ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΕΣ ΔΙΑΚΟΠΕΣ!!

Ψηλές Συχνότητες Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών Νοέμβριος 2012 Ενημερωτικό Δελτίο του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΕΣ ΔΙΑΚΟΠΕΣ!! Διαβάστε σε αυτό το τεύχος: Copyright 2012, Jorge Cham, www.phdcomics.com Μήνυμα Προέδρου Τμήματος Νέα Πρόσωπα στο Τμήμα Ερευνητικά Νέα Νέα Ερευνητικά Προγράμματα Ακαδημαϊκά Νέα Φοιτητικά Νέα Ενδιαφέροντα Θέματα Τελευταία Σελίδα 2 3 4-5 6-8 9-11 12-14 15 16 Ψηλές Συχνότητες Τόμος 2 Τεύχος 5 1

Μήνυμα από τον Πρόεδρο του Τμήματος Σταύρος Ιεζεκιήλ Αναπληρωτής Καθηγητής Ο Χέρμπερτ Έντουαρντ Τέρικ Χολτέϊν (δεξιά), καθηγητής στο πανεπιστήμιο του Τορόντο, πίστευε ότι έπρεπε να υπάρχει ένας κώδικας ηθικής για τους μηχανικούς και οι απόφοιτοι μηχανικοί να συμμετέχουν σε μια τελετή για επικύρωση αυτής της υποχρέωσης. Σ απάντηση σ αυτό, ο ποιητής και συγγραφέας Ράντγιαρντ Κίπλινγκ (αριστερά) ανέπτυξε ένα Τελετουργικό του Επαγγέλματος Ενός Μηχανικού το 1922. Ο περισσότερος κόσμος γνωρίζει για τον όρκο του Ιπποκράτη που δίνουν οι γιατροί και μπορεί να καταλάβει γιατί θα περιμέναμε από ένα γιατρό να ενεργεί ηθικά. Οι γιατροί συνήθως εμπλέκονται σε δύσκολες αποφάσεις οι οποίες πολλές φορές περιλαμβάνουν ηθικά διλήμματα. Οι μηχανικοί, απ την άλλη, δεν αλληλεπιδρούν πάντα με το κοινό στην δουλειά τους. Είναι πολύ απίθανο να μας δοθεί ποτέ η ευκαιρία να γνωρίσουμε την ομάδα που σχεδίασε το κινητό μας τηλέφωνο, τον υπολογιστή μας, το αυτοκίνητο μας ή οποιοδήποτε από τα άλλα προϊόντα που χρησιμοποιούμε σε καθημερινή βάση. Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι οι μηχανικοί δεν έχουν κοινωνική υποχρέωση. Όταν τα πράγματα πάνε λάθος, οι συνέπειες μπορεί μερικές φορές να είναι καταστροφικές. Ένα παράδειγμα είναι η καταστροφή της γέφυρας Τακόμα στην Αμερικανική πολιτεία της Ουάσινγκτον. Όταν εγκαινιάστηκε το 1940, ήταν η τρίτη μακρύτερη κρεμαστή γέφυρα στον κόσμο, αλλά μετά από τέσσερις μήνες κατέρρευσε. Το φιλμ αυτής της κατάρρευσης παρουσιάζεται συχνά σε φοιτητές φυσικής και πολιτικής μηχανικής σαν παράδειγμα στο πως μπορεί το φαινόμενο του συντονισμού να επηρεάσει μια δομή (παρόλο που η πραγματική αιτία της κατάρρευσης αποδείχθηκε να είναι ένα φαινόμενο γνωστό ως αερο-ελαστική δόνηση). Στον δικό μας τομέα της ηλεκτρολογικής μηχανικής και μηχανικής των υπολογιστών, μπορούμε να σκεφτούμε πολλά σενάρια όπου η ασφάλεια ενός συστήματος (όπως π.χ. του αεροπλάνου) μπορεί να διακινδυνεύσει από τη βλάβη ενός εξαρτήματος στο σύστημα. Ακόμη και η κατασκευή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και συσκευών και η απόρριψη χρησιμοποιημένων συσκευών μπορεί να εμπλέκει ζητήματα ηθικά, περιβαλλοντικά και θέματα υγείας, όπως μαρτυρείται από πρόσφατη διχογνωμία για τις συνθήκες εργασίας σε εργοστάσια στην Κίνα όπου κατασκευάζονται ηλεκτρονικά εξαρτήματα για δυτικές εταιρείες. Ως μηχανικοί ή μελλοντικοί μηχανικοί, καταπιανόμαστε με τις τεχνικές λεπτομέρειες ενός συγκεκριμένου θεωρητικού ή πρακτικού προβλήματος. Παρόλα αυτά, μερικές φορές τα πιο δύσκολα ζητήματα είναι ηθικής φύσεως και ένας επαγγελματίας μηχανικός πρέπει να είναι πρόθυμος να τα αντιμετωπίσει. ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΕΣ ΔΙΑΚΟΠΕΣ!! Εξώφυλλο: Δείτε περισσότερα κόμικς για τη ζωή στο Πανεπιστήμιο, στο μεταπτυχιακό πρόγραμμα, και τη μετα-φοιτητική ζωή στην ιστοσελίδα: http://www.phdcomics.com ISSN Έντυπη Έκδοση: ISSN 1450-3867 Ηλεκτρονική Έκδοση: ISSN 1450-3875 Επικοινωνία: Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Πανεπιστήμιο Κύπρου Καλλιπόλεως 75 1678 Λευκωσία, Κύπρος Τηλέφωνο: +357 22-892240 Τηλεομοιότυπο: +357 22-892260 Ηλεκτρ. Ταχ.: ece@ucy.ac.cy Ιστοσελίδα: http://www2.ece.ucy.ac.cy/ Συντάκτης Ενημερωτικού Δελτίου: Γεώργιος Έλληνας 2012 Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Πανεπιστήμιο Κύπρου Ψηλές Συχνότητες Τόμος 2 Τεύχος 5 2

ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΟ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ Νέα Πρόσωπα στο Τμήμα Ο Κωνσταντίνος Καραθανάσης είναι Επισκέπτης Λέκτορας στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Κύπρου. Έλαβε το Δίπλωμα του Ηλεκτρολόγου Μηχανικού και Τεχνολογίας Υπολογιστών από την Πολυτεχνική Σχολή του Πανεπιστημίου Πατρών και το Διατμηματικό Μεταπτυχιακό Δίπλωμα Ειδίκευσης (MSc) στη Βιοϊατρική Τεχνολογία από τα Πανεπιστήμιο Πατρών/Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο το 2005 και 2008 αντίστοιχα. Το 2010 ολοκλήρωσε τη διδακτορική του διατριβή στο τμήμα ΗΜΜΥ του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου και έλαβε το διδακτορικό δίπλωμα από το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο/Πανεπιστήμιο Πατρών. Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα περιλαμβάνουν Μικροκυματικές Εφαρμογές (κεραίες, ενισχυτές, φίλτρα κτλ), Βιοϊοατρικές Τεχνικές Απεικόνισης (κυρίως παθητικές, μη επεμβατικές μεθόδους), Υπολογιστικό Ηλεκτρομαγνητισμό, Μικροκυματική Ραδιομετρία, Υ- περθερμία, Εφαρμογές μεταϋλικών αρνητικού δείκτη διάθλασης, Απεικόνιση Terahertz και Φασματοσκοπία Terahertz στο πεδίο του χρόνου. Είναι μέλος της IEEE και του Τεχνικού Επιμελητηρίου Ελλάδας (ΤΕΕ) Ο Στέλιος Τιμοθέου είναι Επισκέπτης Λέκτορας στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Κύπρου. Είναι κάτοχος πενταετούς προπτυχιακού διπλώματος από το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, καθώς και μεταπτυχιακού (MSc) και διδακτορικού τίτλου (PhD) από το τμήμα Ηλεκτρολόγων και Hλεκτρονικών Μηχανικών του Imperial College του Λονδίνου της Μ. Βρετανίας. Κατά το διάστημα 2010-2011 εργάστηκε ως ερευνητικός συνεργάτης στο Εργαστήριο Υπολογιστών του Πανεπιστημίου του Cambridge, στο ερευνητικό πρόγραμμα INTERNET (INTelligent Energy aware NETworks) το οποίο αποσκοπεί στην μείωση της κατανάλωσης ενέργειας σε υπολογιστικά συστήματα. Η έρευνά του εστιάζεται στην μαθηματική και στοχαστική μοντελοποίηση προβλημάτων σχετικά με νευρωνικά δίκτυα, διαχείριση καταστροφών, υπολογιστικά και επικοινωνιακά συστήματα, καθώς και στην ανάπτυξη τεχνικών βελτιστοποίησης και μηχανικής μάθησης για την αποδοτική επίλυση των προβλημάτων αυτών. Είναι μέλος του ΙΕΕΕ, ACM, και του Επιστημονικού Τεχνικού Επιμελητηρίου Κύπρου (ΕΤΕΚ). ΔΙΟΙΚΗΤΙΚΟ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ Ο Γιώργος Νικολάου ανέλαβε καθήκοντα Λειτουργού Εργαστηρίων στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών τον Απρίλιο του 2011. Έλαβε το πτυχίο Ηλεκτρολόγου Μηχανικού το 2009 από το Πανεπιστήμιο Κύπρου και στην συνέχεια εργάστηκε στον ιδιωτικό τομέα ως μηχανικός, σε τομείς όπως οι αυτοματισμοί, τα φωτοβολταϊκά συστήματα, και οι ηλεκτρικές μηχανές και γεννήτριες. Στο παρόν στάδιο συνεχίζει παράλληλα και τις μεταπτυχιακές του σπουδές στην Πολυτεχνική Σχολή του Πανεπιστημίου Κύπρου. Από τις 15 Φεβρουαρίου 2012 ο Μάριος Τομάζου ανέλαβε καθήκοντα Τεχνικού Ηλεκτρολογίας και Ηλεκτρονικής στο τμήμα ΗΜΜΥ του Πανεπιστημίου Κύπρου. Είναι κάτοχος πτυχίου Ηλεκτρολόγου Μηχανικού (2011) του Πανεπιστημίου Κύπρου και ως προπτυχιακός φοιτητής πήρε το βραβείο της καλύτερης διπλωματικής εργασίας στο τμήμα ΗΜΜΥ, όπως και επαίνους για την καλή ακαδημαϊκή του επίδοση για τα έτη 2007-2011. Αρχικά την περίοδο 2007-2012, εργάστηκε ως βοηθός Ηλεκτρολόγος και Ηλεκτρολόγος Μηχανικός σε ιδιωτική εταιρεία που ήταν υπεύθυνη για ηλεκτρικές εγκαταστάσεις. Στη συνέχεια εργάστηκε ως Βοηθός Ερευνητής στο φωτοβολταϊκό πάρκο του Πανεπιστημίου Κύπρου, αλλά και σε πρόγραμμα για μετρήσεις ηλεκτρομαγνητικών πεδίων στο Πανεπιστήμιο Κύπρου. Τέλος, έχει εργαστεί για μικρό χρονικό διάστημα στην εταιρεία Cablenet ως βοηθός μηχανικός ανάπτυξης δικτύου. Ψηλές Συχνότητες Τόμος 2 Τεύχος 5 3

Ερευνητικά Νέα Συντονισμός Ευρωπαϊκού Προγράμματος ERC Advanced Grant με Προϋπολογισμό 2 εκατ. Ευρώ Στον Μάριο Πολυκάρπου, Καθηγητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μάριος Πολυκάρπου Καθηγητής Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών και Διευθυντή του Ερευνητικού Κέντρου Τεχνολογίας Ευφυών Συστημάτων και Δικτύων «Κοίος» του Πανεπιστημίου Κύπρου έχει απονεμηθεί η ερευνητική χορηγία ERC Advanced Grant, που είναι η πιο υψηλή διάκριση στον τομέα ευρωπαϊκών χορηγιών από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας. Η ερευνητική χορηγία ERC Advanced Grant παρέχει μακροχρόνια χρηματοδότηση στους επιφανέστερους Ευρωπαίους επιστήμονες για να ακολουθήσουν πολύ φιλόδοξες, πρωτοποριακές και μη-συμβατικές ερευνητικές κατευθύνσεις. Κύριος στόχος των χορηγιών αυτών είναι να ενθαρρύνει και να υποστηρίξει την επιστημονική αριστεία στους καλύτερους και πιο δημιουργικούς ερευνητές της Ευρώπης. Η επιλογή του Kαθηγητή Μάριου Πολυκάρπου επιβεβαιώνει την εξαιρετική διεθνή αναγνώριση που τυγχάνει και τις εντυπωσιακές ερευνητικές επιδόσεις του. Είναι επίσης τιμή για το Πανεπιστήμιο Κύπρου να φιλοξενήσει μια τέτοια μοναδική ερευνητική δραστηριότητα και μια απόδειξη της εξαίρετης θέσης που κατέχει το Πανεπιστήμιο μας διεθνώς σε θέματα ερευνητικής αριστείας. Κάθε χρόνο επιλέγονται, με άκρως ανταγωνιστική διαδικασία, για την χορηγία ERC Advanced Grant περίπου 8 επιστήμονες από όλους τους κλάδους του τομέα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, συνήθως από χώρες όπως η Γερμανία, η Γαλλία και το Ηνωμένο Βασίλειο. Είναι η πρώτη φορά που Κύπριος επιστήμονας πετυχαίνει αυτού του είδους διάκριση. Η χορηγία του έργου που είναι πέραν των 2 εκατομμυρίων θα χρηματοδοτήσει μια ομάδα 10 περίπου ερευνητών του Πανεπιστημίου Κύπρου, η οποία θα αναλάβει πρωτοποριακή έρευνα με στόχο το σχεδιασμό και την ανάλυση έξυπνων αλγορίθμων που θα μπορούν να επεξεργάζονται δεδομένα από αισθητήρες σε πραγματικό χρόνο για πιο αποδοτική και ασφαλή λειτουργία πολύπλοκων συστημάτων και υποδομών όπως τα συστήματα διανομής ενέργειας, υδάτινων πόρων, καθώς και δίκτυα τηλεπικοινωνιών. Συγκεκριμένα, η ερευνητική ομάδα του Καθ. Μάριου Πολυκάρπου θα αναπτύξει βασική έρευνα και τεχνολογικά εργαλεία τα οποία θα δίνουν την δυνατότητα να εντοπίζονται έγκαιρα και να διορθώνονται τυχόν μικρές βλάβες σε πολύπλοκα συστήματα, πριν προκαλέσουν μεγάλες διαταραχές ή την πλήρη καθήλωση βασικών υποδομών. Μη Πτητικές (Non-volatile) Μνήμες για Διαστημικές Εφαρμογές Ιούλιος Γεωργίου Επίκουρος Καθηγητής Η εκ γενεσιουργός αιτία που προκαλεί τις δυσλειτουργίες των ηλεκτρονικών εφαρμογών όταν βρίσκονται στο διάστημα είναι η έκθεση τους στην εξωατμοσφαιρική ακτινοβολία που υφίσταται στο χώρο αυτό. Η ακτινοβολία αυτή αποτελείται από ακτίνες Χ, ακτίνες γ, ηλεκτρόνια, πρωτόνια, και ιόντα υψηλής ενέργειας (βαριά ιόντα) που συγκρούονται με τις συσκευές. Αφού εισχωρήσουν στο πυρίτιο απελευθερώνουν ενέργεια που μπορεί να αλλάξει τις συνθήκες λειτουργίας των στοιχείων, ή που μπορεί να παγιδεύσει φορτία εντός των μη αγώγιμων περιοχών, π.χ. στο SiO 2. Οι αλλαγές αυτές μπορεί να είναι παροδικές και τυχαίες ή μακροχρόνιες και μπορεί να επιφέρουν προσωρινή βλάβη ή πλήρη καταστροφή της συσκευής. Το ερευνητικό έργο SkyFlash έχει ως στόχο την ανάπτυξη αξιόπιστων μεθόδων με τις οποίες θα μπορούν να κατασκευαστούν ανθεκτικές (rad-hard) ημι-αγώγιμες μνήμες για χρήση σε εφαρμογές εκτός της γήινης ατμόσφαιρας συμπεριλαμβανομένων της χαμηλής τροχιάς, υψηλής τροχιάς καθώς και εξωδιαστημικές εφαρμογές. Οι μέθοδοι που αναπτύσσονται εστιάζουν περισσότερο στην σχεδίαση παρά στην χρήση εξειδικευμένης rad-hard χύτευσης. Οι μη πτητικές (non-volatile) μνήμες που σχεδιάζονται θα συνδυάζονται με καινοτόμα κυκλώματα για τον προγραμματισμό και την διαγραφή τους και κυκλώματα αναφοράς. Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται για την εν λόγω έρευνα είναι τυπική διαδικασία «CMOS 180nm» με στοιχεία μνήμης βασισμένα σε επιπλέουσας παγίδευσης (floating trap) ONO (Oxide-Nitride-Oxide). Το πρωτοπόρο ερευνητικό SkyFlash χρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση SkyFlash FP7-SPACE-2010-1 (SPA.2010.2.2-01 Space technologies). Για περισσότερες πληροφορίες βλέπετε: http://www.skyflash.eu/ Ψηλές Συχνότητες Τόμος 2 Τεύχος 5 4

Ερευνητικά Νέα Ταχύτερη Ανάλυση Βιολογικών Δεδομένων Διακρατικό Ερευνητικό Πρόγραμμα ΕΥΑΓΟΡΑΣ Θεοχάρης Θεοχαρίδης Επίκουρος Καθηγητής Το Ερευνητικό Κέντρο ΚΙΟΣ και το Τμήμα ΗΜΜΥ του Πανεπιστημίου Κύπρου έχει αναλάβει το ερευνητικό πρόγραμμα ΕΥΑΓΟΡΑΣ προϋπολογισμού 780 χιλιάδων ευρώ σε συνεργασία με το Πολυτεχνείο Κρήτης και το Ελληνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών. Το πρόγραμμα έχει σκοπό να υλοποιήσει υπερυπολογιστή με αναδιατασσόμενη λογική, ικανό να αναλύει ταχύτατα μεγάλο όγκο ιατρικών, βιολογικών και οικολογικών δεδομένων, αξιοποιώντας τεχνολογίες αιχμής. Οι συνεχείς προσπάθειες που γίνονται για άλματα προόδου στις ιατρικές και περιβαλλοντικές επιστήμες είναι σημαντικές για περεταίρω βελτίωση της ποιότητας ζωής μας. Νέες επιστήμες όπως η γενετική, η μοριακή και υπολογιστική βιολογία, καθώς και η ανάπτυξη νέων μοντέλων φυσικών και οικολογικών συστημάτων, μπορούν να μας βοηθήσουν να εξηγήσουμε τον κόσμο μας καλύτερα και να δούμε την ζωή διαφορετικά. Έχοντας πληρέστερη εικόνα του πως δουλεύει το ίδιο μας το σώμα αλλά και των αλληλεπιδράσεων μας με άλλους οργανισμούς, μπορούμε να αναπτύξουμε νέες θεραπείες για πρόληψη ασθενειών καθώς και καλύτερες μεθόδους για την προστασία του περιβάλλοντος. Η πρόοδος των υποσχόμενων αυτών επιστήμων του αύριο, δυστυχώς είναι συνδεδεμένες με την τεχνολογία που βρίσκεται πίσω από τα υπολογιστικά συστήματα που έχουμε στην διάθεση μας σήμερα. Τα συστήματα αυτά είναι απαραίτητα για την ανάλυση του συνεχώς αυξανόμενου όγκου δεδομένων μέσω των πραγματικά πολύπλοκων αλγορίθμων που χρησιμοποιούνται κατακόρον στις ιατρικές επιστήμες. Η υπάρχουσα τεχνολογία ωθείται στα άκρα από τις ακραίες απαιτήσεις των εφαρμογών αυτών έτσι ερευνητικά κέντρα ανά το παγκόσμιο συνήθως στηρίζονται σε φάρμες υπολογιστών ή σε υπερυπολογιστές για να μπορέσουν να αναλύσουν τα δεδομένα τους. Τα συστήματα αυτά όμως είναι ελάχιστα σε αριθμό γιατί είναι ογκώδη, ενεργοβόρα και συνοδεύονται με υψηλό κόστος κατασκευής και συντήρησης. Δυστυχώς όμως παραμένουν αναγκαία καθώς παρέχουν ευελιξία και μπορούν να προγραμματιστούν για νέες εφαρμογές μέσω λογισμικού αντίθετα με υπολογιστικά συστήματα που περιέχουν ειδικά κατασκευασμένα κυκλώματα τα οποία αν και έχουν μεγαλύτερη απόδοση δεν μπορούν να αλλάξουν λειτουργία. Το κενό αυτό υπόσχεται να καλύψουν νέες τεχνικές που επιτρέπουν την συνύπαρξη επεξεργαστών γενικού σκοπού με κυκλώματα αναδιατασσόμενης λογικής στο ίδιο σύστημα. Τα κυκλώματα αναδιατασσόμενης λογικής εκτελούν αλγόριθμους απευθείας πάνω στο υλικό με τον ίδιο ακριβώς τρόπο που τους εκτελούσε ένα ειδικά κατασκευασμένο κύκλωμα, αλλά έχουν την ικανότητα να επαναρυθμίζονται ώστε να εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες. Ένα υπολογιστικό σύστημα που συνδυάζει επεξεργαστές γενικού σκοπού και αναδιατασσόμενη λογική θα μπορεί να προσφέρει καλύτερο χρόνο επεξεργασίας έ- χοντας την ίδια ευελιξία με τα υπάρχοντα συστήματα. Το ερευνητικό πρόγραμμα ΕΥΑΓΟΡΑΣ στοχεύει στην δημιουργία ενός πρότυπου, υψηλής απόδοσης, χαμηλού κόστους υπερυπολογιστή, ο ο- ποίος θα μπορεί να αναλύει βιολογικά, ιατρικά και οικολογικά μοντέλα. Ο υπερυπολογιστής αυτός θα βοηθήσει στην πρόοδο των ιατρικών επιστημών, καθώς τοπικά και διεθνή ερευνητικά κέντρα θα μπορούν να έχουν πρόσβαση σε ένα υψηλότερης απόδοσης, «πράσινο» σύστημα με πολύ χαμηλότερο κόστος και ενεργειακή κατανάλωση από μια φάρμα υπολογιστών. Ακόμη, το φιλικό προς το χρήστη, ειδικά σχεδιασμένο περιβάλλον προγραμματισμού θα επιτρέπει βέλτιστο καταμερισμό πόρων του συστήματος για ακόμη μεγαλύτερη απόδοση, χωρίς ο τελικός χρήστης να χρειάζεται να μάθει κάτι περισσότερο από τις ήδη αποκτηθέντες γνώσεις προγραμματισμού. Ψηλές Συχνότητες Τόμος 2 Τεύχος 5 5

Ερευνητικά Νέα Ανάπτυξη υπολογιστικών εργαλείων και υπηρεσιών για τη διάγνωση και εξατομικευμένη βέλτιστη θεραπεία ογκολογικών παθήσεων Διακρατικό Ερευνητικό Πρόγραμμα ΥΠ.ΕΡ.ΘΕ.Ν Γεώργιος Μήτσης Λέκτορας Ο καρκίνος είναι ένα από τα σοβαρότερα προβλήματα υγείας παγκοσμίως, ιδίως σε ανεπτυγμένες χώρες όπως η Κύπρος και η Ελλάδα, όπου μάλιστα επιδεικνύει αυξητικές τάσεις. Μια από τις πλέον ενεργές περιοχές έρευνας που σχετίζεται με ογκολογικές παθήσεις είναι η χρησιμοποίηση εξελιγμένων υπολογιστικών μεθόδων και εργαλείων για την καλύτερη κατανόηση των υποκείμενων μηχανισμών, έγκαιρη διάγνωση και τη βελτιστοποίηση της θεραπείας σε ένα εξατομικευμένο πλαίσιο. Το πεδίο αυτό συχνά αναφέρεται ως υπολογιστική ή in-silico ογκολογία και η σημασία του έχει αναγνωριστεί από αρκετές ερευνητικές θεματικές ενότητες τόσο στην Ευρώπη (Virtual Physiological Human) όσο και στις ΗΠΑ (Center for the Development of a Virtual Tumor). Παρά την αδιαμφισβήτητη πρόοδο που έχει επιτελεστεί, η ευρεία χρήση τέτοιων εργαλείων στην κλινική πράξη δεν έχει ακόμη επιτευχθεί, λόγω και της έλλειψης της επικύρωσης των μαθηματικών μοντέλων που έχουν αναπτυχθεί με πειραματικά/κλινικά δεδομένα. Σε αυτό το πλαίσιο, ο σκοπός του παρόντος ερευνητικού έργου είναι η ανάπτυξη ενός υποβάθρου που περιλαμβάνει την εξαγωγή πολυεπίπεδων δυναμικών μοντέλων της εξέλιξης της ασθένειας τα οποία θα λαμβάνουν υπόψη διάφορους σημαντικούς παράγοντες όπως τα χαρακτηριστικά κάθε ασθενή, η απόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος, η μετάσταση κλπ, τα οποία θα χρησιμοποιούνται συνακόλουθα για το σχεδιασμό βέλτιστων εξατομικευμένων θεραπειών που θα λαμβάνουν υπόψη την τοξικότητα της θεραπείας και την εμφάνιση ανθεκτικότητας σε αυτή. Τα μοντέλα αυτά θα ενσωματωθούν σε ένα υπολογιστικό περιβάλλον που θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί από άλλους ερευνητές για τη δημιουργία εικονικών σεναρίων. Το έργο επίσης έχει ως στόχο την ανάπτυξη τεχνικών επεξεργασίας εικόνων μαγνητικής απεικόνισης και τομογραφίας (κατάτμηση, 3Δ οπτικοποίηση). Επίσης, θα υπάρξει συνεργασία με πειραματικούς και κλινικούς φορείς (Τμήμα Βιολογικών Επιστημών, Παν. Κύπρου - Δρ. Κατερίνα Στρατή και Ομάδα Φωτονικής Απεικόνισης, ΙΤΕ - Ηράκλειο Κρήτης) για την απόκτηση πειραματικών δεδομένων τα οποία θα χρησιμοποιηθούν για την επικύρωση των μοντέλων και στρατηγικών θεραπείας που θα αναπτυχθούν. Το έργο συντονίζεται από το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών του Παν. Κύπρου και το Ερευνητικό Κέντρο ΚΟΙΟΣ (συντονιστής - Γ. Μήτσης, Κ. Πίτρης), ενώ οι συνεργαζόμενοι φορείς είναι το Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ, Ηράκλειο) και το Πολυτεχνείο Κρήτης (Χανιά). Τρισδιάστατη Μηχανή Όρασης για Ευφυή και Αυτόνομα Ρομποτικά Συστήματα Θεοχάρης Θεοχαρίδης Επίκουρος Καθηγητής Σε ένα πολύ σημαντικό ερευνητικό πρόγραμμα στον τομέα της ρομποτικής και της όρασης μηχανής, χρηματοδοτούμενο από την Ευρωπαϊκή Ένωση, συμμετέχει από την 1η Μαρτίου 2011 το Ερευνητικό Κέντρο Δικτύων και Ευφυών Συστημάτων «ΚΟΙΟΣ» του Πανεπιστημίου Κύπρου. Σκοπός του ερευνητικού έργου, το οποίο εντάσσεται στο πρόγραμμα Eureka Eurostars, είναι η παροχή μιας καινοτόμας και ευέλικτης υποδομής, η οποία να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη αυτόνομων ρομποτικών συστημάτων. Το πρόγραμμα θα χρησιμοποιήσει σύγχρονες επαναπρογραμματιζόμενες συσκευές ώστε να επιτύχει γρήγορη και αποδοτική ως προς την κατανάλωση ενέργειας επεξεργασία σε αλγορίθμους που χρησιμοποιούνται για την αντίληψη του χώρου πλοήγησης των ρομποτικών συστημάτων. Το Πανεπιστήμιο Κύπρου συμμετέχει κυρίως στην ανάπτυξη αλγορίθμων στερεοσκοπικής όρασης για αντίληψη του βάθους μέσω του τρισδιάστατων χαρτών υψηλής ακρίβειας. Το Πανεπιστήμιο Κύπρου συμμετέχει επίσης στην ανάπτυξη αλγορίθμων για ανίχνευση/αναγνώριση αντικειμένων, όπως επίσης και υλοποίηση των αλγορίθμων αυτών σε πίνακα αναδιατασσόμενης λογικής FPGA. Ψηλές Συχνότητες Τόμος 2 Τεύχος 5 6

Ερευνητικά Νέα Πολυτροπική πρόβλεψη επιληπτικών κρίσεων από μετρήσεις ηλεκτροεγκεφαλογραφίας και ηλεκτροκαρδιογραφίας Η επιληψία είναι μια πάθηση που Γεώργιος Μήτσης Λέκτορας επηρεάζει το 0.6-0.8% του παγκόσμιου πληθυσμού, γεγονός που την κάνει τη δεύτερη πιο συχνή νευρολογική διαταραχή μετά τα εγκεφαλικά επεισόδια. Χαρακτηρίζεται από επαναλαμβανόμενες, απρόκλητες κρίσεις εξαιτίας υπερβολικής, συγχρονισμένης νευρωνικής ενεργοποίησης στον εγκέφαλο και από ένα μεγάλο εύρος αιτιών, γεγονότων που προκαλούν κρίσεις, καθώς και εγκεφαλικές εστίες από τις οποίες ξεκινούν οι κρίσεις. Σε περίπου 25% των ασθενών, οι κρίσεις δεν μπορούν να ελεγχθούν μέσω φαρμακολογικής αγωγής και/ή χειρουργικής επέμβασης. Εντούτοις υπάρχουν στοιχεία ότι κάποιοι τύποι κρίσεων μπορούν να προβλεφθούν. Πολλοί ερευνητές έχουν προσπαθήσει να χαρακτηρίσουν τη μετάβαση σε μια επιληπτική κρίση ποσοτικά και να αναπτύξουν αυτοματοποιημένους αλγορίθμους πρόβλεψης κρίσεων βάσει μετρήσεων ηλεκτροεγκεφαλογραφίας (EEG). Παρόλα αυτά, τα αποτελέσματα αυτών των μελετών δεν είναι πάντα εύκολο να επιβεβαιωθούν και ως εκ τούτου απαιτείται περισσότερη βασική σχετική έρευνα. Εκτός των μελετών που χρησιμοποιούν μετρήσεις EEG, φυσιολογικά σήματα όπως το ηλεκτροκαρδιογράφημα (ECG) έχουν επίσης διερευνηθεί ως προγνώστες κρίσεων επιληψίας. Η επιληψία επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την ποιότητα ζωής των ασθενών και μπορεί να έχει το αποτέλεσμα σοβαρών τραυματισμών. Επίσης, έχει συσχετιστεί με ποσοστό ξαφνικού θανάτου το οποίο είναι τουλάχιστον 10 φορές μεγαλύτερο από αυτό του γενικού πληθυσμού (sudden unexplained death in epilepsy - SUDEP). Έτσι η ικανότητα πρόβλεψης κρίσεων θα μπορούσε να βελτιώσει δραματικά την ποιότητα ζωής των ασθενών με επιληψία. Σε αυτό το πλαίσιο το παρόν έργο στοχεύει στο να χρησιμοποιήσει μετρήσεις EEG και ECG, καθώς και πρόδρομα συμπτώματα για το σχεδιασμό αλγορίθμων πρόβλεψης επιληπτικών κρίσεων. Για το σκοπό αυτό, μετρήσεις video-eeg και ECG θα συλλεχθούν στο Ινστιτούτο Γενετικής και Νευρολογίας Κύπρου και η εμφάνιση πρόδρομων συμπτωμάτων θα καταγραφεί. Συνακόλουθα, η απόδοση υπάρχοντων και νέων αλγορίθμων πρόβλεψης θα μελετηθεί και μέθοδοι σύντηξης δεδομένων (data fusion) θα χρησιμοποιηθούν για το συνδυασμό των προαναφερόμενων πολυτροπικών πληροφοριών και τη βελτίωση της προβλεπτικής ικανότητας των αλγορίθμων. Το πρόγραμμα συντονίζεται από το Τμήμα ΗΜΜΥ και το Ερευνητικό Κέντρο ΚΟΙΟΣ του Παν. Κύπρου (Γ. Μήτσης) και συμπεριλαμβάνει το Ινστιτούτο Νευρολογίας και Γενετικής Κύπρου καθώς και το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο ως συνεργαζόμενους φορείς. Πρόεδρος του Διεθνή Οργανισμού Υπολογιστικής Νοημοσύνης ο Καθ. Μ. Πολυκάρπου Την 1η Ιανουαρίου 2012, ο Μάριος Πολυκάρπου, Διευθυντής του Ερευνητικού Κέντρου «Κοίος» και Καθηγητής στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών (ΗΜΜΥ) του Πανεπιστημίου Κύπρου, ανέλαβε την Προεδρία του διεθνή Οργανισμού Υπολογιστικής Νοημοσύνης (IEEE Computational Intelligence Society). Ο Καθ. Μ. Πολυκάρπου έχει εκλεγεί στο αξίωμα αυτό μετά από εκλογές μεταξύ των μελών του Οργανισμού. Η εκλογή αυτή αποτελεί διεθνή διάκριση για τον κ. Πολυκάρπου, ως επίσης και διεθνή αναγνώριση του Τμήματος ΗΜΜΥ και της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Κύπρου. Είναι μόλις η δεύτερη φορά στην ιστορία του Οργανισμού, που ο νεοεκλεγείς Πρόεδρος είναι από χώρα εκτός Βορείου Αμερικής. Ο Οργανισμός Υπολογιστικής Νοημοσύνης (www.ieee-cis.org) είναι μέρος του Ινστιτούτου Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών (Institute of Electrical and Electronic Engineers ΙΕΕΕ), που είναι ο μεγαλύτερος μη κερδοσκοπικός οργανισμός στον κόσμο. Ο κ. Πολυκάρπου θα διατελέσει Πρόεδρος του Οργανισμού Υπολογιστικής Νοημοσύνης για τα επόμενα δύο χρόνια. Με περισσότερα από 7,000 μέλη ανά το παγκόσμιο, ο Οργανισμός παίζει σημαντικό ρόλο στην προώθηση της έρευνας και καινοτομίας στο τομέα της υπολογιστικής νοημοσύνης. Έχει 11 τεχνικές επιτροπές και πάνω από 100 υπο-επιτροπές με στόχο την προώθηση της τεχνολογίας και των εφαρμογών υπολογιστικής νοημοσύνης. Κάθε χρόνο είναι επίσημος χορηγός για 12 διεθνή συνέδρια και τεχνικός χορηγός για αρκετά άλλα συνέδρια του κλάδου. Ο Οργανισμός χορηγεί επίσης τα πλέον έγκριτα τεχνικά περιοδικά στο κλάδο, όπως το IEEE Transactions on Neural Networks και το IEEE Transactions on Evolutionary Computation. Η εκλογή του Καθ. Μ. Πολυκάρπου στην Προεδρία του Οργανισμού Υπολογιστικής Νοημοσύνης αποτελεί επίσης σημαντική ευκαιρία για προώθηση της έρευνας στο Πανεπιστήμιο Κύπρου σε τομείς αιχμής. Η υπολογιστική νοημοσύνη είναι στο επίκεντρο αρκετών τεχνολογικών εξελίξεων. Καθώς η τεχνολογία αναπτύσσεται, σε αρκετές εφαρμογές αυξάνεται ραγδαία η παραγωγή σε πραγματικό χρόνο τεράστιου όγκου δεδομένων τα οποία μπορούν να διαβιβαστούν άμεσα οπουδήποτε. Η έγκαιρη επεξεργασία και αυτόνομη ερμηνεία των δεδομένων αυτών, αποτελεί μια από τις πιο κρίσιμες τεχνολογικές προκλήσεις και αποτελεί σημαντικό συστατικό στο σχεδιασμό έξυπνων υπολογιστικών συσκευών. Οι μέθοδοι υπολογιστικής νοημοσύνης που αναπτύσσονται είναι τα βασικά εργαλεία στην εξέλιξη τέτοιων έξυπνων υπολογιστικών συστημάτων. Ψηλές Συχνότητες Τόμος 2 Τεύχος 5 7

Ερευνητικά Νέα Βραβείο Καλύτερης Μελέτης Επιστημονικού Συνεδρίου Χρυσόστομος Νικόπουλος Λέκτορας Βραβείο Καλύτερης Συγγραφής Μελέτης Επιστημονικού Συνεδρίου απονεμήθηκε στο Λέκτορα Χρυσόστομο Νικόπουλο και τους συνεργάτες του S. Kang, H. Lee, και J. Kim του Τεχνολογικού Ινστιτούτου Γεωργίας, ΗΠΑ, στο συνέδριο IEEE International Conference on High Performance Computing and Communications (HPCC), Καναδάς, Σεπτέμβριος 2011. Το θέμα του συγγράμματος αφορά τον σχεδιασμό μιας νέας αρχιτεκτονικής Κρυφής Μνήμης Στοίβας με Εικονικές Ετικέτες (Virtually Tagged Stack Cache) και έχει τίτλο: "Μια Υψηλής Απόδοσης και Ενεργειακά Αποδοτική Αρχιτεκτονική Κρυφής Μνήμης Στοίβας με Εικονικές Ετικέτες για Πολυπύρηνα Συστήματα" ("A High-Performance and Energy-Efficient Virtually Tagged Stack Cache Architecture for Multi-Core Environments"). Οι Κρυφές Μνήμες με Εικονικές Ετικέτες έχουν ένα βασικό χαρακτηριστικό το οποίο τις καθιστά περισσότερο ελκυστικές από ότι τις Κρυφές Μνήμες Φυσικού Αριθμοδείκτη και Φυσικής Διευθυνσιοδότησης (Physically Indexed, Physically Tagged caches): λειτουργούν τοπικά μέσα στον εικονικό χώρο διευθύνσεων, επωφελούμενες πλήρως του αρχικού στόχου της υλοποίησης των εικονικών μνημών, δηλ. τη ψευδαίσθηση ενός συνεχόμενου χώρου διευθύνσεων. Κατά συνέπεια, οι κρυφές μνήμες με εικονικές ετικέτες εξαλείφουν τις αναφορές στην Κρυφή Μνήμη Αναζήτησης Μετάφρασης (Translation Look-aside Buffer, TLB), έχοντας ως συνέπεια την βελτίωση της ενέργειας και της απόδοσης του συστήματος. Από την άλλη πλευρά, η χρήση εικονικών ετικετών σε κρυφές μνήμες έχει ως συνέπεια την επιπρόσθετη επιβάρυνση στην επίλυση θεμάτων ομώνυμου/συνώνυμου (homonym/synonym), η οποία είναι μια περίπλοκη διαδικασία στα σύγχρονα πολυπύρηνα περιβάλλοντα. Η βραβευμένη αυτή εργασία έχει ως στόχο την ελάφρυνση αυτής της επιβάρυνσης μέσω της χρήσης μιας νέας σχεδίασης για κρυφές μνήμες στοίβας με εικονικές ετικέτες, που στοχεύει ειδικά τα σύγχρονα πολυπύρηνα συστήματα. Η προτεινόμενη υλοποίηση ελαχιστοποιεί την επιβάρυνση που προκύπτει από τις περιπλοκές που συνδέονται με τη χρήση εικονικών ετικετών, μέσω της χορήγησης αποκλειστικής πρόσβασης στην κρυφή μνήμη στοίβας μόνο ενός φόρτου εργασίας πολλαπλών νημάτων κάθε φορά. Δηλαδή, η προτεινόμενη κρυφή μνήμη στοίβας φιλτράρει τα πλαίσια εικονικών διευθύνσεων και στη συνέχεια χειρίζεται μόνο τις περιοχές της στοίβας του επιλεγμένου πλαισίου εικονικών διευθύνσεων. Η εργασία παρουσιάζει έναν αποδοτικό τρόπο για την υλοποίηση της προτεινόμενης στοίβας σε πολυπύρηνα συστήματα, βελτιώνοντας την απόδοση του συστήματος κατά 20%. Βραβείο Καλύτερης Μελέτης Επιστημονικού Συνεδρίου Ιούλιος Γεωργίου Επίκουρος Καθηγητής Στις 16 Μαΐου 2011 ο Ιούλιος Γεωργίου, παρέλαβε το βραβείο Καλύτερης Μελέτης Επιστημονικού Συνεδρίου για τη δημοσίευση A 3-pin 1V 115µW 176 144 Autonomous Active Pixel Image Sensor in 0.18µm CMOS που παρουσιάστηκε στο συνέδριο IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS 2011). Τα εξαιρετικά αποτελέσματα της δουλειάς της ομάδας του Εργαστηρίου Ολιστικής Ηλεκτρονικής του Πανεπιστημίου Κύπρου μαζί με την ομάδα Sensory Communications Group του Johns Hopkins University, ΗΠΑ, οδήγησαν στην σχεδίαση και χύτευση του εικονοληπτικού αισθητήρα με την χαμηλότερη κατανάλωση ισχύος παγκοσμίως. Η χύτευση του ολοκληρωμένου κυκλώματος ημιαγωγών έγινε από την Taiwan Semiconductor Manufacturing μέσω της Europractice (http://www.europracticeic.com). Η κατανάλωση ισχύος του αισθητήρα είναι τόσο χαμηλή που μια μπαταρία ρολογιού του επιτρέπει να λαμβάνει αδιάκοπα 20 φωτογραφίες το δευτερόλεπτο για 250 ημέρες. Η φωτογραφία που φαίνεται πιο πάνω πάρθηκε από τον εν λόγω εικονολήπτη. Ψηλές Συχνότητες Τόμος 2 Τεύχος 5 8

Μεταπτυχιακοί Απόφοιτοι Διδακτορικά Διπλώματα Ακαδημαϊκά Νέα Irina Ciornei: «Καινοτόμες υβριδικές μέθοδοι βελτιστοποίησης για την επίλυση του προβλήματος οικονομικής κατανομής σε συστήματα ηλεκτρικής ισχύος» Η οικονομική κατανομή της παραγωγής σε συστήματα ηλεκτρικής ισχύος είναι ένα από τα πλέον σημαντικά προβλήματα βελτιστοποίησης τόσο για τις εταιρείες παραγωγής που συναγωνίζονται στην ελεύθερη αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, όσο και για το διαχειριστή του συστήματος που είναι υπεύθυνος για τη δίκαιη διαχείριση των συναλλαγών μεταξύ παροχέων ηλεκτρισμού και των πελατών. Εάν υπάρξει η κατάλληλη μοντελοποίηση και χρησιμοποιηθεί η κατάλληλη μέθοδος επίλυσης, τότε αυτό μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικές εξοικονομήσεις ανά έτος. Η διατριβή προτείνει μια καινοτόμα ευρεστική-υβριδική μέθοδο βελτιστοποίησης, ιδιαίτερα κατάλληλη για μεγάλες και σύνθετες συναρτήσεις βελτιστοποίησης. Η μέθοδος προορίζεται να καταστεί ένα λειτουργικό εργαλείο για τις εταιρείες παραγωγής και το διαχειριστή του συστήματος, λόγω των δυνατοτήτων της προτεινόμενης μεθόδου για ταχεία επίλυση του προβλήματος. Διπλώματα Μάστερ Κωνσταντίνος Ηρακλέους: «Δοκιμαστική πλατφόρμα για την αξιολόγηση στρατηγικών κίνησης ρομπότ διαφόρων τύπων Σκοπός της Διατριβής ήταν η ανάπτυξη μίας δοκιμαστικής πλατφόρμας που θα επιτρέπει την αξιολόγηση στρατηγικών καθώς και αλγόριθμων κίνησης ρομπότ διαφόρων τύπων. Η δοκιμαστική πλατφόρμα αποτελείται από την αρένα, στην οποία τα ρομπότ μπορούν να κινούνται, καθώς και από μία κάμερα υψηλής ευκρίνειας η οποία είναι τοποθετημένη πάνω από την αρένα. Οι εικόνες από την αρένα με τα ρομπότ, οι οποίες λαμβάνονται από την κάμερα, μεταφέρονται σε υπολογιστή στον οποίο τρέχει ειδικά σχεδιασμένο λογισμικό που μπορεί να επεξεργάζεται τις εικόνες, να αναγνωρίζει τα ρομπότ και να υπολογίζει την θέση τους και την γωνία κατεύθυνσης τους. Η προτεινόμενη δοκιμαστική πλατφόρμα υλοποιήθηκε και δοκιμάστηκε και αποδείχθηκε ότι μπορεί να δώσει αρκετά ακριβή αποτελέσματα με πάρα πολύ γρήγορο ρυθμό. Μάριος Ευριπίδου: «Εικονικοποίηση των εικονικών καναλιών για αυξημένη αξιοπιστία και ενίσχυση των δικτύων σε ολοκληρωμένα κυκλώματα» Η δράση των προσωρινών χώρων αποθήκευσης (buffers) στους δρομολογητές στα δίκτυα σε ο- λοκληρωμένα κυκλώματα (NoC) είναι καθοριστική για την ορθή λειτουργία των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων πολυεπεξεργαστών διότι διευκολύνουν τη δημιουργία εικονικών καναλιών. Τόσο ο αλγόριθμος δρομολόγησης όσο και το πρωτόκολλο συνοχής κρυφής μνήμης (cache coherence protocol) βασίζονται στην παρουσία των εικονικών καναλιών μέσα στο δίκτυο για σωστή λειτουργία του. Η διπλωματική εργασία αυτή εισαγάγει μια νέα έννοια που αποσυνδέει πλήρως τον αριθμό των υποστηριζόμενων εικονικών καναλιών από τον αριθμό των φυσικών εικονικών καναλιών που προϋπάρχουν στο δίκτυο. Η μετονομασία εικονικών καναλιών επιτρέπει την περαιτέρω εικονικοποίηση των υφιστάμενων εικονικών καναλιών προκειμένου να υποστηρίξει ένα αυθαίρετα μεγάλο αριθμό εικονικών καναλιών. Ως εκ τούτου το δίκτυο μπορεί να αντεπεξέλθει στην παρουσία ελαττωματικών εικονικών καναλιών, και να υποστηρίξει αλγόριθμους δρομολόγησης ή/και πρωτόκολλα συνοχής κρυφής μνήμης με διαφορετικές απαιτήσεις εικονικών καναλιών από αυτές που προϋπάρχουν στο δίκτυο. Μάριος Μάρκου: «Επαναληπτική αναγνώριση μη γραμμικών συστημάτων με πολλαπλές εισόδους και εφαρμογή στη μοντελοποίηση των μη στάσιμων χαρακτηριστικών της εγκεφαλικής αιμοδυναμικής» Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται μια υπολογιστική μέθοδος για την εύρεση προσαρμοστικών μη γραμμικών μοντέλων πολλαπλών εισόδων της γενικής κλάσης Volterra-Wiener, η οποία χρησιμοποιεί συναρτησιακές επεκτάσεις Laguerre για την ανάπτυξη των πυρήνων Volterra και επαναληπτικά ελάχιστα τετράγωνα για την εκτίμηση των συντελεστών επέκτασης. Οι συναρτησιακές επεκτάσεις επιτυγχάνουν σημαντική μείωση του αριθμού των ελεύθερων παραμέτρων, η οποία είναι κρίσιμη για μη γραμμικά μοντέλα. Παρουσιάζονται αποτελέσματα τόσο από προσομοιώσεις μη γραμμικών, χρονικά μεταβλητών συστημάτων όσο και από την εφαρμογή της μεθόδου για τη μοντελοποίηση της αιμοδυναμικής του εγκεφάλου σε πειραματικά δεδομένα από μετρήσεις αρτηριακής πίεσης, εκπνεόμενου διοξειδίου του άνθρακα (είσοδοι) και ταχύτητας εγκεφαλικής αιματικής ροής (έξοδος) σε υγιείς ανθρώπους υπό κανονικές συνθήκες. Τα αποτελέσματα κατέδειξαν την ύπαρξη χρονικής μεταβλητότητας στις χαμηλές συχνότητες (κάτω από 0.04 Hz), ειδικά για τη συνιστώσα του μοντέλου που αντιστοιχεί στο διοξείδιο του άνθρακα. Ψηλές Συχνότητες Τόμος 2 Τεύχος 5 9

Ακαδημαϊκά Νέα Κώστας Κωνσταντινίδης: «Μελέτη ποιότητας ισχύος σε αυτόνομο υβριδικό σύστημα ανανεώσιμων ενέργειας.» Σκοπός της διατριβής ήταν η μελέτη της ποιότητας της παραγόμενης ισχύος σε μια αυτόνομη υβριδική εγκατάσταση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας [ανεμογεννήτριας (Α/Γ) και φωτοβολταικών (Φ/Β)]. Μέσα από αυτή, επιχειρείται, ανάδειξη των δυσλειτουργιών-ανωμαλιών του υπό μελέτη συστήματος, η δημιουργία μοντέλου και η προσομοίωση των ληφθέντων μετρήσεων των μελετούμενων παραμέτρων στο λογισμικό πακέτο Simulink της MATLAB και η εφαρμογή λύσεων (επί του μοντέλου προσομοίωσης) για την εξομάλυνση των παρουσιαζόμενων δυσλειτουργιών. Προπτυχιακοί Απόφοιτοι Βράβευση Διπλωματικών Εργασιών 2011 Οι φοιτητές που ολοκλήρωσαν τις απαιτήσεις των σπουδών τους κατά το 2011 είχαν την ευκαιρία να παρουσιάσουν τις διπλωματικές τους εργασίες στην εκδήλωση του Τμήματος ΗΜΜΥ που πραγματοποιήθηκε στην κεντρική Αυλή των κεντρικών κτηρίων του Πανεπιστημίου Κύπρου. Όλες οι διπλωματικές αξιολογήθηκαν από επιτροπή αξιολόγησης που αποτελείτο από ακαδημαϊκούς του τμήματος. Τέσσερις διπλωματικές επιλέχθηκαν για βράβευση λαμβάνοντας υπόψη την υλοποίησή τους, την παρουσίασή τους από τους φοιτητές, και τον βαθμό δυσκολίας που είχε η κάθε διπλωματική. Ο Μάριος Τομάζου και ο Ξάνθος Νεοφύτου κέρδισαν το βραβείο της καλύτερης διπλωματικής Ηλεκτρολόγου Μηχανικού ενώ ο Ανδρέας Παντελή και ο Ανδρέας Προδρόμου βραβεύθηκαν για την καλύτερη διπλωματική Μηχανικού Υπολογιστών. Ανδρέας Παντελή: «Σχεδιασμός, Υλοποίηση σε Επίπεδο Αρχιτεκτονικής και Σύνθεση Δυο Αρχιτεκτονικών για Δρομολογητές σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα» Η διπλωματική εργασία είχε ως πρωταρχικό σκοπό το σχεδιασμό, την υλοποίηση σε επίπεδο αρχιτεκτονικής (RTL) και τη λογική σύνθεση σε τεχνολογία 65nm, δύο διαφορετικών μικροαρχιτεκτονικών για δρομολογητές δικτύων σε ολοκληρωμένα κυκλώματα (NoC). Ο πρώτος σχεδιασμός βασίζεται στην συμβατική μικροαρχιτεκτονική που χρησιμοποιείται ευρέως τόσο στην ακαδημαϊκή κοινότητα όσο και στην βιομηχανία. Ο συμβατικός δρομολογητής χρησιμοποιεί ένα κεντρικό μεταγωγέα (crossbar) για να πολυπλέκει τις θύρες εισόδου, με τις θύρες εξόδου. Ο δεύτερος σχεδιασμός είναι μια καινοτόμα ιδέα, η οποία μεταφέρει την λειτουργία δρομολογητών τύπου κυκλικού κόμβου στα δίκτυα σε ολοκληρωμένα κυκλώματα. Ο σχεδιασμός του δρομολογητή τύπου κυκλικού κόμβου (Roundabout) απαρτίζεται από δύο ανεξάρτητους δακτυλίους. Κάθε ένας από αυτούς αναγκάζει τα πακέτα να κινούνται είτε δεξιόστροφα είτε αριστερόστροφα μέσα στον δρομολογητή, περνώντας δίπλα από όλες τις θύρες εξόδου. Ο δρομολογητής αυτός είναι μια υποσχόμενη σχεδιαστική λύση, λόγω του ότι είναι πιο επεκτάσιμος σε σύγκριση με τον συμβατικό δρομολογητή και μειώνει το πρόβλημα του μπλοκαρίσματος στην κεφαλή της ουράς (HOL blocking). Τέλος, η διπλωματική εργασία παρέχει μια βάση δεδομένων η οποία περιέχει υλοποιημένες υπομονάδες του συμβατικού δρομολογητή με διάφορες διαμορφώσεις, καθώς και τα αποτελέσματα της λογικής τους σύνθεσης. Ο στόχος της υλοποίησης αυτής της βάσης δεδομένων είναι να παρέχει την ευελιξία στον σχεδιαστή/αρχιτέκτονα να χειρίζεται εύκολα και γρήγορα πολλούς σχεδιασμούς και να προβλέπει τα φυσικά χαρακτηριστικά του κυκλώματος τους, πριν την υλοποίηση τους σε επίπεδο αρχιτεκτονικής και την σύνθεση τους. Ανδρέας Προδρόμου: «InterConnX: Ακριβής Προσομοιωτής Ολοκληρωμένου με Γραφική Επιφάνεια Εργασίας» Η συνεχής σμίκρυνση των τρανζίστορ, επιτρέπει στους κατασκευαστές μικροεπεξεργαστών να τοποθετούν μέχρι και δισεκατομμύρια τρανζίστορ σε ένα ολοκληρωμένο (NoC). Το γεγονός αυτό μας επιτρέπει πλέον να εκμεταλλευόμαστε παραλληλισμό σε επίπεδο εντολών, όσο και σε επίπεδο διεργασιών, τοποθετώντας περισσότερους επεξεργαστές στο ίδιο ολοκληρωμένο, οι οποίοι εκτελούν πράξεις παράλληλα. Όμως, η καθυστέρηση στις διασυνδέσεις πλέον αρχίζει να έχει αντίκτυπο στην απόδοση αυτών των συστημάτων. Η ισχύς που καταναλώνεται από τα καλώδια γίνεται πλέον συγκρίσιμη με αυτή των τρανζίστορ. Και οι δύο αυτές ποσότητες μέχρι πρόσφατα θεωρούνταν αμελητέες. Είναι πλέον εμφανές ότι μόνο ένα αποδοτικό δίκτυο που να μπορεί να υποστηρίξει από δεκάδες μέχρι και εκατοντάδες πυρήνες είναι σε θέση να σπρώξει τις δυνατότητες του συστήματος στα άκρα. Σε αυτό το πλαίσιο, η διπλωματική εργασία στόχευσε στη δημιουργία ενός προσομοιωτή ανοικτού κώδικα με ακρίβεια κύκλου με την ονομασία InterConnX, με τον οποίο μπορούν να μελετηθούν δίκτυα σε ολοκληρωμένα κυκλώματα. Επίσης, υλοποιήθηκε μια γραφική επιφάνεια που αναπαριστά τα συμβάντα που λαμβάνουν χώρα εντός του δικτύου. Στον προσομοιωτή αυτό μοντελοποιήθηκε ο κλασσικός δρομολογητής πέντε σταδίων εκτέλεσης (pipeline router), με έλεγχο ροής βασισμένο σε εικονικά κανάλια. Η προσομοίωση γίνεται με ακρίβεια, όπως θα λειτουργούσε σε μία πραγματική υλοποίηση του δικτύου. Μέσω των στατιστικών αποτελεσμάτων που παράγονται, μπορεί να μελετηθεί η αποδοτικότητα του δικτύου, καθώς και το πόσο επηρεάζουν το δίκτυο οι διάφορες παράμετροί του. Η γραφική επιφάνεια εργασίας αποτελεί ένα εργαλείο για εντοπισμό λαθών και αποσφαλμάτωση, καθώς και εργαλείο εκμάθησης τέτοιων δικτύων, που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πιο εξειδικευμένα μαθήματα. Ψηλές Συχνότητες Τόμος 2 Τεύχος 5 10

Ακαδημαϊκά Νέα Ξάνθος Νεοφύτου: «Δυναμική Ανάθεση Εύρους Ζώνης για Ethernet Παθητικά Οπτικά Δίκτυα» Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν η δημιουργία ενός δυναμικού αλγορίθμου ανάθεσης εύρους ζώνης σε Παθητικά Οπτικά Δίκτυα με τεχνολογία Ethernet (Ethernet Passive Optical Networks (EPONs)). Αυτά τα δίκτυα πρόσβασης νέας γενεάς κάνουν χρήση μόνο παθητικών στοιχείων στο οπτικό μονοπάτι και συνδυάζουν την απλότητα στην αρχιτεκτονική με το χαμηλό λειτουργικό κόστος και το χαμηλό κόστος εξοπλισμού, προσφέροντας συγχρόνως ψηλό εύρος ζώνης, προκειμένου να καλύψουν την αυξημένη ζήτηση από τους χρήστες. Για να μπορέσουν αυτά τα δίκτυα να γίνουν πλήρως λειτουργικό μέρος του συστήματος τηλεπικοινωνιών, απαιτούνται τεχνικές χειραγώγησης της μετάδοσης των δεδομένων. Για την υλοποίηση του σκοπού της έρευνας δημιουργήθηκε ένας προσομοιωτής για αυτά τα δίκτυα που επιτρέπει τον έλεγχο και τη σύγκριση μεταξύ διαφορετικών δυναμικών και στατικών αλγορίθμων ανάθεσης εύρους ζώνης. Επιπρόσθετα, τα δεδομένα στο δίκτυο αυτό διαχωρίζονται σε τρεις τύπους ανάλογα με την προτεραιότητα μετάδοσης τους και μπορούν να εισαχθούν στο σύστημα χρησιμοποιώντας διαφορετικά συστήματα ουρών (Integrated και Tandem Queueing). Ο προσομοιωτής που αναπτύχθηκε μας έδωσε την δυνατότητα να ελέγξουμε την απόδοση του δικτύου για διαφορετικούς αλγόριθμους και συστήματα ουρών (ο λόγος απώλειας πακέτων (σε σχέση με τα πακέτα που στάλθηκαν) και η μέση καθυστέρηση πακέτων, καθώς επίσης και η αξιοποίηση του εύρους ζώνης είναι οι παράμετροι απόδοσης που χρησιμοποιήθηκαν). Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης έδειξαν ότι ο νέος αλγόριθμος που δημιουργήθηκε και παρουσιάστηκε για πρώτη φορά (αλγόριθμος Hybrid Elastic Linear) επιδεικνύει καλύτερη απόδοση από τους υφιστάμενους αλγορίθμους που δοκιμάστηκαν, σε όλους τους τομείς σύγκρισης. Μάριος Τουμάζου: «Μελέτη, Εγκατάσταση και Λειτουργία Μικρής Αυτόνομης Κινητής Μονάδας Αφαλάτωσης με Χρήση Φωτοβολταϊκού Συστήματος» Στην εργασία αυτή έχει μελετηθεί και εγκατασταθεί εξ ολοκλήρου μία κινητή αυτόνομη μονάδα αφαλάτωσης αντίστροφης όσμωσης συνεχής ονομαστικής τάσης 24V και ισχύς 240W, χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ενέργεια από ένα φωτοβολταϊκό σύστημα 320Wp, μπαταρίες συνολικής χωρητικότητας 26Ah στα 24V, και μία μονάδα ελέγχου για την διεκπεραίωση των διάφορων λειτουργιών. Η μελέτη και εγκατάσταση της μονάδας αφαλάτωσης έγινε με προοπτική ανάπτυξης του συστήματος μέχρι και του διπλάσιου υφιστάμενου φορτίου, προσφέροντας ταυτόχρονα ευελιξία και άνεση σε όλα τα μέρη του. Το σύστημα λειτουργεί με ηλεκτρική ενέργεια εξ ολοκλήρου από φωτοβολαταϊκά πλαίσια, αποφεύγοντας αποθήκευση ενέργειας για παραγωγή νερού, παρά μόνο για λειτουργία της μονάδας ελέγχου και για ομαλή εκκίνηση και παύση λειτουργίας του συστήματος, γεγονός που απαιτεί μικρή αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας. Η ολοκλήρωση του συστήματος έγινε σε τρείς φάσεις. Η πρώτη φάση ήταν η μελέτη και προσομοίωση του φωτοβολταϊκού συστήματος με την μονάδα αφαλάτωσης. Η δεύτερη φάση ήταν η ηλεκτρική και υδραυλική εγκατάσταση για χειροκίνητη λειτουργία του συστήματος, χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ενέργεια από ένα μετατροπέα ισχύος AC/DC. Επιπλέον στη φάση αυτή έγιναν πειράματα για να παρθεί μία αντικειμενική εικόνα όσο αφορά την ηλεκτρική και υδραυλική απόκριση του συστήματος. Τέλος, η τρίτη φάση αποτελείται από την ηλεκτρική και υδραυλική εγκατάσταση για την πλήρη αυτοματοποίηση των λειτουργιών της μονάδας αφαλάτωσης, χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ενέργεια από ένα φωτοβολταϊκό σύστημα 320Wp. Επιπρόσθετα, έγινε επαλήθευση της μονάδας ελέγχου με ηλεκτρικές μετρήσεις και εκτελέστηκαν πειράματα για να παρθεί μία αντικειμενική εικόνα όσο αφορά την υδραυλική συμπεριφορά του συστήματος. Με την σύγκριση των αποτελεσμάτων αυτών των δύο τελευταίων φάσεων, διαπιστώθηκε ότι η υδραυλική απόκριση συστήματος στη τρίτη φάση είναι καλύτερη σχεδόν σε όλα τα πειράματα που έγιναν. Ψηλές Συχνότητες Τόμος 2 Τεύχος 5 11

Φοιτητικά Νέα Institute of Electrical and Electronic Engineers (ΙΕΕΕ) Αγαθοκλής Παπαδόπουλος Μεταπτυχιακός Φοιτητής Το ΙΕΕΕ (Institute of Electrical and Electronic Engineers - Ινστιτούτο Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών) είναι ο μεγαλύτερος τεχνολογικός μη κερδοσκοπικός οργανισμός παγκοσμίως. Ιδρύθηκε το 1884 από καινοτόμους μηχανικούς της εποχής, μεταξύ των οποίων οι Alexander Graham Bell και Thomas Edison. Το IEEE ως η μεγαλύτερη επαγγελματική ένωση στον κόσμο, προωθεί την καινοτομία και την τεχνολογική αριστεία προς όφελος της ανθρωπότητας. Το IEEE και τα μέλη του έχουν εμπνεύσει μια παγκόσμια κοινότητα να καινοτομεί για ένα καλύτερο αύριο μέσα από τις εκδόσεις, τα συνέδρια, τα πρότυπα τεχνολογίας, καθώς και από την διοργάνωση επαγγελματικών και εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων. Το IEEE είναι η πιο αξιόπιστη «φωνή» για άντληση πληροφοριών στους τομείς της μηχανικής, της πληροφορικής και της τεχνολογίας σε όλο τον κόσμο. Ακόμα στοχεύει στην ενίσχυση των μελών του με γνωστικά και επαγγελματικά εφόδια ώστε να ηγηθούν σε όλους τους τεχνολογικούς τομείς. Σήμερα το ΙΕΕΕ αποτελεί τον σημαντικότερο επιστημονικό οργανισμό στο χώρο των νέων τεχνολογιών, δημοσιεύοντας τον πλέον έγκυρο τεχνικό τύπο και ορίζοντας τις εξελίξεις σε όλους τους τεχνολογικούς τομείς. Έχει χωρίσει τον παγκόσμιο γεωγραφικό χάρτη σε 10 περιοχές (Regions). Η Κύπρος ανήκει στην Περιοχή 8 (Region 8). Το Φοιτητικό Παράρτημα ΙΕΕΕ του Πανεπιστημίου Κύπρου έχει αναλάβει την προώθηση των στόχων του ΙΕΕΕ εντός του Πανεπιστημίου Κύπρου, καθώς και την μετάδοση εξειδικευμένης γνώσης στους φοιτητές που ενδιαφέρονται στις γνωστικές περιοχές του Ηλεκτρολόγου Μηχανικού και Μηχανικού Υπολογιστών. Το Φοιτητικό Παράρτημα ΙΕΕΕ του Πανεπιστημίου Κύπρου έχει οργανώσει ένα αριθμό εκδηλώσεων με σκοπό την προώθηση του κλάδου των Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Οι εκδηλώσεις του Φοιτητικού Παραρτήματος έχουν εκπαιδευτικό αλλά συνάμα ψυχαγωγικό χαρακτήρα και απευθύνονται όχι μόνο στους προπτυχιακούς και μεταπτυχιακούς φοιτητές του Τμήματος αλλά είναι ανοιχτές σε όλους όσους ενδιαφέρονται για θέματα Μηχανικής. Προβολή Ταινίας «The PhD Movie» Το Φοιτητικό Παράρτημα ΙΕΕΕ σε συνεργασία με το Επιστημονικό Σωματείο Υποψηφίων Διδακτόρων Κύπρου και το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου, οργάνωσαν την προβολή της ταινίας «The PhD Movie». Η ταινία σατιρίζει την ζωή (ή την έλλειψη κοινωνικής ζωής) μεταπτυχιακών φοιτητών και καθηγητών που συναντούμε σε κάθε τυπικό πανεπιστήμιο. Το σενάριο της ταινίας είναι βασισμένο στο εξαιρετικά δημοφιλές «PhD Comics» και οι ηθοποιοί είναι όλοι καθηγητές πανεπιστημίων και μεταπτυχιακοί φοιτητές! Την προβολή παρακολούθησαν μεγάλος αριθμός μεταπτυχιακών φοιτητών αλλά και μέλη του ακαδημαϊκού προσωπικού του Τμήματος. Διάλεξη «The Art & Joy of Research» Το Φοιτητικό Παράρτημα οργάνωσε την 1η Φεβρουαρίου 2012, την διάλεξη «The Art and Joy of Research», με ομιλητή τον Καθηγητή Μάριο Πολυκάρπου. Ο διακεκριμένος ακαδημαϊκός μοιράστηκε με το κοινό εμπειρίες ζωής που απέκτησε μέσα από την πετυχημένη πολύχρονη ερευνητική του πορεία, και μπορούν να θέσουν σωστά θεμέλια για μια επιτυχημένη καριέρα στον τομέα της επιστημονικής έρευνας. Τον ομιλητή παρουσίασε στο κοινό ο Πρόεδρος του ΙΕΕΕ Cyprus Section, κ. Συμεού. Κατά την διάρκεια της εκδήλωσης, τα μέλη του Φοιτητικού Παραρτήματος ΙΕΕΕ τίμησαν τον Καθ. Μ. Πολυκάρπου, για τον καταλυτικό ρόλο του την προώθηση του κλάδου Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών στην Κύπρο, υπηρετώντας από την θέση του πρώτου προέδρου του Τμήματος. Ψηλές Συχνότητες Τόμος 2 Τεύχος 5 12

Φοιτητικά Νέα Εκπαιδευτική Εκδρομή σε Αιολικό Πάρκο Πενήντα έξι (56) μέλη και φίλοι του Φοιτητικού Παραρτήματος ΙΕΕΕ έλαβαν μέρος στην Εκπαιδευτική Εκδρομή που οργανώθηκε στο Αιολικό Πάρκο στην περιοχή Λάρνακας στις 8 Φεβρουαρίου. Η συμμέτοχη στην εκπαιδευτική εκδρομή ήταν δωρεάν για όλους τους συμμετέχοντες. Οι φοιτητές του Τμήματος ξεναγήθηκαν στο Αιολικό Πάρκο από τον επικεφαλή μηχανικό της ROKAS Renewables και είδαν από κοντά τους χώρους των ανεμογεννητριών και τον υποσταθμό υψηλής τάσης του Πάρκου. Επίσης, ενημερώθηκαν για τις τεχνολογίες παραγωγής ενέργειας από τον άνεμο και τις προκλήσεις σχεδιασμού που οι μηχανικοί του έργου έπρεπε να ξεπεράσουν, ώστε η αιολική ενέργεια να ξεκινήσει να αξιοποιείται στην Κύπρο. Στην συνέχεια έλαβαν μέρος σε μια ενδιαφέρουσα συζήτηση για τις δυνατότητες του πάρκου, για τις ευκαιρίες ανάπτυξης που προσφέρουν έργα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, καθώς και τον μέλλον τους στην Κύπρο. Ψηλές Συχνότητες Τόμος 2 Τεύχος 5 13

Φοιτητικά Νέα ΙΕΕΕ Power and Energy Society Student Chapter Το UCY Power and Energy Society Student Chapter αποτελεί το φοιτητικό παράρτημα του Πανεπιστημίου Κύπρου της διεθνούς κοινότητας του IEEE που ασχολείται με θέματα Ηλεκτρικής Ισχύος. Το παράρτημα άρχισε τις δραστηριότητες του το 2012 και έχει ως πρώτιστο στόχο την ενεργή συμμετοχή της φοιτητικής κοινότητας στις τοπικές (και κατ επέκταση στις παγκόσμιες) εξελίξεις στον τομέα της Ηλεκτρικής Ισχύος. Επιγραμματικά, οι στόχοι του Παραρτήματος συνοψίζονται πιο κάτω: Δικτύωση και προώθηση συνεργασίας μεταξύ φοιτητών με συναφή ενδιαφέροντα στην περιοχή της Ηλεκτρικής Ισχύος Διοργάνωση τοπικών σεμιναρίων και άλλων τύπων παρουσιάσεων από διακεκριμένους ομιλητές, σε θέματα που σχετίζονται άμεσα ή έμμεσα με την περιοχή της Ηλεκτρικής Ισχύος Διοργάνωση διαφόρων εκδηλώσεων σε συνεργασία με την τοπική επιχειρηματική κοινότητα, κατά τις οποίες θα παρουσιάζονται νέες τεχνολογίες και βιομηχανικές εφαρμογές Διοργάνωση επισκέψεων σε χώρους σχετικούς με την περιοχή της Ηλεκτρικής Ισχύος Διοργάνωση φοιτητικών διαγωνισμών σε θέματα ενδιαφέροντος των μελών Υποστήριξη φοιτητών στην διαμόρφωση της επαγγελματικής τους ταυτότητας στην τοπική αγορά εργασίας Παρότρυνση συμμετοχής σε διεθνείς δραστηριότητες του PES και προώθηση συνεργασίας με άλλα φοιτητικά παραρτήματα και άλλους οργανισμούς Παροχή βοήθειας σε εθελοντική βάση, στη διοργάνωση τοπικών συνεδρίων και εργαστηρίων, χρηματοδοτούμενων από το PES Το πρώτο Διοικητικό Συμβούλιο του ΙEEE PES UCY Student Chapter, αποτελείται από τους: Μάρκος Άσπρου Πρόεδρος Γιάννης Τοφής Αντιπρόεδρος Γιώργος Μιλής Γραμματέας Λένος Χατζηδημιτρίου Ταμείας Γιώργος Νικολάου Υπεύθυνος δραστηριοτήτων Μάριος Τομάζου Υπεύθυνος επικοινωνίας Το UCY Power and Energy Society Student Chapter είχε την τιμή να φιλοξενήσει τον Καθηγητή Sid Suryanarayanan του Colorado State University στην διάλεξη «Is the US electric grid ready for massive PHEV penetration?» στις 14 Μαρτίου 2012. Η διάλεξη αφορούσε τις προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι πάροχοι ηλεκτρικής ενέργειας στην αυξανόμενη ζήτηση ενέργειας, για φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων. Την διάλεξη παρακολούθησαν φοιτητές και μηχανικοί που τους ενδιαφέρουν θέματα ανάπτυξης του ηλεκτρικού δικτύου και τα ηλεκτρικά/υβριδικά οχήματα. Ανακοινώσεις σχετικά με επερχόμενες δραστηριότητες θα δημοσιεύονται στο δικτυακό χώρο: http://www.ieeesb.ucy.ac.cy/pes. Η διεύθυνση επικοινωνίας του παραρτήματος είναι ieee-pesucy@googlegroups.co. Ψηλές Συχνότητες Τόμος 2 Τεύχος 5 14

Έξυπνα Οπτικά Δίκτυα Ενδιαφέροντα Θέματα Γιώργος Έλληνας Αναπληρωτής Καθηγητής Η πρόοδος της τεχνολογίας των τηλεπικοινωνιών έχει συμβάλλει σημαντικά στην μετάβαση της κοινωνίας από βιομηχανική σε µία κοινωνία που βασίζεται στην πληροφορία. Στην σύγχρονη οικονομία της γνώσης, η ανάπτυξη ευρυζωνικών υποδομών χαμηλού κόστους είναι το κλειδί στην ανάπτυξη και αύξηση της παραγωγικότητας. Η απαίτηση για υπηρεσίες υψηλού εύρους ζώνης, ωθούμενες κυρίως από το διαδίκτυο, έχει επιφέρει τεράστια αύξηση στο απαιτούμενο εύρος ζώνης, που αναμένεται να αυξηθεί ακόμα περισσότερο στο προσεχές μέλλον. Λόγω του ότι συνεχόμενη αύξηση ζήτησης εύρους ζώνης δεν μπορεί να ικανοποιηθεί από τα υπάρχοντα ενσύρματα συστήματα, βασισμένα κυρίως στο χάλκινο ομοαξονικό καλώδιο, έχουμε οδηγηθεί σε μια ευρεία εγκατάσταση οπτικών ινών, οι οποίες διαθέτουν ένα ιδιαίτερα μεγάλο εύρος ζώνης της τάξεως των 100THz. Αυτό το γεγονός έχει οδηγήσει στην περαιτέρω ανάπτυξη και την επέκταση των οπτικών δικτύων τηλεπικοινωνίας και των διαφόρων τεχνολογιών τους όπως για παράδειγμα την πολυπλεξία κατά μήκος κύματος, η οποία προσφέρει αυξημένη χωρητικότητα καναλιού και χαμηλότερο κόστος. Κατά τις τελευταίες δύο δεκαετίες, έχει αναπτυχθεί έντονη ερευνητική και βιομηχανική δραστηριότητα στην ανάπτυξη καινοτόμων τεχνολογιών με απώτερο στόχο την δημιουργία «έξυπνων» οπτικών δικτύων που εκτός από την μεγάλη χωρητικότητα τους θα μπορούν να ικανοποιήσουν όλες τις υπηρεσίες με εγγυημένη παροχή ποιότητας. Μέχρι στιγμής όλες οι υφιστάμενες αρχιτεκτονικές δικτύων μετατρέπουν το σήμα, σε διάφορα σημεία του δικτύου, από οπτική σε ηλεκτρονική μορφή και αντίστροφα, η οποία περιορίζει τους ρυθμούς μεταγωγής και αυξάνει το κόστος και την πολυπλοκότητα του δικτύου. Η λύση είναι η δημιουργία αμιγώς οπτικών δικτύων με ευφυή έλεγχο, καθώς και η ανάπτυξη νέων τεχνικών δυναμικής δρομολόγησης και προστασίας του οπτικού δικτύου όταν παρουσιαστεί βλάβη, που θα συμβάλλουν σημαντικά στη μεγιστοποίηση της αποδοτικότητας των συστημάτων επικοινωνιών με οπτικές ίνες. Η διείσδυση των οπτικών ινών έχει τα τελευταία χρόνια προχωρήσει από τα δίκτυα κορμού στα μητροπολιτικά δίκτυα, και στα δίκτυα πρόσβασης (οπτικές ίνες στο κτήριο, στο πεζοδρόμιο, και στο σπίτι). Οπτικά δίκτυα πρόσβασης έχουν αναπτυχθεί τελευταία λόγω μείωσης του κόστους του οπτικού εξοπλισμού που χρειάζονται, και παρουσιάζουν αρκετά προτερήματα όπως: (α) είναι παθητικά δίκτυα γεγονός που ελαχιστοποιεί εντυπωσιακά το κόστος συντήρησης τους, (β) καταναλώνουν ελάχιστη ενέργεια, (γ) είναι αξιόπιστα και ασφαλή, και (δ) μπορούν να χρησιμοποιηθούν και για την παροχή μελλοντικών υπηρεσιών που θα χρειάζονται ακόμη περισσότερο εύρος ζώνης. Σήμερα, τα δίκτυα οπτικών ινών μέχρι το σπίτι, άρχισαν να τοποθετούνται σε διάφορες χώρες στις οποίες υπάρχει ζήτηση για υπηρεσίες πολυμέσων και άλλες εφαρμογές που απαιτούν μεγάλες ταχύτητες στους τελικούς χρήστες. Στην Σιγκαπούρη, για παράδειγμα, η στρατηγική της κυβέρνησης είναι να δικτυώσει κάθε σπίτι με οπτικές ίνες με ταχύτητα 1 Gbps μέχρι το 2012. Το γεγονός αυτό θα έχει τα εξής αποτελέσματα στην οικονομία: (α) ανάπτυξη ενός ευρυζωνικού δικτύου εγγυημένης ποιότητας που θα συμβάλλει στην ανάπτυξη των εμπορικών δραστηριοτήτων, και στη παροχή καινούργιων διαδραστικών υπηρεσιών, (β) πτώση των τιμών για τις υπηρεσίες εκείνες που εκμεταλλεύονται στο έπακρο τους φυσικούς πόρους του δικτύου, (γ) εύκολη, οικονομική, και γρήγορη πρόσβαση σε σύγχρονες υπηρεσίες τηλεπικοινωνιών όπως τηλε-εργασία, (δ) αύξηση της παραγωγικότητας και της ανταγωνιστικότητας της οικονομίας με την παροχή δικτυακών υπηρεσιών υψηλής προστιθέμενης αξίας με παράλληλη υποστήριξη ποιότητας υπηρεσίας. Ευρυζωνικά δίκτυα πρόσβασης νέας γενεάς βασίζονται σε οπτικές τεχνολογίες παθητικών οπτικών δικτύων με πολυπλεξία κατά μήκος κύματος που θα παρέχουν διαφοροποιημένες υπηρεσίες, κατανεμημένο έλεγχο, καθώς και απευθείας σύνδεση των χρηστών. Στον ερευνητικό τομέα υπάρχει μεγάλο ενδιαφέρον και για την ανάπτυξη ευρυζωνικού δικτύου πρόσβασης νέας γενεάς που βασίζεται σε οπτικές και ασύρματες τεχνολογίες. Αυτό το υβριδικό δίκτυο που θα συνδυάζει ενσύρματες και ασύρματες τεχνολογίες στα δίκτυα πρόσβασης θα προσφέρει μεγάλες χωρητικότητες και ψηλούς ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων, αυξημένη κινητικότητα στους χρήστες, καθώς και θα βοηθήσει στην παροχή νέων μεικτών ενσύρματων και ασύρματων υπηρεσιών, με διαφοροποιημένες ανάγκες σε θέματα ποιότητας, χωρητικότητας, και αξιοπιστίας. Ερευνητές από το Ερευνητικό Κέντρο Τεχνολογίας Ευφυών Συστημάτων και Δικτύων «Κοίος» και από το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Πανεπιστήμιο Κύπρου, σε συνεργασία με Κυπριακές εταιρείες (PrimeTel Plc, SignalGenerix), το Πανεπιστήμιο Λευκωσίας και πανεπιστήμια του εξωτερικού, έχουν εγκαθιδρύσει μια σημαντική ερευνητική δραστηριότητα στην Κύπρο στον τομέα των δικτύων με οπτικές ίνες. Αυτή η συνεργασία σε ακαδημαϊκό όσο και σε τεχνολογικό-βιομηχανικό επίπεδο έχει δημιουργήσει τις προϋποθέσεις στην Κύπρο για έρευνα και ανάπτυξη στον συγκεκριμένο τομέα ούτως ώστε να συμβαδίζει με τις σύγχρονες εξελίξεις και να συμβάλλει στην περαιτέρω ανάπτυξη των τηλεπικοινωνιακών δικτύων. Ψηλές Συχνότητες Τόμος 2 Τεύχος 5 15

Ψηλές Συχνότητες Έκδοση βιβλίου WDM Systems and Networks: Modeling, Simulation, Design, and Engineering N. Antoniades, G. Ellinas, and I. Roudas (Editors), Springer, 1st Edition, (hardback 548 pages), December 2011. Συνέντευξη του Δρ. Σταύρο Ιεζεκιήλ με το EEWeb Στην σύγχρονη οικονομίας της γνώσης, η απαίτηση για υψηλού εύρους ζώνης υπηρεσίες ωθούμενες κυρίως από το ιαδίκτυο έχει επιφέρει τεράστια αύξηση στις υπηρεσίες επικοινωνίας ευρείας ζώνης, και έχει οδηγήσει σε μια ευρεία εγκατάσταση δικτύων και συστημάτων βασισμένων στις οπτικές ίνες, οι οποίες διαθέτουν ένα ιδιαίτερα μεγάλο εύρος ζώνης. Ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη τηλεπικοινωνιακών δικτύων βασισμένων σε οπτικά συστήματα νέας γενιάς με πολυπλεξία κατά μήκος κύματος θεωρείται σήμερα ο πιο φτηνός και αποτελεσματικός τρόπος ανάπτυξης ευρυζωνικών υποδομών. Το βιβλίο WDM Systems and Networks: Modeling, Simulation, Design, and Engineering μελετά όλο το φάσμα της μοντελοποίησης, προσομοίωσης, και σχεδιασμού των οπτικών συστημάτων και δικτύων. Το βιβλίο αυτό μελετά προβλήματα στο φυσικό καθώς και στο λογικό επίπεδο και παραθέτει ένα μεγάλο αριθμό από νέες εφαρμογές για τα οπτικά συστήματα και δίκτυα. Το βιβλίο απευθύνεται πρωτίστως στους ερευνητές και μηχανικούς δικτύων που ασχολούνται με την έρευνα και ανάπτυξη οπτικών τηλεπικοινωνιακών δικτύων. Είναι επίσης ένα χρήσιμο βοηθητικό βιβλίο για τους μεταπτυχιακούς φοιτητές και τους πανεπιστημιακούς καθηγητές που ενδιαφέρονται για τα οπτικά τηλεπικοινωνιακά δίκτυα. Ο Πρόεδρος του Τμήματος, Δρ. Σταύρος Ιεζεκιήλ, παραχώρησε συνέντευξη στο EEWeb. Το EEWeb είναι μια πρωτοπόρα ηλεκτρονική κοινότητα του διαδικτύου για παροχή ειδήσεων, εργαλείων και πόρων χρήσιμων στους ηλεκτρολόγους μηχανικούς. Το EEWeb προσφέρει στα μέλη της κοινότητας του τεχνικές συζητήσεις, online εργαλεία, blogs, επαγγελματική δικτύωση, προσωπικά προφίλ, και Βιογραφικά. Για περισσότερες πληροφορίες: http://www.eeweb.com/spotlight/interview-with-drstavros-iezekiel Εικόνες από το Παρελθόν Οι εκτυπωτές τύπου inkjet βρίσκονται, σήμερα, παντού με τιμές που έχουν πέσει σε επίπεδα μέχρι και 50. Πως έφτασαν όμως εδώ; Τη δεκαετία του 1970, η εταιρία Cannon αλλά και άλλοι, προσπαθούσαν να φτιάξουν εκτυπωτές οι οποίοι να παρέχουν ευκρίνεια πολύ καλύτερη από τους τότε υπάρχοντες dot-matrix. Η τεχνολογία βασιζόταν σε πιεζοηλεκτρικά ακροφύσια τα οποία θα εκσφενδόνιζαν μικροσκοπικά σταγονίδια μελανιού στο χαρτί. Αυτή δεν ήταν εύκολη υπόθεση! Τι λύση έδωσε ένα ατύχημα το 1977 όταν ένα κολλητήρι κασσιτεροκόλλησης ακούμπησε κατά λάθος πάνω σε μια σύριγγα από όπου και ξεπετάχτηκαν σταγονίδια μελανιού όταν αυτό κόχλασε. Αμέσως, οι μηχανικοί της Cannon εγκατέλειψαν τα πιεζοηλεκτρικά ακροφύσια και χρησιμοποιώντας θερμικά ακροφύσια κατασκεύασαν το πρώτο Bubblejet το 1981 το οποίο άρχισε να πωλείτε μαζικά το 1985. Σήμερα, η τεχνολογία inkjet χρησιμοποιείται ακόμα και για εκτύπωση νανοδομών ή και ολόκληρων ηλεκτρονικών κυκλωμάτων! Βασική έρευνα είναι αυτό που κάνω όταν δεν ξέρω τι κάνω! Wernher von Braun, Αεροδιαστημικός Μηχανικός (1912-1967) Ψηλές Συχνότητες Τόμος 2 Τεύχος 5 16