Τμήμα Φυσικής (ΜΔΕ)

Permanent URI for this collection

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 5 of 520
  • Thumbnail Image
    Item
    Open Access
    Calculating matrixes in parallel code
    (2022-11-25) Κλαδής, Διονύσης; Kladis, Dionysis
    This material focuses on the question of whether there is currently the necessary architectural support, provided by hardware for the efficient execution of virtual machines used in High Performance Computing (HPC). The High Performance Computing (HPC) technique has evolved as there has been an increase in computing power demand. This is related to the development of technology and complex research work that leads to an increase in the need for rapid calculations. The technique of High Performance Computing (HPC) is increasingly used in all kinds of fields of science and beyond. Today, in all aspects of science, it takes a huge amount of time to solve scientific problems. So sustainable computer supercomputers, on the other hand, are very expensive to build and monitor. Virtual machine technology is a field with ongoing research even today. Despite the industry’s current focus on architectural support on current software and hardware platforms, we believe that some historical perspective is needed to address the problem properly. The first half of this paper provides a historical perspective and theoretical framework developed five decades ago by major leading companies in the field. It also describes older systems and applications that defined modern virtual machine development and High Performance Computing (HPC) techniques. As is often the case in active and rapidly evolving fields such as information technology, theory defines some necessary but not sufficient features. Therefore current architecture is the result of combining the theoretical framework with the ideas derived from real applications in these systems. The second half of the paper describes the steps we have taken to utilize the technology of virtual machines relying on the technique of High Performance Computing (HPC), with the specific way of implementing, where the Hypervisors act as graphical terminals for one of the virtual operating systems for possible use in common areas and production scenarios. This material presents a such use case on our implemented infrastructure, we have created in python a matrix calculation code in parrallel and in sequential modes and executing them through in our local computer and at the cluster. It compares performance times of execution times through a test code for the Cluster test of High Performance Computing (HPC) virtual machines. In conclusion, the performance of the computer farm platform is checked by comparing the execution times and data processing speeds in High Performance Computing (HPC) Cluster when utilizing the full capabilities of processors in Hypervisors. Finally, the process and the data collected are reviewed and concluded by reviewing the results and proposing possible improvements.
  • Thumbnail Image
    Item
    Open Access
    Μοντελοποίηση ασύρματου διαύλου για ευρυζωνικές επικοινωνίες 5G σε αστικό περιβάλλον πυκνών διαλείψεων
    (2022-11-25) Μπουροπούλου, Νικολία; Bouropoulou, Nikolia
    Η μοντελοποίηση του ασύρματου διαύλου έγκειται στην ύπαρξη μιας σειράς παραμέτρων και χαρακτηριστικών τα οποία πρέπει να ληφθούν υπόψη ώστε να μπορεί να εδραιωθεί ένα ασύρματο δίκτυο με υψηλής ποιότητας παρεχόμενες υπηρεσίες. Στην παρούσα διπλωματική εργασία επιχειρείται να παρουσιαστεί η μοντελοποίηση του ασύρματου διαύλου σε περιβάλλον 5G, παρατίθενται βασικά στοιχεία της ιστορικής εξέλιξης των δικτύων τηλεπικοινωνιών μέχρι το σύγχρονο δίκτυο 5G, παρουσιάζονται βασικά δομικά χαρακτηριστικά της αρχιτεκτονικής του δικτύου και ο ρυθμός μετάδοσης, ενώ αναλύεται η έννοια της ευρυζωνικότητας και των διαλείψεων καθώς και τα μαθηματικά μοντέλα που τις περιγράφουν. Τέλος, παρουσιάζεται ένα σενάριο εργασίας σε πραγματικό περιβάλλον ώστε να πραγματοποιηθούν μετρήσεις και να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με τις διαλείψεις σε αστικό περιβάλλον εσωτερικού χώρου.
  • Thumbnail Image
    Item
    Open Access
    Συσχετισμοί πολλαπλού χρόνου στην ακτινοβολία Hawking
    Κωνσταντινόπουλος, Δημήτριος; Konstantinopoulos, Dimitrios
    Η παρούσα διπλωματική αποτελεί την συνέχεια της μελέτης των Χάρης Αναστόπουλος και Ντίνα Σαββίδου που αφορά την ανάπτυξη της μεθόδου για τον υπολογισμό των στατιστικών συσχετισμών πολλαπλού χρόνου στο εξωτερικό μιας μελανής οπής Σβάρτσιλντ. Αποδεικνύεται ότι η ακτινοβολία Χόκινγκ μπορεί να μεταφέρει πληροφορία η οποία είναι αποθηκευμένη σε συσχετισμούς υψηλότερης τάξης που έχουν μη θερμικό χαρακτήρα. Συγκεκριμένα, οι συσχετισμοί πολλαπλού χρόνου εξαρτώνται από γωνιακές μεταβλητές και περιέχουν φαινόμενα μνήμης από την σκέδαση των σωματίων πριν την ανίχνευση τους. Η περιγραφή της μέτρησης γίνεται με την χρήση των ανιχνευτών Άνρου-ντεΒιτ που επιτρέπουν τον υπολογισμό της πιθανότητας ανίχνευσης. Μοντελοποιώντας το δυναμικό σκέδασης Σβάρτσιλντ με το δυναμικό Πόσλ-Τέλερ στην περιοχή κύριας συνεισφοράς της ακτινοβολίας Χόκινγκ, υπολογίζουμε την συνάρτηση ταυτοχρονισμού δύο χρόνων. Τέλος, ολοκληρώνουμε μελετώντας την στατιστική ανάλυση της ανίχνευσης, με μεθόδους ανάλογες αυτών που χρησιμοποιούνται στην κβαντική οπτική για την φωτοανίχνευση.
  • Thumbnail Image
    Item
    Embargo
    Laser induced breakdown spectroscopy assisted by machine learning algorithms for the discrimination of milk samples based on their animal origin
    Νάνου, Ελένη; Nanou, Eleni
    In this study, Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) assisted with machine learning algorithms was used for the classification of milk samples based on their animal origin (i.e., cow, goat, and sheep milk). The milk samples were studied in both liquid and solid form (the solid milk samples were obtained in powdered form via lyophilization of liquid milk). Plasma formation in liquid milk samples was studied in three ways, i.e., by focusing the laser beam on the surface of the liquid sample, on sprayed milk and on the surface of a thin filament milk flow. For these four different ways of sample handling, suitable experimental setups were constructed, calibrated and the conditions of plasma generation and LIBS spectra recording were investigated. From the comparative study of LIBS spectra obtained, it was found that the configurations for the liquid and the lyophilized milk sample were the most suitable for further experimental and classification purposes. The LIBS spectra were then analyzed using machine learning algorithms. The two algorithms applied were Principal Component Analysis (PCA) and Linear Discriminant Analysis (LDA). The former was used to reduce the dimensionality of the spectra, while the latter was used to classify/discriminate the spectra based on their animal origin. Moreover, the LDA algorithm was used to construct predictive models for evaluation of the algorithm’s effectiveness. The results obtained are very impressive and demonstrate the effectiveness of the LIBS technique assisted by machine learning algorithms for the classification of milk samples based on their animal, suggesting it as a very promising technique for applications in food safety and control in general.
  • Thumbnail Image
    Item
    Embargo
    Ταξινόμηση ελληνικών μελιών βάσει της βοτανικής τους προέλευσης με χρήση της φασματοσκοπίας πλάσματος επαγόμενου από λέιζερ (LIBS) σε συνδυασμό με αλγορίθμους μηχανικής μάθησης
    (2022-07-07) Κουρελιάς, Παναγιώτης; Kourelias, Panagiotis
    Στην παρούσα μελέτη, η τεχνική φασματοσκοπίας πλάσματος επαγόμενου από λέιζερ (Laser Induced Breakdown Spectroscopy-LIBS) εφαρμόσθηκε για την ανάλυση του μελιού και την ταξινόμησή του με βάση το είδος της βοτανικής του προέλευσης. Συνολικά, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις LIBS σε ένα πλήθος 345 δειγμάτων μελιού τα οποία είχαν έξι διαφορετικές βοτανικές προελεύσεις∙ θυμάρι, ερείκη, βαμβάκι, πεύκο, καστανιά και ανθέων. Με τη μεθοδολογία που αναπτύχθηκε, έγινε εφικτή η κατασκευή μοντέλων πρόβλεψης της βοτανικής προέλευσης του μελιού μέσω της χρήσης έξυπνων αλγορίθμων μηχανικής μάθησης. Συγκεκριμένα, αξιολογήθηκε η ικανότητά τους να προβλέπουν τη βοτανική προέλευση αγνώστων δειγμάτων μελιού και εντοπίσθηκαν τα φασματικά χαρακτηριστικά που έχουν μεγάλη σημασία για την επιτυχή ταξινόμησή τους. Τα αποτελέσματα της μελέτης επέδειξαν ακρίβειες πρόβλεψης που ξεπερνούν το 90%, αποδεικνύοντας την δυναμική της LIBS ως μια γρήγορη και αποτελεσματική διαγνωστική τεχνική. Μέχρι στιγμής, είναι η πρώτη φορά που γίνεται απόπειρα ταξινόμησης τόσων πολλών ειδών μελιού και τόσων πολλών δειγμάτων με την τεχνική (LIBS) η οποία είναι γρήγορη, μη παρεμβατική, δεν απαιτεί πρότερη επεξεργασία των δειγμάτων και έχει την δυνατότητα επιτόπου εφαρμογής με άμεσα αποτελέσματα και σε πραγματικό χρόνο.