Yüksek Lisans Tezleri

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12573/5799

Browse

Filters

2016 - 201916

Settings

Department: search.filters.department.AGÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim DalıPublisher: search.filters.publisher.Abdullah Gül Üniversitesi

Search Results

Now showing 1 - 10 of 16
  • Master Thesis
    PERFORMANCE EVALUATIONS OF SINGLE MODE OPTICAL RECEIVER FOR DEGRADED VISUAL FIELD AND PHOTONIC LANTERN BASED COHERENT DETECTION
    (Abdullah Gül Üniversitesi, 2016) ORAN, ABDULLAH
    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.
  • Master Thesis
    Phase noise filtering effects of mode-locked lasers
    (Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) MBONDE, HAMIDU
    The subject of Mode-Locked Lasers has experienced a massive growth over the last two decades. Previously meant as the source of ultra-short optical pulses, its concepts have recently expanded to be applicable in areas beyond Optics such as Biomedical[1], Micro-machining[2], Sensing[3] and RF/Microwaves communication[4]. In particular this thesis focuses on application of Mode-Locked Lasers in RF/Microwave communications. One of the common problems with RF communication systems is signal integrity. Due to the nature of oscillation systems that are used to produce RF signals there is always an inevitable amount of undesirable signal associated with main signal being generated. These spurious (noise) signals have significant effect on the efficient performance of particular RF system. Low noisy RF signals are highly desirable and have many applications in high speed communication, RADAR and electronic warfare. Therefore it is critical to have an efficient means of producing low noise RF signals. Generating RF signals by Optical means has emerged as a major solution to this problem. Various methods for optically generating lower noise RF signals of high frequency have been developed such as frequency stabilized mode-locked lasers[5], phase locked loop based oscillators[6] and optoelectronic oscillators[7]. In this thesis a novel approach to this problem is presented, instead of generating lower noise signals a unique method of efficiently filtering the noise of RF signal using Mode-Locked Laser is explained. The first two chapters give brief introduction to mode-locked lasers and phase noise in oscillator, the concepts which will be used throughout this thesis. Then the experimental setups of the proposed system with the results obtained are presented in Chapter 3. Furthermore, theoretical study and analysis of limitations of this method is presented in ii Chapter 4. This includes analysis of these limitations as well as supporting simulations results. Phase noise is frequency domain term which in time domain is referred to as jitters. For various applications it is necessary to determine total jitters value of the system in order to estimate its bit error rates and other performance features. Chapter 5 of this thesis is dedicated to introducing jitter concept and a numerical method of converting a phase noise spectrum into jitter Probability Density Function (PDF).Together with the MATLAB code for aforementioned simulation a special GUI (Graphical User Interface) has been developed for the purpose of converting any given phase noise spectrum into its corresponding jitter PDF. The last chapter gives some concluding remarks and look at the possible futures of this work.
  • Master Thesis
    İndüksiyon Sistemi Uygulamaları için Farklı Düzlemsel Bobin Şekillerinin Teorik Olarak İncelenmesi ve Modellenmesi
    (Abdullah Gül Üniversitesi, 2019) ERMAN, MUHAMMED FURKAN; Erman, Muhammed Furkan; Kılıç, Veli Tayfun
    Isıtma endüstride önemli bir yer kaplar. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, günümüz dünyasında, resistif ve kızılötesi ile ısıtma yöntemleri de dahil olmak üzere yaygın olarak kullanılan birçok ısıtma yöntemi vardır. Bu yöntemler arasında, indüktif ısıtma giderek daha popüler hale gelmektedir. İndüktif ısıtma sistemlerinin en önemli parçalarından biri bobindir. Bobin, elektrik enerjisi uygulandığında ve üzerinden akım geçtiğinde manyetik alan oluşturur. Endüstride dairesel, kare vb. şekillerde farklı bobin şekillerini görmek mümkündür. Literatürde mevcut formüller kullanılarak bu bobin şekillerinin analitik incelenmesi yapılabilmektedir. Ancak üretim zorluklarından veya sağladığı avantajlardan dolayı kare bobin gibi köşeleri keskin olan bobinlerin köşelerinin yuvarlanması kaçınılmazdır. Köşeleri yuvarlanmış bobin yapısı orijinal yapısından farklı olduğundan dolayı oluşturduğu manyetik akı yoğunluğu aynı olmamaktadır. Bu tezde, bu tür bobinlerin analitik olarak incelenebilmesi için gerekli formüllerin türetilmesi ile literatürdeki boşluk doldurulmuştur. Bulunan formüller köşeleri yuvarlanmış kare ve üçgen şeklindeki bobinlerin oluşturduğu manyetik akı yoğunluğu hesaplanarak doğrulanmıştır. Her iki bobin şekli modellenerek simule edilmiştir. Her bir şekil için 3 farklı boyut ve her boyut için 5 farklı yuvarlama miktarı seçilmiştir. İlk durumda, yuvarlanan köşe merkezlerinin bobinin merkezi ile çakıştığı varsayılmıştır. Bu sayede bobin merkezinde oluşan manyetik akı yoğunluğu hem geleneksel formüller ile hem de bu tezde türetilen formüller ile hesaplanmıştır. İkinci durumda ise yaylar, merkezleri bobin merkeziyle çakışmayacak şekilde farklı konumlara yerleştirilmiş çemberin parçaları olarak ayarlanmıştır. İkinci durumda, yuvarlamanın yaratılan manyetik alan yoğunluğu üzerindeki etkisini görmek için farklı miktarlarda yuvarlama için bobinin ix toplam uzunluğu sabit tutulmuştur. Bu durumda hesaplamalar sadece bu çalışmada türetilen formüller ile yapılabilmektedir. Manyetik akı yoğunluklarının hesaplanmasından sonra, sonuçlar üç boyutlu elektromanyetik simülasyonlarla desteklenmiştir. Bulunan sonuçların analitik hesaplamalar ve simülasyonlarla karşılaştırılması, önerilen yöntem ile geleneksel yöntem arasındaki ve önerilen yöntem ile simülasyonlar arasındaki maksimum hatanın % 1'den az olduğunu göstermiştir.
  • Master Thesis
    Hedeflenen Lösemik Hücrelerin Sayımı için Görüntü İşleme Tabanlı Ölçüm Sistemi
    (Abdullah Gül Üniversitesi, 2019) TAŞ, ZEHRA; Taş, Zehra; İçöz, Kutay
    Akut Lenfosit Lösemi (ALL) çocukluk çağında en sık görülen kanser türüdür. Bu kanserin ilerlemesi oldukça hızlıdır, bu yüzden tedavi için zaman çok önemlidir. Hastalar için ilaç tedavisi (kemoterapi), kemik iliği nakli, radyasyon tedavisi ve immünoterapi gibi bazı tedaviler vardır. Bu tedaviler arasında kemoterapi öncelikle tercih edilen bir yöntemdir, ancak sonucu hastadan hastaya farklılık göstermektedir. Hastaların iyileşmesinde ilacın dozajını ayarlamak için kemoterapinin tedaviye etkisini ölçmek çok önemlidir. Kemoterapinin etkisini ölçmek için akım sitometrisi (FC), polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ve mikroskobik inceleme teknikleri kullanılır. Ancak, bu yöntemler zaman alır, pahalıdır ve uzman gerektirir. Bu tezde, sorun görüntü işleme tekniklerine dayanan otomatik bir hücre algılama ve niceleme yöntemi ile ele alınmaktadır. Optik mikroskopi ile elde edilen görüntüler işlenir ve immüno-manyetik boncuklarla yakalanan ALL hücrelerinin ölçümü sağlanır. Geleneksel yöntemlerle karşılaştırıldığında, bu teknik zaman verimli, ucuz ve kullanımı kolaydır. ALL hücrelerinin miktarının yanı sıra, biyosensörlerin sinyal büyütme metodu için projenin ilk bölümünde kullanılan manyetik boncukların belirlenmesi için görüntü işleme algoritmaları da geliştirilmiştir. Görüntüler cep telefonu mikroskopisinden hem mikroskop lamı hem de difraksiyon ızgarası tabanlı biyosensörler için elde edilmiştir. Her iki yöntemde de manyetik boncuk birikimleri gözlenmiş ve geliştirilen algoritmalar cep telefonu mikroskopu görüntülerine uygulanmıştır. Böylece, manyetik boncukların birikimleri bilgisi, görüntü işleme kullanılarak otomatik olarak elde edilmiştir.
  • Master Thesis
    Hava Kirliliği Ölçümü için Akıllı Sensör Sistemi Geliştirilmesi
    (Abdullah Gül Üniversitesi, 2019) İÇÖZ, EBRU; İçöz, Ebru; Yalçın, Gülay
    Hava kirliliği modern dünyanın global problemlerinden biridir. Dünya Sağlık Örgütünün verilerine göre dünya nüfusunun ancak %9'u temiz hava soluyabilmektedir. Parçacık Madde 10 um'dan küçük sıvı ve katı parçacıklardan oluşur ve hava kirliliğini oluşturan kirleticilerden biridir. Parçacık Maddeler çoğunlukla fabrikalardaki, taşıtlardaki ya da evlerdeki yanma reaksiyonları sonucu oluşmaktadır. Parçacık Maddelerin sağlığa zararlı etkileri birçok çalışmada gösterilmiştir. Parçacık Maddelerin miktarının hava da artması ile akciğer hastalıkları, astım, solunum yetmezliği, bebek ölümleri, kalp krizi ve kanser gibi birçok sağlık sorunun ilişkili olduğu gösterilmiştir. Gelişmiş ülkelerin yasaları hava kalitesinin sürekli izlenmesini şart koşmaktadır. Bu amaçla yüksek maliyetli istasyonlar kullanılmaktadır. Bu istasyonların bir diğer dezavantajı da sınırlı sahaya ait bilgi verebilmesidir. Bu kısıtlamaların üstesinden gelmek için alternatif yaklaşımlar çalışılmaktadır. Bu çalışmada da optik tabanlı Parçacık Madde sensörü tasarlanmış, üretilmiş ve test edilmiştir. Geliştirilen sistem düşük maliyetli ve yüksek saha çözünürlüğüne sahiptir. Kurulan sensör ağı bulut bilişime veri aktarımı yapabilmekte ve uzaktan veri analizine olanak sağlamaktadır. Geliştirilen sistem halihazırdaki istasyonlar ile doğruluğu uyumlu veri üretebilmekte ve böylece hava kalitesinin izlenmesinde kullanabilecektir.
  • Master Thesis
    İş Zekası için Makine Öğrenmesi Yöntemlerinin Geliştirilmesi
    (Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) KABORE, KADER MONHAMADY; Kabore, Kader Monhamady; Aydın, Zafer
    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.
  • Master Thesis
    Görüntü İşleme ve Makine Öğrenmesi Yöntemiyle Erken Meme Kanseri Teşhisi
    (Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) TAŞDEMİR, SENA BÜŞRA YENGEÇ; Taşdemir, Sena Büşra Yengeç; Aydın, Zafer
    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.
  • Master Thesis
    Micro Manyetik ve Parçacıklarının Manipülasyonuna Yönelik Sistem Tasarımı
    (Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) BÖYÜK, MUSTAFA; Böyük, Mustafa; İçöz, Kutay; Ablay, Günyaz
    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.
  • Master Thesis
    Makine Öğrenmesi ile Protein Parçacık Seçimi
    (Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) EMRE ULUTAŞ, ALPEREN; Ulutaş, Alperen Emre; Aydın, Zafer
    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.
  • Master Thesis
    Kanser Teşhis ve Tedavisi için Düşük Dozda BT Görüntüleme
    (Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) SÜMER, ESRA; Sümer, Esra; Yılmaz, Bülent; Yıldırım, İsa
    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.