότητες, ειδικοί πίνακες, Ορίζουσες, κανόνας του Sarrus, συμπαράγοντες, αναγωγή γραμμών, Αντίστροφος πίνακας, συστήματα εξισώσεων πινάκων, Συστήματα γραμμικών εξισώσεων, κανόνας του Cramer, αναγωγή Gauss, μέθοδος πινάκων, Διανύσματα: ορισμοί, πράξεις, ιδιότητες, Γραμμικοί χώροι: υπόχωροι, γραμμική ανεξαρτησία, βάση, βαθμός και μηδενικότητα, Γραμμικοί μετασχηματισμοί, Το πρόβλημα των ιδιοτιμών: ιδιοτιμές, ιδιοδιανύσματα, τετραγωνικές μορφές, Εφαρμογές γραμμικής άλγεβρας, Ανάλυση ιδιάζουσας τιμής, Μιγαδικοί αριθμοί: άλγεβρα, γεωμετρία, συστήματα συντεταγμένων, Μιγαδικές συναρτήσεις: ορισμοί, όρια, παραγώγιση, συναρτήσεις δυναμοσειράς, ολοκλήρωση, Περιγραμμικά ολοκληρώματα, ολοκληρωτικά υπόλοιπα.

Στόχος Μαθήματος

Κατανόηση και ορισμός των ενσωματωμένων συστημάτων. Κατανόηση των προκλήσεων και των προβλημάτων στη σχεδίαση συστημάτων ενσωματωμένης υπολογιστικής. Ανάπτυξη μεθοδολογίας σχεδίασης ενσωματωμένων συστημάτων. Κατανόηση σχεδιασμού και λειτουργίας των ενσωματωμένων συστημάτων, σε επίπεδο λογισμικού - υλικού - αρχιτεκτονικής συστημάτων. Σχεδίαση με γλώσσες περιγραφής υλικού Verilog. Λογική Σύνθεση Υψηλού επιπέδου αφαίρεσης (HLS) και σχεδίαση με γλώσσα C. Μεθοδολογία  σχεδίασης συστημάτων FPGA. Τεχνολογία και αρχιτεκτονική μοντέρνων FPGA. Αρχιτεκτονική System-on-a-Chip. Ενσωματωμένο Linux για SoC. Συ-σχεδίαση υλικού/λογισμικού με παραδείγματα σε συμπαγή συστήματα ελέγχου, αυτοματισμού και ρομποτικής.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Να αφομοιώσουν οι φοιτητές τις απαραίτητες θεωρητικές γνώσεις και πρακτικές γνώσεις γύρω από τις διάφορες φάσεις στη σχεδίαση και υλοποίηση ενσωματωμένων συστημάτων με FPGA SoC, μέσω ενός συνδυασμού διαλέξεων, ασκήσεων και εργαστηρίων.

Προαπαιτούμενα

ΕΕΝ 314, CEI 122

Περιεχόμενο

Καλύπτονται οι εξής ενότητες-κεφάλαια:

Εισαγωγή στα Ενσωματωμένα Συστήματα

Μεθοδολογία σχεδίασης FPGA/ASIC

Εισαγωγή στις γλώσσες περιγραφής υλικού και τη Verilog

Εισαγωγή στη Λογική Σύνθεση Υψηλού επιπέδου αφαίρεσης (HLS) με C

Αρχιτεκτονική και τεχνολογία μοντέρνων FPGA και System-on-a-Chip (SoC)

Case study: Xilinx Zynq

Θέματα χρονισμού – Σύνθεση, τοποθέτηση και διαδρόμηση σε FPGAs

Μεθοδολογίες σχεδίασης

Προδιαγραφές, οργάνωση, ανάλυση απόδοσης, υλοποίηση, έλεγχος

Ενσωματωμένοι Επεξεργαστές

Case study : Επεξεργαστής ARM Cortex A9, Hardware και Software

Επικοινωνία σε Ενσωματωμένα συστήματα

Δίαυλοι (AMBA bus)

Σχεδίαση SoC

Καταμερισμός και συ-σχεδίαση υλικού/λογισμικού

Επαναχρησιμοποίηση συστημάτων (IP)

Διαδικασία και τεχνικές βελτιστοποίησης σε επίπεδο Υλικού και Λογισμικού

Ενσωματωμένο Linux για SoC

Case study: PetaLinux

EEN 490 Πρακτική Άσκηση

Στόχος Μαθήματος

Το μάθημα έχει σκοπό την περαιτέρω εμβάθυνση στο πεδίο των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας όσο αφορά τον έλεγχο, επίβλεψη, και λειτουργία. Αποτελεί συνέχεια του μαθήματος «Ανάλυση Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας». Το μάθημα είναι αφιερωμένο στις μεθόδους επισκόπησης του δικτύου και βέλτιστης λειτουργίας, λαμβάνοντας υπόψη οικονομοτεχνικές πτυχές.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

•        Έχει κατανόηση των βασικών αρχών λειτουργίας και βελτιστοποίησης των μοντέρνων συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας.

•        Έχει εξοικειωθεί με τις ευέλικτες και καινοτόμες λύσεις που αφορούν στην ενσωμάτωση των απρόβλεπτων και έντονα μεταβαλλόμενων πηγών στο ενεργειακό μείγμα.

Μπορεί να επιλύσει βασικά προβλήματα λειτουργίας και βελτιστοποίησης σε πραγματικά συστήματα.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Το μάθημα περιλαμβάνει τα ακόλουθα:

•        Δομή συστημάτων διαχείρισης ηλεκτρικής ενέργειας και απόκτησης δεδομένων (αρχιτεκτονική συστημάτων, SCADA, RTU, PMU)

•        Αξιοπιστία ηλεκτρικών συστημάτων (παράγοντες, επάρκεια, ασφάλεια, βλάβες

•        Αυτόματος έλεγχος παραγωγής (AGC)

•        Εισαγωγή στην εκτίμηση κατάστασης (μέθοδος ελάχιστων τετραγώνων, αξιοπιστία αποτελεσμάτων, παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο)

•        Προγραμματισμός παραγωγής ισχύος (ανάγκη, παράγοντες, χρονικοί ορίζοντες προγραμματισμού, οικονομική κατανομή φορτίου, ένταξη μονάδων παραγωγής, βέλτιστη ροή φορτίου)

•        Έξυπνα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας (νέες τάσεις, μικροδίκτυα, κατανεμημένη παραγωγή ενέργειας)

Στόχος Μαθήματος

Σχεδιασμός και ανάλυση της απόδοσης των μοντέρνων ψηφιακών συστημάτων τηλεπικοινωνίας

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Βασικές γνώσεις για το σχεδιασμό και την ανάλυση της απόδοσης των μοντέρνων ψηφιακών συστημάτων τηλεπικοινωνίας.

Προαπαιτούμενα

Προπτυχιακά μαθήματα σε συστήματα τηλεπικοινωνίας, σήματα και συστήματα, και πιθανότητες

Περιεχόμενο Μαθήματος

Το μάθημα καλύπτει το σχεδιασμό και την ανάλυση της απόδοσης των μοντέρνων ψηφιακών συστημάτων τηλεπικοινωνίας.  Έμφαση θα δοθεί  στα θεμελιώδη όρια που υπάρχουν στη μετάδοση ψηφιακών πληροφοριών λόγω θορύβου. Θα μελετηθούν επίσης τα ακόλουθα θέματα: Βέλτιστη ανίχνευση σήματος και βέλτιστοι ανιχνευτές σε κανάλια AWGN, κωδικοποίηση πηγής και χωρητικότητα καναλιού, κωδικοί διόρθωσης σφαλμάτων

Στόχος Μαθήματος

Κατανόηση θεωρίας και κανονισμών / νομοθεσίας που διέπουν τις ηλεκτρολογικές εγκαταστάσεις.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Απόκτηση απαιτούμενων γνώσεων και δεξιοτήτων για τον σχεδιασμό των κτιρίων των υπηρεσιών με έμφαση στην δημιουργία βιώσιμων και κατάλληλων σχετικών λύσεων.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Βασικές πληροφορίες για τη μελέτη και τον σχεδιασμό Ηλεκτρικών εγκαταστάσεων, Θεμελιώσεις σχεδιασμού ηλεκτρικών εγκαταστάσεων, Διαδικασία Σχεδιασμού Ηλεκτρικών Εγκαταστάσεων, Βιομηχανικές εγκαταστάσεις, Εισαγωγή στις βασικές αρχές μελέτης και σχεδίασης ηλεκτρολογικών εγκαταστάσεων με Η/Υ, Αντικεραυνική προστασία, Φωτοτεχνία.

Multi-rate ψηφιακή επεξεργασία σημάτων, Μέθοδος ελαχίστων τετραγώνων για μοντελοποίηση συστημάτων και σχεδιασμό φίλτρων, Forward and backward linear prediction, μοντελοποίηση AR, MA και ARMA, αντίστροφα συστήματα και deconvolution, Φίλτρα Weiner/