5
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Çok robotlu kapsama ve randevu için dağıtık algoritmalar
Mobil robotikteki gelişmeler, düşük maliyetli, güvenilir robotların karmaşık ortamlarda dolaşmasını ve karmaşık işler gerçekleştirmesini mümkün hale getirmiştir. Bir grup robotla bir işin etkin bir şekilde yürütülebilmesi için etkili robot stratejileri tasarlamak önemlidir. Bu tezde temel bir problem olan, mobil robotlarla randevu arama problemini çalışılmıştır. Randevu arama problemi bir ortamda birbirlerinden farklı konumlarda bulunan robotların en kısa zamanda nasıl buluşabileceği ile ilgilenir. Arama ve kurtarma bu problemin önemli uygulamalarından biridir. Kurtarıcılar (robotlar) afet ve patlama gibi durumlarda kurbanları veya hayatta kalanları arayabilir. Uydu alıcılarının olmadığı, gücün sınırlı olduğu veya ortamın geometrisinin elverişli olmadığı durumlarda robotların başarılı iletişim kurmak için aralarında görüş hattının sağlanması gerekir. Bu gibi bir durumda robotların iletişim kurmak için birbirlerinin yanında olması gerekir, yani buluşmaya ihtiyaçları vardır. Böyle durumlar için, randevu arama probleminin diğer uygulamaları da robotlar arasında ağ formasyonu, çoklu robot keşif ve haritalamadır. Bu tezde problemin simetrik versiyonu çalışılmıştır. Bu versiyonda, her robot aynı stratejiyi çalıştırır, çünkü önceden buluşup arama sırasında kullanacakları stratejilere karar verme şansları yoktur. İlk olarak problem doğru üzerinde bulunan, aralarındaki başlangıç uzaklığını bilmeyen aynı özelliklere sahip iki robotla çalışılmış ve simetrik bir randevu arama stratejisi sunulmuştur. Robotların hem senkron olduğu, yani aramaya aynı anda başladıkları hem de asenkron oldukları yani aramaya farklı zamanlarda başladığı durumu düşünülmüştür. İkinci olarak, aynı problem engelli ve engelsiz düzlemsel ortamlarda iki ve ikiden çok robot ile çalışılmıştır. Bu ortamlar için simetrik bir randevu arama stratejisi tasarlanmıştır. Bu kısımda ayrıca engelli bir ortamın bir robot ile keşfi için de bir algoritma sağlanmıştır. Hem doğru hem de düzlemsel ortamlar için tasarlanan simetrik randevu stratejilerinin performası teorik olarak ispatlanmış ve simülasyonlarla ve deneylerle değerlendirilmiştir. Anahtar Sözcükler: Doğrusal arama problemi, arama problemi, simetrik randevu, robot randevu, robot keşif ve kapsama.
Telsiz duyarga ağları için hakim küme algoritmaları
Telsiz duyarga ağları (TDAlar) algılama yapabilen ve telsiz haberleşebilen düğümlerin oluşturdukları altyapısız bir ağdır. TDA üzerinde çalışan uygulamaların paketlerinin çıkış düğümüne doğru iletilmesi önemli bir problemdir. Ağı kümelemek bu problemin çözümlerindendir. Hakim küme oluşturma, hata toleranslı kümeleme yöntemlerinden bir tanesidir. Hakim kümenin içindeki düğümlerin hiçbiri birbirinin komşusu değilse bu küme bağımsız küme olur. Bağımsız küme oluşturma, küme liderlerini belirlemek için kullanılan önemli bir yöntemdir. Öz kararlılık bir düğümün sadece komşularının durumlarına göre karar vermesini sağlar. Öz kararlılık dağıtık ve hata toleranslı çalışma için çok uygundur. Bu yöntemde düğümlerin iyi tanımlanmış kuralları çalıştırması gereklidir. Bu tezde öz kararlı dağıtık maksimal bağımsız küme algoritmaları üzerine çalışılmıştır. Literatürdeki algoritmaların teorik ve pratik değerlendirmesi yapılmış, literatürdeki algoritmalara göre daha etkin olduğu kanıtlanmış bir algoritma tasarlanmıştır. Önerilen algoritma teorik olarak analiz edilmiştir, benzetim ortamında gerçeklenmiştir ve Iris düğümler üzerinde test edilmiştir.
Dinamik sahneler için gerçek zamanlı global ışıklandırma algoritmalarına ilişkin yeni yaklaşımlar
Bu tez çalışmasında dinamik sahneler için gerçek zamanlı global ışıklandırma algoritmalarına ilişkin yeni yaklaşımlar öne sürülmüştür. Literatürde öne sürülen konu ile ilgili çalışmalar incelenmiş ve birbirlerini tamamlayan üç yeni yöntem geliştirilmiştir. Öne sürülen ilk yöntem, çevresel ışıkların önemine göre örneklenmesi üzerinedir. Küresel koordinatlarda iki boyutlu olarak ifade edilen çevresel ışık görüntüsü, Kd-ağacı yapısı kullanılarak bloklara bölünmektedir. Bu blokların önemine göre örneklenmesi, olasılıklarının basit bir model ile ifade edilmesi ile sağlanmıştır. Geliştirilen ikinci yöntem sahnedeki görünürlük testlerinin gerçek zamanlı olarak yapılabilmesini hedeflemiştir. Bu amaçla sahnedeki nesneler dışbükey parçalara bölünüp, uzaysal bir veri yapısında saklanmaktadır. Bu veri yapısı gezilerek test edilmesi gereken dışbükey parçalar tespit edilmektedir. Her parça, öne sürülen gerçek zamanlı dışbükey - ışın kesişim testi ile test edilebilmektedir. Öne sürülen son yöntem gerçek zamanlı olarak görüntü oluşturma denklemini hesaplamayı hedeflemiştir. Bu amaçla çift yönlü yansıma dağılım denklemi, küresel normal dağılım karışımları ile modellenmiştir ve görüntü oluşturma denklemi basitleştirilmiştir.
Sürü zekâsı yaklaşımı ile panoramik görüntü oluşturma
Görüntü alabilen cihazlar yardımıyla, içinde bulunulan ortamın tamamını görüntülemek amacıyla önce parça parça resimler çekilmektedir. Ardından çekilen resimler birleştirilerek Panoramik görüntü elde edilmektedir. Parçaların birbirlerine birleştirilmeleri için kullanılan algoritmalar ne kadar hassas ortak belirleyebiliyorsa, kalitesi o derece yüksek sonuç görüntüler elde edilmiş olmaktadır. Panoramik görüntü oluşturmak için ilk olarak çakıştırılacak resimlerin ortak noktalarını bulmak gerekmektedir. Literatürdeki çeşitli önemli nokta tespit algoritmaları ile bu işlem gerçekleştirilmektedir. İkinci adımda olarak tespit edilen önemli noktaların özniteliklerinin oluşturulması ve oluşturulan özniteliklerin eşlenmesi gerçekleştirilmektedir. Son adımda ise yanlış eşleşen öznitelikler elenmekte ve kalan öznitelikler kullanılarak resimler birleştirilmektedir.
Java Card yazılımlarının otomatik üretilmesi için bir yöntem
Java Card platformu ve beraberinde gelen uygulama programlama arayüzü akıllı kart uygulamalarının geniş kullanıma sahip Java programlama dili ile nesne yönelimli olarak geliştirilmesine imkan vermektedir. Ancak işlemci ve bellek yönünden oldukça kısıtlı olan bu kartlar için sadece Java dilinin bir alt kümesi kullanılabilmektedir ve geliştiriciler bilgisayar ve akıllı kart arasındaki paket alışverişi için alt seviye bir protokolün detay ve kısıtları ile uğraşmak durumundadırlar. Bu tez çalışması kapsamında Java Card uygulamalarının geliştirilmesinde görülen bu zorlukları gidermek amacıyla kart üzeri uygulamaların model güdümlü geliştirilmesine imkan veren DSL4JavaCard isimli bir alana özgü dil tüm bileşenleri ile birlikte geliştirilmiştir. Dilin soyut sözdiziminin dayandığı üstmodel ve modelleme aşamasında bir takım kısıtların kontrol edilmesini sağlayan somut sözdizimi tanımlandıktan sonra DSL4JavaCard modellerinden Java Card uygulama kodları otomatik olarak elde edilebilmektedir. Ayrıca önerilen dilin durum çalışması üzerinden kullanımının örneklendirilmesi ve değerlendirmesi yine bu tez içerisinde yer almaktadır. Değerlendirmeler sonucunda DSL4JavaCard'ın ilgili literatürde yer alan önceki çalışmalardan farklı olarak özellikle Java Card güvenlik bileşenlerinin de model güdümlü geliştirilebilmesine imkan verdiği ve işletimsel semantiğinin temel Java Card bileşenlerinin tamamının, kullanıcı tanımlı ve iş uygulamasına özel öğelerin ise önemli bir kısmının otomatik üretilmesini sağladığı görülmüştür.