Η παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματεύεται το πρόβλημα της βραχυπρόθεσμης πρόβλεψης της συγκέντρωσης της γλυκόζης στον υποδόριο χώρο σε άτομα με σακχαρώδη διαβήτη τύπου 1 και υπό κανονικές συνθήκες διαβίωσης. Η διδακτορική διατριβή αποτελείται από τρία μέρη. Στο πρώτο μέρος, προσεγγίσαμε το συγκεκριμένο πρόβλημα μέσω μίας χρονικά-αμετάβλητης συνάρτησης παλινδρόμησης διανυσμάτων υποστήριξης, η αξιολόγηση (εκπαίδευση και έλεγχος) της οποίας πραγματοποιήθηκε ξεχωριστά για τον κάθε ασθενή. Η είσοδος του μοντέλου περιγράφει το πρόσφατο ιστορικό της υποδόριας γλυκόζης, την επίδραση του φαγητού και της θεραπείας ινσουλίνης, την κατανάλωση ενέργειας κατά τις φυσικές δραστηριότητες, και χρονική πληροφορία αναφορικά με την ώρα της ημέρας κατά την οποία πραγματοποιείται η πρόβλεψη. Εξετάζοντας διαφορετικές περιπτώσεις εισόδου, ποσοτικοποιήσαμε την επίδραση κάθε μεταβλητής στο σφάλμα πρόβλεψης της συγκέντρωσης της γλυκόζης, και δείξαμε ότι ο συνδυασμός πολύ-μεταβλητών δεδομένων βελτιώνει σημαντικά το σφάλμα πρόβλεψης. Εν συνεχεία, εξετάσαμε τη συμπεριφορά του προτεινομένου μοντέλου ως προς την πρόβλεψη των μεμονωμένων υπογλυκαιμικών επεισοδίων. Η μελέτη αυτή μας οδήγησε στην εισαγωγή νέων μεταβλητών εισόδου οι οποίες στοχεύουν να περιγράψουν την επίδραση της προηγηθείσας υπογλυκαιμίας, της άσκησης και του νυχτερινού ύπνου στην εκδήλωση ενός υπογλυκαιμικού επεισοδίου, οι οποίες και βελτίωσαν την ευαισθησία και τη θετική προγνωστική αξία του μοντέλου. Στο δεύτερο μέρος της παρούσας διδακτορικής διατριβής προχωρήσαμε σε τεχνικές κατάταξης χαρακτηριστικών για την αξιολόγηση της προβλεπτικής αξίας του συνόλου των χαρακτηριστικών, με απώτερο στόχο την εξατομίκευση της εισόδου της συνάρτησης παλινδρόμησης της συγκέντρωσης της γλυκόζης στον υποδόριο χώρο. Ειδικότερα, χρησιμοποιήσαμε τον αλγόριθμο τυχαίων δασών και τον αλγόριθμο RReliefF, και μέσω μιας διαδικασίας εμπρόσθιας διαδοχικής επιλογής χαρακτηριστικών, διερευνήσαμε την επίδραση των πιο σημαντικών χαρακτηριστικών στο σφάλμα πρόβλεψης των βασιζόμενων σε συναρτήσεις πυρήνα μοντέλων παλινδρόμησης (παλινδρόμηση διανυσμάτων υποστήριξης και Gaussian διαδικασίες). Στο τρίτο μέρος της παρούσας διδακτορικής διατριβής, προτείναμε την προσαρμοστική εκμάθηση και πρόβλεψης της βραχυπρόθεσμη πορείας την υποδόριας συγκέντρωσης της γλυκόζης στον διαβήτη τύπου 1 μέσω αραιών αναπαραστάσεων προσαρμοστικών φίλτρων πυρήνα. Ειδικότερα, οι αλγόριθμοι που εξετάσαμε αποτελούν αναπαραστάσεις της μεθόδου ελαχίστων μέσων τετραγώνων και επαναληπτικών ελαχίστων τετραγώνων στον χώρο συναρτήσεων Hilbert με αναπαραγωγικό πυρήνα. Παράλληλα, επαληθεύσαμε ότι, όταν λαμβάνονται υπόψιν οι εξωγενείς είσοδοι, υπάρχει συστηματική βελτίωση της ποιότητας των προβλέψεων, ως προς την ομαλότητα και τη χρονική υστέρηση, καθώς και μείωση του σφάλματος στις κρίσιμες περιοχές της υπογλυκαιμίας και υπεργλυκαιμίας.