About The Project

Goals & Objective

Με βάση την αναγκαιότητα συνεχούς παρακολούθησης του περιβάλλοντος και των υποδομών στην τεκτονικά και σεισμικά ενεργή περιοχή του Ελληνικού «SuperSite» (Κορινθιακός, Ιόνια νησιά κλπ.) στο συνεργατικό έργο ΠΡΟΙΟΝ θα γίνει η ανάπτυξη τριών τεχνολογικών πρωτοτύπων προϊόντων (με χαρακτηριστικά που πρώτη φορά υλοποιούνται) καθώς και η επαλήθευση/χαρακτηρισμός αυτών:  

1.

Ανάπτυξη αλγορίθμων επεξεργασίας πολυπαραμετρικών δεδομένων με τη χρήση ευφυών μεθόδων

2.

InSAR ανακλαστήρα (με έλεγχο θερμικής διαστολής/συστολής)

3.

Ηλεκτρονική πλατφόρμα (e- πλατφόρμα) με κωδική ονομασία ΠΡΟΙΟΝ

Στην πλατφόρμα γίνεται ανάπτυξη μεθοδολογίας συνδυαστικής χρήσης σε real time και near real time των μετρήσεων από MEMS επιταχυνσιόμετρα 3 αξόνων, από διαφορική συμβολλομετρία εικόνων ραντάρ, από δέκτες GNSS (GPS) και από σαρωτές Laser και χωρικής αποτύπωσης των αποτελεσμάτων.

Σχήμα 1. Τα όρια του Ελληνικού Supersite Enceladus

Ένα κύριο τμήμα του έργου θα είναι η επεξεργασία των πληροφοριών μέσω ευφυών μεθόδων ανάλυσης δεδομένων. Τα τελευταία χρόνια οι μέθοδοι της μηχανικής μάθησης (machine learning) και της βαθιάς μάθησης (Deep learning) δεδομένων προώθησαν σημαντικά των τομέα της ανάλυσης δεδομένων. Έδωσαν επίσης τη δυνατότητα σε επιστήμες, στις οποίες η επεξεργασία μεγάλου όγκου ιστορικών δεδομένων (πχ. στη Γεωλογία) που είναι αναπόσπαστο κομμάτι, να σημειώσουν ραγδαίες και σημαντικές εξελίξεις. Παρόλα αυτά η επεξεργασία δεδομένων δεν πρέπει να είναι αποκομμένη από τον ανθρώπινο παράγοντα αλλά πρέπει να μπορεί να συνδυάζει τις γνώσεις των ειδικών με τις πληροφορίες που μπορούν να εξαχθούν από τα δεδομένα ώστε να δημιουργούνται εξελιγμένα και βελτιστοποιημένα εργαλεία λήψης αποφάσεων. Στην παρούσα πρόταση για να μπορέσουν να υλοποιηθούν τα όσα εν συντομία παρουσιάστηκαν παραπάνω είναι ανάγκη να χρησιμοποιηθούν νέες και προηγμένες επιστημονικές θεωρίες. Τέτοιες νέες θεωρίες είναι οι μέθοδοι των ασαφών γνωστικών δικτύων (ΑΓΔ) οι οποίες από κοινού με αλγορίθμους μηχανικής μάθησης (machine learning) θα μπορέσουν να δώσουν ένα σύγχρονο εργαλείο λήψης και υποστήριξης αποφάσεων για την παρακολούθηση κρίσιμων υποδομών.

Τα ασαφή γνωστικά δίκτυα (ΑΓΔ) είναι μια νέα και καινοτόμος μέθοδος που ανήκει στον κλάδο της υπολογιστικής νοημοσύνης παρουσιάστηκε για πρώτη φορά από τον bart kosko το 1986 [1]. Προσφέρουν τη δυνατότητα αντιμετώπισης προβλημάτων με τρόπο παρόμοιο με αυτόν του ανθρώπινου εγκεφάλου, μέσω δηλαδή μιας διαδικασίας η οποία μπορεί να περιλαμβάνει ασαφείς και διφορούμενες καταστάσεις. Κατά αυτόν τον τρόπο προσφέρουν έναν οικονομικό, ευέλικτο και εύκολο τρόπο να μοντελοποιήσουν τη συμπεριφορά συστημάτων. Η ερευνητική ομάδα του ΕΑΡ του ΠΠ υπό την καθοδήγηση του Καθ. Πέτρου Γρουμπού συνέχισε αυτές τις θεωρίες και έχει αναπτύξει νέες μεθοδολογίες με πάρα πολύ καλά και χρήσιμα αποτελέσματα που τυγχάνουν παγκόσμιας αναγνώρισης. Εξαιτίας των ιδιαιτεροτήτων που έχει κάθε υποδομή (φυσική ή/και ανθρώπινη) είναι απαραίτητη η χρήση τεχνικών μηχανικής μάθησης προκειμένου να επιτυγχάνεται ο συνδυασμός της γνώσης των χρηστών με τα δεδομένα τα οποία θα λαμβάνονται από τους μετρητές ώστε να εξασφαλίζεται η καλύτερη γνώση του συστήματος και η επίτευξη των πλέον σωστών και ακριβή αποτελέσματα.

Ειδικότερα η προτεινόμενη πλατφόρμα/web application θα υλοποιεί: 

 

α.

Με χρήση ειδικών αλγορίθμων που θα αναπτυχθούν σε σχεδόν πραγματικό χρόνο (near real time) εφαρμογή συγχώνευσης δεδομένων από MEMS επιταχυνσιόμετρα 3 αξόνων & GPS GNSS full system και θα παράγει μεταβολές μετακινήσεων και την παραμόρφωση

β.

Με χρήση ειδικών αλγορίθμων που θα αναπτυχθούν σε δεύτερο near real time χρόνο, θα παράγονται συμβολογραφήματα από δεδομένα ραντάρ με χρήση μόνιμων ανακλαστήρων και τα αποτελέσματα αυτά θα «καλιμπράρονται (ελέγχονται, βαθμονομούνται, προσαρμόζονται) από τα αποτελέσματα του α.

Οι συνολικές μετατοπίσεις θα ελέγχονται με βάση τα αποτελέσματα της αποτύπωσης με σαρωτές laser και θα παράγεται συνολικός χάρτης μεταβολών, μετακινήσεων και παραμόρφωσης. Το σύνολο της μεθοδολογίας και των τριών νέων τεχνολογικών προϊόντων θα αποτελέσει «εμπορικό πρωτοποριακό προϊόν» για χρήση στην ελληνική, ευρωπαϊκή και παγκόσμια αγορά. Η παρούσα πρόταση υποβάλλεται από μία σύμπραξη 2 ερευνητικών φορέων και 2 εταιρειών, που κατέχουν εξέχουσα θέση τόσο στην έρευνα όσο και στην παραγωγή προηγμένων συστημάτων παρακολούθησης της σεισμικής επιτάχυνσης και των μικρομετακινήσεων της επιφάνειας της Γης. Το οργανόγραμμα μιας πλήρους διεπιστημονικής ομάδας εξασφαλίζει την επιτυχή υλοποίηση των στόχων του έργου.

Για την επιτυχία του στόχου της ανάπτυξης τεχνολογικά καινοτόμων και άρτιων προϊόντων για την παρακολούθηση των υποδομών στον ευρύτερο χώρο του Ελληνικού Supersite (Σχήμα 1) είναι απαραίτητο να τηρηθεί μια διαδικασία κατανόησης και αιτίασης των επιμέρους τεχνολογιών καθώς και πρόβλεψης ποιοτικά και ποσοτικά των στοιχείων που περιγράφουν την συμπεριφορά τόσο των επιταχυνσιομέτρων όσο και των μόνιμων σταθμών GNSS όπως και των μεθοδολογιών συμβολομετρίας και σάρωσης με laser. Με άξονα την επαρκή κάλυψη των αναγκών και την απρόσκοπτη λειτουργία του συστήματος αλλά και το χαμηλό κόστος στην συνεχή παρακολούθηση του περιβάλλοντος και των υποδομών στην «τεκτονικά και σεισμικά ενεργή περιοχή του Ελληνικού SuperSite», θα σχεδιαστεί η τελική διασύνδεση των επιμέρους στοιχείων (αισθητήρας, σύστημα μετρήσεων GPS, συμβολομετρίας) με τη λογική της δημιουργίας ενός ολοκληρωμένου συστήματος και της κάλυψης των αναγκών του χρήστη. Η ερευνητική αυτή πρόταση είναι απολύτως εναρμονισμένη με το πλαίσιο για τη μείωση του κινδύνου καταστροφών (Sendai Framework for Disaster Risk Reduction). Ειδικότερα εστιάζει σε τρεις από τους επτά βασικούς στόχους του framework και ειδικότερα στη μείωση των πιθανών ζημιών σε κρίσιμες εγκαταστάσεις, στη μείωση του αριθμού των ανθρώπων που θα επηρεαστούν από μία καταστροφή και στη μείωση του κόστους των πιθανών ζημιών.

Skip to content