Εφαρμογές της Ψηφιακής Επεξεργασίας Σημάτων

Μάθημα επιλογής του Τομέα ΥΑ που παίρνει τα βασικά της ψηφιακής επεξεργασίας σημάτων και τα εφαρμόζει σε συγκεκριμένα προβλήματα: πολυρυθμική επεξεργασία, εκτίμηση τυχαίων σημάτων (Wiener, προσαρμοστικά φίλτρα, Kalman), ιδιο-ανάλυση για αναγνώριση προσώπων (eigenfaces) και αραιές αναπαραστάσεις (K-SVD). Αξιολογείται, κατά το περίγραμμα, με προφορική εξέταση και με εργαστηριακές ασκήσεις σε MATLAB και Python/TensorFlow. Στο Discord υπάρχουν πολύ λίγες πληροφορίες, οπότε ο οδηγός στηρίζεται κυρίως στο επίσημο περίγραμμα και στο υλικό του eClass.

Τι λένε οι φοιτητές Περίγραμμα ⬇ Κατέβασε για AI

Με μια ματιά

Εξάμηνο	Εαρινό (μάθημα επιλογής)
ECTS	5 Κατάλογος
Ώρες/εβδομάδα	2 θεωρία + 1 φροντιστήριο + 2 εργαστήριο Κατάλογος
Τομέας	ΥΑ
Διδάσκων 2025-26	Εμμ. Ψαράκης Κατάλογος
Επίσημο περίγραμμα	Περίγραμμα
Συνιστώμενα προαπαιτούμενα	Δεν βρέθηκαν πληροφορίες.
Βιβλιογραφία	McClellan–Schafer–Yoder «Θεμελιώδεις Έννοιες της Επεξεργασίας Σημάτων» (μετάφραση Ψαράκη, Φιλομάθεια 2006)· Παπούλης «Πιθανότητες, Τυχαίες Μεταβλητές και Στοχαστικές Διαδικασίες» (Τζιόλα 1994)

Τι θα μάθεις

Η ύλη, σύμφωνα με το Περίγραμμα (Κατάλογος), περιλαμβάνει «μεταξύ άλλων»:

• Πολυρυθμική επεξεργασία: υπερ- και υποδειγματοληψία, φίλτρα αλλαγής ρυθμού, πολυσταδιακή υλοποίηση, πολυφασική ανάλυση, συστοιχίες φίλτρων και φίλτρα τέλειας ανακατασκευής.
• Εκτιμητές τυχαίων σημάτων: γραμμικοί εκτιμητές, φίλτρα Wiener, αλγόριθμος Levinson, προσαρμοστικά φίλτρα και φίλτρο Kalman.
• Εκτίμηση συχνοτήτων με ιδιο-ανάλυση του μητρώου αυτοσυσχέτισης.
• Αναγνώριση προσώπων με μοντελοποίηση χαμηλής τάξης.
• Αραιές αναπαραστάσεις και επεξεργασία σημάτων με αυτές.
• Κατηγοριοποίηση εικόνων με αναγεννητικά δίκτυα.

Οι διαφάνειες του eClass που έχουμε στον φάκελο ακολουθούν περίπου την ίδια ύλη (eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)):

Θέμα	Αρχείο
Υλοποίηση FIR φίλτρων	eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)
Εκτίμηση τυχαίων σημάτων	eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)
Γραμμική εκτίμηση τυχαίων σημάτων (δύο ενότητες)	eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)
Σύστημα σηματοδότησης DTMF	eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)
Μετατροπή A/D	eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)
Πολυρυθμική επεξεργασία	eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)
Έλεγχος υποθέσεων	eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)

Το DSP_APPL_open_6.pdf έχει τίτλο «Προεπισκόπηση» (eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)).

Πώς βαθμολογείται

• Τελική προφορική εξέταση στα ελληνικά, με ερωτήσεις σύντομης απάντησης και ερωτήσεις σε βάθος κατανόησης. Τα αποτελέσματα ανακοινώνονται μετά την εξέταση και ο φοιτητής μπορεί να ρωτήσει ή να αμφισβητήσει τον βαθμό του. Περίγραμμα (Κατάλογος)
• Το εργαστήριο αξιολογείται με δια ζώσης έλεγχο της λειτουργικότητας των αλγορίθμων που υλοποιεί ο φοιτητής σε MATLAB και Python/TensorFlow. Περίγραμμα (Κατάλογος)
• Κατά φοιτητή (Οκτώβριος 2022) το μάθημα έχει προφορική εξέταση, αλλά «όχι του ίδιου στυλ» με την προφορική σε άλλο μάθημα σημάτων· ο ίδιος δεν ήταν βέβαιος και ίσως το μπέρδευε με άλλο μάθημα επιλογής, άρα το Discord από μόνο του δεν αποδεικνύει τίποτα. Discord 2022-10 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)
• Για το πώς συνδυάζονται ο βαθμός εργαστηρίου και ο βαθμός της προφορικής, και για βάση επιτυχίας: Δεν βρέθηκαν πληροφορίες.

Εργασίες & εργαστήρια

Το περίγραμμα αναφέρει έξι (6) εργαστηριακές ασκήσεις με τεχνικές αιχμής πάνω στις παραπάνω ενότητες (Περίγραμμα). Στον φάκελο eClass υπάρχουν τα παρακάτω (δεν είναι σαφές ποια χρονιά ανήκει το καθένα· οι σημειώσεις φέρουν ημερομηνία Οκτώβριος 2019):

• Άσκηση 2 — εξαγωγή του φόντου από τα καρέ ακολουθίας βίντεο με ιδιοανάλυση/SVD, με τρία αρχεία δεδομένων .mat (campus, lobby, bootstrap), σε MATLAB: eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
• Άσκηση 3 — αναγνώριση προσώπων (eigenfaces) με τη βάση ORL, 40 άτομα × 10 εικόνες 92×112 σε pgm: eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
• Άσκηση 4 — εκμάθηση λεξικού και αραιή κωδικοποίηση (GenOMP και K-SVD), σε MATLAB με Python ως bonus, με δεδομένα στο dataset.zip: eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
• Φυλλάδιο «Εργαστήριο 11» για κατωφλίωση εικόνας: eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο). Δεν είναι βέβαιο ότι ανήκει στις τρέχουσες ασκήσεις (το ύφος και η αρίθμηση διαφέρουν από τις υπόλοιπες).

Τον Ιούνιο 2026 φοιτητής ρώτησε πού βρίσκεται το eigenfaces.zip για την εργασία με τις 2000 φωτογραφίες που αναφέρεται στις διαφάνειες, και μετέφερε συνδέσμους που του έστειλαν για πιθανά datasets: Landscape Pictures (Kaggle), UTKFace, CelebA και LFW. Στο Discord δεν υπάρχει απάντηση για το ποιο dataset ζητείται τελικά. Discord 2026-06 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)

Εξετάσεις

Δεν υπάρχει φάκελος Previous Exams/ για το μάθημα: δεν έχουμε θέματα ούτε μεταγραφές. Το περίγραμμα λέει ότι η εξέταση είναι προφορική (Περίγραμμα), άρα δεν αναμένεται γραπτό θέμα.

Τι λένε οι συζητήσεις για τη διαδικασία: - Η ημερομηνία συμφωνείται με την παρέα που εξετάζεται. Στα τέλη Ιουνίου 2025 φοιτητές συζητούσαν πότε θα εξεταστούν, επειδή ο διδάσκων θα επέστρεφε σε περίπου μία εβδομάδα, και κατέληξαν στην Παρασκευή 11/7. Στις 3 Ιουλίου 2025 συντονίζονταν ποιοι θα προσέλθουν και ο φοιτητής που οργάνωνε είπε ότι θα ενημερώσει τον διδάσκοντα. Discord 2025-07 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο) - Τον Σεπτέμβριο 2025 φοιτητής ρώτησε αν υπάρχει ενδιαφερόμενος για εξέταση τον Σεπτέμβρη. Δεν υπάρχει απάντηση. Discord 2025-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)

Για το τι ρωτά η προφορική στην πράξη, σε τι βάθος και πόσο διαρκεί: Δεν βρέθηκαν πληροφορίες. Ως προετοιμασία έχουμε μόνο τις διαφάνειες και τις ασκήσεις (παραπάνω)· το περίγραμμα τονίζει «σε βάθος κατανόηση» των βασικών αντικειμένων.

Δυσκολίες & παγίδες

• Η εξέταση είναι προφορική και η ημερομηνία κλείνει με συνεννόηση φοιτητών και διδάσκοντα. Το 2025 ο διδάσκων έλειπε προσωρινά και κατά φοιτητές συμφωνήθηκε για Παρασκευή 11/7/2025, οπότε αξίζει να ρωτήσεις έγκαιρα για ημερομηνία. Discord 2025-06 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)
• Τα datasets των εργασιών δεν είναι πάντα εύκολο να βρεθούν: το 2026 φοιτητής δεν βρήκε το eigenfaces.zip που αναφέρεται στις διαφάνειες. Στον φάκελο eClass υπάρχει η βάση ORL με το README της. Discord 2026-06 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)

Υλικό & τρόπος μελέτης

• Ευρετήριο όλου του υλικού eClass: eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο). Το κείμενο των pdf υπάρχει ως .pdf.md δίπλα σε κάθε αρχείο.
• Ιδιοανάλυση και μοντελοποίηση χαμηλής τάξης: eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
• Εκμάθηση λεξικού και αραιή κωδικοποίηση: eClass (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
• Διαφάνειες θεωρίας: βλ. πίνακα στο «Τι θα μάθεις».
• Ο φάκελος other/ έχει μόνο ένα στιγμιότυπο οθόνης της εργασίας με τα datasets (Ιούν. 2026) και μια αποθηκευμένη σελίδα του μαθήματος· δεν περιέχουν σημειώσεις.
• Το 2021, σε αίτημα σημειώσεων, το bot του καναλιού παρέπεμψε στα pinned μηνύματα· δεν έχουμε αντίγραφο σημειώσεων φοιτητών. Discord 2021-11 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)

Προτεινόμενη σειρά μελέτης (πρόταση από το περίγραμμα, όχι από φοιτητές): πρώτα πολυρυθμική επεξεργασία και FIR, μετά εκτίμηση τυχαίων σημάτων (Wiener, προσαρμοστικά), και τέλος οι εφαρμογές με ιδιοανάλυση και λεξικά.

Συχνές ερωτήσεις

• Πώς διδάσκεται; Το 2020: δια ζώσης και ταυτόχρονα stream στο Discord, κατά φοιτητή. Discord 2020-10 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)
• Έχει προφορική εξέταση; Ναι κατά το περίγραμμα. Κατά φοιτητή (2022) είναι διαφορετικού ύφους από την προφορική σε άλλο μάθημα σημάτων. Discord 2022-10 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)
• Υπάρχουν σημειώσεις από μαθήματα που έχασα; Το 2021 η απάντηση ήταν να δεις τα pinned μηνύματα του καναλιού. Discord 2021-11 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)
• Μέχρι πότε είναι οι ασκήσεις του eClass; Το 2021 φοιτητής ρώτησε για προθεσμία παράδοσης των ασκήσεων που ανέβηκαν στο eClass· δεν υπήρξε απάντηση στο Discord. Discord 2021-11 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)
• Πού βρίσκω το dataset για την εργασία με τα πρόσωπα; Στο eClass (Άσκηση3/eigenfaces, βάση ORL)· για την εργασία του 2026 αναφέρθηκαν Kaggle datasets (UTKFace, CelebA, LFW). Discord 2026-06 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)
• Πώς κλείνει η ημερομηνία εξέτασης; Το 2025 κανονίστηκε για Παρασκευή 11/7 μετά από συνεννόηση της παρέας. Discord 2025-07 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)

Πηγές & αξιοπιστία

• Επίσημο περίγραμμα (ανάκτηση 2026-10-07): το μόνο πλήρες στοιχείο για ύλη και αξιολόγηση. Ο κατάλογος και το περίγραμμα συμφωνούν σε 5 ECTS. Περίγραμμα
• Discord: μόλις 35 μηνύματα σε 6 περιόδους (2020-21 έως 2025-26), πολλά από αυτά οργάνωση ραντεβού ή σύνδεσμοι. Δεν υπάρχουν εμπειρίες εξέτασης, βαθμολόγηση ή συμβουλές μελέτης. Discord (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)
• eClass: 16 αρχεία με εξαγόμενο κείμενο (διαφάνειες, φυλλάδια εργαστηρίου, ασκήσεις 2-4 με δεδομένα). Οι σημειώσεις εργαστηρίου είναι του 2019 και δεν γνωρίζουμε πόσο ταυτίζονται με την τρέχουσα ύλη.
• Εξετάσεις: δεν υπάρχουν θέματα ούτε μεταγραφές.
• Ο διδάσκων του καταλόγου 2025-26 είναι ο Εμμ. Ψαράκης, ο ίδιος που αναφέρεται στις συζητήσεις του 2020 και 2025.

Αρχεία του φακέλου

Παράγεται αυτόματα από tools/render_readmes.py — αλλαγές εδώ χάνονται στην επόμενη εκτέλεση.

Φάκελος	Περιεχόμενο
discord/ (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)	6 περίοδοι συζητήσεων Discord · 35 μηνύματα
eclass/ (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)	428 αρχεία · 16 κείμενα (sidecar)
other/	2 αρχεία (1 εικόνες)