Aktif algılama hareketlerinin durum kestirim başarımına etkisinin incelenmesi

Göz, kulak, anten gibi algısal organların fiziksel hareketleri ile karakterize edilen aktif algılama hareketleri, canlıların çevreleri hakkında bilgi toplamak için kullandıkları bir yöntemdir. Bu hareketler, algısal geri bildirim sistemlerinin etkinliğini ve doğruluğunu artırmaları nedeniyle canlılar için önemlidir. Bu tez çalışmasında, aktif algılama hareketlerinin incelenmesi için gerekli olan balık modeli taslağını, aktif algılama hareketlerinin biçimlendirilmesini ve oluşturulan farklı aktif algılama tasarımlarının karşılaştırılmasını kontrol teori yöntemleri aracılığıyla gerçekleştirdik. Hipotezimize göre balıklar, çevrelerini algılama yeteneklerini geliştirmek için aktif algılama hareketleri sergilerler. Başka bir deyişle, durum kestirim performanslarını geliştirmeye çalışırlar. Ancak bu hareketlerin nasıl üretildiği ve üretmek için hangi bilgilerin kullanıldığı literatürde henüz netlik kazanmamıştır. Çalışmamızda literatürde kafes takibi deneyleri aracılığıyla oluşturulmuş ikinci dereceden bir balık modelini kullandık ve çeşitli aktif algılama sinyal biçimleriyle simülasyonlar gerçekleştirdik. Başlangıçta, aktif algılama için özel hale getirilmiş açık döngü sinyalleri uyguladık. Bu sinyaller aktif algılama hareketlerinin Gaussian dağılıma sahip bir hızlanma eğiliminde olduğu gözlemine dayanıyordu. Daha sonra, literatürde yer alan bir çalışma olan, aktif algılama sinyalleri geri besleme denetimi altında üretilir teorisini incelemek amacıyla, bir tasarım gerçekleştirdik. Bu tasarımı, durum tahmin bilgisini içeren durum kovaryans matrisini kullanarak kapalı döngü şeklinde modelimize uyguladık. Her iki deney düzeneğinde de hipotezimizi destekleyen sonuçlar elde ettik. Balıkların aktif algılama davranışlarının durum tahmin performansını artırdığını simülasyon ortamında doğruladık. Ayrıca, açık döngü ve kapalı döngü aktif algılama hareketleri uygulandığında elde edilen sonuçların karşılaştırmasını yaptık ve düşük kafes frekanslarında kapalı döngü başarımının daha üstün olduğunu gösterdik.