Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı Tez Koleksiyonu

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12573/418

Browse

Now showing 1 - 20 of 95

LTE Ağları için Servis Kalitesi Odaklı Aşağı Yönlü Zamanlama Algoritması: Kenar Kullanıcıları Üzerine İnceleme
(2016) Uyan, Osman Gökhan; Güngör, Vehbi Çağrı; 01. Abdullah Gül University
4G/LTE (Long Term Evolution) en modern kablosuz mobil genişbant teknolojisidir. LTE-A kullanıcıların yüksek bağlantı hızlarına ulaşmalarını sağlar. Bu yüksek hızları sağlayabilmek için OFDM teknolojini kullanır; OFDM sistem kaynaklarını hem frekans hem de zaman alanlarında sunar. Bu kaynakların atanması işi baz istasyonunda çalışan bir zamanlama algoritması tarafından yapılır. Bu tezde, mevcut zamanlama algoritmaları iki şekilde değerlendirilmektedir. Önce algoritmaların performansları çıktı ve adillik yönüyle incelenmektedir. Daha sonra, yeni bir adillik ölçütü sunulmaktadır: QoS-haberdar adillik; sistemin, kullanıcıların bekleme zamanı taleplerine cevap verebildiği ölçüde adil olduğunu varsayar. Yine mevcut algoritmaların performansları bu ölçü ile incelenmiştir. Ayrıca bu metriklere göre özellikle hücre kenar kullanıcılarının elde ettiği çıktıları, sistemin adilliğini ve klasik adilliği artırırken diğer algoritmalarla kıyaslandığında hücre toplam çıktısında çok büyük düşüşe neden olmayan yeni bir algoritma önerilmektedir.
PERFORMANCE EVALUATIONS OF SINGLE MODE OPTICAL RECEIVER FOR DEGRADED VISUAL FIELD AND PHOTONIC LANTERN BASED COHERENT DETECTION
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2016) ORAN, ABDULLAH; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; ORAN, ABDULLAH; 01. Abdullah Gül University
Imaging at degraded visual environments is one of the biggest challenges in today’s imaging technologies. Especially military and commercial rotary wing aviation is suffering from impaired visual field in sandy, dusty, marine and snowy environments. For example, during landing the rotor churns up the particles and creates dense clouds of highly scattering medium, which limits the vision of the pilot and may result in an uncontrolled landing. The vision in such environments is limited because of the high ratio of scattered photons over the ballistic photons that have the image information. In this thesis, we propose to use optical spatial filtering (OSF) method in order to eliminate the scattered photons and mainly collect the ballistic photons at the receiver. OSF is widely used in microscopy; to the best of our knowledge this thesis will be the first application of OSF for macroscopic imaging. Our experimental results show that most of the scattered photons are eliminated using the spatial filtering in a highly scattering degraded visual field. The results are compared with a standard broad area photo detector which shows the effectiveness of spatial filtering. Free space optical systems have applications in different areas such as laser ranging, three-dimensional imaging, weather predictions and optical wireless communication. Some applications require very high performance free space optical systems that are not available today. The need of systems with higher performance and lower size, weight and power (SWaP) is the biggest research motivation of free space optical systems. Between various detection techniques, vi coherent optical detection comes forward for applications that require high sensitivity and bandwidth. Coherent detection based LIDAR systems have the potential to provide quantum noise limited performance. However coherent systems suffer from poor free space to fiber collection efficiency due to the single mode detection characteristics and small size of the optical fiber. In order to overcome this problem, photonic lantern is introduced to effectively collect the multimode beam coming from free space and convert it to a number of single mode fibers. The photonic lantern consists of a multimode fiber to a number of single-mode fibers. The collection efficiency enhancement of photonic lanterns have been investigated, however there is no study on the signal to noise ratio –performance- improvement on the photonic lantern based free space coherent systems. In this thesis; the effect of random distribution of the optical power in the 19-port photonic lantern will be investigated mathematically. The photonic lantern based coherent detection system performance will also be simulated by using the MATLAB software. The output of this thesis may open the path to experimental demonstration and maybe even to a prototype.
QOS-AWARE DOWNLINK SCHEDULING ALGORITHM FOR LTE NETWORKS: A CASE STUDY ON EDGE USERS
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2016) UYAN, OSMAN GÖKHAN; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Elektrik & Elektronik Mühendisliği Bölümü; UYAN, OSMAN GÖKHAN; 01. Abdullah Gül University
4G/LTE (Long Term Evolution) is the state of the art wireless mobile broadband technology. It allows users to take advantage of high internet speeds. It makes use of the OFDM technology to offer high speed, which supplies the system resources both in time and frequency domain. The allocation of these resources is operated by a scheduling algorithm running on the base station. In this thesis, we investigate the performance of existing downlink scheduling algorithms in two ways. First we look at the performance of the algorithms in terms of throughput and fairness metrics. Second, we suggest a new fairness criterion, QoS-aware fairness which accepts that the system is fair if it can supply the users with the packet delays that they demand, and we evaluate the performance of the algorithms according to this metric. We also propose a new algorithm according to these two metrics, which especially increase the throughput gained by the edge users, the QoS-fairness, and classical fairness of the system without causing a big degradation in cell throughput when compared to other schedulers.
Mikro Nano Manyetik Parçacıkları Kullanarak Biyosensörlerin Hassasiyetini İyileştirme
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2016) OMARY MUSTAFA, MZAVA; Mzava, Omary Mustafa; İçöz, Kutay; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; OMARY MUSTAFA, MZAVA; 01. Abdullah Gül University
Halihazırda, manyetik boncuklar gibi mikro/nano parçacıklar sadece biyosensörlerden sinyal elde etmek için değil, aynı zamanda biyosensörlerden elde edilen sinyalleri güçlendirmek için de kullanılmaktadır. Hem algılama hem de işaret artırımı için çoğunlukla antikor-antijen bağlanması gibi biyomoleküllerin etkileşimi esasına dayalı bağlanmalar kullanılır. Bu biyomoleküler bağlanma olayı bir çok dezavantaja sahiptir. Biyomoleküler bağlanma pH ve sıcaklık gibi ortam şartlarına karşı hassastır, bağlanma için kullanılan etiketler pahalıdır ve moleküler bağlanma fazla zaman alabilir. Bu tez çalışmasında, manyetik mikro/nano parçacıkların manyetik etkileşimine dayandırılan ve hiçbir biyomoleküler kaplama gerektirmeyen kısa sürede ve düşük maliyetli sinyal kuvvetlendirme yöntemi geliştirilmiştir. Dış manyetik alana maruz bırakılan manyetik parçacıklar manyetize olurlar ve bu parçacıklar etraflarında bölgesel bir manyetik alan oluşturarak, birbirlerini çekerler. Bu kontrol edilebilen manyetik etkileşim ve topaklanma, optik mikroskoplar ile elde edilen görüntülerdeki piksel alanının veya renk kontrastının yoğunluğundaki değişimler ölçülerek analiz edilebilir. Manyetik alan altındaki manyetik parçacıkların topaklanma dinamikleri teorik ve deneysel olarak irdelenmiştir ve bu yöntemin Escherichia Coli 0157:H7 bakterisine bağlanmış manyetik boncuklara uygulaması gösterilmiştir. Son olarak, bu sinyal kuvvetlendirme yöntemi akış kanalıyla birleştirilmiş ve model hedef protein olarak streptavidinin algılanması gösterilmiştir. Akış kanalı içerisindeki altın yüzey üzerine sabitlenmiş mikro/nano parçacıklar, bu sıvı içerisinde hareket eden demir parçacıkları zincir şeklinde toplar. Manyetik alanda oluşturulan bu topaklanmalar görüntülerin Kontrast Gürültü Oranını artırmak için kullanılır ve böylece elde edilen işaret 6-8 kat artırılır.
Verimli Aydınlatma ve Ekran Teknolojileri için Fotometrik Modellemelerin Gerçekleştirilmesi
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2016) GENÇ, SİNAN; Genç, Sinan; Mutlugün, Evren; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; GENÇ, SİNAN; 01. Abdullah Gül University; 02. Mühendislik Fakültesi; 02.05. Elektrik & Elektronik Mühendisliği
Aydınlatma elemanı olarak ışık saçan diyotların (LED) kullanımı, enerji verimliliği bağlamında zorunlu bir adım olarak ortaya çıkmıştır. Dünya çapında üretilen toplam enerjinin yaklaşık %25'i aydınlatma için kullanılmaktadır. Akkor telli ampullerin aydınlatma elemanı olarak kullanılması Avrupa'nın büyük bir kısmında yasaklanmış ve ışık saçan diyotlar en popüler seçenek olarak bu açığı doldurmuştur. Hem aydınlatma seviyesi hem de enerji verimliliği açısından yüksek performanslı oluşları, daha verimli hale getirilebilmeleri için yeni bir araştırma alanı ortaya çıkarmıştır. Yüksek kaliteli beyaz ışık kullanıldığı ortama göre farklı özellikler gerektirir ve beyaz ışığı oluşturan renk bileşenlerini optimize ederek bu gerekliliklerin sağlanması, bu tezin temel amaçlarından biridir. Ekran teknolojisinde, tüplü televizyonlardan (CRT), organic ışık saçan diyot (OLED) ürünlere gelişme süreci, hem ekran kalitesi hem de enerji verimliliği performansını arttırmıştır. Ekranlardaki renk skalasının, insan gözüyle algılanabilen skalaya doğru genişlemesi temel amaç olduğundan, referans alınan skala sistematik bir şekilde genişlemektedir. Literatürdeki son referans, Rec.2020, insan gözüyle algılanabilen renklerin üçte ikisini kapsamaktadır. Bu tezde, kullanımda olan NTSC renk skalası gibi referanslar da dikkate alınarak Rec.2020 renk gamının genişletilmesi yeni bir amaç olarak tanımlanmıştır. Bu tezde, istenilen kalitedeki beyaz ışığa ulaşabilmek için, renk bileşenlerinin tepe ışıma dalga boyu, ışıma genişliği ve tepe değeri gibi ışıyıcı parametrelerinin sahip olması gereken değerler araştırılmıştır. Her adımda beyaz ışık elde edilmesine rağmen, dört renk bileşeni ile oluşturulan beyaz ışık simülasyonu yüksek kaliteli beyaz ışık gereklilikleri olan renk eşleme indisi >90, renk sıcaklığı <4000K ve optik yayılmanın ışıksal verimi >380lm/Wopt değerlerini aynı anda sağlamıştır. Ek olarak, ekran teknolojisi bağlamında, Rec.2020 renk referansına ulaşabilmek için kolloidal kuantum noktacıklar gibi dar ışıyıcılar ile birlikte 10nm'den daha dar (ultra dar) ışıyıcıların da kullanılmasının uygunluğu belirtilmiştir. Ultra dar ışıyıcılar ile Rec.2020 üçgeninin %99.89'una ulaşılmış ve bu parametreler kullanılarak NTSC referansı da %99,99'dan daha büyük yüzde ile kapsanmıştır. Beklenildiği üzere, dördüncü renk olarak siyan mavisinin kullanılması NTSC referansına göre ulaşılabilen alanı %169,55'ye çıkarmıştır.
Manyetik Levitasyon Sisteminin Kayan Kip ve PID Temelli Referans Takip Kontrolü ve Donanım İçeren Benzetim Testleri
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2016) EROĞLU, YAKUP; Eroğlu, Yakup; Ablay, Günyaz; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; EROĞLU, YAKUP; 01. Abdullah Gül University
Manyetik levitasyon sistemleri birçok alanda sürtünmesiz, güvenli, hızlı ve ekonomik işlem sağlamaya yatkındır. Bu sistemlerin etkinliği ve uygulanabilirliği geri beslemeli kontrol tasarımını zorunlu kılar. Manyetik levitasyon sisteminin pozisyon kontrol problemi, kademeli bir kontrol metoduyla çözülebilir. Bu tezde, kayan kip ve PID temelli kademeli kontrolörler, manyetik levitasyon sistemine yüksek pozisyon kontrol performansı ve dayanıklılığı mümkün kılmak için tasarlandı. Kayan kip temelli kademeli kontrolör manyetik levitasyonu kontrol etmek için önerildi. Ek olarak, iç akım döngüsünün kayan kip temelli kontrolörleri, sistemin elektromanyetik bobinin indüktans ilişkili belirsizliklerin etkilerini elemek için tasarlandı. Dış pozisyon döngüsü için kayan kip temelli kontrolörler, mekanik bölümün doğrusallaştırılmasından kaynaklı denge noktasındaki bozucuları elemek için tasarlandı. Sonuç olarak, bütün kademeli tasarlanmış kontrolörlerin nümerik simülasyon ve deneysel sonuçları, metodun etkinliğini göstermek için gösterildi ve kıyaslandı.
Protein İkincil Yapı Tahmini için Boyut Küçültme
(Abdullah Gül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2017) Görmez, Yasin; Aydın, Zafer; Kaynar, Oğuz; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; 01. Abdullah Gül University; 02. 04. Bilgisayar Mühendisliği; 02. Mühendislik Fakültesi
Gerekli metabolik süreçleri yürüten proteinler insan hayatı için büyük önem taşımaktadır. Proteinlerin fonksiyonları ile üç boyutlu yapıları arasında yakın bir ilişki bulunmaktadır. Dört yapı düzeyi olan proteinlerin bir çoğunun, birincil yapı olarak da adlandırılan amino asit dizilimi bilinmekte ancak üçüncül yapıları bilinmemektedir. Üçüncül yapıların laboratuvar ortamında tespit edilmesinin çok maliyetli ve zor olması, amino asit dizilimini kullanarak yapı tahmini yapan sistemlerin geliştirilmesine neden olmuştur. Protein yapı tahmini yapan sistemlerin en önemli aşamalarından biri ise ikincil yapı etiketlerinin tanımlanması işlemidir. Yeni öznitelik çıkarma yaklaşımları geliştirildikçe yapısal özelliklerin tahmini için kullanılan veri setleri yüksek boyutlara sahip olabilmekte ve kullanılan özniteliklerden bazıları gürültülü veri içerebilmektedir. Bu nedenle uygun sayıda ve doğru öznitelikleri seçmek, iyi bir başarı oranı elde etmek için önemli aşamalardan biridir. Bu çalışmada iki farklı veri seti üzerinde derin oto kodlayıcı kullanılarak boyut düşürme işlemi uygulanmış, temel bileşen analizi, ki-kare, bilgi kazancı, kazanım oranı, korelasyon tabanlı öznitelik seçim teknikleri ve minimum fazlalık maksimum ilgi algoritması gibi çeşitli öznitelik seçim ve boyut düşürme teknikleri ayrıca genetik algoritma, aç gözlü algoritma ve en iyi ilk önce algoritması gibi çeşitli arama stratejileri ile birlikte kullanılarak elde edilen veri setleri ile karşılaştırılmıştır. İkincil yapı tahmin başarısının karşılaştırılması için destek vektör makinası kullanılmıştır.
Farklı Modülasyon Teknikleri ile Su Altı İletişimde Performans Analizi
(Abdullah Gül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2017) Bahçebaşı, Akif; Güngör, Vehbi Çağrı; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; 01. Abdullah Gül University
Sualtı Kablosuz Algılayıcı Ağlarının özellikle veri toplama, sınır güvenliği, kirlilik izleme, sahil araştırma ve taktiksel takip gibi bir çok oşinografi uygulaması son yıllarda pek çok araştırmacının ilgisini çekmeye başlamıştır. Pek çok su altı uygulamasında, su altı sensor düğümlerinin yanında, insansız su altı araçları da su altı kaynaklarının keşfi ve veri toplama gibi işbirliği gerektiren görevlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Su altı ağlarda kurulan bağlantı akustik iletişime dayanmasına rağmen, akustik kanal özellikleri çok ani değişiklikler gösterir ki, bu nedenle kurulan bağlantı kalitesinde, çevresel faktörler ve düğümlerin konumları önemli rol oynar. Bu sebeple su altı ağlarda güvenilir bir iletişimin kurulması oldukça zordur. Bütün bunlardan başka, sinyal kayıpları ve yeniden iletimler enerji kaynaklarının gereksiz sarfiyatına dolaysıyla ağ ömrünün kısalmasına neden olur. Bu tez çalışmasında su altı akustik ağlarda en çok bilinen modülasyon teknikleri kullanılarak farklı derinlik, mesafe ve Bit hata oranına sahip su altı ortamları analiz edilmiştir. Sonuç olarak veri iletimi için gerekli minimum enerji miktarı bulunmuş ve modülasyon teknikleri uygun şekilde kıyaslanmıştır. Simülasyon çalışmalarımızda kanıtlandığı üzere 32-PSK ve 16-QAM teknikleri minimum (optimum) enerji tüketim oranlarına ulaşmıştır. Bundan dolayı ağ tasarımcıları 32-PSK ve 16-QAM modülasyon tekniklerini kullanarak su altı ağların ömrünü artırabilirler.
Lazer ile Oluşturulan Kabarcıkların Göziçi Basınç Ölçümünde Kullanımı
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2017) ALTINDİŞ, FATİH; Altındiş, Fatih; Yılmaz, Bülent; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; ALTINDİŞ, FATİH; 01. Abdullah Gül University; 02. Mühendislik Fakültesi; 02.05. Elektrik & Elektronik Mühendisliği
Günümüzde göz tansiyonu ölçmeye yönelik farklı yaklaşımlar kullanılmaktadır. Ancak, bu yaklaşımlar bazı durumlarda hastaların göz tansiyonunu ölçmekte zorlanmaktadır. En fazla sıkıntı yaşanan durum, gözünden ameliyat geçirmiş kişilerin göz tansiyonunu ölçme konusunda yaşanmaktadır. Bu kişilerin korneası ameliyat sonrası hassaslaştığı için tonometre cihazları ile göz tansiyonu ölçülememektedir. Bu tez çalışması, 1064 nm dalga boyunda çalışan bir Nd:YAG lazer ile sıvı içerisinde oluşturulan kabarcıkların karakteristiğini inceleyerek, göz tansiyonunu bu kabarcıkların boyutlarından ölçmeye yönelik yeni bir yaklaşım geliştirmeyi amaçlamıştır. Bu doğrultuda, öncelikle göz içi ortamına benzeyen yapay bir ortam tasarlanmıştır. Bu ortam içerisinde lazer ile oluşturulan kabarcıkları takip edecek bir görüntüleme sistemi ve bu sisteme entegre çalışan bir görüntü işleme yazılımı geliştirilmiştir. Farklı sıvı basınçlarında lazer ile oluşturulan kabarcık görüntüleri işlenerek kabarcıklara ait özellikler çıkarılmıştır. Sonuçlar göstermiştir ki, lazer ile oluşturulan kabarcıkların hacimleri düşük basınç altında daha fazla olurken, sıvı basıncı arttıkça bu kabarcıkların hacmi azalmaktadır. Elde edilen veriler ışığında, kabarcıklarda meydana gelen bu hacim değişiminin, kabarcığın içinde bulunduğu sıvının basıncını ölçmekte kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Bu çalışma, lazer ile sıvı içerisinde oluşturulan kabarcıklar ile ilgili elde edilen bu verileri kullanarak, gözün ön kamarasında lazer ile kabarcık oluşturmaya ve göz içi basıncını bu kabarcık yardımıyla ölçmeye yönelik yeni bir yaklaşım geliştirmeyi önermektedir.
Protein İkincil Yapısının Tahmini için Sınıflandırma Yöntemlerinin Optimizasyonu
(Abdullah Gül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2017) Uzut, Ömmu Gülsüm; Aydın, Zafer; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; 01. Abdullah Gül University; 02. 04. Bilgisayar Mühendisliği; 02. Mühendislik Fakültesi
Protein ikincil yapı tahmini, proteinin yapısını ve fonksiyonunu anlamak için önemli ve yaygın olarak kullanılan bir aşamadır. İkincil yapı tahmin bilgisi üç boyutlu yapı tahmini için de kullanıldığından protein dizisiyle üç boyutlu yapısı arasında bir köprü olarak görülebilir. Şimdiye kadar, tahmin doğruluk oranını artırmak için birçok yöntem geliştirilmiştir. Yöntemlerin performansını etkileyecek birden fazla durum vardır. Bunlar arasında model hiper-parametrelerinin doğru seçilmesi önem taşımaktadır. Model eğitme sürecinde direkt olarak öğrenilemeyen bu parametrelerin optimize edilmesiyle modellerin hassas olarak ayarlanması mümkündür. Bu sayede aşırı uyum ve eksik uyum gibi davranışlardan kaçınılması amaçlanır. Bu tezde, destek vektör makinesi, derin katlamalı yapay sinir alanları ve rastgele orman yöntemleri bir hibrit sınıflandırıcının ikinci aşamasında kullanılmak üzere optimize edilmiş ve ikincil yapı tahmini problemine uygulanmıştır. Buna ek olarak eğitilen sınıflandırıcılardan elde edilen tahminler bir topluluk yöntemi ile farklı kombinasyonlarda birleştirilmiş ve başarı oranları en zor tahmin koşulu için incelenmiştir. Geliştirilen yöntemlerin doğruluk oranları literatürdeki en iyi yöntemler ile aynı seviyededir ve farklı modellerin birleştirilmesinin tahmin başarısını iyileştirme potansiyeli bulunduğu gösterilmiştir.
Uygulama İhtiyaçları Doğrultusunda Güvenilir İşlemciler Tasarlanması
(Abdullah Gül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2017) Kahira, Albert Njoroge; Yalçın, Gülay; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; 01. Abdullah Gül University
Bir bilgisayar mimarisi tasarlanırken; maliyet, enerji tüketimi ve başarımın yanı sıra düşünülmesi gereken en önemli etkenlerden birisi de güvenilirliktir. Güvenilirlik, bir bilgisayarın ne kadar süre doğru sonuç ürettiğininin ve ne sıklıkla çöktüğünün ya da yanlış sonuç ürettiğinin ölçümüdür (MTTF: İki çöküş arasında geçen süre). Güvenilirlik, diğer tüm faktörleri yani bilgisayarın kapladığı alanı, maliyetini ve başarımını önemli ölçüde etkilediği için, bilgisayar tasarımı sırasında güvenilirlik ve diğer faktörler arasında doğru bir denge kurmak gerekmektedir. Güvenilirlik konusunda son zamanlarda kullanılmaya başlanan etmenlerden bir tanesi de uygulama gereksinimleridir. Her geçen gün uygulamaların ihtiyaç duyduğu bilgisayar hesap yapma gücü artmaktadır. Bu sebeple de tasarımcılar her seferinde daha güçlü ve karmaşık bilgisayarlar tasarlayıp; önce tek bir çipe milyonlarca transistör yerleştirmiş ardından da bir çipte yer alana çekirdek sayısını artırmaya başlamışlardır. Ancak bu durum, bilgisayar sistemlerinde hata oluşması ihtimalini artırmıştır. Bu sebeple de oluşan bu hataların ve mikroişlmecilerin güvenilirliğinin incelendiği çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada, günümüz mikroişlemcilerinin farklı uygulamar açısından güvenilirlik ihtiyaçları incelenmiş, bunun devamında bu uygulamalar için güvenilir mikroişlemci tasarımları ve uygulama ihtiyaçları doğrultusunda güvenilirlik parametrelerini ayarlayacak mekanizmalar önerilmiş. Çalışma kapsamında güvenilirlik ölçütü olarak hata müsamaha değeri kullanılmıştır.
Micro Manyetik ve Parçacıklarının Manipülasyonuna Yönelik Sistem Tasarımı
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) BÖYÜK, MUSTAFA; Böyük, Mustafa; İçöz, Kutay; Ablay, Günyaz; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; BÖYÜK, MUSTAFA; 01. Abdullah Gül University
Manyetik cımbızlar çeşitli uygulamalar ve ölçümler için hücreleri veya biyomolekülleri manipüle edebilir. Tek moleküllü manipülasyonlar için bir elektromanyetik mikro manipülatör tasarlandı, modellendi ve kontrol edildi. Elektromanyetik cımbız mikron boyutlu süperparamanyetik parçacıkları uygun kontrol mekanizması yardımıyla kontrol edebilir. Bu parçacıklar, hedef biyomoleküllerin yakalanması için reseptörler ile fonksiyonel hale getirilebildiğinden dolayı yüklü partiküller harici bir manyetik alan kullanılarak belirli bir yere taşınabilirler. Manyetik tek kutup ve manyetik devre yaklaşımları, manyetik sistemin dinamik denklemini modellemek için bu çalışmada kullanıldı. Ofset akım tabanlı geri besleme ile doğrusallaştırma yaklaşımı bir kontrolör tasarlanarak, sıfır kararlı-durum hatasıyla geniş çalışma koşulları sağlandı. Tek parçacığın konumunu bulmak için görüntü tabanlı algoritma geliştirilmiştir. Türetilmiş model ve kontrol sistemini doğrulamak için sayısal simülasyonlar yapılır. Tasarlanan manyetik sistem, 1 ila 10 mikrometre çapındaki manyetik bir parçacığı 1 amperden az bir akımla kontrol etmek için 1-100 pN arasında kuvvet uygulayabilmektedir. Manyetik yönlendirici sistemi, tek hücre ayrımı, ve biyosensör gelişmeleri için kullanılabilir.
Görüntü İşleme ve Makine Öğrenmesi Yöntemiyle Erken Meme Kanseri Teşhisi
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) TAŞDEMİR, SENA BÜŞRA YENGEÇ; Taşdemir, Sena Büşra Yengeç; Aydın, Zafer; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; TAŞDEMİR, SENA BÜŞRA YENGEÇ; 01. Abdullah Gül University; 02. 04. Bilgisayar Mühendisliği; 02. Mühendislik Fakültesi
Kadınlarda, kanser ölümünün önde gelen nedeni ve en sık görülen kanser türü meme kanseridir. Erken teşhisi ölüm oranını azaltır, bu nedenle erken teşhis çok önemlidir. Dijital mamografi, meme kanserinin erken teşhisi ve tanısında kullanılan yaygın bir tıbbi görüntüleme tekniğidir. İlgili bölgenin (ROI) otomatik olarak saptanması, bir radyolog tarafından daha fazla analiz edilebilecek şekilde anormal alanları işaretlenmesine yardımcı olur. ROI'nin otomatik algılanması, özellik çıkarımı ve sınıflandırılması olmak üzere iki ana aşamaya sahiptir. Öznitelik çıkarma, görüntüyü bir bilgisayar için daha anlaşılır olan başka bir boyuta dönüştürür. İkinci adım, sınıflandırıcı tarafından yapılan kararı (normal veya ROI) içerir. Bu çalışmada, 2D-DWT, HOG, Haralick'in dokusal özellikleri, TAS, LBP, Zernike ve GLCM gibi farklı öznitelik çıkarma yöntemleri kullanılmıştır. Sistemin performansını değerlendirmek için, gerçeklenen sınıflandırıcılar; rastgele orman, lojistik regresyon, k-en yakın komşular (k-NN), naïve Bayes, karar ağacı, destek vektör makinesi (SVM), Adaboost, radyal temelli fonksiyon ağı (RBF-NN), çok katmanlı algılayıcı (MLP), konvolüsyonel sinir ağı (CNN) kullanılmıştır. Kapsamlı deneyler neticesinde, optimum başarıyı veren özellik çıkarma, özellik seçimi ve sınıflandırma yöntemleri tespit edilmiştir. Önerilen yeni ROI tanıma yönteminde görüntü ön işleme aracı olarak CLAHE, öznitelik çıkarmak için 2D-DWT, HOG, Haralick, özellik seçim yöntemi olarak wrapper ve sınıflandırıcı olarak rastgele orman yöntemi kullanılmış ve % 87.5'lik bir doğruluk oranı elde edilmiştir.
Bilgisayar Ağlarında Anormal Durum Tespiti Yapan Öğrenme Yöntemlerinin Geliştirilmesi
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) MUKHANDI, HABIBU SHOMARI; Mukhandi, Habibu Shomari; Aydın, Zafer; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; MUKHANDI, HABIBU SHOMARI; 01. Abdullah Gül University; 02. 04. Bilgisayar Mühendisliği; 02. Mühendislik Fakültesi
Makine öğrenmesi, verilerdeki bilginin bir bilgisayar ya da makina tarafından otomatik olarak öğrenilmesi ve karşılaşılan yeni durumlarda anlamlı bilgi ya da davranışların üretilmesini amaçlar. Bir çok uygulama alanı bulunan makine öğrenmesi daha önce hiç karşılaşılmamış olan sıradışı durumların tespit edilmesi için de kullanılmaktadır. Bilgisayar ağlarındaki siber saldırılar, kredi kartı dolandırıcılığı ve internet sitelerinin linklerine yapılan çok sayıda sahte tıklamalar dünya genelinde ekonomileri ciddi oranda zarara uğratabilecek niteliktedir. Bu tezde üç farklı anormal durum tespiti problemi üzerinde çalışılmıştır: bilgisayar ağlarında saldırı tespiti, kredi kartı dolandırıcılığı tespiti ve internet sitelerdeki linklere sahte tıklama tespiti. Anormal durum tespiti için geliştirilen ve optimize edilen modeller arasında rastgele orman, en yakın komşu, destek vektör makinası, logistic regresyon, karar ağacı, AdaBoost, çantalama ve yığınlama gibi sınıflandırma yöntemleri bulunmaktadır. Yöntemlerin hiper-parametreleri eğitim kümelerinde yapılan çapraz doğrulama deneyleri ile optimize edilmiştir. Bir sonraki aşamada optimum hiper-parametre konfigürasyonları kullanılarak eğitilen modeler ile test verilerinde tahmin sonuçları hesaplanmıştır. Bu deneyler neticesinde genel doğruluk oranı ve F-measure skorlarında yüksek başarı elde edilmiştir. Geliştirilen yöntemler arasında en başarılı sonuçlar topluluk modelleri ile elde edilmiştir.
Makine Öğrenmesi ile Protein Parçacık Seçimi
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) EMRE ULUTAŞ, ALPEREN; Ulutaş, Alperen Emre; Aydın, Zafer; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; EMRE ULUTAŞ, ALPEREN; 01. Abdullah Gül University; 02. 04. Bilgisayar Mühendisliği; 02. Mühendislik Fakültesi
Protein parçacık seçimi proteinlerin üç boyutlu yapılarının tahmin edilmesindeki önemli adımlardan biridir. Doğru parçacık yapılarının seçilmesi üç boyutlu yapının doğru tahmin edilmesi için gereklidir. Bu tezde verilen iki protein parçacığının üç boyutlu yapılarının birbirine benzer olup olmadığını tahmin eden çeşitli yapay öğrenme yöntemleri geliştirilmiştir. Bu sayede yapısı bilinmeyen bir hedef protein için parçacık yapılarının seçilmesi mümkün olacaktır. Tahmin yönteminin girdi olarak kullanacağı öznitelik parametrelerinin tasarlanması için bir konsept hiyerarşi yaklaşımı izlenmiştir. Bunun için dizi profil matrisleri, ikincil yapı, çözücü erişilirlik ve bükülme açı sınıfı tahminleri çeşitli kombinasyonlarda ve izdüşüm uzaylarında incelenmiştir. Üç ve dokuz amino asitlik parçacıkların yapısal benzerlik tahmini için çeşitli sınıflandırma ve regresyon modelleri eğitilmiş ve optimize edilmiştir. Bunlar arasında lojistik regresyon, AdaBoost, karar ağacı, en yakın komşu, sade Bayes, rastgele orman, destek vektör makinası ve çok-katmanlı algılayıcı bulunmaktadır. Elde edilen sonuçlara göre farklı öznitelik kümelerinin konsept hiyerarşi yaklaşımı ile birleştirilmesi ve model optimizasyonları tahmin başarısını önemli oranda iyileştirmiştir. Ayrıca çapraz doğrulama deneyleri neticesinde parçacık benzerliğinin yüksek başarı oranları ile tahmin edilebildiği gösterilmiştir. Parçacık benzerliği sınıflandırma problemi olarak tanımlandığı zaman tahmin yöntemlerinin başarı oranları birbirine yakın olarak elde edilmiştir. Regresyon modelleri arasında ise rastgele orman yöntemi en yüksek tahmin başarısına ulaşmıştır.
Alfa Bandı Nöral Geri Besleme Kullanarak Kısa Dönem Hafıza Performansının İyileştirilmesi
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) GÖKŞİN, BARIŞ; Gökşin, Barış; Yılmaz, Bülent; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; GÖKŞİN, BARIŞ; 01. Abdullah Gül University
Hafızanın yaşın ilerlemesi ile zayıflaması bireyler için önemli bir problemdir ve bu problemin Alzheimer'da olduğu gibi bilinen tatmin edici bir tıbbi tedavi yöntemi bulunmamaktadır. Beyin-bilgisayar arayüzü teknolojisindeki son gelişmeler bireylerin beyin aktivitesinin ölçülmesine olanak sağlamıştır, nöral geri bildirim de beyin bilgisayar arayüzünü kullanan metotlardan biridir. Nöral geribildirim metodunun psikolojik bozukluklar üzerine uygulanması hakkında birçok araştırma olmasına rağmen, kısa dönem hafıza performansı üzerine uygulamaları hakkında yapılmış sınırlı sayıda araştırma vardır. Bu tez kişilerin alfa bandı nöral geribildirim eğitimi ile kısa dönem hafızalarının geliştirilmesinin mümkün olup olmadığını araştırmaktadır. 11 sağlıklı erkek katılımcıdan kablosuz EEG cihazı ile EEG sinyalleri toplanmıştır. Nöral geri bildirim yöntemi alfa bandı gücünün gerçek zamanlı artırılması için kullanılmıştır. Nöral geribildirimin sağladığı kısa dönem hafıza performansındaki iyileşmenin ölçülmesi amacıyla 5 seanslık nöral geribildirim eğitimi öncesi ve sonrası 10 kelimeden oluşan ezber testi tüm katılımcılara uygulanmıştır. Sonuçlar nöral geribildirim seansları esnasında 11 kişiden 6'sının alfa bandı gücünü spektrumdaki diğer bantlara göre artırabildiğini göstermiştir. Fakat kısa dönem hafıza performansında belirgin bir gelişme olmamıştır. Sonuç olarak nöral geribildirimin katılımcıların zihinlerini bilinçli bir şekilde odaklayabilmesinde faydalı olduğu söylenebilir. Fakat nöral geribildirim eğitiminin kısa dönem hafızayı kesinlikle artırdığı veya alakasız olduğunu söylemek güçtür.
İş Zekası için Makine Öğrenmesi Yöntemlerinin Geliştirilmesi
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) KABORE, KADER MONHAMADY; Kabore, Kader Monhamady; Aydın, Zafer; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; KABORE, KADER MONHAMADY; 01. Abdullah Gül University; 02. 04. Bilgisayar Mühendisliği; 02. Mühendislik Fakültesi
Anahtar özelliklerin tespiti, verilerin artması ve büyük belgelerin daha hızlı ve kolay erişilebilir olmasından dolayı giderek ilgi duyulan bir araştırma alanıdır. Anahtar özellik, belgeler için meta veri görevi görür ve doğru özelliklerin keşfi sayesinde, uzun metinlerden önemli bilgi parçalarının yakalanmasını sağlar. Anahtar özellikler, internet alanında giderek artan web sitelerinden daha hızlı ve verimli bilgi keşfetme imkanı sağlayabilir. Bu tezde, verilen bir web sayfası metninden şirket ismini otomatik olarak tespit eden iki aşamalı yeni bir makine öğrenmesi yöntemi geliştirilmiştir. İlk aşamada verilen bir kelimenin şirket ismi olup olmadığını tahmin eden bir sınıflandırma yöntemi geliştirilmiştir. Yöntemin kullandığı öznitelikler doğal dil işleme teknikleri ile ve metinsel verilerdeki örüntülerin incelenmesi sonucu kelimelerin özelliklerini ve içeriğe ilişkin anlamını yansıtacak şekilde çıkarılmıştır. Bu öznitelikler daha sonra naive Bayes, karar ağacı ve rastgele orman gibi sınıflandırma yöntemlerine girdi parametresi olarak aktarılmaktadır. İkinci aşama içinse kural tabanlı bir sınıflandırma yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntem alan ve başlıktaki kelimelerini de tarayarak simge benzerlik ölçütleri ile şirket ismi olmaya aday olan kelimeleri sıralamakta ve en yüksek skorlu kelimeleri şirket ismi olarak tahmin etmektedir. Yapılan deneyler sonucunda birinci aşamadaki sınıflandırıcı ile yüksek hassasiyet oranı elde edilirken özellike zor olan bazı metinlerdeki şirket isimlerinin tanımsız kategorisine atandığı gözlenmiştir. Diğer taraftan kural tabanlı sınıflandırma yöntemi ile yüksek doğruluk oranı elde edilmiştir ancak bu yöntemin hassaslık oranı birinci aşamadaki yöntemden daha düşüktür. İki sınıflandırıcının birleştirilmesi sonucu elde edilen iki aşamalı sınıflandırma yöntemi ile hem genel doğruluk oranı hem de hassaslık oranı yüksek olarak elde edilmiştir.
Lazer CNC Makineleri için Kamera Tabanlı Sac Ölçüm Sistemi
(Abdullah Gül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2018) Umar, Aamish; Taşdemir, Kasım; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; 01. Abdullah Gül University
Lazer CNC makineler farklı kalınlıktaki çeşitli metal levhaların kesimi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Kesilecek levha farklı boyutlarda olabilir ve kesim platformu üzerinde herhangi bir yere yerleştirilebilir. Yerleştirilen metal levhanın boyutlarına uygun olarak, operatör kişi kesim işlemini başlatmak için lazerin başlangıç noktasını manuel olarak ayarlar. Başlangıç noktası atama ve levhanın boyutunu ayarlama işlemleri zaman alıcıdır. Her kesim işlemi için bir kaç dakika alır ve günlük olarak toplamda saatler sürebilir. Bu sebeple, otomatik levha ölçüm işlemi oldukça zaman kazandırabilir ve işlemleri hızlandırabilir. Bu tezde, otomatik levha ölçümü için kamera tabanlı bir sistem geliştirilmiştir. Geliştirilen sistem başlangıç noktası atama, pozisyon, uzunluk ve genişlik ölçme işlemlerini de içermektedir. Bu algoritma geliştirilirken hesaplama hızı gözönünde bulundurulmuştur. Çünkü tüm işlemler gerçek zamanlı olarak çalışacağından mümkün olduğunca hızlı olmalıdır. Geliştirilen yöntem, istenen tüm parametreleri yaklaşık iki saniyede bulmaktadır. Tezde, bu gerçeklemede kullanılan teknikler tartışılmıştır. Sistemin gürbüzlüğü diğer geleneksel levha ölçüm ve pozisyon belirleme yöntemleriyle karşılaştırılmıştır.Geliştirilen sistem altı ay boyunca gerçek lazer CNC makinesinde test edilmiştir ve sonuçlar tartışılmıştır. Ayrıca iş güvenliğini artırmak için kamera tabanlı bir izleme yöntemi de eklenmiştir. Anahtar kelimeler: Lazer CNC kesim, Görüntü işleme, Kamera, Ölçüm, Hareket algılama
Hodgkin-Huxley Nöronlarının Küçük Populasyonunda Geri Bildirim İzleme için Kontrol Algoritmaları
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) ŞENEL, ZEYNEP; Şenel, Zeynep; Borisenok, Sergey; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Elektrik & Elektronik Mühendisliği Bölümü; ŞENEL, ZEYNEP; 01. Abdullah Gül University; 02. Mühendislik Fakültesi; 02.05. Elektrik & Elektronik Mühendisliği
Tezin amacı, 4 boyutlu dinamik sistemlerde gerçek biyolojik nöronların ani yükseliş ve fırlama davranışlarının izlenmesi ve modellenmesi için güçlü matematiksel kontrol algoritmaları tasarlamaktır. Bu amaçla 4 boyutlu Hodgkin-Huxley (HH) lineer olmayan diferansiyel denklemleri içeren dinamik sistem tercih edilir. Çünkü HH modeli gerçek nöronlar için gerçekçi bir matematik modeli temsil eder ve analitik olarak kabul edilmiştir. Bir kontrol sinyali olarak uygulanan dış akım, nöronal ağlardaki nöron hücrelerinin uyarılmasını başlatırken, membran eylem potansiyelleri çıkışlardır. HH nöron kümelerindeki kontrol sinyalinin yarattığı akson membran potansiyelinde ani yükseliş ve patlama rejiminin modellenmesi ve kontrol edilmesi için Fradkov'un hız gradyanı (SG) ve Kolesnikov'un hedef çekicisi (TA) geribildirimleri olmak üzere iki tane alternatif kontrol yöntemi kullanılmaktadır. Her iki algoritma da kontrollü HH dinamik nöron sisteminde yüksek verimlilik ve sağlamlık gösterir. Bu çalışma, ağın seçilmiş bir unsuru üzerindeki kontrol ile HH nöron kümelerinin çeşitli konfigürasyonlarında (doğrusal zincir ve halka tipi zincir) rastgele tek ani yükseliş (spike), bir ani yükseliş dizisi (spike train) ve fırlama (burst) formlarının oluşturulmasını sağlamaktadır. Bu çalışmada, geliştirilen algoritmalar küçük bir HH nöron kümesinde epileptik yapıdaki toplu fırlamalara baskılama yapmak için uygulanmıştır. Bu tezin amacı, gerçek nöronların kontrolüne yönelik matematiksel modelleme için yeni kontrol yöntemlerinin geliştirilmesi ve hesaplamalı nörobilimde ve HH nöron ağlarında epileptik yapı veya anormal davranış gibi nöral fonksiyon bozukluklarının tanısı veya tedavisinde etkin bir şekilde kullanılabilmesidir. Anahtar Kelimeler: Hodgkin-Huxley nöronu, hız gradyan metodu, hedef çekicisi geribeslemesi
Kanser Teşhis ve Tedavisi için Düşük Dozda BT Görüntüleme
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) SÜMER, ESRA; Sümer, Esra; Yılmaz, Bülent; Yıldırım, İsa; AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı; SÜMER, ESRA; 01. Abdullah Gül University
Kanser, insanlarda sıkça görülen ve ölüm sebepleri arasında ikinci sırada olan bir hastalıktır. Kanserin erken evrelerde teşhis edilmesinin tedavinin başarısını arttırmak için çok kritik olduğu bilinmektedir. Kanserin teşhisi ve evresinin belirlenmesinde farklı görüntüleme yöntemleri kullanılır. Bu yöntemlerden biri bilgisayarlı tomografi (BT), nesnenin etrafından alınan iz düşümleri kullanarak üç boyutlu (3B) nesnenin iki boyutlu (2B) görüntü dilimlerini sağlar. BT'nin temel kısıtları radyasyon dozu ve düşük kontrast duyarlılığıdır. Öncelikle, BT'de radyasyon dozunu azaltmak için daha az sayıda iz düşüm alınabilir ki bu durum geri çatma probleminin eksik belirtili olmasına neden olur. Önceki çalışmalar bu problemi aşmak için yinelemeli geri çatma yöntemleri önermiştir. Bu yöntemlerin en önemli zayıflığı, yüksek hesaplama maliyetidir. Bu sorun toplam değişinti (Total Variation: TV) en küçüklenmesini kullananarak, hesaplama açısından verimli filtrelenmiş geri projeksiyon (filtered backprojection: FBP) temelli yöntem ile ele alınmıştır. 2B modifiye Shepp-Logan fantomu önerilen methodun performans değerlendirmeleri için kullanılmıştır. Önerilen yöntemin üstünlüğü niceliksel ve niteliksel ölçütlerle gösterilmektedir. Tezin ikinci amacı, İstanbul Teknik Üniversitesi Makine Fakültesinde üretilen manyetik nanopartiküllerin (Magnetic Nanoparticles: MNPs) kontrast maddesi olarak kullanarak BT'nin kontrast duyarlılığını arttırılmasıdır. Agaroz jel içindeki beş farklı çekirdekli manyetik nanopartiküllerden kaynaklı piksel yoğunluğu artırımları analiz edilmiştir. Sonuçlar manyetik nanopartiküllerin BT için kontrast madde olarak kullanılabilirliğini doğrulamaktadır.

Browse

Browsing Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı Tez Koleksiyonu by Issue Date