Μάθημα : Επεξεργασία Σημάτων

Αγαπητοί/ές φοιτητές/τριες,

Καλώς ήρθατε στο μάθημα «Επεξεργασία Σημάτων» για το χειμερινό εξάμηνο 2026–2027.

Παρότι το χειμερινό εξάμηνο ξεκινά επίσημα τη Δευτέρα 28 Σεπτεμβρίου 2026, κατά την πρώτη εβδομάδα δεν θα πραγματοποιηθούν μαθήματα λόγω απουσίας του διδάσκοντα. Η διδασκαλία του μαθήματος θα ξεκινήσει τη δεύτερη εβδομάδα του εξαμήνου, δηλαδή την εβδομάδα 5–9 Οκτωβρίου 2026, σύμφωνα με το ωρολόγιο πρόγραμμα (Πέμπτη 8 Οκτωβρίου 2026 και ώρα 09:00-11:00).

Τι πραγματεύεται το μάθημα;

Ο βασικός στόχος του μαθήματος είναι να μελετήσουμε πώς μπορούμε, ξεκινώντας από μετρήσεις που περιέχουν θόρυβο και αβεβαιότητα, να εξάγουμε χρήσιμη πληροφορία, να εκτιμήσουμε άγνωστες ποσότητες, να φιλτράρουμε δεδομένα και τελικά να παρακολουθήσουμε την εξέλιξη δυναμικών συστημάτων.

Θα ξεκινήσουμε από βασικά προβλήματα προσαρμογής μοντέλων σε δεδομένα και Linear Least Squares και, μέσα από πραγματικά παραδείγματα, θα εισαγάγουμε σταδιακά τα απαραίτητα εργαλεία γραμμικής άλγεβρας, πιθανοτήτων, στατιστικής και βελτιστοποίησης.

Μεταξύ άλλων, θα ασχοληθούμε με:

• Linear Least Squares, προβολές, QR, SVD, conditioning και regularization,

• πολυδιάστατα και πολυκαναλικά σήματα, εικόνες και πολυδιάστατα φίλτρα,

• τυχαία διανύσματα, covariance matrices, correlated noise και whitening,

• Maximum Likelihood Estimation,

• MAP και Bayesian parameter estimation,

• Bayesian Linear Regression, posterior και predictive distributions,

• Nonlinear Least Squares, Jacobians, Gauss–Newton και Levenberg–Marquardt,

• Linear MMSE και Wiener Filtering στον χρόνο και στη συχνότητα,

• state-space models,

• και τέλος Kalman Filtering και sensor fusion.

Η μαθηματική θεωρία δεν θα παρουσιάζεται αποκομμένα από τις εφαρμογές. Θα ξεκινάμε όσο γίνεται από ένα συγκεκριμένο πρόβλημα και θα εισάγουμε τα μαθηματικά εργαλεία που χρειαζόμαστε για να το μοντελοποιήσουμε, να το λύσουμε και να το υλοποιήσουμε σε κώδικα.

Αξιολόγηση του μαθήματος – δύο εναλλακτικές επιλογές

Για το φετινό ακαδημαϊκό έτος θα πρέπει να επιλέξετε έναν από δύο τρόπους εξέτασης:

1. Μόνο τελική εξέταση

Μπορείτε να επιλέξετε να αξιολογηθείτε αποκλειστικά μέσω της τελικής εξέτασης, η οποία θα πραγματοποιηθεί στο Υπολογιστικό Κέντρο (ΚΥΠΕΣ).

Στην περίπτωση αυτή, η τελική εξέταση θα αντιστοιχεί στο 100% της βασικής βαθμολογίας του μαθήματος.

2. Εξέταση πολλαπλών σταδίων

Εναλλακτικά, μπορείτε να επιλέξετε την εξέταση πολλαπλών σταδίων, στην οποία μέρος της αξιολόγησης πραγματοποιείται σταδιακά κατά τη διάρκεια του εξαμήνου μέσω ενδιάμεσων προγραμματιστικών εξετάσεων.

Για όσους/ες επιλέξουν αυτή τη διαδικασία:

• οι ενδιάμεσες προγραμματιστικές εξετάσεις θα αντιστοιχούν συνολικά στο 40% του τελικού βαθμού,

• ενώ το υπόλοιπο 60% θα προκύπτει από την τελική εξέταση στο ΚΥΠΕΣ.

Οι δύο τρόποι εξέτασης είναι εναλλακτικοί: θα πρέπει να επιλέξετε είτε μόνο τελική εξέταση είτε εξέταση πολλαπλών σταδίων.

Εγγραφή στην εξέταση πολλαπλών σταδίων

Όσοι/ες επιθυμείτε να συμμετάσχετε στην εξέταση πολλαπλών σταδίων θα πρέπει να εγγραφείτε στην αντίστοιχη Ομάδα Χρηστών στο eClass έως και την Τετάρτη 7 Οκτωβρίου 2026.

Λόγω των διαθέσιμων υπολογιστικών και οργανωτικών πόρων, η εξέταση πολλαπλών σταδίων θα έχει μέγιστο αριθμό 150 συμμετεχόντων.

Παρακαλούμε, επομένως, όσοι/ες ενδιαφέρεστε για αυτή τη μορφή εξέτασης να πραγματοποιήσετε την εγγραφή σας εγκαίρως.

Ενδιάμεσες Προγραμματιστικές Εξετάσεις

Στο πλαίσιο της εξέτασης πολλαπλών σταδίων θα πραγματοποιούνται ενδιάμεσες προγραμματιστικές εξετάσεις περίπου ανά τέσσερις εβδομάδες.

Κάθε εξέταση θα έχει διάρκεια ~2 ώρες και θα βασίζεται σε ένα πρακτικό πρόβλημα σχετικό με την ύλη που έχει προηγηθεί.

Σε κάθε ενδιάμεση εξέταση:

• οι φοιτητές/τριες θα χωρίζονται τυχαία σε ομάδες περίπου 5 ατόμων,

• η σύνθεση των ομάδων θα είναι διαφορετική σε κάθε εξέταση,

• κάθε ομάδα θα λαμβάνει διαφορετικό πρόβλημα,

• θα πρέπει να μοντελοποιήσετε το πρόβλημα, να το επιλύσετε και να υλοποιήσετε τη λύση σε κώδικα,

• δεν θα υπάρχει πρόσβαση στο Internet,

• θα υπάρχει πρόσβαση μόνο στο απαραίτητο υλικό μέσω eClass,

• και η αξιολόγηση του κώδικα θα γίνεται αυτόματα μέσω unit tests.

Η λογική των ενδιάμεσων εξετάσεων δεν είναι η απομνημόνευση τύπων. Στόχος είναι να μπορείτε, όταν σας δοθεί ένα νέο πρακτικό πρόβλημα, να αναγνωρίσετε τη μαθηματική του δομή, να επιλέξετε την κατάλληλη μέθοδο και να τη μετατρέψετε σε σωστή και λειτουργική υπολογιστική υλοποίηση.

Οι ενδιάμεσες προγραμματιστικές εξετάσεις αποτελούν συνολικά το 40% του βαθμού για όσους/ες επιλέξουν την εξέταση πολλαπλών σταδίων.

Τελική εξέταση

Η τελική εξέταση θα πραγματοποιηθεί στο Υπολογιστικό Κέντρο (ΚΥΠΕΣ) και θα έχει υπολογιστικό/προγραμματιστικό χαρακτήρα.

Η βαρύτητά της εξαρτάται από τον τρόπο εξέτασης που έχετε επιλέξει:

• 100% της βασικής βαθμολογίας για όσους/ες επιλέξουν μόνο τελική εξέταση,

• 60% της βασικής βαθμολογίας για όσους/ες συμμετέχουν στην εξέταση πολλαπλών σταδίων.

Όπως και στα υπόλοιπα προγραμματιστικά μέρη του μαθήματος, η αξιολόγηση θα πραγματοποιείται αυτόματα μέσω unit tests.

Αναλυτικές οδηγίες σχετικά με τη μορφή και τους κανόνες διεξαγωγής της τελικής εξέτασης θα δοθούν κατά τη διάρκεια του εξαμήνου.

Προαιρετικές προγραμματιστικές ασκήσεις – έως +10% bonus

Κατά τη διάρκεια του εξαμήνου θα δίνονται επίσης προαιρετικές προγραμματιστικές ασκήσεις για επιπλέον εξάσκηση στις έννοιες και τις μεθόδους που παρουσιάζονται στις διαλέξεις.

Η επιτυχής ολοκλήρωσή τους μπορεί να προσθέσει έως και +10% bonus συνολικά στη βαθμολογία του μαθήματος.

Και οι προαιρετικές ασκήσεις θα αξιολογούνται αυτόματα μέσω unit tests.

Εβδομαδιαίο φροντιστήριο επίλυσης ασκήσεων

Κάθε Τρίτη, 19:00–20:00, θα πραγματοποιείται μέσω Zoom προαιρετικό φροντιστήριο επίλυσης ασκήσεων διάρκειας μίας ώρας.

Το φροντιστήριο θα είναι αφιερωμένο στην επίλυση ασκήσεων, στην εξάσκηση πάνω στις έννοιες που παρουσιάζονται στις διαλέξεις και στη συζήτηση αποριών που προκύπτουν κατά τη μελέτη του μαθήματος.

Θα ενημερωθείτε για την έναρξη του φροντιστηρίου και για περισσότερες λεπτομέρειες κατά τη διάρκεια των διαλέξεων.

Παρακαλούμε να παρακολουθείτε τακτικά τις Ανακοινώσεις του eClass, καθώς εκεί θα αναρτώνται οι ημερομηνίες των ενδιάμεσων προγραμματιστικών εξετάσεων, οι προαιρετικές ασκήσεις και όλες οι σχετικές οδηγίες.

Για οποιαδήποτε απορία έχετε τώρα ή κατά τη διάρκεια του εξαμήνου μπορείτε να στέλνετε email στο: costashatz@upatras.gr

Καλή ακαδημαϊκή χρονιά να έχουμε!

Οι διδάσκοντες