BEGIN:VCALENDAR VERSION:2.0 PRODID:-//TUC//Events//EN CALSCALE:GREGORIAN BEGIN:VTIMEZONE TZID:Europe/Athens TZNAME:EEST DTSTART:19700329T030000 RRULE:FREQ=YEARLY;BYDAY=-1SU;BYMONTH=3 BEGIN:STANDARD TZOFFSETFROM:+0200 TZOFFSETTO:+0300 TZNAME:EET DTSTART:19701025T040000 RRULE:FREQ=YEARLY;BYDAY=-1SU;BYMONTH=10 END:STANDARD END:VTIMEZONE BEGIN:VEVENT CREATED:20260220T150047Z LAST-MODIFIED:20260220T150047Z DTSTAMP:20260909T122119Z UID:1788945679@tuc.gr SUMMARY:Παρουσίαση Διπλωματικής Εργασίας κ. Νικολάου Χατζηδήμου - Σχολή ΗΜΜΥ LOCATION: DESCRIPTION:https://www.ece.tuc.gr/el/katalogos- ekdiloseon?tx_tucevents2_tuceventsdi splay%5Baction%5D=show&tx_tucevents2 _tuceventsdisplay%5Bcontroller%5D=Ev ent&tx_tucevents2_tuceventsdisplay%5 Bevent%5D=8326&cHash=ee6efe703d17aaa 0a5c7c21153ec325e\nΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗ Σ\n Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών\n Πρόγραμμα Π ροπτυχιακών Σπουδών\n ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠ ΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ\n Νικολάου Χατζηδ ήμου\n με θέμα\n Συντονισμός Σμήνους Drones για Εντοπισμό και Παρακολούθ ηση Δυναμικών Περιβαλλοντικών Φαινομ ένων\n Drone Swarm Coordination for Detection and Monitoring of Dynamic Environmental Phenomena\n Εξεταστική Επιτροπή\n Καθηγητής Μιχαήλ Γ. Λαγο υδάκης (Σχολή ΗΜΜΥ, Επιβλέπων)\n Καθ ηγητής Θρασύβουλος Σπυρόπουλος (Σχολ ή ΗΜΜΥ)\n Καθηγητής Παναγιώτης Παρτσ ινέβελος (Σχολή ΜΗΧΟΠ)\n Περίληψη\n Οι δυναμικοί περιβαλλοντικοί κίνδυνο ι αποτελούν μία κρίσιμη πρόκληση για τη διαχείριση καταστροφών, λόγω της ταχέως εξελισσόμενης έντασής τους κ αι των απρόβλεπτων ορίων τους. Οι δα σικές πυρκαγιές αποτελούν το κύριο π εδίο εφαρμογής της παρούσας μελέτης και επιλέχθηκαν λόγω των χωρικά περί πλοκων περιμέτρων τους, αλλά και επε ιδή το μέτωπο διάδοσης της πυρκαγιάς λειτουργεί ως δυναμικό εμπόδιο που επιβάλλει γεωμετρικούς περιορισμούς πραγματικού χρόνου στην περιοχή παρα κολούθησης. Τα συμβατικά συστήματα π αρακολούθησης, όπως οι δορυφόροι ή τ α μεμονωμένα μη επανδρωμένα αεροσκάφ η (UAVs), συχνά στερούνται της χωροχ ρονικής ανάλυσης που απαιτείται για τη συνεχή επίγνωση της κατάστασης σε αυτά τα πολύπλοκα περιβάλλοντα. Για την αντιμετώπιση αυτού του περιορισ μού, η παρούσα διπλωματική εργασία π ροτείνει μια Ιεραρχική Αρχιτεκτονική Σμήνους Drones, η οποία εφαρμόζει μ ια υβριδική στρατηγική ελέγχου, συνδ υάζοντας αποτελεσματικά τον κεντρικό σχεδιασμό υψηλού επιπέδου με αποκεν τρωμένες reactive συμπεριφορές. Στο πλαίσιο ενός περιβάλλοντος προσομοίω σης πλέγματος, βασισμένο σε Stochast ic Cellular Automata για τη διάδοση της πυρκαγιάς, το σύστημα χρησιμοποι εί έναν κεντρικό leader agent για τη δημιουργία των αρχικών διαδρομών κα ι τη βελτιστοποίηση της κατανομής πό ρων για τα subordinate drones του σμ ήνους. Παράλληλα, οι subordinate age nts πλοηγούνται βάσει των αρχικών δι αδρομών σε ένα περιβάλλον με εμπόδια , με στόχο τον εντοπισμό των εστιών της πυρκαγιάς και εκτελούν μια αποκε ντρωμένη λογική παρακολούθησης, όταν ανατίθενται σε μία περίμετρο φωτιάς , διατηρώντας επιτήρηση από κοντινή απόσταση. Αυτή η αρχιτεκτονική αξιολ ογείται συγκριτικά με δύο βασικές δι αμορφώσεις ως σημεία αναφοράς: ένα σ τοχαστικό random walk (που αντιπροσω πεύει μία αμιγώς αντιδραστική αναζήτ ηση) και μία συστηματική σάρωση (που αντιπροσωπεύει μία εξαντλητική αναζ ήτηση). Τα πειραματικά αποτελέσματα που διεξήχθησαν σε διάφορα μεγέθη σμ ήνους, μεγέθη περιβάλλοντος και αρχι κό αριθμό σημείων ανάφλεξης, επιδεικ νύουν ότι το προτεινόμενο ιεραρχικό σμήνος εξισορροπεί επιτυχώς την ταχύ τητα διεκπεραίωσης της αποστολής με την εξοικονόμηση πόρων. Στη φάση του εντοπισμού, το σύστημα προσφέρει κα λύτερη ενεργειακή απόδοση σε σύγκρισ η με τις μεθόδους εξαντλητικής αναζή τησης, ενώ στη φάση της παρακολούθησ ης επιτυγχάνει υψηλά ποσοστά κάλυψης της πυρκαγιάς. Επιπλέον, η ανάλυση επεκτασιμότητας του συστήματος επιβε βαιώνει ότι, διατηρώντας σταθερή την πυκνότητα των πρακτόρων στην περιοχ ή επιχείρησης, η προτεινόμενη αρχιτε κτονική μετριάζει αποτελεσματικά την πολυπλοκότητα των μεγαλύτερων περιβ αλλόντων, διατηρώντας γρήγορους χρόν ους εντοπισμού των σημείων πυρκαγιάς και υψηλής ποιότητας κάλυψη παρακολ ούθησής τους, ακόμη και όταν επεκτεί νεται η περιοχή ενδιαφέροντος.\n Abs tract\n Dynamic environmental hazard s present a critical challenge for d isaster management due to their rapi dly evolving intensity and unpredict able boundaries. Wildfires serve as the primary use case for this study, selected for their spatially comple x perimeters and because the propaga ting fire front acts as a dynamic ob stacle that imposes real-time geomet ric constraints on the monitoring ar ea. Conventional monitoring systems, such as satellites or single UAVs, often lack the spatiotemporal resolu tion required for persistent situati onal awareness in these complex sett ings. To address this limitation, th is diploma thesis proposes a Hierarc hical Drone Swarm Architecture that employs a hybrid control strategy, e ffectively combining centralized hig h-level planning with decentralized reactive behaviors. Within a grid-ba sed simulation framework based on St ochastic Cellular Automata for simul ating fire propagation, the system u tilizes a centralized leader agent t o generate the initial paths and opt imize the resource allocation for th e subordinate drones of the swarm. S imultaneously, the subordinate agent s navigate based on the initial path s in the obstacle environment to det ect the fire spots and execute a dec entralized tracking logic, when they are assigned to a fire perimeter, m aintaining close-range surveillance. This architecture is evaluated agai nst two baseline configurations: a s tochastic random walk (representing purely reactive search) and a system atic sweep (representing exhaustive search). Experimental results across varying swarm sizes, environmental scales, and initial fire ignition po ints demonstrate that the proposed h ierarchical swarm successfully balan ces mission speed with resource cons ervation. In the detection phase, th e system delivers superior energy ef ficiency compared to exhaustive sear ch methods, while in the monitoring phase it achieves high fire-tracking coverage. Furthermore, scalability analysis confirms that by maintainin g a constant agent density in the op erational area, the proposed archite cture effectively mitigates the comp lexity of larger environments, susta ining rapid detection times and high -quality monitoring coverage even as the region of interest expands.\n M eeting ID: 95875350571\n Password: 8 69224\n STATUS:CONFIRMED ORGANIZER;RSVP=FALSE;CN=TUC;CUTYPE=TUC:mailto:webmaster@tuc.gr DTSTART:20260224T170000 DTEND:20260224T180000 TRANSP:OPAQUE CLASS:DEFAULT END:VEVENT END:VCALENDAR