ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ

Α. Το πρόγραμμα των μαθημάτων διαμορφώνεται όπως φαίνεται στον Πίνακα 1.

Πίνακας 1. Πρόγραμμα μαθημάτων ανά εξάμηνο σπουδών.

ΜΓΑΠ: Μάθημα Γενικού και Ανθρωπιστικού Περιεχομένου, ΜΕ: Μάθημα Ειδίκευσης, Υ: Υποχρεωτικό, ΕΕ: Ελεύθερης Επιλογής

Μαθήματα Ειδίκευσης

Από τα Μαθήματα Ειδίκευσης του επόμενου Πίνακα 2, το μάθημα με αριθμ. 1 διδάσκεται ως Υποχρεωτικό Μάθημα στο Α εξάμηνο, ενώ από τα Μαθήματα Ελεύθερης Επιλογής με αριθμ. 2 έως και 9 οι φοιτητές επιλέγουν ελεύθερα, ανάλογα με το εξάμηνο στο οποίο αυτά προσφέρονται, δύο (2) στο Α εξάμηνο και τρία (3) στο Β εξάμηνο.

Πίνακας 2. Κατάλογος προσφερόμενων Μαθημάτων Ειδίκευσης.

ΜΕ: Μάθημα Ειδίκευσης, Υ: Υποχρεωτικό, ΕΕ: Ελεύθερης Επιλογής

Μαθήματα Γενικού και Ανθρωπιστικού Περιεχομένου

Από τα μαθήματα του επόμενου Πίνακα 3, στο Α εξάμηνο οι φοιτητές διδάσκονται το μάθημα με αριθμ. 1 ως Υποχρεωτικό, ενώ στο Β εξάμηνο επιλέγουν υποχρεωτικά ένα από τα μαθήματα με αριθμ. 2 ή 3, τα οποία εστιάζουν σε θέματα ευρύτερης καλλιέργειας και ευαισθητοποίησης.

Πίνακας 3. Κατάλογος προσφερόμενων Μαθημάτων Γενικού και Ανθρωπιστικού Περιεχομένου.

ΜΓΑΠ: Μάθημα Γενικού και Ανθρωπιστικού Περιεχομένου, Υ: Υποχρεωτικό, ΥΕ: Υποχρεωτικής Επιλογής

Τα Μαθημάτων Γενικού και Ανθρωπιστικού Περιεχομένου του ανωτέρω Πίνακα 3, με δεδομένο τον «οριζόντιο» χαρακτήρα τους, είναι δυνατόν με απόφαση του Τμήματος να προσφέρονται από κοινού ως επιλογές σε όλα τα ΠΜΣ που διοργανώνει. Το κάθε ΠΜΣ μπορεί να περιλαμβάνει υποχρέωση για παρακολούθηση ενός ή περισσοτέρων από αυτά, ανάλογα με τη δομή του.

Β. Σύντομη περιγραφή του περιεχομένου των μαθημάτων

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ

1. Εφαρμοσμένη Ακουστική (Applied Acoustics)

Περιεχόμενο μαθήματος: Ο ήχος ως μηχανική χωροχρονική διαταραχή, πρακτική επίλυση κυματικών εξισώσεων για χαρακτηριστικές περιπτώσεις ηχητικών κυμάτων, ακουστικές πηγές, διάδοση του ήχου σε ανοικτούς χώρους (με έμφαση στη διάδοση στην ατμόσφαιρα) και μετρήσιμα μεγέθη του ήχου. Ηχοαπορροφητικά υλικά και δομές, φράγματα ήχου, διαχυτές ήχου. Ακουστική κλειστών χώρων (διάδοση του ήχου σε μικρούς και μεγάλους κλειστούς χώρους, κυματική, γεωμετρική και στατιστική μελέτη της ανάπτυξης του ηχητικού πεδίου). Χαρακτηριστικά μεγέθη που κρίνουν την ποιότητα της αναπαραγωγής της μουσικής και της ομιλίας μέσα σε έναν κλειστό χώρο σε άμεση σχέση με τον τρόπο που ο άνθρωπος αντιλαμβάνεται τον ήχο (φυσιολογική ακουστική/ ψυχοακουστική). Αρχές ακουστικής σχεδίασης κλειστών χώρων, ακουστικά σφάλματα και διορθωτικές επεμβάσεις. Ακουστική μοντελοποίηση και πρόβλεψη. Μελέτες περίπτωσης με χρήση λογισμικών προσομοίωσης της ανάπτυξης του ηχητικού πεδίου σε κλειστούς χώρους και λογισμικών ηχοπροστασίας. Επίδραση του θορύβου στον άνθρωπο. Ακουστικές μετρήσεις.

2. Ηλεκτρακουστική (Electroacoustics)

Περιεχόμενο μαθήματος: Δομικές μονάδες της ηλεκτρακουστικής αλυσίδας (εγγραφής και αναπαραγωγής). Ηλεκτρακουστικά ανάλογα, μοντελοποίηση, δομή και λειτουργία ηλεκτρακουστικών ενεργοποιητών (μεγαφώνων) και αισθητήρων (μικροφώνων). Τύποι μικροφώνων και χρήσεις τους. Τύποι μεγαφώνων. Αρχιτεκτονικές ηχείων. Σχεδίαση ηχείων (επιλογή αρχιτεκτονικής και μεγαφώνων, σχεδίαση καμπίνας και δικτυώματος διαχωρισμού συχνοτήτων). Τεχνικά χαρακτηριστικά ηχείων. Ηλεκτρικές και ηλεκτρακουστικές μετρήσεις για την αξιολόγηση ηχείων. Τοποθέτηση ηχείων και μικροφώνων στο χώρο. Σχεδίαση ηλεκτρακουστικών εγκαταστάσεων. Τυπικές μελέτες περίπτωσης ηλεκτρακουστικών εγκαταστάσεων. Χρήση δημοφιλών λογισμικών προσομοίωσης και σχεδίασης, καθώς και δημοφιλών μετρητικών συστημάτων.

3. Ηλεκτρονικά Ήχου (Audio Electronics)

Περιεχόμενο μαθήματος: Το μάθημα εστιάζει στις ηλεκτρονικές διατάξεις και συστήματα αναλογικής και ψηφιακής επεξεργασία ακουστικών σημάτων. Τα αντικείμενα που καλύπτονται αφορούν τη σχεδίαση αναλογικών και ψηφιακών ενισχυτών ισχύος, προενισχυτές και μίκτες, εξασθενητές, αναλογικά φίλτρα και ισοσταθμιστές, διατάξεις καθυστέρησης (Delay), τροφοδοτικά συστήματα για χρήση με ηλεκτρονικά ήχου, μετρητές στάθμης (VI Meters), κονσόλες και συστήματα διαχείρισης πηγών ηχητικού σήματος, ψηφιακή εγγραφή, και MIDI.

4. Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων Ήχου και Φωνής (Digital Processing of Audio and Speech Signals)

Περιεχόμενο μαθήματος: Το μάθημα εμβαθύνει τόσο σε θεωρητικό όσο και σε πρακτικό επίπεδο, στις τεχνικές και τεχνολογίες ψηφιακής επεξεργασίας σημάτων ήχου και φωνής που συναντώνται σε σύγχρονες υπηρεσίες και συστήματα. Εξετάζονται σε κοινό πλαίσιο ζητήματα όπως, μοντέλα ψηφιακής χρονικής και φασματικής αναπαράστασης (π.χ. Harmonic plus residual, Filter Bank etc.), η χρονική και τονική τροποποίηση, η συσταδοποίηση (clustering), η ταξινόμηση και ο αυτόματος διαχωρισμός σημάτων (speech & audio separation), η αποθορυβοποίηση (enhancement & de-noise), η συμπίεση (compression & coding). Για τα σήματα ήχου αναλύονται ειδικότερα θέματα όπως τα ψηφιακά εφέ καθώς και τα μεγέθη που συναντώνται στη ψηφιακή επεξεργασία ήχου (π.χ. dynamic range processing κ.α.). Για το σήμα φωνής, εξετάζονται οι επικρατέστερες τεχνολογίες σύνθεσης (concatenative, statistical parametric & Neural Network based) και αναγνώρισης φωνής (HMM & DNN based) που εφαρμόζονται σε συστήματα αλληλεπίδρασης και ψηφιακών βοηθών.

5. Συμπίεση, Μετάδοση και Ροή Ψηφιακού Περιεχομένου (Compression, Broadcasting and Streaming of Digital Content)

Περιεχόμενο μαθήματος: Στο πρώτο μέρος του μαθήματος γίνεται ανασκόπηση βασικών αρχών, όπως δειγματοληψία, υπερδειγματοληψία, κβαντισμός, μορφοποίηση θορύβου, αναπαράσταση, και κωδικοποίηση ψηφιακών δεδομένων. Ακολουθούν απωλεστική / μη-απωλεστική συμπίεση, αλγόριθμοι συμπίεσης στα πεδία χρόνου / συχνότητας και η ανάλυση υποκειμενικών χαρακτηριστικών σημάτων εικόνας και ήχου. Παρουσιάζονται κατόπιν τα πρότυπα συμπίεσης MPEG-1, MPEG-2, ενώ γίνεται αναφορά στα πρότυπα H.264/H.265. Μετάδοση και διανομή σύμφωνα με την οικογένεια προτύπων DVB (ειδικά DVB-T2 και DVB-S2) και DAB. Ροές μέσω IP δικτύων: πρωτόκολλα μετάδοσης και ελέγχου (RTP/RTSP), υπηρεσίες OTT, scalable multicasting, πρότυπα DVB-IPTV και MPEG-DASΗ. Εφαρμογές κινητών τηλεφώνων.

6. Επεξεργασία Εικόνας και Βίντεο (Image and Video Processing)

Περιεχόμενο μαθήματος: Ανασκόπηση στους γραμμικούς μετασχηματισμούς  δύο διαστάσεων (2D Discrete Fourier Transform, 2D Discrete Cosine Transform, κ.α.) και εισαγωγή σε μη γραμμικούς (μορφολογικοί, κ.α.). Πρόσθετοι μετασχηματισμοί κυματιδίων 2D-DTWT. Βασικές αρχές κωδικοποίησης και συμπίεσης εικόνας κατά τα πρότυπα JPEG, JPEG2000. Φίλτρα ανίχνευσης υφής/Gabor. Σύγχρονες τεχνικές επεξεργασίας εικόνας βασισμένες στην αραιή κωδικοποίηση μέσω της εκμάθησης λεξικών (L0: K-SVD, L1, κ.α.) και της αραιής αναπαράστασης μέσω L0:OMP και L1:LASSΟ. Εφαρμογές inpaint, denoise, και super-resolution διαμέσου αραιών αναπαραστάσεων με χρήση διεπαφής λογισμικού SPAMS και KSVD. Σύγχρονες τεχνικές εξαγωγής χαρακτηριστικών μεγεθών από την εικόνα, όπως: Scale-Invariant Feature Transform (SIFT), Speed-Up robust transform (SURG), Histogram of Gradients (HoG), Bag of Words (BoW), Vector of Locally Aggregated Descriptors (VLAD), Locally Linear Embedding (LLE), Locality-constrained Linear Coding (LLC), indexing Vtree κ.α. για εφαρμογές κατηγοριοποίησης και ανίχνευσης αντικειμένων. Επέκταση των ανωτέρω εννοιών και τεχνικών σε 3 διαστάσεις (κινούμενη εικόνα, video). Επεξεργασία 3D σήματος, ακολουθίες εικόνων, φίλτρα για σήματα video, εκτίμηση και αντιστάθμιση κίνησης αντικειμένου σε video, κωδικοποίηση και συμπίεση video. Βιομηχανικές εφαρμογές.

7. Τεχνολογία Στούντιο και Μετάδοσης (Studio and Broadcast Technology)

Περιεχόμενο μαθήματος: Τα αντικείμενα που καλύπτονται αφορούν τη δόμηση τηλεοπτικού στούντιο (εγκαταστάσεις, δόμηση καλωδιώσεων, τοπολογίες, οπτικοακουστικά μέσα, φωτισμός), σύγχρονες τεχνολογίες λήψης εικόνας και ήχου (ψηφιοποίηση εικόνας και ήχου, πρωτόκολλα συμπίεσης, ανάλυση SD, HD, 4K πρωτόκολλα SDI, SDIHD), χώρος ελέγχου (control room) (διαχείριση , ρυθμίσεις και τελική παραγωγή οπτικοακουστικού περιεχομένου, τρόποι και τεχνολογίες), video over IP (τεχνολογίες μετάδοσης και μετατροπής οπτικοακουστικού υλικού μέσω διαδικτύου), TV studio cloud services (αποθήκευση και διαχείριση οπτικοακουστικού υλικού σε υπηρεσία Cloud), Hybrid TV (επεξεργασία και δρομολόγηση οπτικοακουστικού υλικού σε διαφορετικά υβριδικά περιβάλλοντα), διαχείριση μετάδοσης (broadcast management) (τεχνολογίες απομακρυσμένης ή τοπικής διαχείρισης τηλεοπτικής ροής), SDI/IP (τεχνολογίες για τη δυνατότητα δημιουργίας υβριδικών ροών  SDI σε IP).

8. Τρισδιάστατη Απεικόνιση, Γραφικά Υπολογιστών και Κινούμενα Σχέδια (3D imaging, Computer graphics and Animation)

Περιεχόμενο μαθήματος: Εισαγωγή στο 3D imaging. Στερεοσκοπική όραση, βάθος και παράλλαξη. Στερεοσκοπική / ολογραφική απεικόνιση και προβολή. Τομογραφία. Εφαρμογές στην υγεία και την πολιτιστική κληρονομιά. Εισαγωγή στα γραφικά μέσω υπολογιστή. Βασικές αρχές σχεδίασης και εργαλεία λογισμικού. Διδιάστατη και τρισδιάστατη σχεδίαση και απεικόνιση, γεωμετρικά μοντέλα, προγραμματισμός σε C++, OpenGL, Maya 3D, Blender, Unity. Animation / κίνηση στις 2 και στις 3 διαστάσεις. Εισαγωγή στην οπτική απόδοση (rendering) και τα οπτικά εφφέ, φωτοσκιάσεις και υφή (visual effects, illuminations, shadowing, raytracing, texture). Case studies: σχεδίαση και ανάπτυξη εφαρμογών σε ψηφιακά παιχνίδια, sports και εικονικά περιβάλλοντα.

9. Περιβάλλοντα Εμβύθισης και Διαδραστικής Διασκέδασης (Immersive and Interactive Entertainment Environments)

Περιεχόμενο μαθήματος: Φυσική και τεχνητή αντίληψη – διαστάσεις του φυσικού και του εικονικού χώρου. Εισαγωγή στα περιβάλλοντα επαυξημένης, εικονικής και μικτής πραγματικότητας (AR/VR/MR). Τεχνολογίες αιχμής για επαύξηση και για εμβύθιση, οπτική, ακουστική και απτική εμβύθιση, αλγόριθμοι και ανοικτές προκλήσεις. Ανάπτυξη εφαρμογών λογισμικού AR/VR/MR, γωνίες θέασης και ρύθμιση κάμερας. Ενσωμάτωση συνιστωσών φυσικού και συνθετικού ήχου/ομιλίας και εικόνας σε ενιαίο εικονικό περιβάλλον, με χρήση εργαλείων λογισμικού. Διαδραστικά περιβάλλοντα σε 2 και 3 διαστάσεις. Σχεδίαση και υλοποίηση ψηφιακών εικονικών χώρων για ηλεκτρονικά παιχνίδια, με ενσωμάτωση ήχου και εικόνας. Περιεχόμενο με τη μορφή video για gaming. Χρήση εργαλείων για 3D σχεδίαση και προγραμματισμό παιγνιωδών και διαδραστικών ηλεκτρονικών περιβαλλόντων. Case studies στους τομείς της διασκέδασης, της άθλησης (e-Sports) και της εκπαίδευσης.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΓΕΝΙΚΟΥ ΚΑΙ ΑΝΘΡΩΠΙΣΤΙΚΟΥ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ

1. Μεθοδολογία Έρευνας – Τεχνική Συγγραφή (Research Methodology – Technical Writing)

Περιεχόμενο μαθήματος: (α) Εισαγωγή στην ορολογία της έρευνας, βασική και εφαρμοσμένη έρευνα, θέματα σχεδιασμού και υλοποίησης ερευνητικών δράσεων, παραγωγής υποστηρικτικού – επεξηγηματικού υλικού και διάχυσης/δημοσίευσης των αποτελεσμάτων. Ηθική της έρευνας, πνευματικά δικαιώματα και αποφυγή λογοκλοπής. Διεθνές πλαίσιο δημοσίευσης αποτελεσμάτων (περιοδικά, συνέδρια, ημερίδες), κύρος και εμβέλεια των πηγών και μέσων δημοσίευσης, τρόποι πρόσβασης (συνδρομητικός, ανοικτός) σε δημοσιεύσεις, θέματα αξιολόγησης δημοσιεύσεων και διαχείρισης εκδόσεων. Μέθοδοι βιβλιογραφικής έρευνας με σύγχρονα διαδικτυακά εργαλεία. Μηχανισμοί αναζήτησης και αποδελτίωσης πληροφορίας. Τυποποιημένες μέθοδοι παρουσίασης της βιβλιογραφίας και των αναφορών σε άρθρα (π.χ. Chicago, Harvard, APA, κ.α.).

(β) Μέθοδοι ποιοτικής και ποσοτικής έρευνας. Έρευνα πεδίου, έρευνα δράσης, μελέτη περίπτωσης. Βασικές έννοιες πληθυσμού, δείγματος, δειγματοληψίας, ακρίβειας, αμεροληψίας, αξιοπιστίας. Στατιστική επεξεργασία ποσοτικών στοιχείων με χρήση εργαλείων λογισμικού.

(γ) Συγγραφή τεχνικών κειμένων (αναφορών, άρθρων, περιλήψεων, παρουσιάσεων). Δομή, περιεχόμενο, μορφοποίηση, ορολογία, γλώσσα, έκφραση. Εξάσκηση με παραδείγματα από το γνωστικό αντικείμενο του Τμήματος. Εργαλεία λογισμικού για συγγραφή δημοσιεύσεων, μαθηματικών τύπων, πινάκων κλπ. (π.χ. Latex). Μηχανισμοί συνεργασίας, σχολιασμού και διορθώσεων (collaborative editing, versioning and commenting).

2. Επιστήμη, Τεχνολογία και Κοινωνία (Science, Technology and Society)

Περιεχόμενο μαθήματος: Μάθημα εισαγωγής στο διεπιστημονικό πεδίο Επιστήμη, Τεχνολογία, Κοινωνία, γνωστό και ως Σπουδές Επιστήμης και Τεχνολογίας (Science, Technology, Society or Science and Technology Studies – STS).

Το πεδίο αυτό αξιοποιεί συμβολές από ένα εύρος προσεγγίσεων από την Ιστορία, Κοινωνιολογία, Φιλοσοφία και Ανθρωπολογία της Επιστήμης και της Τεχνολογίας, την Επιστημονική και Τεχνολογική Πολιτική, την Ερευνητική Πολιτική, την Πολιτική για την Έρευνα και την Ανάπτυξη, την Βιομηχανική Πολιτική, τα Οικονομικά της Τεχνολογίας, καθώς και αρκετά διεπιστημονικά πεδία: Σπουδές Φύλου, Περιβαλλοντικές Σπουδές, Σπουδές Καινοτομίας, Σπουδές Δικαίου, Σπουδές Διακυβέρνησης, Σπουδές Διακινδύνευσης, Σπουδές Αναπηρίας. Θα δοθεί ιδιαίτερη έμφαση στην αξιοποίηση του διεπιστημονικού αυτού πεδίου για την κατανόηση ζητημάτων που σχετίζονται με τις μεγάλες προκλήσεις της εποχής μας: καταστροφή της φύσης, εικονοποίηση της πραγματικότητας, παρέμβαση στη φύση μέσω βιοεπιστημών / βιοτεχνολογίας.

Επιμέρους κεφάλαια που καλύπτονται στο μάθημα:

(α) Καινοτομία και Επιχειρηματικότητα (Μελέτη του ανταγωνιστικού περιβάλλοντος, Στρατηγική των επιχειρήσεων και στρατηγική καινοτομίας, Καινοτομία και ο κύκλος ζωής των προϊόντων, Κουλτούρα και καινοτομία, Τυπολογίες ηγεσίας και καινοτομία, Θεωρίες πολυπλοκότητας σχεδιασμός και καινοτομία, Συστεμική σκέψη, Διεθνής ανταγωνισμός και καινοτομία, Εισαγωγή νέου προϊόντος, Τύποι και μορφές χρηματοδότησης μιας νέας επιχείρησης, Δεξιότητες και τρόπος σκέψης του επιχειρηματία).

(β) Πράσινη Ανάπτυξη, Ανακύκλωση & Κυκλική Οικονομία (Αρχές αειφορίας, πράσινη ανάπτυξη, βιομηχανική οικολογία, ανακύκλωση και ανάκτηση υλικών και ενέργειας, κυκλική οικονομία, ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά απόβλητα (WEEE), περιβαλλοντική προστασία, ευρωπαϊκοί και διεθνείς κανονισμοί (RoHS, WEEE), συμμόρφωση και προοπτικές σε διεθνές και εθνικό επίπεδο.

(γ) Δίκαιο, Οικονομία και Ηθική στην επιλογή εναλλακτικών έργων Ηλεκτρολόγου Μηχανικού.

3. Ιστορία της Τεχνολογίας – Τεχνολογίες του μέλλοντος και Προκλήσεις (History of Technology – Future Technologies and Challenges)

Περιεχόμενο μαθήματος: Μάθημα εισαγωγής στην ιστορία της τεχνολογίας, εστιασμένο στους αιώνες της νεωτερικότητας, το οποία όμως περιλαμβάνει και σύγκριση με άλλες περιόδους (ειδικά την ελληνική και ελληνιστική αρχαιότητα). Καλύπτει εισαγωγικά το Αναγεννησιακό ‘Θέατρο των Μηχανών’, τον πειραματισμό με τις ατμομηχανές κατά τον Διαφωτισμό, την εισαγωγή της έννοιας ‘τεχνολογία’ με την εδραίωση της Βιομηχανικής Επανάστασης (ατμός), την διευρυμένη αναπαραγωγή του προτύπου της ατμομηχανής μέσω της ηλεκτρογεννήτριας και του ηλεκτρονικού υπολογιστή, παράλληλα με την επιμήκυνση και σύνδεση των κυκλωμάτων ατομικών μηχανών σε δίκτυα, στο πλαίσιο αυτού που περιγράφεται συχνά ως Δεύτερη (Ηλεκτρισμός) και Τρίτη (Πληροφορία) τεχνολογική επανάσταση.

Το μάθημα καλύπτει αναλυτικά την ιστορία των μηχανικών, με έμφαση στην ιστορία των Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών μηχανικών. Θα μελετηθεί η ιστορία της διαμόρφωσης των αντικειμένων, των εννοιών και των πρακτικών των Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών μηχανικών, η ιστορία των εκπαιδευτικών, επιστημονικών, επαγγελματικών (επιμελητήρια) και άλλων (κράτος, επιχειρήσεις) θεσμών με τους οποίους συνδέθηκαν, καθώς και η ιστορία των ζητημάτων και των ιδεολογιών που τους απασχόλησαν, σε εθνικό και διεθνές επίπεδο.

Τέλος το μάθημα καλύπτει τις αναδυόμενες τεχνολογίες που θεωρείται ότι θα επικρατήσουν στο άμεσο μέλλον, όπως νανοτεχνολογία, βιολογικοί υπολογιστές, αεροδιαστημική τεχνολογία, εικονική παρουσία, κ.α., και τις προκλήσεις για την κοινωνία και το άτομο που φέρνουν μαζί τους.