Bilişim Enstitüsü

Bu topluluk için Kalıcı Uri

http://hdl.handle.net/11527/5
Enstitü, insan gelişiminin tüm boyutlarında bilgi teknolojileri uygulamalarına yönelik lisansüstü düzeyde eğitim vermekte ve araştırma yapmaktadır.

Gözat

Çıkarma tarihi ile Bilişim Enstitüsü'a göz atma

Dizinde bir noktaya atla:
  • Öge
    Etmenlerle elektronik oylama
    (Bilişim Enstitüsü, 2005) Sandıkkaya, Mehmet Tahir ; Örencik, Bülent ; Bilgisayar Bilimleri ; Computer Science
  • Öge
    Farklı parçalama teknikleri ile koşut ILU(k) önkoşullandırıcısı ve aralık aritmetiği tabanlı yeni bir önkoşullandırıcı tasarımı
    (Bilişim Enstitüsü, 2006) Benek, Buket ; Dağ, Hasan ; 90075 ; Hesaplamalı Bilim ve Mühendislik
  • Öge
    Directional wide band printed monopole antenna for use in microwave breast cancer imaging
    (Bilişim Enstitüsü, 2012) Golezani, Javad Jangi ; Akduman, İbrahim ; 371574 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing
    Meme kanseri kadınlarda en yaygın görülen kanser türüdür. Mamografi küçük meme lezyonlarının noninvaziv tekniklerle kanser tedavisini kolaylaştırır. Son zamanlarda, geleneksel cerrahiden daha yeni tedaviler bu talepleri karşılamak için araştırılmıştır. Meme kanseri tespiti için Mikrodalga görüntüleme teknolojisi günümüzde çok ilgi çekmiş. Mikrodalga görüntüleme ile meme kanseri tespiti için fiziksel temel, normal ve malign meme dokuların dielektrik özellikleri arasındaki farktır. Mikrodalga frekanslarında normal ve malign memenin dielektrik özelliklerin arasında önemli fark neden ile cevapsız-tespitler ve yanlış-pozitiflerin sayısı çok düşük sayılardır ve bu neden meme kanseri tespitinde bir mikrodalga görüntüleme tekniğinin geliştirilmesi için en önemi motivasyon sayılır. Tahmini malign-to-normal meme dokusu arasındaki kontrast normal doku yoğunluğuna bağlı olarak 2: 1 ve 10: 1 arasında. Başka bir avantaj olarak, mikrodalga görüntüleme tekniği sonucunda ilgili doku özellikleri bir üç boyutlu (3-D) hacimsel haritasında gosteriliyor. Ayrıca Mikrodalga meme kanseri görüntüleme noninvaziv ve hatta potansiyel olarak düşük maliyetli bir alternatiftir. Bahsedilen tüm nedenlerden dolayı, mikrodalga meme görüntüleme geleneksel meme kanseri tarama sistemleri kısıtlamaların bazılarının üstesinden gelmek için bir potansiyele sahiptir.Mikrodalga görüntüleme, tıbbi uygulamalara ilişkin literatürde çok geniş araştırmalara sahiptir. Topografik yöntemleri ve backscatter yöntemleri dielektrik özellikleri karşıtlıklarından faydalanarak aktif mikrodalga görüntüleme tekniklerinin iki farklı yöntem sayılır. Mikrodalga tomografi yönteminde amaç cismin tarafından yansıyan mikrodalga enerjinin ölçümleri ile bir cismin dielektrik-özellikleri profilin toplamaktır. Ancak, diğer tarafta, yer radarı durumunda olduğu gibi, backscatter yöntemlerde amaç ölçülen geri yansıyan sinyallerin kullanımı ile önemli mikrodalga dağıtıcıların yerlerini çıkarmaktır. Normal meme dokusu ve malign lezyonlar arasında, dielektrik özelliklerin önemli kontrast nedeni ile Saçılma yükselir.Son zamanlarda meme kanseri tespiti için başka bir yol önerilmiştir. Bu yöntem konfokal mikrodalga görüntüleme ve ingilizce olarak confocal microwave imaging (CMI) olarak adlandırılır. CMI meme tümörü saptama prosedürün yöntemi memeni bir fiziksel anten dizisi sistemi ile gönderilen ultra-geniş bant darbe ile aydınlatmak ve yansimaktir. Saçılan yerini belirlemek için kullanılan bilgi sağlamak amacıyla, saçılan sinyalinin nispi varış süreleri ve amplitüdleri, ilgili algoritmalar ile analiz edilir. Mikrodalga tomografi ile karşılaştırıldığında, CMI yöntemi dielektrik özellikleri profilini tamamen yeniden yapmak yerine yalnızca memede güçlü sikliklerin yerini tanımlamak istiyor.Kısaca Radar tabanlı mikrodalga meme görüntülemesinde, metodun prosedürü memeni ultra-geniş bantlı mikrodalga darbe ile aydınlatmak ve dolayısıyla yansımaları tespit etmektir. Daha sonra dokudan geri yansıyan dalgalar memede tümörün yerini tespit eden ve gösteren görüntüler e oluşturmak için kullanır. Bu sistemlerin önemli bir bölümü ultra-geniş bant sinyal yaymak ve almak için kullanılan antendir. Hem giriş empedans uydurma açısından ve hem radyasyon desen istenen bant genişliği üzerinde, antenin bu uygulamalarda kullanmak için, iyi performans göstermesi gerekir.Antenin yüksek çözünürlükte elde etmek için antenin direktivitesi en önemli özelliklerinden biridir. Antenin Yarı Güç Işın Genişliği, ingilizce Half Power Beam Width (HPBW) küçük ayrıntıları tespit etmek için yeterince küçük olmalıdır. Diğer yandan, antenin fiziksel montaj karmaşıklığını azaltmak için ve aynı zamanda vücut ile iyi derecede konformluğunu elde etmek için kompakt bir anten tasarımı arzu edilir. Bu yüzden bu tür radar tabanlı mikrodalga göğüs kanseri görüntüleme gibi yüzey yakınındaki yakın alanda ölçüm uygulamalarında kullanım için antenin tasarım gereksinimleri aşağıdaki gibidir:?Kısa darbeleri iletmek için ultra-geniş bant yayılan sinyal.?Seçici aydınlatmak ve taramak için birkaç santimetre anten büyüklüğü.?Antenlerin görüş alanının çok geniş olma nedeni ile ortaya çıkan dağıtıcıların arasındaki bulaşmani önlemek için optimum bir yakın alanda yarım güç ışın genişliği (HPBW).?Ve nihayet tüm bant boyunca iyi bir empedans eşleştirmesi, bu mesele enerjinin böyük kısmının iletılmesini sağlar.Bir antenin HPBW ini azaltmak için antenin direktivitesini bir istenen yönde arttırmak şarttır. Darbeli radar teknikleri kullanılarak doku algılama uygulamalarında çeşitli farklı antenler araştırma grupları tarafından kabul edilmiştir. Bu tür antenlerin tipik örnekleri vivaldi, bowtie, slotline bowtie, horn ve mikroşerit antenler içerir. Günümüzde Ultra Wide band (UWB) uygulamalarında kullanmak için yönlü antenlere artan talepler vardır. Yönlü antenler ışımanı yakınsamak ile ışınım şiddetini istenilen yönde artırmak için, daha net, Yarı Güç Işın Genişliği (HPBW) optimize etmek için kullanılır. Radar sistemlerinde antenin HPBW i radar çözünürlüğünü belirleyen temel parametrelerden biridir, diğer bir deyişle, daha ince ayrıntıları daha dar bir ışın kullanılarak çözülebilir. Yönerge antenin diğer avantajları olarak, uzun bir mesafe örtmek amacıyla HPBW oldukca azaltmak gereklidir. Bir yönlü antenin ışını Body-Worn Cihazlarında, Wireless Body Area Network (WBAN) kullanmak için elektromanyetik radyasyonun etkilerini insan vücuduna azaltmak için arzu edilir. Bu halde, kullanımda olan geniş bantlı Planar Monopole gibi UWB antenlerin çoğu Omni Directional radyasyon deseni var.İlgi uygulama sağlıklı ve malign doku arasındaki dielektrik özelliklerinın farkını açıklayarak mikrodalga meme kanseri tespit edilmesidir. Farklı Yönlü Anten türleri vardır. Horn ya Vivaldi gibi antenlerde, antenin boyutu istenen bir doğrultuda büyük olması durumunda direktivite elde edilebilir. Mikrodalga meme görüntüleme için fiziksel ve radyasyon özelliklerine göre sınıflandırılabilen genellikle üç tip (dipol, slot ve monopole) Kompakt geniş bant yönlü antenler sunulmuştur. Diğer tipleri de, direktivite elde etmek amacıyla antende kavite ya da arkasında koruyucu ve ya emici malzeme kullanılır. Ancak bu gibi yaklaşımlar kullanılarak anten boyutu veya antenin verim azalması gibi üretim sürecinde bir komplikasyon ya arttırma neden olur. Ancak bu gibi yaklaşımlar kullanılarak antenın boyutu arttırma veya verim azalması gibi sorunlar ve üretim sürecinde bir komplikasyona neden olur. Radar tabanlı meme kanseri tespiti için 2-4 GHz frekansında çalışan kompakt bowtie anten veya 3.4-9.6 GHz frekansında çalışan geniş bantlı tek kutuplu anten yakın alanda mikrodalga görüntüleme için sunulmuştur. Geleneksel slot anten gibi bazı diğer yönlü antenler de sunulmuş, ancak bir dezavantaj olarak sınırlı bir çalışma frekans aralığı var. Diğer tarafta vivaldi tip antenler de iyi bir bant genişliği ve yönlü radyasyonları var. Özel tipte çember patchlı L-şekilli veya parabolik şeklınde ground sayfalı monopol mikroşerit antenler, mikrodalga görüntüleme sisteminde kullanılmak için sunulmuştur. Bu çalışmalarda ground sayfasının iyileştirmesini anten kazancı ve direktivitesinin performansını nasıl etkilediği ve optimize etmesini gösteriyor. Monopol mikroşerit antenler popüler ve fabrikasyon ve özellikleri ve küçük boyutu ve mikroşerit teknolojinin diğer avantajları kolaylığı nedeni ile.Bizim çalışmalar için parabolik şeklinde yansıtıcı ground sayfalı monopol türü mikroşerit anten göz önüne alınmıştır.Bu Tez bu uygulama için modifiye tasarım olarak, gerekli geniş bant üzerinden çalışabilen bir parabolik şeklinde yansıtıcı ground sayfalı yönlü monopol anten sunuyor. Bu çalışmada, ground sayfasının antenin istenen yönsel özellikleri elde etmek üzerinde etkisi gösterdiği ve artırıldı.Bu tezin amacı, özellikle mikrodalga meme kanseri görüntüleme gibi yakın yüzey ve yakın alanda ölçüm uygulamalarında , kullanımı uygun yeni bir modifiye anten yapısı tasarlamaktır. Antenin Ground Sayfasi ekseni substrat diyagonalının yönü boyunca uzatılmış simetrik bir parabolik eğriden oluşur. Direktivite, ground sayfanın parabolünün eksenini substratin çaprazında yönlendirmek ile, daha sonra ground sayfasında parabolik yuvaları ekleyerek iyileştirilmiştir. Ground düzlem içinde parabolün eksenini, kare substrat diyagonalın yönü boyunca uzatmak ile ground sayfasının yeteneğine doğru ve simetrik bir yansıtıcı olarak artıyor. Ayrıca ground sayfasında yuva ekleyerek oluşturulan ikinci kenarlar kazanç ve direktivite artmasına neden olup ek bir reflektör gibi davranır.Sunulan düzlemsel anten 50 ? mikrostrip-beslemeli bir disk-monopoldan oluşur. Tercih edilen bant genişliğinde antenin kazanç ve büyüklüğü arasında bir trade-off korumak için, ?r = 4.4 dielektrik sabiti olan 50 mm boyutlarında kare FR4 taban üzerinde tasarlanmıştır. Dielektrik ve iletken tabakaların kalınlıkları, sırasıyla, 1.6 milimetre ve 35 mikrometredir. Hem simülasyonları ve hem ölçümleri önerilen antenin Frekansa karşı stabil bir ışıma olduğunu onaylandırır. Antenin empedans bantı 4-9 GHz frekans aralığı kapsıyor. Ölçülen HPBW aynı frekans aralığında 54-22 derece arasındadır. Önceki monopoller ile kıyasladığında 4-9GHz bir frekans aralığında, 5-15 derece direktivite ve 1.1-3.1 dBi kazanç iyileştirildiği teyit edilir. Anten kazancı 8 GHz frekansında 10 dBi kaldırdı. Antenin ışıma yönü 5-9 GHz arasında, Phi = 130 ? ve Phi = 151? arasında değişiyor, Ve bu mesele frekansa karşı iyi bir ışın kararlılığını gösteriyor. HPBW azalma nedeni ile antenin ve neticeten radar sisteminin çözünürlük parametresi artıyor. Ornek olarak 8.5 GHz te HPBW 38 dereceden 23 dereceye azalıyor, HPBW 40 % iyileşmesini gosteriyor.Ek bir çalışma olarak, mikroşerit teknolojisinde başka bir yeni kompakt yönlü monopol anten de sunulmuştur. Bu antenin boyutları oldukça geleneksel yönlü antenler ile karşılaştırıldığında küçülmüştür. Bu antenin kazancı istenilen frekanslarda 5 dBi kadar artırılmıştır. Antenin yansıtma katsayısı bant genişliği 5-9 GHz arasındaki frekansları kapsar. Küçültülmüş boyut ve antenin iyi yönlü karakteristiği, mikrodalga görüntüleme sistemleri ve radar uygulamalarında kullanmak için uygundur.
  • Öge
    Sembolik planlama için uzam-zamansal çıkarsamayla nesne modellerinin ve etkileşimlerinin öğrenilmesi
    (Bilişim Enstitüsü, 2012) Ersen, Mustafa ; Sarıel Talat, Sanem ; 371577 ; Bilgisayar Bilimleri ; Computer Sciences
    Bu tez çalışmasında özerk eylem planlamada kullanılmak üzere ortamdaki çeşitli nesneler arasındaki etkileşimleri öğrenmeye yönelik bir yöntem sunulmaktadır. Öğrenme için ortamdaki nesneler üzerinde gözlemlenen olaylar ve zaman bilgileri ile nesnelerin ilk durumuna ilişkin uzamsal bilgilerden yararlanılmaktadır. Bunun dışında nesnelere ve türlerine ilişkin herhangi bir anlamsal bilgi ya da nesnelerin olaylar arasındaki durumlarına ilişkin bilgi kullanılmamaktadır. Nesne etkileşimlerini öğrenmek üzere uygun bir sınama ortamı olarak ?The Incredible Machine? bilgisayar oyunu kullanılmış ve öğrenme sisteminin başarımı nesneler arasındaki ilişkileri temsil eden farklı seviyelerde bilgi kullanılarak analiz edilmiştir. Nesneler arasında doğrudan gözlemlenebilen ilişkileri barındıran bir bilgi tabanı sisteme sağlandığında, etkileşimler daha sonra planlamada kullanılabilecek seviyede öğrenilmektedir. Ayrıca, nesnelerin uzamsal bilgileri ve olayların zamansal bilgileri üzerinden çıkarsama yapılarak da etkileşimler öğrenilebilmekte ve uzam-zamansal bir yaklaşımla bu bilgiler bir arada kullanılarak bilgi-tabanlı yaklaşıma yakın seviyede sonuçlar elde edilmektedir. İnsan seviyesinde bir müdahaleye gerek olmadan bilgisayarla görü teknikleri yardımıyla otonom bir şekilde elde edilmesi mümkün olan uzamsal ve zamansal bilgiler üzerinden çıkarsama yapmanın mümkün olması makine seviyesinde öğrenmenin başarılı olduğu sonucunu doğurmaktadır.
  • Öge
    Akıllı yöntem tabanlı tekli ve ikili kısıtlılık analizi
    (Bilişim Enstitüsü, 2012) Ceylan, Oğuzhan ; Özdemir, Aydoğan ; 452688 ; Hesaplamalı Bilim ve Mühendislik ; Computational Science and Engineering
    Bu çalışmada elektrik güç sistemlerinde meydana gelebilecek tekli ve ikili hat çıkmaları incelenmiştir. Hattan kasıt, enerji iletim hattı, yüksek gerilim kablosu veya kademe değiştirici transformatördür. Günümüzde elektrik enerji yönetim merkezlerinde, güvenilir sistem işletmesi için hat çıkması analizleri hızlı bir şekilde yapılmalı ve herhangi bir hat çıkmasından kaynaklanabilecek olumsuzluklar önceden belirlenerek gerekli önlemler alınmalıdır. Bu amaçla ilk olarak akla Newton Raphson kullanan AA yük akış analizi yöntemi gelir. Ancak bu yöntem orta büyüklükteki elektrik güç sistemlerinin çözümünde bile oldukça zaman alıcıdır. Sonradan ortaya konan doğrusallaştırılmış yaklaşım kullanan yöntemler ise yüksek gerilim genliği hatası ve reaktif güç hatası ürettiklerinden tercih edilmezler. Bu nedenle çalışmada, tekli hat çıkmaları için daha düşük gerilim genliği hatası ve reaktif güç hatası üreten bir model seçilmiştir. Yöntemde karşılaşılan eniyileme problemi hem türev tabanlı bir yöntem hem de akıllı yöntemler kullanılarak çözülmüştür. Çalışmada yerçekimsel arama yöntemi kullanılarak kısıtlılık analizi yapılmış geliştirilen yöntem sonuçları ile AA yük akış analizi sonuçları karşılaştırılmıştır. Ayrıca çalışmada tekli hat çıkma probleminde kullanılan model temel alınarak yeni bir ikili hat çıkma modeli ilk kez ortaya konulmuş ve bu model akıllı yöntemler kullanılarak çözülmüştür. Bu çalışmanın ilk önemli katkısıdır. Çalışmanın önemli bir diğer katkısı da, tekli ve ikili hat çıkma modellerini kullanarak kısıtlılık analizi probleminin hem seri hem de paralel ortamlarda çözülmesi ve paralel kısıtlılık analizinde yüksek hızlanma değerleri elde edilmesidir. Çalışmanın bölümlerine ilişkin bilgiler aşağıda verilmektedir. Çalışmanın ilk bölümünde literatürde varolan yöntemler incelenmiş, yöntemlerin olumlu ve olumsuz yönlerine değinilmiştir. Ayrıntılarda farklılık olsa da, hat çıkması probleminde temel olarak iki farklı tip yöntem kullanıldığı görülmüştür. Bunlardan ilk grubu Newton-Raphson yöntemi ile denklem sistemlerinin çözüldü ̆gü AA yük akış analizine yakın yöntemler, ikinci grup ise doğrusallaştırma kullanan yöntemlerdir. ̇Ilk gruptaki yöntemler sistem büyüdükçe yavaş kaldıklarından, ikinci gruptaki yöntemler büyük gerilim genliği hatası ve reaktif güç hatası ürettiklerinden kullanılmamıştır. Bunların yerine daha düşük gerilim genliği hatası ve reaktif güç hatası üreten bir model seçilmiştir. Model hem yeterli doğrulukta sonuçlar üretir, hem de hesaplamaya yaparken sadece çıkan hatların birinci dereceden komşuluğundaki baraları dikkate aldığı için hızlıdır. Modelin ayrıntıları ve çalışma ilkesi verilmiş, modelde karşılaşılan eniyileme probleminin çözülmesi aşamasına geçilmiştir. Bir sonraki aşamada, sözkonusu eniyileme probleminin çözülmesi için kullanılacak yöntemler incelenmiştir. Bu yöntemler iki farklı gruba ayrılmaktadır. Bunların birincisi türev tabanlı yöntemler ikincisi ise akıllı (ing: intelligent) yöntemlerdir. Çalışmada türev tabanlı yöntem olarak en dik iniş yöntemi (ing: steepest descent method) kullanılılmıştır. Türev tabanlı olmayan yöntem ya da diğer bir deyişle akıllı yöntem olarak benzetilmiş tavlama yöntemi (ing: simulated annealing method), parçacık sürüsü eniyilemesi yöntemi (ing: particle swarm optimization method), diferansiyel gelişme yöntemi (ing: differential evolution method), armoni araması yöntemi (ing: harmony search method) ve yerçekimsel arama yöntemi (ing: gravitational search method) kullanılmıştır. Çalışmada yöntemlerin çalışma ilkeleri ayrıntılı bir şekilde anlatılmış, algoritmaları verilmiştir. Yukarıda verilen yöntemler kullanılarak yazılan programlar daha önceden yazılmış kamuya açık başka yazılımlarla doğruluk ve hız açısından karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmada test fonksiyonları olarak Rosenbrock, Camelback, Sphere ve Schwefel fonksiyonları kullanılmıştır. Seçilen türev tabanlı yöntem ve seçilen akıllı yöntemler kullanılarak, elektrik güç sistemlerinde hat çıkmasında karşılaşılan eniyileme problemi için algoritma oluşturulmuş, ve tekli hat çıkması problemi için testler yapılmıştır. Test sistemi olarak IEEE 14, IEEE 30, IEEE 118, ve IEEE 300 bara test sistemleri kullanılmıştır. Her test sistemi için hem hat hem de transformatör çıkması durumları için hem AA yük akışı analizi sonuçları hem de kullanılan yöntemle elde edilen sonuçlar ve AA yük akış analizi sonuçlarına göre yüzdelik hataları içeren tablolar verilmiştir. Anılan test sistemleri için tüm tekli hat çıkma benzetimleri yapılarak, her test sistemi için kullanılan yöntemle ortalama bir hat çıkma benzetimi süresi hesaplanmış ve bu süreler de AA yük akışı için elde edilen değerlerle karşılaştırılmıştır. Bu testlerden kullanılan yöntemlerin yeterli doğrulukta sonuçları hızlı bir şekilde ürettiği görülmüştür. Bir sonraki bölümde hat çıkması probleminde karşılaşılan yerel kısıtlı eniyileme problemi yerçekimsel arama yöntemi ile çözülmüştür. Geliştirilen yöntem IEEE 14, 30, 57 ve 118 Bara Test sistemlerine uygulanmıştır. Standart test sistemleri için yakalama oranları hesaplanmış ve yöntemin doğruluğunu göstermek için kullanılmıştır. Ek olarak tarama grafikleri kullanılarak yanlış alarmlar ve hesaplama doğrulukları incelenmi ̧stir. Sonraki aşamada, ikili hat çıkmaları için, tekli hat çıkmalarında kullanılan model referans alınarak yeni bir model geliştirilmiş; yeni modelde ortaya konulan eniyileme yöntemi parçacık sürüsü eniyilemesi, diferansiyel gelişme yöntemi, armoni araması ve yerçekimsel arama yöntemleri kullanılarak çözülmüştür. IEEE 30 ve IEEE 118 Bara Test sistemleri kullanılarak ikili hat çıkma benzetimleri için de testler yapılmıştır. Bu testlerde sınırlı bölgede ortak elemanı bulunan ve bulunmayan, hat-hat, hat-transformatör ve transformatör-transformatör ikili hat çıkma benzetimi sonuçları verilmiştir. Elde edilen sonuçlardan geliştirilen modelin ikili hat çıkmaları için yeterli doğrulukta sonuçlar ürettiği görülmüştür. Farklı durma koşulları ve en fazla yineleme sayıları ile IEEE 14, 30, 57, 118 ve 300 Bara Test sistemlerindeki olası tüm ikili hat çıkma benzetimleri koşturulumuş ve her bir akıllı yöntem için her bir test sisteminde bir ikili hat çıkma benzetimi için ortalama benzetim süreleri belirlenmiştir. Sistemdeki olası tüm tekli ve ikili hatların teker teker devreden çıkarılması durumu paralel programlama kullanılarak çözülmüştür. Elde edilen sonuçlar verilmiş ve gözlenen hızlanmalar ve verimlilikler belirtilmiştir. Tekli ve ikili hat çıkma benzetimleri için hızlanma (ing: speedup) ve verimlilik (ing: efficiency) grafikleri çizdirilmiştir. Son olarak sonuç bölümünde çalı ̧smada elde edilen sonuçlara değinilmiş gelecekteki çalışmalar için öneriler verilmiştir.
  • Öge
    Robust face recognition on nonlinear manifolds
    (Bilişim Enstitüsü, 2012) Tunç, Birkan ; Gökmen, Muhittin ; 413410 ; Hesaplamalı Bilim ve Mühendislik ; Computational Science and Engineering
    Günümüze dek yapılmış tüm çalışmalara rağmen, yüz tanıma konusu hala kontrollü ortamlarda gösterdiği başarının ötesinde bir ilerlemeye ihtiyaç duymaktadır. Görüntüleme sırasında etkin olan, ışıklandırma, poz, yüz ifadeleri gibi değişimler tanıma etkinliğini olumsuz yönde ve yoğun bir biçimde etkilemektedir. Belli değişimler karşısında başarı gösteren yöntemler geliştirilmiş olmasına karşın, farklı değişimleri aynı yaklaşım ile modelleyebilen bir çalışmadan bahsetmek pek mümkün olamamaktadır. Bu çalışmanın amacı, farklı değişimleri modelleyebilecek genel bir yaklaşımın tasarlanması ve başarımının ölçülmesidir. Sunulan yaklaşımın, değişimlere özel ayarlamalara ihtiyaç duymadan, yalın hali ile kullanılabilmesi ve böylece farklı alt uzay incelemelerini aynı çatı altında toplayabilmesi hedeflenmektedir. Önerilen yöntem, genel hatları ile, alt uzay tasarımlarına dayanmaktadır ve böylece gelecekte yöntemin ne şekilde geliştirilebileceği, açık bir şekilde sunulmaktadır. Bu çalışmada, olasılık tabanlı PCA benzeri bir çerçeve kullanılarak, doğrusallıktan belli düzeyde uzak değişimlerin modellenebilmesi ve bu değişimlerin var olduğu durumlarda sınıflandırma yapılabilmesi için genel amaçlı bir yöntem geliştirilmiştir. Yöntem iki temel aşamadan oluşmaktadır: (1) Manifold öğrenimi ve (2) olasılık temelli üretim modeli. İlk aşamada elde edilen düşük boyutlu alt uzay konaçları, ikinci aşamada sınıfa özel altuzayların belirlenmesinde kullanılmaktadır. Yöntemin en belirgin üstünlüğü, her sınıf için ayrı bir alt uzay elde edilmesi ve eğitim aşamasında her sınıfın tek bir örneğinin yeterli olmasıdır. Sınıfların bağımsız alt uzaylar içerisinde modellenmesi, yöntemin ayrım gücünü oldukça arttırmaktadır. Yöntemin farklı değişimler altında çalışabildiğini göstermek amacıyla, ışıklandırma, poz ve ifade farklılıkları söz konusuyken yüz tanıma deneyleri yapılmıştır. Yöntem, mevcut yazında başarılı olarak nitelendirilen yöntemlerle yarışan başarım oranları elde etmiş ve yüksek boyutlu veritabanları için de uygun olduğunu kanıtlamıştır. Önerilen yöntemin bazı temel artı değerleri şu şekilde sıralanabilir: (1) Manifoldlar üzerinde tanımlı farklı değişimler, yöntem üzerinde yenilemeye ihtiyaç duyulmadan kontrol altına alınabilmektedir. (2) Geleneksel etmen çözümlemesi yaklaşımının etkinliği ve ölçeklenebilirliği, sınıf temelli bir yaklaşım ile arttırılmıştır. (3) Karar verme süreci tamamen olasılıksaldır ve böylece yüksek boyutlu veritabanlarına yönelik olarak öncül olasılıkların devreye sokulması ve alınacak kararın alan bilgisi ile kuvvetlendirilmesi mümkündür. (4) Üç boyutlu modellemeler ile kıyaslandığında, ön inceleme aşamasının zaman karmaşıklığı daha düşüktür. (5) Her kişinin tek bir örneğinin bulunması tanıma için yeterliyken, birden çok görüntünün bulunması durumunda başarımı arttıracak eklentiler de tanımlanmıştır.
  • Öge
    Yapay açıklıklı radar görüntüleme algoritmalarının interpolasyon kullanmaksızın gpu üzerinde gerçeklenmesi
    (Bilişim Enstitüsü, 2013) Altun, Özgür ; Paker, Selçuk ; 371559 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing
    Yapay Açıklıklı Radar (Synthetic Aperture Radar ? SAR) sistemleri, görüntülenmek istenen bir hedef veya bölge üzerine farklı açılardan geniş bandlı ve yüksek frekanslı darbeler gönderip, elde edilen yansımaların sentezlenmesi ile yüksek çözünürlüklü görüntü elde edilmesi için dizayn edilirler. SAR sistemlerinde görüntünün elde edilebilmesi için gönderilen geniş bandlı darbelerin toplanarak çözümlenmesi ve dijital olarak işlenmeye hazır ham verinin elde edilmesi gerekmektedir. Elde edilen ham veri içerisinde genlik ve faz değerleri bulunan iki boyutlu bir matris olarak ifade edilmektedir. ?Iki boyutla ifade edilen ham verinin boyutlarından biri görüntüleme işlemi sırasında radarın hareket doğrultusu olan çapraz-menzil (azimuth) doğrultusunu, diğeri ise platformun hareket doğrultusuna dik olan menzil (range) doğrultusunu temsil etmektedir. Azimuth ve range doğrultularında elde edilen veriler, elde edilecek görüntünün çözünürlüğünün arttırılması hususuna doğrudan etki eden parametrelerdir. SAR görüntüleme sistemlerinde, radar tarafından toplanan ve içerisinde hedefe gönderilip geri alınan işaretlerin genlik ve faz bilgilerini içeren iki boyutlu ham veri dijital olarak işlenerek görüntüye çevrilirler. Bu amaç doğrultusunda geliştirilen SAR görüntüleme algoritmaları SAR sistemi tarafından sunulan ham görüntü verilerini hem range hem de azimuth ekseninde işleyerek sonuç görüntüsünün oluşmasını sağlarlar. SAR görüntüleme algoritmaları Fourier dönüşümleri, bir boyutlu veya iki boyutlu filtreleme operasyonları ve interpolasyon adımlarından oluşmaktadır. Interpolasyon sürecinin uygulanması bilinmeyen bir noktanın tahminine dayalı olduğundan uygulama sonucunda belirli bir oranda hata görülmektedir. Buna göre algoritma içerisinde kullanılan interpolasyonun çeşidine göre radar görüntüsünün kalitesi de değişmektedir. SAR görüntüleme algoritmalarında interpolasyon işlemine ihtiyaç duyulmasının iki temel sebebi bulunmaktadır. Bunlardan birincisi kartezyen olmayan noktalarda elde edilen verilerin, kartezyen noktalar üzerine taşınmasını sağlamaktır. Diğeri ise, azimuth ekseninde yapılacak olan işlemlerin range ekseninde yapılan işlemlere bağımlı olmasından dolayı ayrıştırılamaması ve interpolasyon gibi bir dönüşüm sürecine ihtiyaç duyulmasıdır. Yapılan tez çalışması kapsamında, SAR görüntüleme algoritmalarının uygulanmasından sonra elde edilen görüntünün üzerindeki hata miktarının minimum seviyeye indirilmesi ve doğruluğun arttırılması için algoritma akışında yer alan interpolasyon sürecinin kaldırılarak yerine eş değer bir operasyon olarak düzenlenen Paralel Ayrık Fourier Dönüşümü (Parallel Discrete Fourier Transform ? P-DFT) operasyonunun uygulanması sağlanmıştır. Ayrık Fourier Dönüşümü?nün paralel olarak işletilmesi Grafik?I şlem Birimi (Graphical Processing Unit ? GPU) üzerinde gerçekleştirilmiş ve sonuçların Merkezi ?I şlem Birimi (Central Processing Unit ? CPU) üzerinde yapılan paralelleştirme ile karşılaştırılması sağlanmıştır. Yapılan tez çalışması Range Doppler Algoritması (Range Doppler Algorithm ? RDA) içersinde bulunan menzil hücre göçü üzeltmesi adımı üzerinde ve Bilgisayar Destekli Tomografi (Computer Aided Tomography ? CAT) algoritmasının işletimi sırasında kutupsal koordinat sisteminden kartezyen sisteme dönüşümün sağlandığı adım üzerinde uygulanmıştır. Yapılan test çalışmalarında RDA ve CAT algoritmaları hem interpolasyon hem de P-DFT kullanılarak gerçeklenmiştir. RDA ve CAT algoritmalarının interpolasyon ve P-DFT kullanılarak gerçeklenmesi işlemi de hem CPU hem de GPU üzerinde ayrı ayrı olarak gerçeklenmiştir. Bu işlemler sonrasında paralel olmayan çözüme göre zaman yönünden avantaj sağlamıştır. Bunun yanısıra interpolasyon uygulanmasının sonucunda elde edilen görüntü üzerine etkiyenbozulmalar açıkça görülmektedir. Bu kapsamda P-DFT?nin hem CPU hem de GPU üzerinde işletilmesi paralel interpolasyon uygulaması sonuçlarına göre hem zaman hem de doğruluk yönünden avantaj sağlamıştır. Ayrıca görüntüde bulunan veri sayısının artmasıyla oluşturulan uygulamanın daha hızlı sonuç üretilmesi bağlamında GPU üzerinde P-DFT uygulaması zaman yönünden büyük avantaj sağlamaktadır.
  • Öge
    Web ortamında coğrafi verilerin birlikte çalışabilirliğine yönelik yaklaşımların belirlenmesi: Ulaşım veri teması örneği
    (Bilişim Enstitüsü, 2013) Erhan, Sercan ; Aydınoğlu, Arif Çağdaş ; 371555 ; Cografi Bilgi Teknolojileri ; Geographical Information Technologies
    Coğrafi verilerin üretilmesi, saklanması ve güncel tutulması konularında standart bir yöntemin belirlenip izleniyor olması gerekmektedir. Verilerin katkı sağlaması, kaliteli veri üretiminin ardından doğru şekilde kullandırılabiliyor olmaları ve paylaşılabilmeleri ile mümkün olabilmektedir. Coğrafi verinin farklı kurum ve kuruluşlar tarafından kullanılıyor olması, optimum düzeyde bu ilgililerin ihtiyacını karşılaması ile alakalıdır. Bu sebeple aynı veri farklı kurum ve kuruluşlarca defalarca üretilmemelidir. Verinin mükerrer üretilmesi ve kullanılması zamanla güncelliğini kaybetmesine ve kullanılamamasına yol açmaktadır. Farklı kullanıcı ihtiyaçlarını karşılayacak uygulama ve servislerin geliştirilmesi için öncelikle veri/kullanıcı gereksinim analizi yapılmaktadır. Bu analizler sonunda hangi verinin hangi ihtiyaçlar ile hangi uygulamalarda hangi formatlarda kullanılabileceği belirlenebilecektir. İlgili veri altlıkları, gerçekleştirilen analizlere göre üretilen veri standartlarına göre sorumlu veri sağlayıcıları tarafından üretilmeli, güncellenmeli ve diğer kullanıcılarla web servisleri kullanılarak gerçek zamanlı paylaşılabilmelidir. Örneğin ulaşım temasını temsil eden coğrafi veri setleri; kamu kurumlarından özel sektöre, vatandaştan çeşitli ticari uygulamalara kadar birçok alanda eş zamanlı kullanıldığından ortak bir standart dahilinde üretilebilmelidir. Tez kapsamında model bazlı yaklaşım ile coğrafi veri modeli geliştirilmesine yönelik ISO/TC211 coğrafi bilgi teknik komitesi standartları ve web servisleri ile coğrafi verilerin paylaşımına yönelik Açık Coğrafi Bilgi Konsorsiyumu olan OGC'nin standartları irdelenmiştir. Türkiye Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri (TUCBS) altyapısı standartlarının geliştirilmesi sürecindeki ilgili veri gereksinim analizleri ve ulaşım veri standardı altlık alınmıştır. Yeni bir standart geliştirme sürecinin; çeşitliliği yok etmeden, nitelik kaybı olmadan, birlikte çalışılabilirliği sağlayan, veri bütünlüğü oluşturan ve mevcut verileri anlamlaştıran bir yapıda olması esas alınmıştır. Ulaşım sektöründe açık veri ve açık web servisleri ile veri paylaşımında farklı kurum/kuruluş ve uygulama ihtiyaçlarının optimum düzeyde karşılanması amacıyla deniz, hava ve demiryolu ulaşım hatları ile birlikte çalışabilecek bir karayolu veri modeli geliştirilmiştir. Tekil Modelleme Dili olan UML uygulama şeması ile geliştirilen bu model, GML coğrafi veri değişim formatı ile kodlanmıştır. Tez çalışmasının uygulama bölümlerinde, plot alan için farklı kaynaklardan elde edilen coğrafi veri altlıkları geliştirilen standart dahilinde GML veri setlerine dönüştürülmüştür. Ulaşım veri setlerinin mevcutta kullanılan farklı veri yapılarına dönüştürülmesi ve sektörel uygulamalarda kullanımına yönelik web uygulamaları geliştirilmiştir. Böylelikle açık veri modeli ile üretilen ulaşım veri setinin, WMS web harita servisi ve WFS web detay servisi ile paylaşımı ve görselleştirilmesine yönelik açık web servisleri geliştirilmiştir. Ağ analizleri, doğrusal referanslama, Android mobil, MS Sharepoint ve GTFS gibi açık kaynaklı ve ticari yazılımlarla ulaşım sektörüne yönelik uygulamalar test edilmiştir.
  • Öge
    Coğrafi veri modelleri arasında uygulamaya yönelik dönüşüm algoritmalarının geliştirilmesi
    (Bilişim Enstitüsü, 2013) Sani, İrem Beril ; Aydınoğlu, Arif Çağdaş ; 371556 ; Geographical Information Technologies ; Cografi Bilgi Teknolojileri
    Coğrafi verinin üretiminde kabul edilmiş bir veri standardının olmaması, nitelikli veri eksikliği, farklı kurumların aynı veriyi farklı amaçlara yönelik tekrarlı üretmesi ve her kurumun farklı formatta veri üretmesi gibi sorunlarla karşılaşılmaktadır. Coğrafi veri paylaşımında ise veri kullanımı için teknik altyapının uygun olmaması, özellikle kamu kurumlarındaki yasal engeller ve farklı formattaki verilerin dönüşümünde teknik problemler mevcuttur. Bu yüzden Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) uygulamalarında farklı kaynaklardan gelen veriyi bir arada kullanmak ve verilerin birlikte çalışabilirliği olanaksız olmaktadır. Coğrafi veri yönetiminde yaşanan sorunlar, ortak standartta kullanıcı ihtiyaçlarını karşılayan coğrafi veri standartlarının üretilmesi gerektiğini ortaya çıkarmıştır. Bu kapsamda, özellikle gelişmiş ülkelerde ulusaldan yerel düzeye coğrafi verilerin birlikte çalışabilirliği için standart, politika ve teknoloji bileşenleri ile birlikte Konumsal Veri Altyapısı (KVA) geliştirimi söz konusudur. Bu yaklaşımla Türkiye'de Türkiye Ulusal CBS (TUCBS) kurulması sürecinde coğrafi veri temalarına yönelik coğrafi veri modelleri geliştirilmektedir. Tekil Modeleme Dili (UML) veri modelleri, ulusal düzeyde mevcut veri ve kullanıcı ihtiyaçlarına göre model bazlı yaklaşımla tasarlanmış yazılım-donanım bağımsız veri modelleridir. Coğrafi veri sağlayıcılarının UML'den üretilmiş Coğrafi İşaretleme Dili (GML) tabanlı ortak veri değişim formatları dikkate alınarak veri setlerini paylaşacağı kabul edilmektedir. Böylelikle coğrafi veri sağlayıcıları için mevcut kullandığı veritabanı modelinden ortak veri değişim formatına dönüşüm ve coğrafi veri kullacıları için ise ortak veri değişim formatından uygulama veritabanı modeline dönüşüm algoritmaları geliştirilmelidir. Tez çalışması kapsamında, etkin coğrafi veri yönetimi için gereksinimler belirlenerek standardize edilmiş uygulama şemaları, veri modellerine dönüşüm esasları ve algoritmaları geliştirilmiştir. Ortak bir veri formatı olarak GML tabanlı veri değişimi ve birlikte çalışabilirlik esasları uygulanabilirlik açısından analiz edilmiştir. Coğrafi veri dönüşümü (Spatial Extract-Transfer-Load) kavramı detaylandırılarak, ortak veri formaları ile uygulama veritabanı modelleri arasında dönüşüm esaslarının belirlenmiştir. Farklı kaynaklardan farklı veri sağlayıcılarına ait veritabanı modellerinden gelen veri setlerinin GML tabanlı ortak veri değişim formatlarına dönüşümü için örnek coğrafi veri dönüşüm algoritmaları geliştirilmiştir. "Topografik Harita" ve "Dijital Kent Atlası" uygulama örnekleri dikkate alınarak, ortak veri setlerinden veri madenciliği olarak da ifade edilen nitelikte uygulamaya yönelik veritabanlarında etkin kullanımına yönelik model bazlı veri dönüşüm algoritmaları ve gerçek zamanlı veri dönüşüm uygulamalarının geliştirilmesi irdelenmiştir. Bina, Ulaşım ve İdari Birim coğrafi veri temalarına ait örnek coğrafi veri dönüşüm uygulamaları için FME yazılım araçları kullanılarak ortak veri setlerinden uygulamaya yönelik farklı ölçek ve içerikteki veri setlerine dönüşümü senaryoları geliştirilmiş, dönüşüm ve genelleştirme araçları belirlenerek uygulamalar geliştirilmiştir. Kent Atlası örneğinde görüldüğü gibi üretilen veri setleri kullanılarak web, masaüstü ve çıktı harita ürünleri geliştirilmiştir.
  • Öge
    Afet yönetimine yönelik açık veri modeli ve konumsal analiz araçlarının geliştirilmesi: Heyelan ve sel örneği
    (Bilişim Enstitüsü, 2013) Bilgin, Mehmet Selim ; Aydınoğlu, Arif Çağdaş ; 371560 ; Cografi Bilgi Teknolojileri ; Geographical Information Technologies
    Afet-acil durum yönetiminde Coğrafi Bilgi Sistemleri?nin (CBS) kullanılması; afet zararlarının azaltılması, yaşamların ve kaynakların korunmasına, etkin müdahale ve yıkımların kontrolüne yardımcı olmaktadır. Afetlerin birbirini tetikleyen doğası dikkate alındığında depremden kuraklığa, selden ulaşım kazasına birçok afet tipinin bütünleşik yönetimine yönelik yaklaşımların belirlenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, afet-acil durum yönetim sisteminin kurulması için sel ve heyelan afet tipi örneğiyle afet yönetiminin zarar azaltma, hazırlık, müdahale ve iyileştirme aşamalarındaki ?Aktivite? `ler analiz edilmiştir. Her bir aktivitenin CBS ile yönetimine yönelik alt ?İş? adımları tanımlanmış, bu işlerde üretilecek ve kullanılacak veri içeriği belirlenmiştir. Tanımlanan veri içeriği, ilgili sektör çalışanları ve örnek CBS uygulamaları ile irdelenmiştir. Tez kapsamında geliştirilen Afet-Acil Durum Yönetim Sistemi (ADYS) veri modeli, sel ve heyelan afet tiplerinin yönetimine yönelik açık veri değişimine uygun ve birlikte çalışabilir yapıda olup ISO/TC211 Coğrafi bilgi komitesi standartları temel alınarak model bazlı yaklaşımla UML-Tekil Modelleme Dili kullanılarak geliştirilmiştir. Hazırlanan modeldeki detaylar, ilişkiler, öznitelikler ve değerler sınıf diyagram ve paket diyagram olarak nesneye yönelik ilişkisel biçimde modellenmiştir. ADYS Veri Modeli, GML-Coğrafi İşaretleme Dili özeliklerine göre açık veri değişim formatına dönüştürülmüştür. ADYS veri modeli, ulusal düzeyde birlikte çalışabilirliği sağlamak amacıyla TUCBS ve KBS projeleri kapsamında hazırlanan veri modelleri ile uyumlu tasarlanmıştır. Bunun yanında TABİS obje kataloğundaki tanımlamalar da dikkate alınmıştır. Sel ve heyelan afetlerine yönelik olarak hazırlanan aktivitelerin gerçekleştirilmesi amacıyla ADYS coğrafi veri modeli ile uyumlu ADYS konumsal analiz araçları geliştirilmiştir. Bu analiz araçları ilgili aktivitelerin gerçekleştirilmesinde kullanıcılara kolaylık sağlaması hedeflenmektedir. Açık kaynaklı CBS yazılımı olan Quantum GIS ortamında Sextante eklentisi ile SAGA GIS, GRASS GIS konumsal analiz araçları kullanılarak geliştirilmiş olup; tehlike, zarar görebilirlik, vb. afet yönetimi aktivitelerinin gerçekleştirilmesinde kullanılabilmektedir. Ayrıca açık kaynaklı olmalarından dolayı kullanıcıların bu analiz araçlarına ihtiyaçları doğrultusunda değişiklik yapabilmeleri mümkündür. Tez çalışması kapsamında geliştirilen ADYS veri modeli ve konumsal analiz araçları çeşitli pilot çalışma alanlarında örnek veri setleri kullanılarak, oluşturulan afet yönetimi aktiviteleri ile test edilmiştir.
  • Öge
    Mekansal bilgi sistemleri için bulut tabanlı, performanslı, erişilebilirliği yüksek, yeni nesil bir sistem tasarımı, altyapısı ve uygulaması
    (Bilişim Enstitüsü, 2013) Güllüce, Yücel ; Çelik, Rahmi Nurdan ; 371561 ; Cografi Bilgi Teknolojileri ; Geographical Information Technologies
    Kurumlar arasında mekânsal veri entegrasyonu sağlanılarak bütünleşik bir Mekansal Bilgi Sistemi altyapısı kurulmasıyla CBS'yi birçok alanda verimli bir şekilde kullanmak mümkün olmaktadır. Sağlam bir kurumsal Mekansal Bilgi Sistemi içinde sağlam bir sistem altyapısı gerekmektedir. Bu yüzden bu çalışmada kurumsal CBS sistemi teknik altyapısında oluşabilecek sorunlar üzerinde durulmuş ve çeşitli çözüm önerileri sunulmuştur. Son on yıl içerisinde bilgi teknolojileri alanında önemi gün geçtikçe artan konulardan bir tanesi de mevcut bilişim sistemlerinin kullanıcı gereksinimlerini karşılayamadığı durumların sıklaşmasıdır. Bunlardan bir örnekte mevcut Mekansal Bilgi Sistemlerinde (MBS) kullanılan ve ayakta kalma süresi (availability period) çok yüksek olmayan sunucu yazılımlarıdır. Nasıl normal bir web uygulaması çalıştıran sunuculara çok kişi erişmeye çalıştığında, sunucu cevap veremez hâle gelebiliyorsa veya çökme (down) meydana gelebiliyorsa, üzerinde Mekansal Bilgi Sistemi koşan sunuculara da çok yüklenildiğinde, performans büyük oranda düşebilmektedir ve çevrimiçi (online) sistem durma noktasına gelebilmektedir. Bu sorunu en aza indirgeyerek, performanslı ve sağlam altyapılı bir kurumsal Mekansal Bilgi Sistemi entegrasyonu için bu çalışmada dünyaca saygınlığını ıspatlamış bir firmanın yazılım ürünleri kullanılarak bu yazılımların yönetim teknikleri anlatılacaktır. Tez çalışmasında anlatılan yazılımların alanları aşağıdaki gibidir: - Veritabanı ve yedeklilik - Uygulama sunucusu - Java arayüz - Koşturulan işletim sistemi - Uygulama sunucusuna yüklenen uygulama Ayrıca diğer çalışmalardan farklı olarak bu çalışmada Mekansal Bilgi Sistemi'nin teknik altyapısına odaklanılarak, - Güç - Performans - Erişilebilirlik gibi hepsinin bir arada olduğu yazılım ürünleri seçilip, performanslı bir Mekansal Bilgi Sistemi ortaya çıkarmanın metotları anlatılmıştır.
  • Öge
    The properties of nanostructured binary metal alloys
    (Bilişim Enstitüsü, 2013) Onat, Berk ; Durukanoğlu Feyiz, Sondan ; 371558 ; Hesaplamalı Bilim ve Mühendislik ; Computational Science and Engineering
    Bu Tez çalışmasında, Gömülü Atom Yöntemi (GAY) kullanılarak Cu-Ni alaşımları için yük yoğunluğu tanımlamaları yeniden düzenlenmiş ve bu tanım kullanılarak yarı deneysel çok cisimli model potansiyeller üretilmiştir. Cu ve Ni saf elementleri için yük yoğunluğu tanımı, 3d valans elektron yoğunluğuna 4s elektron yoğunluğunun katkısı eklenerek sağlanmıştır. Potansiyel fonksiyon parametrelerinin ayarlanması için uyumlu parçacık sürüsü optimizasyon (APSO) yönteminden yararlanılmış, yöntemin hesaplama süresinin kısaltılması için ise MPI tabanlı paralel dağıtık algoritmalar kullanılmıştır. Ayrıca, APSO yönteminde yerel minimum durumlarından kaçınılmasını sağlayan 'Elit Öğrenme' süreci paralel programlama algoritmaları yardımıyla hem dağıtık mimaride geliştirilmiş hem de birden fazla sayıda alınarak yakınsama hızının arttırılması sağlanmıştır. Potansiyel fonksiyonlarının hem saf Cu ve Ni, hem de Cu-Ni alaşımları için eğri ayarlanarak belirlenmesinde örgü sabiti, hacim modülü, elastik sabitler, boşluk oluşturma enerjisi, ikili bağ uzunluğu ve enerjisi gibi deneysel ve ilk-ilke değerleri kullanılmıştır. Üretilen potansiyellerin sınanması için ise saf Cu, Ni ve çeşitli Cu-Ni alaşımlarının özellikleri hesaplanmıştır. Bu özellikler; erime sıcaklıkları, alaşım oluşturma entalpisi, titreşim termodinamik fonksiyonları, denge durumu örgü yapıları, alaşım boşluk oluşturma enerjisi, istifleme hatası ve çatlak oluşma enerjileri ile (100) ve (111) yüzeylerinde Cu ve Ni ekatomları için hesaplanan bir çok difüzyon engel değerleridir.
  • Öge
    Global geometry optimization of dna bases via an intermolecular potential energy function
    (Bilişim Enstitüsü, 2013) Artür, Manukyan ; Tekin, Adem ; 371564 ; Hesaplamalı Bilim ve Mühendislik ; Computational Science and Engineering
    Kovalent olmayan etkileşimler Deoksiribonükleik asit (DNA) ve Ribonükleik asit (RNA) gibi biyolojik önemi yüksek olan komplekslerin yapılarını kararlı hale getirmektedir. Özellikle elektrostatik (O-H ve N-H arasında oluşan hidrojen bağları) etkileşimleri bu sistemlerin kararlılığını etkileyen en önemli aktörlerdir. DNA? nın heliksel yapısında tamamlayıcı baz eşleşmesi sitozin ? guanin ve adenin ? timin bazları arasında gerçekleşir. Bu çalışmada DNA bazlarından sitozin, guanin ve sitozin-guanin dimerlerinin potansiyel enerji yüzeyleri (PEY) hasaplanarak elde edilen etkileşim enerjileri analitik bir fonksiyona fitlenerek kuvvet alanları geliştirilecektir. Öncelikle PEY hesaplarının hangi teorik seviyede yapılacağının belirlenmesi için tek ve çift eksitasyonları ve perturbativ üçlü eksitasyon düzeltmelerini içeren coupled cluster (CCSD(T)), ikinci dereceden Møller-Plesset (MP2), ölçeklendirilmiş dönme bileşenli MP2 (SCS-MP2), dispersiyon eklenmiş yoğunluk fonksiyonel teori (DFT-D) ve yoğunluk fonksiyonel teori ile iliştirilmiş simetri adaptasyonlu perturbasyon teorisi (DFT-SAPT) kullanılarak seçilen çeşitli dimerler için potansiyel enerji eğrileri (PEE) hesaplanacaktır. Yakın zamanda, DFT-SAPT(LPBE0AC) seviyesinde hesaplanan etkileşim enerjilerinin CCSD(T) seviyesine yakın sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir. Bu hususta, özellikle DFT-SAPT(LPBE0AC), homo ve hetero DNA baz dimerlerinin etkileşim enerjilerinin hesaplanmasında diğer teorik seviyelerle birlikte kullanılacaktır ve tüm toerik hesaplama seviyeleri karşılaştırılacaktır. Sonrasında, elde edilen etkileşim enerjileri itme, dispersiyon ve elektrostatik kuvvetlerin bir toplamı şeklinde analitik bir forma fitlenecektir. Bu formlar yardımıyla, hem dimer hem de DNA baz oligomerlerinin PEY?leri en başarılı küresel optimizasyon metodlarından biri olan benzetimli tavlama metodu ile incelenerek önemli küresel ve yerel minimum yapıları tayin edilecektir. Helikal DNA molekülünde nükleik asit bazlarının Watson-Crick eşleşmesi yapmaları yanında, bu bazların telomerlerde hidrojen bağlı quartetler de (4 tane aynı DNA bazının biraraya gelmesiyle oluşan yapı) oluşturdukları bilinmektedir. Ayrıca, günümüzde tek-molekül (single-molecule) teknikleri oldukça gelişmiş olup, atomik kuvvet mikroskoplarının yardımıyla bireysel DNA zincirleri dahi metal yüzeylerin üzerine yerleştirilebilmektedir ve bunlar biyoçip sensörleri, organik yalı iletkenler veya organik fotovoltaik araçları olarak kullanılabilmektedirler. Metal yüzeyine, özellikle altın, yerleşen DNA bazlarının yüzeyde nasıl konumlandıkları hem taramalı tünelleme mikroskopisi (STM) hemde moleküler dinamik (MD) simulasyonları ile incelenebilmektedir. Günümüzde kuantum kimya hesaplama metotlarına ?çözülmüş? bir problem sınıfı olarak kabul edebiliriz. Örneğin tek ve çift eksitasyonları ve perturbativ üçlü eksitasyon düzeltmelerini içeren coupled cluster (CCSD(T)) metodu tüm sistemler için oldukça doğru değerler veren ve hakem hesaplama seviyesi olarak da kabul edilen bir metotdur. Halbuki CCSD(T) metodunu ancak çok küçük sistemler için büyük baz setleri kullanarak çalıştırabiliriz. CCSD(T)?den daha düşük sistem kaynaklarına gereksinim duyan diğer metotları yine ancak çok küçük ölçekli küme yapılarını incelemek için kullanabiliriz. Moleküler Dinamik (MD) simülasyonları gibi içinde binlerce molekül yada atom içeren sistemler için en düşük teori dahi kullanılamıyacaktır. Bu durumda moleküller arası etkileşimleri küme yada MD boyutunda incelemek için tek yolumuz analitik ifadeleri kullanmaktan geçmektedir. Literatürde nükleik asit bazlarının özellikle dimerleri yoğun bir şekilde incelenmiştir. Halbuki, quartetler, i-motifler, şeritler ve diğer farklı şekildeki örgüler hesaplamalı olarak yeterince incelenememiştir. Bunun temel nedenlerinden birisi bu oligomerlerin oldukça büyük olmalarından dolayıdır. Bu durumda, MD metodu vazgeçilmez bir araç olarak karşımıza çıkmaktadır. Fakat, Lennard-Jones (LJ) potansiyel gibi enerji formülleri bu da hesaplamalardaki doğruluğu oldukça düşürmektedir. Bu problemi ortadan kaldırmanın bir yolu, homo ve hetero DNA bazları arasındaki etkileşimleri ifade eden kuvvet alanları geliştirmektir. Bu çalışmada, DNA bazlarından sitozin ve guanin homo- ve hetero-oligomerlerindeki etkileşimleri ifade edebilecek kuvvet alanları geliştirilmiştir. Bu amaç için öncelikle sitozin, guanin ve sitozin-guanin dimer yüzeyleri hesaplanarak sonrasında analitik bir fonksiyona fitlenmiştir. CCSD(T) gibi referans bir hesaplama metodu PEY hesaplamalarında çok büyük hesaplama kaynaklarına ihtiyaç duyduğu için kullanılmamıştır. Projedeki ilk hedefimiz, CCSD(T)? ye yakın etkileşim enerjileri veren teorik metotları bulmaktı. Bu amaçla MP2, SCS-MP2, B3LYP-D ve DFT-SAPT (PBE0AC ve LPBE0AC) metotlarında aug-cc-pVXZ (X=D, T yada Q) baz setiyle bu dimerlerin en önemli hidrojen bağlı ve istiflenmiş geometrileri için etkileşim enerjilerini hesapladık. Her 3 dimer için, MP2? nun hidrojen bağlı sistemler için CCSD(T)? ye çok yakın değerler verdiğini fakat istiflenmiş yapılar için hem etkileşim enerjilerini daha düşük hem de monomerler arası minimum mesafeleri daha düşük bulduğunu gözlemledik. SCS-MP2, MP2?u düzeltmekte fakat genellikle etkileşim enerjilerini daha büyük vermeye başlamaktadır. B3LYP-D ise, MP2 gibi davranmakla birlikte hidrojen bağlı yapılar için de daha düşük enerjiler vermektedir. Bunun yanında DFT-SAPT(PBE0AC), SCS-MP2 gibi haraket ederek CCSD(T) yakın sonuçlar vermektedir. Fakat, CCSD(T) ile uyumlu en iyi bulgular DFT-SAPT(LPBE0AC) metodu ile bulunmuştur. LPBE0AC xc-fonksiyonelin bu başarısından dolayı MP2 ve B3LYP-D hesaplamalarına göre daha fazla cpu-zamanı istemesine karşın bu dimer sistemlerinin potansiyel enerji yüzeyleri (6000 ? 7000 hesaplama noktası içermektedir) bu metot kullanılarak hesaplandı. Elde edilen etkile¸sim enerjileri, mevki-mevki bir Buckingham tipli, itme, dispersiyon ve elektrostatik terimlerinden oluşan bir potansiyel formuna Levenberg-Marquardt lineer olmayan en küçük karaler metodu kullanılarak fitlendi. Herbir dimer fitlemesi için elde edilen standart sapmalar 1 mH etkileşim enerjisinden daha küçük oryantasyonlar için 0.44, 0.72 ve 0.51 mH olarak sırasıyla sitozin, guanin ve sitozin-guanin için bulundu. Her üç dimer içinde fitlemeyle elde edilmiş modelin ürettiği etkile¸sim enerjileri LPBE0AC ile oldukça uyumlu bulundu. Kuvvet alanları sonrasında, sitozin, guanin ve sitozin-guaninden oluşmuş dimerlerin BT metoduyla küresel eniyilenmesiyle birçok dimer izomeri bulunmuştur. Bunlardan en düşük enerjili olanı, B3LYP-D, MP2, SCS-MP2 ve DFT-SAPT ile aynıdır. Yüksek enerjili izomerlerde ise kuantum mekanik metotlardan elde edilen sıralamalarda farklılıklar oluşmaktadır. Dimer geometrilerindeki, dimerler arasındaki en önemli uzunluklara baktığımızda ise model CP-SCS- MP2 ile oldukça uyumlu mesafeler üretmektedir. Kuvvet alanları homo ve hetero sitozin ve guanin trimerlerine uygulandığında, birçok yeni izomer elde edilmiştir. Bulunan model trimerlerin geometrileri, PBE/TZVP seviyesinde eniyilendiğinde, istiflenmiş yapılar haricinde, geometrilerin çok değişmediği gözlenmiştir. PBE/TZVP, istiflenmiş dimer geometrilerinde, bu yapıları düzlemsel hidrojen bağlı olacak şekilde değiştirme eğilimindeydi. Fakat, bu durum, SCS-MP2 ve CP-SCS-MP2 metotlarında görülmemektedir. Bundan dolayı, PBE/TZVP?nin istiflenmiş trimerleri düzlemsel hale dönüştürmesi bu metodun bir zaifiyeti olarak kabul edilebilir. Sitozin ve guanin homo ve hetero tetramerleri deneysel olarakta gözlemlendikleri için (quartetler) büyük önem arzetmektedirler. Bu yapılar dört DNA sarmalının uygun bir şekilde konumlanmasıyla oluşmaktadır ve daha çok guanin ve sitozin-guanin için bulunmuşlardır. Model, çeşitli sitozin tetramerlerini ve deneysel olarakta varlığı bilinen c-tetrad yapısının enerjisini diğer izomerlere göre daha yüksek tahmin etmektedir. Daha önemli olan, guanin ve sitozin-guanin tetramerlerinde de model çok çeşitli ve deneysel olarakta varlıkları bilinen yapıları bulabilmekte olup, bunların enerjilerinide kuantum mekanik değerlere yakın olarak vermektedir. Elde edilen bu başarılı sonuçlar, yapıları hakkında daha az bilgi sahibi olduğumuz daha büyük oligomerlerin yapılarını aydınlatmakta da bu kuvvet alanlarını kullanabilece ğimizi göstermektedir.
  • Öge
    Computational study on the side reactions of dopa decarboxylase
    (Bilişim Enstitüsü, 2013) Çiçek, Erdem ; Sungur, Fethiye Aylin ; 371529 ; Hesaplamalı Bilim ve Mühendislik ; Computational Science and Engineering
    Bu çalışma kapsamında, enzimin farklı iki substratı olan serotonin (5-HT) ve d-triptofan metilester ile tranamination mekanizması hesapsal olarak aydınlatılmaya çalışılmıştır. Deneysel olarak öne sürülmüş olunan mekanizmalarda yer alan sabit yapılar B3LYP/6-31+G(d,p) teori seviyesinde optimize edilmiştir. Ayrıca çözücü etkisi de göz önüne alınmıştır. Çalışma sonucunda elde edilen bilgiler ışığında, DDC enziminin gerçekleştirdiği transminasyon reaksiyonunun mekanizması açıklanmaya çalışılmıştır. Ayrıca, yapılar arasındaki farklılıkların mekanizma üzerine etkileri de bu çalışma kapsamında elde edilen sonuçlardandır. Yan reaksiyonlar ile daha detaylı sonuçlar için QM/MM çalışmalarının sürdürülmesi ve bu sayede aktif bölgede yer alan amino asit yapılarının etkisinin ortaya çıkarılması önerilmektedir.
  • Öge
    Yapay açıklıklı radar görüntülerinde hareketli hedef tespiti
    (Bilişim Enstitüsü, 2013) Yusufoğlu, Murat Hakan ; Kartal, Mesut ; 371567 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing
    Günümüzde gerçekleştirilen birçok uygulamada yapay açıklıklı radar (YAR) sistemlerinden yararlanılmaktadır. Bu sistemlerin sağladığı yüksek çözünürlüklü görüntüler kullanılarak belirli bir yeryüzü bölgesini uzaktan görüntüleme, bölge içinde hareketli hedef izleme ve görüntü analizi gibi uygulamalar başarılı bir şekilde gerçekleştirilebilmektedir.YAR sistemleriyle elde edilen görüntüler içindeki hareketli hedeflerin tespit edilmesi son zamanlarda üzerinde sıkça çalışılan bir konudur. Bu tez çalışmasında, elde edilen YAR görüntüleri içindeki hareketli hedeflerin tespit edilmesiyle ilgili iki yeni yöntem önerilmiştir.Önerilen ilk yöntemde (Yöntem I) yapay açıklıklı radar görüntüleri içindeki hareketli hedeflerin tespiti ve hareket parametrelerinin çıkartılması için yeni bir algoritma geliştirilmiştir. Önerilen algoritma ile hem menzil hem de azimut yönünde hareket eden hedefler tespit edilebilmektedir. Buna ilave olarak tespit edilen hareketli hedefin hız ve hareket doğrultusu gibi hareket parametreleri yüksek doğrulukla hesaplanabilmektedir.Bu yöntemde hedefin azimut yönündeki hareketi kesme ortalaması algoritmasıyla; menzil yönündeki hareketi ise alt açıklık algoritmasıyla tespit edilmektedir. Bu iki algoritmanın birbirinden bağımsız olarak çalışabilmesi hedef tespitinin menzil ve azimut için aynı anda paralel olarak yapılabilmesini sağlar. Ayrıca veriler bağımsız olarak işlenebildiği için elde edilen sonuçların doğruluğu ve kararlılığı yüksektir.Önerilen ikinci yöntemde (Yöntem II) YAR görüntüsü içindeki hareketli hedeflerin tespiti için alt yama algoritması kullanılmaktadır. Alt yama algoritması literatürdeki mevcut uygulamalarda görüntü çözünürlüğünü arttırmak amacıyla kullanılmaktadır. Ancak bu tez çalışmasında alt yama yönteminin görüntü çözünürlüğünü arttırmanın yanında görüntü içindeki hareketli hedefleri tespit edebilmek için kullanılabileceği gösterilmiştir.Bu yöntem ile hem menzil hem de azimut yönlerinde hareket eden hedefler başarılı bir şekilde tespit edilebilmektedir. Önerilen yöntemin bu çalışmada gösterilen uygulamasında ana görüntüden dört tane alt yama görüntüsü oluşturulmaktadır. Bu alt yama görüntüleri kullanılarak sistemde bulunan hareketli hedeflerin tespit edilme başarımı arttırılmaktadır. Yöntem I'de olduğu gibi görüntü içinde azimut ve menzil doğrultularında hareket eden hedefler birbirlerinden bağımsız olarak incelenebilirler. Kullanılan veriler bağımsız olarak işlenebildiği için elde edilen sonuçların doğruluk ve kararlılığı yüksektir.Önerilen her iki yöntem bilgisayar benzetimlerinde çalıştırılarak test edilmiştir. Bu yöntemlerde, hedef alanı içine yerleştirilen hareketli hedefler başarıyla tespit edilebilmiştir. Bu yöntemler kullanılarak herhangi bir yönde hareket eden hedeflerin yüksek doğrulukla tespit edilebildiği gösterilmiştir. Ayrıca her iki yöntemle hareketli hedefin görüntü içinde hareket ettiği doğrultu bulunabilmekteyken Yöntem I ile buna ilave olarak hareketli hedefin hızı da başarılı bir şekilde hesaplanabilmektedir.
  • Öge
    Drought assessment by means of MODIS data
    (Bilişim Enstitüsü, 2013) Kocaaslan, Semra ; Sertel, Elif ; 413403 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing
    Yeryüzünün karşı karşıya kaldığı en önemli çevresel sorunlardan biri olan küresel ısınmanın beraberinde getirdiği iklim değişikliğinin en önemli sonuçlarından biri kuraklıktır. Bu çalışmada, tüm dünyada olduğu gibi Türkiyede de oldukça öneme sahip olan kuraklık konusu incelenmiştir. Kuraklığın belirlenmesi noktasında çeşitli disiplinlerden çok sayıda araştırmacının sunduğu sayısız yöntem bulunmaktadır. Uzaktan algılama uydu sistemleri, erişilmesi zor ve büyük olan alanlarda hızlı, yüksek doğruluklu, periyodik ve güncel verileri ekonomik olarak sunması açısından çeşitli yeryüzü uygulamalarında kullanılmakla birlikte kuraklık etkilerinin incelenmesinde de yaygın olarak kullanılagelen yöntemlerden biridir. Bu uydu sistemlerinden biri olan MODIS uydusu; iklim modellerinde, arazi kullanımı ve arazi örtüsü haritalarının oluşturulmasında, tarımsal çalışmalarda rekolte tahmininde, yangın, sel ve kuraklık gibi doğal ve doğal olmayan afetlerin belirlenmesi gibi pek çok alanda yüksek zamansal çözünürlüğü sayesinde küresel ve bölgesel ölçekte uygulama imkanı sunmaktadır. Bu özelliklerinden dolayı bu araştırma kapsamında kuraklık etkilerinin değerlendirilmesi amacıyla MODIS uydusu seçilmiştir.
  • Öge
    A block proccessing approach for doppler centroid estimation
    (Bilişim Enstitüsü, 2013) Tunçay, Pelin ; Kartal, Mesut, ; 371554 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing
    Sentetik açıklıklı radarlar (SAR), sinyal işleme algoritmalarını kullanarak yüksek çözünürlüklü görüntü elde eden görüntüleme radarlarıdır. Çözünürlük, diğer bir deyişle yerdeki hedeflerin ayırılabilirliği, iki şekilde ifade edilir. Bunlar hareket doğrultusundaki çözünürlük (azimut çözünürlük) ve bu yöne çapraz olan menzil çözünürlüğüdür. Radar sistemlerinde yüksek çözünürlük elde etmek için, menzil yönünde, darbe sıkıştırma yöntemi kullanılır. Darbe süresindeki kısalma daha iyi menzil çözünürlüğü sağlar. Darbe süresini kısaltmanın bazı limit değerleri vardır. Burada, sinyalin gönderilip geri alınabilmesi için gücün belli bir değerin üzerinde olması gerekir. Sinyal gürültü oranı da hesaba katılmalıdır. Menzil çözünürlüğü bütün radar sistemleri için aynıdır. SAR sistemini diğer radar sistemlerinden ayıran özelliği, hareket doğrultusundaki çözünürlüktür. Bu yöndeki çözünürlüğü iyileştirmek için anten boyunun uzun olması gereklidir. Uzun anten boyu, her ne kadar yer radarlarında elde edilebilir olsa da, kullanımı verimli değildir. Özellikle bir platform üzerine yerleştirildiğinde, bu platformu taşıyacak olan uçak veya uydunun kapasitesi yetersiz kalacaktır. SAR sistemi faz dizili antene benzer şekilde çalışır. Ancak burada çok sayıda anten elemanı kullanılmaz. SAR sisteminde uzun anten boyu, sinyal işleme algoritmaları kullanılarak sentezlenir.Değişik anten konumları sensörün hareketiyle sağlanır. Bu sentezleme işlemi için, daha kısa anten boyu gereklidir. SAR sisteminde, iki nokta arasındaki uçuş sırasında, her gönderilen darbenin yansımalarının genlikleri ve fazları kaydedilir. Bu verilerden faydalanılarak, çok daha uzun anten boyu ile elde edilebilecek çözünürlükteki görüntü oluşturulabilir. SAR sistemleri farklı modlarda çalışır. Bunlar, tarama modu, şerit görüntüleme modu ve spot ışıklandırma modu olarak adlandırılır. Bu çalışmada şerit görüntüleme modu kullanılmıştır. Bu tip SAR sistemleri, platformun ana ekseninden geçen yeryüzüne dik olan düzlemde değil, bu düzlemle arasında belli bir açı olacak şekilde, eğik aşağı ya da yukarı doğru bakarak görüntü alırlar.Şerit görüntülme radarlarında, ham veriden görüntü oluşturmak için kullanılan en yaygın algoritma Range (menzil) Doppler Algoritması'dır (RDA). Bu algoritma, darbe sıkıştırma yöntemine dayanır. Sıkıştırma işlemleri frekans bölgesinde yapılır. SAR sistemlerinde gönderilen sinyal, lineer frekans modüleli (FM) sinyaldir. Alınan ham SAR verisi, iki boyutlu matriks olarak kaydedilir. Satırlar, sensör belli bir pozisyondayken alınan menzil değerleridir. Sütun değerleri ise sensörün hareketini gösterir. Başka bir deyişle, SAR sensörünün hareketi darbe tekrarlama frekansıyla (DTF) örneklenir. Satır değerlerine menzil, sütun değerlerine azimutsinyali denilir. RDA algoritmasında darbe sıkıştırması yapmak için uyumlu filtreler kullanılır. Bu filtreler menzil ve azimut sinyali için frekans bölgesinde ayrı ayrı tasarlanır. Uyumlu filtreleri tasarlamak için bazı parametrelerin bilnmesi gerekir. Bu parametreler,alınan sinyalin frekans bölgesindeki bant genişliği ve merkez frekansıdır. Menzil sinyali için bu veriler, gönderilen sinyalden bilinmektedir. Azimut sinyali için bu parametrelerin bulunması daha karışıktır. Alınan sinyal Doppler etkisinden dolayı kaymıştır. Bunun nedeni platformun hareketinden dolayı sensörün hedefe göre bağıl hızı değişir ve bu da frekansı etkiler. Azimut sinyalinin merkez frekansının hesap edilmesi önemlidir. Bu frekans, Doppler merkez frekansı olarak adlandırılır ve SAR sinyal işlemede kullanılan önemli bir parametredir. Doppler merkezi SAR geometrisinden hesap edilebilir. Bunun için, sensörün konumu, yüksekliği ve hızı bilinmelidir. Bu bilgilere ulaşmak her zaman mümkün değildir. Uçakla taşınan SAR sistemlerinde, uçağın konumu, hızı sabit değildir. Hava koşulları, yeryüzü şekillerinin engebeli olması, uçağın düzgün bir doğrultuda gitmesini engelleyebilir. Uydu üzerinde taşınan SAR sistemlerinde, hareket dengeleme sistemleri,sensörün hızını, ve konumunu olabildiğince sabitlemektedir. Ancak Doppler merkezi aynı zamanda yeryüzü şekillerine de bağlıdır. Çünkü Doppler merkez frekansı hedef ile sensor arasındaki mesafeyle ilişkilidir. Bu yüzden, dağlık bir alandaki Doppler merkezi ile yükseltisi daha az olan bir bölgenin Doppler merkezi aynı olmayacaktır. Doppler merkezinin alınan veriden kestirimi çok yaygın bir metottur. Literatürde, bu konu üzerinde yapılmış birçok çalışma bulunmaktadır. Doppler kestirim yöntemleri iki başlıkta toplanmaktadır. Bunlar, temel bant Doppler merkezi kestirimi ve belirsizlik sayısı kestirimidir. Azimut sinyali darbe tekrarlama frekansıyla örneklenir ve bu durum Nyquist örnekleme kriterini sağlamaz. Çünkü azimut sinyalinin bant genişliği limitsizdir. Bu anten paterninin ana lobun dışında da ilerlemesinden kaynaklanır. Darbe tekrarlama frekansı belirlemesi sedece azimut sinyaline bağlı değildir. Antenin alış penceresine, yakın ve uzak menzil değerlerine de bağlıdır. Bundan dolayı DTF ile örneklenen azimut sinyali, bozulur ve kendini tekrar eder. Doppler merkezinin bir DTF içinde kalan kısmına kesirli veya temel bant Doppler merkezi denilir. Gerçek Doppler merkezinin hangi tekrar içinde olduğu ise belirsizlik sayısı olarak adlandırılır. Gerçek Doppler merkezi bulunmakisteniyorsa, bu iki kısımın kestirimi ayrı ayrı yapılır. Azimut yönündeki sıkıştırma işlemi için temel bant Doppler merkezinin kestirimi yeterlidir. Eğer ki menzil hücre göçü düzeltme işlemi yapılacaksa iki kısımında bilinmesi gereklidir. Temel bant Doppler merkezinin alınan veriden kestirimi için literatürde 2 yaklaşım kullanılmaktadır. Bunlardan birisi genlik temelli kestirim, diğeri ise faz temelli kestirimdir. Genlik temelli kestirimde, azimut sinyalinin güç spektrumuna bakılır. Azimut sinyalinin güç spektumu, anten paterninin yerdeki nokta hedeften yansıyan sinyalle konvolüsyonudur. Anten paterninin maksimum noktasına denk gelen frekans değeri Doppler merkezini verir. Bundan dolayı güç spektrumundan anten paterni kestirilmeye çalışılır. Öncelikle azimut sinyali üzerinde Fourier dönüşümü uygulanır ve güç spektrumu hesaplanır. Tek bir menzil değeri için hesaplanan spektrum anlamsızdır. Ancak diğer menzil değerlerinin spektrumları toplanırsa, ortalama alma işlemi ile Gauss eğrisine benzer bir spektrum elde edilir. Ortalaması alınmış spektum alçak geçiren filtreden geçirildiğinde,yüksek frekanslı gürültü ve hedeften yansıyan sinyaller bastırılır ve yavaş değişen anten paterni elde edilir. Bu paternin maksimum noktasının frekans değeri Doppler merkez frekansını verir. Bu işlem bazı çalışmalarda ham veri üzerinde uygulanırken, bazı çalışmalarda ise menzil sıkıştırılması yapılmış veri üzerinde uygulanmıştır. Faz temelli kestirimde ise iki azimut örneği arasındaki faz farkıbu yöntemin temelini oluşturur. Bu yönteme faz artışı da denir. Azimut örnekleri arasındaki ortalama çapraz korelasyon katsayısı hesaplanır. Bu katsayının açısı temel bant Doppler merkezi ile doğru orantılıdır. Literatürdeki çalışmalar, Doppler kestirimini verimli bir şekilde gerçekleştirmektedir. Ancak görüntünün merkezinden uzaklaştıkça, görüntüde bozulmalar meydana gelmektedir. Bunun sebebi, Doppler merkezinin tüm veri seti için hesaplanmasıdır. Bu durumda Doppler merkezi tüm veri için ortalama bir değer alır. Bu tezde yapılan çalışma alternatif bir yöntem olup, bu hataları olabildiğince en aza indirger. Metot, veri setini parçalara bölerek ayrı ayrı işleme ilkesine dayanır. Böylece, her alt bölgenin merkezi ayrı hesaplanacağından dolayı doğruluğu daha yüksek olan bir kestirim yapılabilecektir. Bu yöntemde, öncelikle ham veri uygun parçalara ayrılır. Menzil Doppler algoritması her parça için ayrı ayrı uygulanır. Her parça, kestirimi yapılan kendi Doppler merkeziyle işlenir. Bu yöntemin en önemli özelliği, tüm veri işlendiğinde görüntünün merkezinden uzakta olan kısımlarda görünmeyen hedeflerin, o bölgeye ait verinin alt bölgesi işlendiğinde görünür hale gelmesidir. Diğer önemli özelliği ise işleme yükünün azalmasıdır. Bütün veri işlendiğinde işleme süresi çok uzundur. Ancak verinin boyutları küçüldüğünde işeme süresi kısalır. Eğer ki bölgenin tamamı ile ilgilenilmiyorsa, daha ufak bir kısmıyla ilgileniliyorsa, bütün veriyi işlemeye gerek kalmayacaktır. Daha kısa bir sürede, ihtiyaç duyulan alan işlenerek hem zamandan tasarruf edilir hem de doğruluğu daha iyi olan görüntü elde edilir. Bu yöntemde en çok dikkat edilmesi gereken kısım, alt bölgelerin seçimidir. Aynı yükselti grubuna ait olan kısımlardan bir alt bölge oluşturulabilir. Örneğin, dağlık bir alan ile deniz bölgesi birlikte alınırsa, burada kestirimi yapılan Doppler merkezi iki alan için de doğru sonuç vermeyecektir. Düzeltilmeye çalışan kısımlar, bu etkiden dolayı daha çok bozulabilirler. Bu yüzden, dağlık alanları, yerleşim bölgelerini, su ve deniz gibi alanları mümkün olduğunca ayrı parçalarda işlemek en doğru sonucu verecektir.
  • Öge
    Scatter and doppler effect of wind power plants to land radars
    (Bilişim Enstitüsü, 2014) Sözen, Derya ; Kartal, Mesut ; 413402 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing
    2000'li yıllardan bu yana rüzgâr enerji santrallerine olan ilgi artmış bulunmaktadır. Farklı ölçeklerde çeşitli santrallerin inşası başlatılmış ve sayıları artarak devam etmektedir. Yaklaşık 4-5 yıl önce rüzgâr türbinlerinin çevresindeki radar istasyonlarına etkisi olup olmadığı merak konusu olmuştur. Bunun üzerine rüzgâr türbinlerinin açısal hareketleri incelenmeye başlamıştır. Amaç etkinin tespit edilip çeşitli çözüm yollarının üretilmesidir. Türbinler radarın görüş açısında bulunuyorsa iki türlü etki edebilir ya radar dalgalarını geri yansıtarak yanıltıcı hedef bilgisi oluşturabilir ya da radar için çeşitli kör noktalar oluşturabilir. Doppler radarları bu durumda türbinleri gerçek hedeflerden ayırabilecek en donanımlı tip radarlardandır. Daha detaylı incelendiğinde rüzgar enerji santrallerinin gölgeleme, radar ekipmanına zarar verme, radar yansıtırlık yüzeyinin artması, kayıp hedefler ve bunun gibi pek çok etkisi vardır radarlara. Hem radar açısından hem de rüzgâr enerji santralleri açısından durumu iyileştirmek ve çözmek için pek çok yöntem mevcuttur.
  • Öge
    Bilgi işlem ortamı sunan bulut için güvenlik düzenekleri
    (Bilişim Enstitüsü, 2015) Sandıkkaya, Mehmet Tahir ; Harmancı, Ali Emre ; 414365 ; Bilgisayar Bilimleri ; Computer Science
    Tez çalışmalarına bilgiişlem ortamı sunan bulutlara güvenlik düzenekleri oluşturmak için başlanmıştır. Düzeneklerin oluşturulması sırasında bir bütünlük içinde bilgiişlem ortamı sunan bulutların farklı güvenlik sorunları belirlenerek ve irdelenerek her birine çözüm sunulur. Günümüzde sık kullanılan bilgiişlem ortamı sunan bulutların güvenlik gereksinimlerinin giderilmesine yönelik girişimle teze başlanır. Kurulu bilgiişlem ortamı sunan bulutlar işlem gücünü çoğunlukla izlekler yoluyla sunar. Bu bulutlarda işlem yapanların verilerinin birbirine karışmaması için izleklerin yalıtımı güvenliğin temelini oluşturur. İzlek yalıtımı araştırılmış, yalıtımın sınırları gösterilmiştir. Yeni bir yaklaşımla işlem gücünü sunmada süreçlerin kullanılması önerilerek pek çok düzeneğin birlikte çalışabileceği bir tasarımla teze devam edilir. Sorunlar ve çözümler sıralanır. Yenilikçi yaklaşımlarla tasarım genişletilir. Süreçlerin bulutta güvenli çalıştırılmaları, yalıtımları, erişim kurallarının ve buluttaki kaynakların kullanımının yönetimi, bu sırada alınması gereken kriptolojik önlemleri bir arada içeren süreç kozaları tanıtılır. Bulutu kullanan tarafla bulutta hizmet sağlayan tarafın eşit sayılarak bulutta gerçekleşen olayların tarafsız ve yadsınamaz biçimde günlük kayıtlarına aktarıldığı, biçimsel olarak doğrulanmış bir düzenek tanıtılır ve bulutlarda önemli bir sorun oluşturan tek tarafın denetimindeki günlüklere bir seçenek oluşturur. Tezde, işlem gücünün süreçler yoluyla kullanıldığı bilgiişlem ortamı sunan bulutlara ağırlık verilmekle birlikte, bulut kavramıyla birlikte ortaya çıkan buluta özgü güvenlik tehditleri belirlenmiş; bunlara karşı yenilikçi önlemler geliştirilmiş; belirlenen tüm tehditleri bütünlük içinde önlemeye yönelik, olurluğu yüksek, kullanışlı "bilgiişlem ortamı sunan bulut için güvenlik düzenekleri" tasarlanmıştır. Tez, hem var olan ve kullanılan bilgiişlem ortamı sunan bulutlara yaptığı katkılarla hem de bilgiişlem ortamı sunan bulutların kullanımı üzerine getirdiği yeni öneriler ve bilimsel literatüre kattığı yenilikçi güvenlik düzeneği tasarımlarıyla bilgiişlem ortamı sunan bulutların güvenliği konusunda kapsamlı bir çalışmadır.
  • Öge
    Optik uydu görüntülerinin birleştirilmesinde frekans bölgesi filtrelerinin karşılaştırılması
    (Bilişim Enstitüsü, 2016) Bulut, Kübra Nur ; Kayran, Ahmet Hamdi ; 705091028 ; Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama ; Satellite Communication and Remote Sensing
    Her geçen gün daha da gelişmekte olan uydu teknolojilerine paralel olarak uzaktan algılama alanındaki uygulamalarda da önemli gelişmeler gözlenmektedir. Ancak fiziksel şartlardan kaynaklanan kısıtlamalar nedeni ile optik algılayıcıların mekansal ve spektral çözünürlükleri arasında farklar oluşmaktadır. Algılanmış tek bir görüntüde en iyi sonuçları elde etmek mümkün olamamaktadır. Pankromatik görüntüler yüksek mekansal çözünürlüklere sahipken, çok bantlı multispektral görüntüler yüksek spektral çözünürlüğe sahiptir. Bu problemi çözmek ve yüksek mekansal ve spektral çözünürlüklü renkli görüntüler elde etmek için görüntü birleştirme yöntemleri önem kazanmaktadır. Birleştirilmiş görüntüler çok daha güvenilir ve yorumlanabilir sonuçlar üretmekte, gözlem alanları için detaylı veriye sahip görüntüler elde edilebilmektedir. Bu çalışmada görüntü birleştirme yöntemleri; akademik gruplarca genel kabul görmüş olan modülasyon bazlı, bileşen değişimi bazlı, çoklu çözünürlük analizi bazlı başlıkları altında incelenmiştir. Modülasyon bazlı yöntemlerden Brovey yöntemi incelenmiş olup, bileşen değişim bazlı yöntemlerden PCA, IHS yöntemleri ele alınmıştır. Çoklu çözünürlük analizi bazlı yöntemlerden ise frekans bölgesindeki süzgeçleme yöntemleri ağırlıklı olarak incelenmiş ve aralarındaki ilişkiye göre sonuçlar yorumlanmıştır. Elde edilen sonuçlar literatürde kabul görmüş olan kalite değerlendirme metrikleri ışığında incelenmiş ve metriklerin ideal değerlerine göre sonuçlar yorumlanmıştır. Sonuçların yorumlanmasıyla görüntü birleştirme yöntemleri ile ilgili olarak araştırmalarda ve çalışmalarda kullanılabilecek alternatif bir model geliştirilmesi amaçlanmaktadır.