4,073
Archived Theses
3
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Performance improvement methods for layered decoding of ldpc codes
Low-density parity-check (LDPC) codes are a special type of linear block codes. Although they were originally invented by R. Gallager in 1960, they have captured the attention of scientific community since its rediscovery in 1996. Due to their excellent correction capability, they have been adopted in many communications and storage systems for forward error correction. Gallager defined an iterative two-phase decoding algorithm referred to as "Belief Propagation" (BP). Much study has been conducted to improve the performance of LDPC decoding. Later, another scheduling, "Turbo Decoding Message Passing" (TDMP) is introduced as an alternative to his standard message passing algorithm. TDMP, also called layered decoding, has the advantage of converging faster than the standard BP because it uses more reliable information to update next set of values. Using layered decoding, it is possible to reduce the number of iterations by 50% without any performance degradation. In this thesis, we present several methods in order to improve layered decoding performance of LDPC codes. Methods proposed have been applied to several LDPC codes with different length and rate. According to our results, the biggest performance improvements are achieved when they are applied to small-length, high-rate codes. In addition to proposed methods, a simulation acceleration platform using OpenMP is also described where parallel decoding is implemented on a real multicore hardware platform, obtaining more than 6x speedup compared to single-core version. Keywords: Low-density parity-check, error correction codes, belief propagation, layered decoding, performance improvement, DSP, parallelization, OpenMP
ECG signal processing techniques by using asp.net application based on gui in Matlab
An electrocardiogram (ECG/EKG) is an electrical recording of the heart and is used as an essential diagnostic tool in the investigation of heart disease, so any defect of heart rate or rhythm, or change in the shape of the QRS complex, is very significant to get an evidence for detecting cardiac arrhythmia. The most of earlier methods of ECG signal analysis for detecting PQRST was based on Digital Signal Processing (DSP) technique, for example Wavelet Transform(WF), Fast Fourier Transform(FFT) and Artificial Neural Networks(ANN). The work in this thesis have proposed a simple and dependable method to detect the P, Q, R, S and T values of an ECG signal normal and abnormal cases. This method is based on determination a mathematical relationship between the highest values (peaks and valleys) of the ECG waveform and time. Second part in the thesis includes using three different digital signals processing techniques for ECG signals are: Digital Filters (FIR and IIR), Wavelet signal processing (Filters Banks technique) and adaptive Filter Signal Processing. The work in this thesis is exemplified through designing a graphical user Interface (GUI) in MATLAB for creating a new software package for revealing of PQRST for both normal and abnormal ECG using a simple mathematical algorithm to get PQRST values, draw these values at the same time and share the package results to website using the ASP .NET application. The proposed software system will be devoted to the purposes of scientific research in the medical and engineering fields together, rather than clinical diagnosis as well as it can be utilized in training for clinicians and engineers working together in the same field which related to heart disease.
Computer simulation and experimental implementation of single phase power inverters regarding output waveforms
Recent rises in electrical energy costs have done alternative energy options more attractive. A device such as solar panel is able to convert photons from the sun into the DC (Direct Current) electric which can be used by the end users. However, there is a problem by using this kind of energy. Our electric grid and most of the house appliances are based on the AC (Alternating Current) electric so the energy achieved by the sun or wind power needs to be converted from DC to AC to be useful. This converting process is done by an electronic device called inverter. Inverters can be found in a wide area of power electronics in the industry. The produced output voltage and frequency at the AC side of an inverter depend on the circuit structure, transformers and applied components. In this thesis, comparative analysis of single phase power inverters regarding their output waveforms was performed. Square wave, modified square wave and true sine wave inverter circuits were designed and analyzed using Proteus Professional package program. This comparison was fulfilled with respect to the circuit configuration, THD (Total Harmonic Distortion) and output efficiency. After simulation results these inverter circuits were realized on PCB (Printed Circuit Board) circuits. Efficiency of the inverters was calculated using Extech true RMS digital multimeter and THD values were measured by means of the Fluke 435 Power Analyzer device. According to the simulation and experimental results, the analyzed square wave inverter circuit has about 55% THD and 45% efficiency due to the circuit structure. The analyzed modified square wave inverter circuit has about 38% THD and 60% efficiency better than square wave inverter. The analyzed true sine wave inverter circuit having with about 10% THD and an efficiency of 75% has the most ideal output signal among the inverter types. Tests on resistive and inductive loads were carried out under laboratory conditions and output signals were observed with the help of Tektronix digital storage oscilloscope. Test results and simulation outcomes were confirmed to each other. It was found out that true sine wave inverter circuit is better and more efficient in many aspects compared to the modified and square wave inverter circuits in spite of their complicated structures and higher costs.
Modelling and design of terahertz photoconductive antennas and photomixers
Modelling and design steps of the photoconductive antennas in pulsed system and photomixers were described and explained in detail.
Opical power distribution and OFDM/OFDMA modulation for visible light communication
High speed data transmission has become very important in recent years due to increasing data rates. To achieve this high rate data transmission, wireless communication has been a vital solution. Visible light communication (VLC) not only offers high data rates but also reduces the health problems resulted from electromagnetic radiations. In VLC systems, white LEDs are used because of their double-purpose usage; data transmission and illumination. The focus of this study is two-fold; optical power distribution and OFDM/OFDMA modulation and these studies are performed for visible light communication. First of all, optical power distribution is considered. In order to examine the effects of the optical power distribution, four different layouts, which are designed by locating LEDs on the ceiling, are constructed. Performances of these four layouts are investigated by considering some important parameters such as received minimum and maximum optical powers, number of dead zones, and degree of uniformity. Layout 2 gives the best results among them. Then, half-angle illumination and distance between receiver and transmitter are changed for Layout 2 in order to see the effects of those parameters. For the second part of the study, 64-QAM OFDM and 64-QAM OFDMA systems are constructed using simulation software. Bit-error rate (BER) performance of these two systems are examined for different optical signal-to-noise ratio (OSNR) values. Results show that these systems can be used for visible light communication. Apart from BER performance, eye diagrams and constellation diagrams also support that these systems are suitable for visible light communication. Finally, BER performance of four layouts are investigated by setting received optical power to their received minimum optical powers. Layout 2 gives again best results among four layouts.
Experimental study of brillouin frequency shift on classical and modern botda, botdr setups
Brillouin scattering has many applications in optics. This thesis study is observing the effects of various optical elements and environmental factors Brillouin gain spectrum and frequency shift on different optical configurations. Methods to improve Brillouin readings in classical and modern BOTDA/BOTDR configurations are proposed. Effects of EDFA power on Brillouin gain spectrum are observed on a BOTDA setup with single mode fiber as FUT. Comparisons with respect to optical Rayleigh power are done. EDFA power interval for sufficient Brillouin gain is obtained. Then, effects of step increments of ambient temperature on Brillouin frequency shift are observed on a BOTDR setup with single mode fiber as FUT. The relation between temperature and Brillouin frequency shift is obtained. In addition, effects of test fiber length on Brillouin gain spectrum are observed on the BOTDR setup. The direct relation in between Brillouin power and fiber length is observed. Furthermore, different length and brand fiber cables are connected back to back and their Brillouin frequency shifts are observed. Brillouin gain spectrum for fiber very short fibers (40m) is obtained.
Design and modelling of terahertz phase shifters using corrugated planar goubau lines
In this thesis, design of terahertz phase shifters is aimed. The electromagnetic wave propagation through a corrugated surface waveguide, namely domino plasmons, is analyzed in terms of surface plasmons. Drude model and Drude-Lorentz model are utilized in analysis and simulations of the propagation of the electromagnetic wave along domino plasmons in addition to transmission band estimation and simulations of domino plasmons. Transitions from coplanar waveguide and rectangular waveguide to corrugated planar Goubau lines are also investigated. A new type of waveguide is invented during investigation of the transition from rectangular waveguide to corrugated planar Goubau lines. Moreover, the effective dielectric constant of corrugated planar Goubau lines is modeled at either X-band and terahertz band. Two different design approach of eleven different phase shifters at 250, 275, and 300 GHz are presented. Finally, since this thesis work be expanded by addition of MEMS switches, the realization and optimization of various MEMS fabrication techniques are summarized
Novel merging based height-balanced histogram computation for big data
The amount of data generated and stored in cloud systems has been increasing exponentially. The examples of data include user generated data, machine generated data as well as data crawled from the Internet. There have been several frameworks with proven efficiency to store and process the petabyte scale data such as Apache Hadoop ecosystem tools, and several NoSQL frameworks. These systems have been widely used in industry and thus are subject to several research. The proposed data processing techniques should be compatible with the above frameworks in order to be practical. One of the key data operations is deriving equi-depth histograms as they are crucial in understanding the statistical properties of the underlying data with many applications including query optimization.In this thesis, we focus on approximate equi-depth histogram construction for big data and propose a novel merge based histogram construction method with a histogram processing framework which constructs an equi-depth histogram for a given time interval. The proposed method constructs approximate equi-depth histograms by merging exact equi-depth histograms of partitioned data by guaranteeing a maximum error bound on the number of items in a bucket (bucket size) as well as any range on the histogram. We also test Apache Pig User Define Functions of this proposed method in this thesis.
Mesane karsinomunun bilgisayar temelli derecelendirilmesi
Cancer is one of the most important diseases that ends up with loosing lives, despite many new improvements in medicine. Cancer, which has more than a hundred species, causes uncontrolled division and multiplication of cells and abnormalities in cell shape due to the damage in DNA. The early diagnosis and prognosis of cancer has great importance and will help to reduce loss of lives from this disease. Although many methods are used in the diagnosis and prognosis of cancer, the most effective method is to examine the obtained tissue sample under the microscope by the pathologist after various procedures have been applied. At this stage, pathologists diagnose the cancer by examining the structural properties of the cells. Recently, image processing techniques have been applied to obtained pathological images as well as in other fields of medicine. By using these techniques, the cell locations in pathological images can be determined and the cell characteristics can be extracted from the determined cell locations. In this thesis, visualization of the pathological bladder data is performed and the area can be cropped from these images. An algorithm is designed to determine whether the case is at high grade bladder cancer or low grade bladder cancer using the structural features of the cell nucleus in the region specified by these images. Computer Assisted Diagnosis (CAD) is a system, which is developed to help doctors to diagnose the disease and to decide on the treatment method to be applied. For this purpose, a graphical user interface (GUI) was designed by using the MATLAB software. With the help of the extracted features, it can be decided that loaded sample of the bladder is at high grade or low grade. As a result, developed software allows easy and accurate detection of bladder cancer. As a future work, another study may be performed to identify types of the bladder cancer.
Iris detection using hybrid models
Face and iris detection are great of interests to researchers in the field of video processing and computer vision. In recent years, great advances in robotics and artificial intelligence have further increased the importance of face recognition and iris detection. In this study, iris of the human eye is detected through hybrid models. These models first detect the face, then the eyes, and finally the iris. Two classifiers, the Artificial Neural Network (ANN) and the Decision Tree (DT), are trained to distinguish face images from other. They are also used to extract face images using the sliding window technique. After extracting the face from the given image, the same steps are applied to detect the eyes from the face. It has been observed that the ANN performs better than the DT with respect to detection rate of faces and eyes. The eyes that are finally detected are used to find circles that indicate the iris. Two methods are discussed to detect the iris: Hough Transform (HT) and the mean of gradients (MoG). In comparison with HT, MoG yields higher detection rate.
Design and development of a novel photovoltaic system with reflectors and a sun tracker
In this thesis study, as a new method, design and development of a double surface photovoltaic system with reflection property was aimed. In the direction of this purpose, the thesis study was completed within three stages as design, development, and performance measurements. The double surface panel system was designed completely as the first stage of the thesis study. A single axis sun tracking system, a reflector system for the back panel, two solar panels placed back to back, and suitable platforms were planned. In the development stage, two opto-electronically controlled reflectors with the ability to rotate around their own axes were used to illuminate the back solar panel. Thus, the system was optimized in the way that equal amount of light fluxes irradiates the front and back panels. The system was supported by the optoelectronic based single axis sun tracker to increase working performance. Measurements of the developed system were done in laboratory settings and on open field as real time. The results showed that the back solar panel produces sufficient amount of electricity and the system works under proper angular conditions. It is concluded that the system developed as a prototype might be used in industrial applications.
Fotovoltaik termal (FV/T) ve bina entegreli FV/T (BIPV/T) sistemlerde akışkan kullanımının elektriksel karakteristik üzerine etkisinin incelenmesi
Foto Voltaik sistemler, üzerlerine düşen güneş ışımasının %15-25'lik kısmını elektrik enerjisine çevirebilirler. FotoVoltaik paneller yarı iletken teknolojisiyle üretilen elemanlardır ve akım/voltaj (I/V) karakteristikleri doğrusal değildir. Bunun yanında I/V karakteristikleri sıcaklıkla da değişmektedir. Panelin soğutulması panelin elektriksel verimliliği açısından önem arz etmektedir. FV paneli hem termal hem de elektriksel bir kaynak olarak kullanmak verimin arttırılması için sık kullanılan bir yöntemdir. Burada amaç, ısınan panelin üzerinden ısıl enerjiyi uzaklaştırarak elektriksel karakteristiği iyileştirmek ve bunun yanında panelden ısıl enerji elde etmektir. Bu amaçla FV/T (Foto Voltaic Thermal) paneller kullanılmaktadır. FV/T panellerin bina yüzeyine entegre edilmesi amacıyla üretilen çeşitlerine ise BEFV/T (Building Integrated FV/T) ismi verilmektedir. BEFV/T ile binaların güneş gören yüzeyleri kaplanarak binaların izolasyonu sağlandığı gibi elektrik ve ısıl enerji de elde edilmektedir. BEFV/T sistemlerin içerisinden panelin soğutulması amacıyla hava ve/veya su gibi akışkanlar geçirilmektedir. Panel üzerindeki ısı enerjisi ile bu akışkanın sıcaklığı yükselmektedir. Yüksek sıcaklıklı akışkan (su veya hava) binanın sıcak su ve sıcak hava ihtiyacı için kullanılmakta böylece hem panel soğutulmakta hem de bina ısıtılmaktadır. Tez sonucunda literatürde bulunmayan kapalı çevrim kontrole sahip BEFV/T panel uygulaması ile konvansiyonel BEFV/T ye göre elektriksel ve termal verim artışı hedeflenmiştir.
Görünür ışık haberleşme sistemlerinde eşik değeri tahmin yöntemlerinin performans analizi
Görünür Işık Haberleşme (VLC: Visible Light Communication) sistemlerinde modülatör ve demodülatör tasarımı; hata performansı, bant genişliği verimliliği, güç verimliliği gibi özellikleri etkilediğinden dolayı çok önemli konulardan birisidir. Ortamdaki yapay ışık şiddetinin değiştiği ya da alıcı-verici arası mesafenin değiştiği sistemler, eşik değeri kullanan modülasyon tekniklerinin hata performansını olumsuz etkilemektedir. Bu nedenle geleneksel yönteme göre değişken sistemler için her duruma göre ayrı bir eşik değeri belirlenmelidir ve bu durum pratik uygulamalarda imkansızdır. Bu çalışmada hata performansını olumsuz etkileyecek durumları gidermek için Dijital Darbe Aralık Modülasyonu (DPIM: Digital Pulse Interval Modulation) tekniğinde eşik değer tahmin yöntemleri geliştirilmiştir. Geliştirilen yöntemler sayesinde eşik değer, değişen koşullara göre yazılımsal olarak güncellenmektedir. Bu durum önerilen yöntemin geleneksel yönteme göre en büyük avantajıdır. Geliştirilen yöntemlerin değişen koşullarda performans analizi yapılmıştır. Benzetim çalışmalarında önerilen sistem ile geleneksel sistemin Sembol Hata Oranları (SER: Slot Error Ratio) karşılaştırılmıştır. Benzetim çalışmaları MATLAB programında gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlardan, önerilen yöntemlerin geleneksel yönteme çok yakın, eşik değeri sabit olan sisteme göre de oldukça iyi bir SER performansı sergilediği görülmüştür.
Öznitelik seçimi temelli geleneksel ve modern makine öğrenmesi yöntemleri ile yenilenebilir enerji üretim tahminci model parametrelerinin optimizasyonu ve karşılaştırmalı analizi
Bu tezde, Türkiye'nin güneş radyasyonu açısında en potansiyelli bölgesi olan Akdeniz bölgesinin doğusunda Çukurova'da bulunan Adana, Osmaniye ve Mersin illerinin güneş radyasyonu tahmini gerçekleştirilmiştir. Çalışmada Nasa-Power platformundan alınan 01/01/2011-01/01/2021 tarihleri arasındaki 10 yılı kapsayan güneş radyasyonu, rüzgar hızı, basınç, nem, yağış, hava açıklığı indeksi, sıcaklık, maximum sıcaklık, minimum sıcaklık, çiğlenme noktası parametreleri kullanılmıştır. Önce Adana ili verileri üzerinde öznitelik seçim metotları uygulanarak geleneksel ve modern makine öğrenmelerine giriş parametresi olarak verilecek öznitelikler elde edilmiştir. Öznitelik seçim metotlarında Pearson Korelasyon Katsayısı, Karşılık Bilgi, Ardışık İleri Yönde Kayan Seçim, Lasso Regresyonu kullanılmıştır. Adana ili verilerinde optimize edilen giriş parametreleri Osmaniye ve Mersin illeri tahmin işleminde de kullanılmıştır. Giriş parametrelerini kullanan tahminci modeller tahmin işlemini gerçekleştirmiş ve elde ettiği sonuçlar karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Karşılaştırma metrikleri olarak RMSE, MAE ve R2 kullanılmıştır. Makine öğrenmesi yöntemlerinden Destek Vektör Regresyonu, Aşırı Gradyan Arttırma, Hafif Gradyan Arttırma, Yapay Sinir Ağları ve Uzun Kısa Süreli Bellek algoritmaları bu çalışmada kullanılmıştır.
RFID etiketlerinin hafıza alanının verimli kullanımı için yeni bir kodlama algoritmasının geliştirilmesi ve uygulamalı başarım analizi
RFID, nesnelerin otomatik tespiti ve izlenmesi için kullanılan kablosuz bir tanımlama teknolojisidir. Bu teknolojinin çalışması, RFID etiketinde depolanan verilerin radyo frekansı sinyalleri aracılığıyla okuyucu tarafından okunmasını, ardından verilerin denetleyici tarafından anlamlandırılarak belirlenmiş işlemlerin gerçekleştirilmesi şeklinde özetlenebilir. RFID teknolojileri perakende, lojistik, sağlık, hayvancılık, eğitim, güvenlik, ödeme ve üyelik sistemleri gibi birçok farklı alanda kullanılmaktadır. RFID etiketlerin temel tasarım özellikleri olan küçük fiziksel boyutları, düşük enerji tüketimi ve maliyet-etkin üretiminden dolayı etiketlerin sınırlı hafıza kapasitesine sahip olmaları sonucunu ortaya çıkarmaktadır. Bu çalışmada STM32F407VGT6 mikrodenetleyicisi üzerinde veri sıkıştırma ve açma işlemleri gerçekleştirilmiştir. RC522 modülü ile etikete sıkıştırılmış veri yazılmış, daha sonra bu veri etiketten okunup açma işlemi sonrası orijinal veri dizisi elde edilmiştir. Test için kullanılan veri dizileri Calgary külliyatı içerisinde bulunan metin dosyaları içerisinden rastgele seçilmiştir. Başarım karşılaştırması için tasarruf oranı, sıkıştırma-açma süresi, etikete yazma-okuma süresi, BPC ve entropi ölçütleri kullanılmıştır. Sıkıştırma için Huffman kodlama, Shannon-Fano kodlama ve geliştirilen Taban-32 kodlama kullanılmıştır. Sonuçlar Huffman kodlamanın ortalama tasarruf oranına göre %36,27 ile en yüksek başarımı sağladığı göstermektedir. Taban-32 kodlama, ortalama sıkıştırma-açma sürelerinde en iyi başarımı göstererek sıkıştırma işlemini 655,37 ms, açma işlemini ise 130,53 ms'de tamamlamıştır. En düşük ortalama BPC değerini 5,10 ile Huffman kodlaması verirken, Shannon-Fano kodlaması ise 5,14 ile buna çok yakın bir sonuç vermiştir. RFID etikete veriyi yazma ve okuma sürelerinde tasarruf oranına paralel olarak en iyi sonuç Huffman kodlama ile alınmıştır.
Görünür ışık haberleşme sistemleri için alıcı yapılarının geliştirilmesi
Bu çalışmada, Işık Haberleşme sistemleri için son zamanlarda önerilen SPAM (Superposed Pulse Amplitude Modulation: Üst-üste konumlandırılmış Darbe Genlik Modülasyonu) iletim şemasının performansı analiz edilmiştir. SPAM iletim şemasının uygulaması gereği alıcı tarafta eşik değerlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu nedenle tez çalışmasında farklı eşik değeri tahmin yöntemleri kullanılarak SPAM iletim şemasının bit hata oranı performansı karşılaştırılmıştır. K-ortalama yöntemi, geliştirilen Çok Seviyeli Tahmin Yöntemi (ÇSTY) ve geleneksel yöntem alıcı tarafta kullanılmıştır. Geliştirilen yöntem için matematiksel bir çerçeve oluşturulmuştur. Elde edilen benzetim sonuçlarına göre K-ortalamalar yönteminin ve matematiksel model tabanlı geliştirilen ÇSTY'nin birbirlerine göre avantaj ve dezavantajları tartışılmıştır. Performans sonuçlarının iyileştirilmesi için bazı öneriler sunulmuştur.
To design a medical device to evaluate the dehydration of children patients using the Pleth variability index
The main objective of this thesis to design, a medical device to evaluate dehydration of patients using Plath variability index. Which is a measurement that provides and indicates the volume of central extracellular fluid in mechanically ventilated patients after induction of anesthesia. In extracellular fluid volume Pleth variability index has considered as a useful, noninvasive indicator of continuous fluid responsiveness.. Using correlation analysis and receiver operating characteristic curves, we sought a correlation between PVI and the initial distribution volume of glucose. Accurate estimation of intravascular volume is very important for anesthesiologists to maintain the stability of the cardiovascular system during anesthesia, especially for unstable or hypovolemic patients. Changes in heart rate, blood pressure, and central venous pressure are still most commonly use to assess the blood circulation status, but these indices have been shown to be insufficient for guiding fluid management, owing to their poor correlation with fluid responsiveness. The pleth variability index, which we derived from respiratory variations in the peripheral perfusion index, provides clinicians with a numerical value obtained noninvasively, automatically, and continuously. Keywords: Pleth Variability Index, Perfusion Index, Dehydration
Automated oximeter design for capillary refill time, oxygen saturation and pulse
Capillary Refill Time is a parameter used to evaluate blood circulation in peripheral tissues. Currently, it is measured manually and implementation varies according to the health care staff. It is included in the World Health Organization (WHO) Emergency Classification and Assessment guide. There is no commercial device that standardizes applied force to detect blood supply in the capillaries. In this project, it is aimed to control the light absorbed from the light sources used by applying light sources, linear actuators and microprocessors to the fingertip of a known force for a certain period. In this way, CRT can be measured. Capillary Refill Time and pulse measurement device was designed in this project. The designed device applies pressure to the fingertip in a short time for blocking blood circulation (when the pulse is zero) in the capillaries. After the pressure, the time of the tissue when it regains its previous color is measured. This is called Capillary Refill Time. If CRT is less than 3 s, it is considered normal. If this period is prolonged, it may indicate an unhealthy condition in the circulation. CRT may be important in clinical symptoms. Capillary refill time can also be important in evaluating clinical findings such as cardiovascular diseases and shock. Applied force for capillary refill time measurements is standardized in this device. This device is controlled by a microprocessor. It can monitor the pulse measurement until the moment when the pulse is zero because when the pulse is zero, blood circulation stops.
Görüntü işleme teknikleri kullanarak yara analizi yapılması
Teknoloji ve mühendislik alanlarında yaşanan gelişmeler, sağlık sektöründe de yeni teknolojilerin kullanımını mümkün kılmaktadır. Bu bağlamda, görüntü işleme tekniklerinin sağlık alanındaki uygulamaları giderek artmaktadır. Bu tez çalışması, yaraların iyileşme sürecinin görüntü işleme teknikleri ile izlenmesi ve bu sürece dair tahminlerde bulunulabilmesi amacıyla yürütülmüştür. Açık yaralar üzerinde uygulanan tedaviler sonrası, yaranın durumu ve iyileşme sürecinin izlenmesi, tedavinin etkinliği ve hastanın tedaviye tepkisi açısından hayati önem taşımaktadır. Tedavi, iyileşme belirtileri gösterdiğinde devam ettirilmeli, aksi takdirde değiştirilmesi ya da nedenlerinin araştırılması gerekmektedir. Geleneksel yöntemlerle sürecin takibi, sağlık çalışanları tarafından görsel gözlem ve hastadan alınan geri dönüşlerle sınırlı kalmaktadır. Ancak, insan gözü ile yapılan gözlemlere kıyasla, bilgisayar destekli görüntü analizi çok daha verimli ve hızlıdır. Özellikle kısa zaman aralıklarındaki değişimlerin izlenmesi bu yöntemle kolaylaşmaktadır. Böylece, kişisel hata payları azaltılarak süreç nesnel ve hassas bir şekilde izlenebilir, sağlık çalışanlarına destek sağlanır ve iş yükü hafifletilir. Bu tez çalışmasında, açık kaynaklı fare yara görüntüleri kullanarak görüntü işleme teknikleri ve regresyon modelleri uygulanmış, yaraların iyileşme süreçleri bilgisayar ortamına aktarılarak tahminler oluşturulmuştur.
Dağınık parametreli hat modelinin durum-uzayı modellenmesi ve analizi
Güç sistemlerinin güvenilirliği, sürekliliği ve kararlılığı açısından geçici rejim olaylarının doğru bir şekilde analiz edilmesi büyük önem arz etmektedir. Özellikle atmosferik kökenli darbeler, ani yük değişimleri, kısa devreler ve anahtarlama işlemleri gibi zamana bağlı hızlı değişen olaylar, sistem elemanlarında yüksek gerilim ve akım oluşturarak hem izolasyon sistemini zorlamakta hem de güç kalitesini olumsuz etkilemektedir. Bu tez çalışmasında, tek fazlı bir iletim hattının çeşitli geçici rejim analizleri yapılmıştır. İletim hattına güç transformatörü bağlıyken hatta anahtarlama durumu, yüklü iletim hattının yıldırım darbesine maruz kalması, hat sonuna güç transformatörü bağlıyken iletim hattının yıldırım darbesine maruz kalması, iletim hattındaki anahtarlamadan sonra arıza oluşması ve yıldırım darbesinden sonra arıza oluşması gibi durumlar ele alınmıştır. Geçici rejim çalışmalarında, dağınık parametreli iletim hattı, Heidler yıldırım modeli ve disk tipi sargı yapısına sahip güç transformatörü kullanılmıştır. Tüm modellerin geçici rejim analizi durum-uzayı yöntemiyle yapılmıştır. İndüktör akımları ve kapasitör gerilimleri durum değişkeni olarak seçilmiş ve durum denklemlerinin çözümü için trapezoidal entegrasyon yöntemi kullanılmıştır. Durum-uzayı yönteminde kullanılan eşdeğer devre ATP-EMTP'de çizilmiş ve simülasyonları yapılmıştır. Her iki yöntemin sonuçları karşılaştırılmış ve elde edilen sonuçların birbirini destekler nitelikte olduğu tespit edilmiştir. Çalışmada, arıza direnci, topraklama direnci ve adım aralığının değerleri değiştirilerek gerilim dağılımı, dalga formları ve maksimum gerilim seviyeleri üzerindeki etkileri detaylı şekilde analiz edilmiştir. Önerilen yöntem, geçici rejim esnasında iletim hattının ve transformatör sargılarının gerilim-akım karakteristiklerini etkili bir biçimde modellemektedir. Durum-uzayı yaklaşımının, güç sistemlerinde geçici rejim analizine yönelik uygulanabilir bir seçenek olduğu ve koruma cihazları ile sargı izolasyonu tasarımına katkı sağlayabileceği sonucuna ulaşılmıştır.
Kesir dereceli devrelerin FPGA ile gerçekleştirilmesi
Kesir dereceli hesaplama (fractional calculus), geleneksel tam sayılı hesaplamaya kıyasla fiziksel ve biyolojik sistemlerin dinamiklerini daha yüksek doğrulukla ve daha geniş bir hafıza etkisiyle modelleme yeteneği sayesinde, son yıllarda mühendislik ve bilim dünyasında giderek artan bir önem kazanmaktadır. Bu sistemlerin temel yapı taşları olan kesir dereceli elemanlar (fraktanslar), teorik olarak üstün performans ve tasarım esnekliği sunsa da pratik donanım gerçeklemeleri ciddi zorluklar barındırmaktadır. Bu tez çalışmasının temel amacı, kesir dereceli devrelerin ve sistemlerin, transfer fonksiyonlarını optimize ettikten sonra modern Sayısal Sinyal İşleme (DSP) teknikleri kullanılarak Alanda Programlanabilir Kapı Dizisi (FPGA) üzerinde yüksek performanslı, kararlı ve esnek bir şekilde gerçekleştirilmesini araştırmaktır. Çalışma kapsamında ilk olarak, kesir dereceli integral ve türev operatörünü (𝑠𝛼) modellemek için kullanılan modifiye edilmiş kararlılık sınır eğrisi (MSBL), Oustaloup ve Matsuda gibi sürekli kesir açılımı (CFE) tabanlı sayısal yaklaşım yöntemleri incelenmiştir. Literatürdeki standart yaklaşımların sınırlılıklarını aşmak ve modelleme hatasını minimize etmek adına, bu yöntemlerle elde edilen transfer fonksiyonlarının katsayıları, optimizasyon algoritmaları (Parçacık Sürü Optimizasyonu, fmincon, fgoalattain vb.) kullanılarak optimize edilmiştir. Yapılan optimizasyon çalışmalarıyla, sistemin hem zaman bölgesi hem de frekans bölgesi performansları, ideal teorik cevaba en yakın olacak şekilde iyileştirilmiştir. Optimize edilen ayrık zamanlı modellerin doğruluğu MATLAB/Simulink ortamında kapsamlı simülasyonlarla test edildikten sonra, en uygun model Donanım Tanımlama Dili (Verilog) kullanılarak RTL seviyesinde tasarlanmış ve FPGA platformuna aktarılmıştır. Örnek bir kesir dereceli filtre devresi üzerinde yapılan donanım testlerinde, FPGA tabanlı gerçeklemeden elde edilen sonuçların teorik hesaplamalar ve simülasyon verileriyle yüksek oranda örtüştüğü görülmüştür. Bu çalışma, kesir dereceli sistemlerin esnek, yeniden programlanabilir ve paralel işlem yeteneği yüksek olan FPGA platformları üzerindeki uygulanabilirliğini kanıtlamakta; kontrol teorisi, sinyal işleme, biyomedikal mühendisliği ve kaotik sistemler gibi alanlardaki pratik uygulamalar için etkin bir yol haritası sunmaktadır.
Markerless augmented reality applications
Augmented Reality (AR) is the process of adding virtual computer generated information on view of a physical real-world environment in real-time. AR, which allows adding 3-dimensional models, animations, videos and various virtual materials which are generated in computer environment to be positioned on desired targets in the real world, allows for enabling and enriching the real world more functional and beneficial. In this thesis explains how AR technologies work, expresses and explains fields of application and gives a summary from history to present time and also presents a real-life demonstration of Mobile device-based AR. Thesis presents contributions for design and development of a fully working Markerless Augmented Reality Application that works on Android Mobile devices. For this purpose, were studied on several computer vision techniques such feature extraction-detection, SURF (Speeded Up Robust Features), Markerless tracking (Natural feature tracking) by using OpenCV Computer Vision library. As well as, were done 3D modelling, texturing, shading etc. by using OpenGL (Open Graphics Library) and also creating Wavefront OBJ 3D model files via Blender 3D. Finally in this thesis, several applications are presented that make use of these methods which is mentioned above. Firstly camera calibration, pose tracking and marker based augmented reality applications were worked for understanding augmented reality idea, then a markerless augmented reality application were developed on android mobile device by using Vuforia SDK for target tracking part of algorithm. Keywords: Augmented Reality, Computer Vision, Mobile Devices, Android Software Interface, SURF
Design and realization of ald grown AL2O3 waveguides for applications in silicon based photonics
In this thesis, design and realization of Atomic Layer Deposition (ALD) grown Al2O3 waveguides application in silicon based photonics has been considered. Al2O3 was grown using ALD technique. Different samples were grown using different growth recipes and optimal growth parameters were determined for active and passive optical waveguides. Ellipsometer was used to determine of sample thicknesses and refractive index. X-ray Diffraction (XRD) was used in order to confirm the amorphous structure of the grown samples. Moreover, complementary approach to determine the bond structures in the layers was implemented using both Micro-Raman and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) was used to determine the percentages of constituting elements in the Al2O3 layers. After the characterization process, ridge type single mode polarization independent optical waveguides were designed using beam propagation method. Finally, Al2O3-based planar waveguide was realized and optical propagation had been demonstrated.
Nonlinear data modeling methods for multidimensional signal analysis
In this dissertation, various novel stochastic and deterministic nonlinear data models are proposed for the analysis of the discrete signals that are defined in multidimensional spaces. The purpose of choosing the multidimensional space is to analyze the data according to multiparameters at the same time. The reason of analysing nonlinear methods is their compatibility with chaotic and nonlinear behaviour of the data which are measured for natural events and in this thesis natural events are taken as case study. The comparison of stochastic and deterministic methods gives the opportunity to choose the most suitable model for the data of handled problem. As stochastic models, one and multidimensional versions of Mycielski method and different versions of Markov Chain Models are proposed. As determinsitic models, multidimensional polynoms, multidimensional splines, multidimensional Empirical Mode Decomposition and Wavelets are chosen. In addition a Markovian error tuning model is designed as an infrastructure to test these models, which is inspired from time varying and time invariant versions of the Hidden Markov Model. These comparative works try to reveals the phenomenon underlies the natural events as wind speed, solar radiation, temperature which are taken as case study in this work.
Presence detection and tdoa estimation of spread spectrum signals using sensor array
In this thesis, the presence detection and time di fference of arrival (TDOA) estimation of direct-sequence spread spectrum signals (DS-SS) in low signal to noise ratio (SNR) using the sensor array are considered. Two different methods are proposed for the presence detection of both the long and short code DS-SS signals. The fi rst proposed method is based on the phase linearity of the cross channel terms of the spatial covariance (R) matrices. The second detection method uses the eigenvalue ratios of the R matrices which is a known approach in literature. But to our knowledge this approach is firstly applied to long code DS-SS signals in this thesis. In addition, a new sample R matrix estimation technique, which is called as block of consecutive frequency bins (BCFB), is proposed. It is also shown that using the R matrix of the proposed BCFB method improves the detection performance especially in low SNR. In the second part of the thesis, TDOA of the received signals is also estimated using only the phase slope of the estimated R matrices in the first proposed detection method. In this way, by using the proposed presence detection method, it is also possible to estimate the TDOA between the sensors. In simulations, it is shown that the proposed TDOA estimators performance is effi cient in low SNR and it attains to the Cramer Rao Lower Bound (CRLB).
Radar vericilerinin kimliklendirilmesi için yeni metotlar
In this thesis new methods are introduced for radar emitter identification. Radar emitter identification is the process of identifying surrounding threat emitters in electronic warfare environments. A method is developed for deinterleaving of radar pulse sequences. For this purpose, first clustering performances of two self-organizing neural networks, namely SOM and Fuzzy ART are evaluated. Then, a pulse amplitude tracking algorithm is proposed for dynamically varying signal environments wherein radar parameters can change abruptly. Simulation results show that the proposed algorithm can successfully deinterleave radar emitters that have agile pulse parameters. Another method is developed for the recognition of pulse repetition interval modulation patterns. The method is based upon new features extracted from multiresolution wavelet decompositions of different types of pulse repetition interval modulation sequences. Simulation results show that recognition performance of the proposed features outperform conventional histogram based methods in both accuracy and computation time.
Design and implementation of a UDP/IP offload engine
Network packet processing in high data rates has become a major problem especially for the processors. Fortunately, this thesis offers a solution to this problem by means of an IP core that provides the hardware acceleration of UDP/IP protocol stack together with few other network protocols. Furthermore, the IP core is equipped with PCI Express (PCIe) interface so as to communicate with applications running on PC. Consequently, a processor core deals with only the data processing, while the IP core takes care of the packet processing as per the protocol. The design and implementation of the IP core are verified and tested on a Xilinx XUVP5-LX110T board. Moreover, its area utilization and supported features are compared against several competitive designs from the literature. According to these results, the proposed IP core is proved to be a usefull one for those applications that require a hardware-accelerated network protocol stack for data communication.
Grid matching in compressive sensing
Sparse signal recovery from compressive measurements assumes a grid of possible support points from which to estimate the signal support set. However, reconstruction of high measurement resolution waveforms is very sensitive to small grid offsets and assuming a fixed grid may result to information loss. On the other hand, identifying sparse elements over a very fine grid to minimize information loss is computationally prohibitive. In this work grid matching is performed via a computationally efficient multi-stage Monte Carlo sampling approach. The multi-stage sampling method identifies sparse signal elements and chooses the appropriate grid using information from compressively acquired measurements and any prior information on the signal structure. The effectiveness of the method in reconstructing high resolution waveforms, after compressive acquisition, is demonstrated via simulation study.
Zaman gecikmeli sistemlerin merkezi olmayan denetimi
In this thesis, decentralized controller design for time-delay systems is considered. A necessary and sufficient condition, in terms of decentralized fixed modes, for stabilizability of linear time-invariant (LTI) time-delay systems by LTI time-delay controllers is given. Also, it is presented that a LTI time-delay system can be stabilized by a LTI decentralized time-delay controller if and only if it can be stabilized by a LTI decentralized finite-dimensional controller. This condition extends a previously known fact for centralized control to decentralized control. Although stabilizability problem is considered in a large perspective which includes neutral and retarded systems with commensurate- and incommensurate-time-delays, decentralized controller design problem is considered only for retarded commensurate-time-delay systems. At first, to be used as a centralized controller design algorithm, the continuous pole assignment algorithm is extended to design dynamic output feedback controllers. Then, based on the decentralized pole placement algorithm, two decentralized controller design algorithms are proposed. One of these algorithms is a dynamic output feedback and the other algorithm is an observer based state vector feedback design algorithm.
Efficient hardware architectures for cryptographic algorithms used in computer and communication systems
Modern cryptography is an important discipline, which involves the disciplines of mathematics, electrical engineering and computer science, that provides the primitives of security services to information systems. Today, more important is how the fundamentals of cryptography are implemented and used. They involve significantly a series of computationally complex mathematical transformations and suffer from computational efficiency problems. Improving the security levels in computer and communication systems involves huge multiplications or performing the algorithm with longer key that might be a hundred digits long or longer, which make the computational complexity worse. In this dissertation, diverse efficient hardware architectures are proposed for a set of cryptographic algorithms, which are necessary to provide security functions to those systems, in order to overcome the computational efficiency challenges. Through the proposed design techniques, which accommodate resource sharing, efficient memory access scheme and tight scheduling, novel compact coprocessors are developed for many kinds of ciphers in symmetric and asymmetric cryptography. The proposed coprocessors focus on finding better trade-off between cost and performance and overcome the challenges introduced by the growing system needs. The proposed architectures are analyzed and compared based on hardware performance metrics consisting of area, frequency and throughput measures. The experimental results and comparisons show that the methods require very low-area with adequate throughput values for many applications. They also reveal a deeper understanding of the computational efficiency of studied cryptographic algorithms. Designing efficient hardware architectures for those algorithms solves the efficiency issues and reveals the parallelism behind the algorithm.
A line detection based fiducial marker detection algorithm
Fiducial markers are artificial reference objects placed on the scene to create correspondances between the real world and computers' interpretations of the real world. Computer vision applications can utilize a prori knowledge about the model of the fiducial marker to estimate the camera's pose relative to the fiducial marker. Camera pose is used in many applications such as augmented reality, human-computer interaction, industrial applications, navigation and so forth. The quality of the pose estimation offered by the fiducial marker implementation is critical in how accurate these applications perform. The objective of this dissertation is to design a novel fiducial marker system. Firstly, existing fiducial marker systems are investigated to explore proposed solutions to commonly encountered problems. Following that, major performance criteria for fiducial marker systems are determined. Design decisions that should be taken to improve each of these criteria, and tradeoffs these decisions introduce are investigated. A new fiducial marker system, EDMarkers, is proposed according to the collected knowledge about viable design decisions. Finally, the proposed marker system is evaluated using the aforementioned performance criteria.
Modeling and simulating of a wind energy system with static transfer switch using pscad program
In this thesis, classical power system stability, changes and challenges in the power system with installation of wind energy sources are given. An electromagnetic transient model of a system is composed by wind turbine system (WTS) and static transfer switch (STS). This system presents a technical review of power quality problems associated with the renewable based distributed generation systems and how STS plays an important role in power quality improvement. The highly developed graphic facilities available in PSCAD/EMTDC (Power System Computer Aided Design/Electromagnetic Transient including DC) were used to conduct all aspects of model implementation and to carry out extensive simulation studies. Recently, wind energy has attracted special interest because it is seen as a positive alternative to fossil fuels and many wind power stations are in service throughout the world. The output power of wind turbines fluctuates due to variations of wind speed. These power fluctuations cause frequency deviations, power outage and other power quality problem. In this thesis, a wind turbine system and grid system are connected with Static Transfer Switch and this system is developed by using PSCAD/EMTDC which contains powerful tools for the wind turbine simulation. A thyristor based STS provides a continuous supply for load with fast transfer between wind turbine system and grid system. The aim of the designed system is to improve the power continuity and power quality. A simulation model of wind turbine system and STS were developed, respectively and they were combined with simulation tool of PSCAD/EMTDC.
Detection of induction motor faults using vibration, current and acoustic data
Early diagnostics of incipient faults in induction motors is an important aspect of preventive maintenance strategies. In this thesis, frequently encountered induction motor fault types are detected and classified using stator current, vibration and acoustic data. Current, vibration and acoustic that data are acquired from the experiments realized under different loading conditions of induction motors on which different fault types created synthetically are used for feature extraction by means of different signal processing techniques including Wavelet Packet Decomposition, 2D Wavelet Transform and Local Binary Patterns. Conversion of one-dimensional data signals into two-dimensional grayscale images whose sizes are arranged due to their autocorrelation value provide the opportunity of utilization of texture based methods for feature extraction. Novel feature vectors are proposed for fault classification and their performances are tested with Neural Network and Bayesian based classifiers. Besides, a remarkable benchmark database is constructed consisting of stator current, vibration and acoustic data acquired under many operating conditions. This database is expected to be used as medium for future works of fault diagnosis related to preventive maintenance strategies of the induction motors.
Stabilization of time-delay systems by nonconvex optimization techniques
In this thesis, both centralized and decentralized controller design for linear time-invariant time-delay systems is considered. The main objective is to design a controller which strongly stabilizes the given time-delay system. In this respect, the centralized controller design method, which uses nonsmooth and nonconvex optimization based fixed-order controller design approach, is introduced. Regarding the nonconvexity, an initialization procedure is proposed as a novel contribution of this thesis. Then, the centralized controller design algorithm, which uses this initialization procedure and applies nonsmooth optimization algorithms, is given. After that, considering the recently developed stabilizability conditions of decentralized time-delay systems, a decentralized controller design algorithm, based on decentralized pole assignment algorithm, is proposed. Also, a new MATLAB based software package, named as DCD-TDS, is introduced. Finally, by using DCD-TDS, the design methods are applied to numerical examples.
Spectral graph based image denoising methods
Some of the spectral graph based image denoising methods are reviewed and a Wiener filtering scheme in graph Fourier domain is proposed for improving image denoising performance achieved by these methods. The proposed Wiener fi lter is estimated by using graph Fourier coeffi cients of the noisy image after they are processed for denoising, to further improve the already achieved denoising accuracy as a post-processing step. It can be estimated from and applied to the entire image, or can be used patchwise in a locally adaptive manner. Our results indicate that the proposed step yields consistent accuracy improvement for di fferent choices of weighted adjacency and graph Laplacian matrices used in computing the graph Fourier transform and for diff erent processing methods used to denoise obtained transform coeffi cients. We obtain higher peak signal-to-noise ratio (PSNR) values than a state-of-the-art denoising method, known as the BM3D method, for some standard images.
Optimal scheduling of home electrical appliances and power resources
In this thesis, an o ffline home energy management system is proposed to minimize electrical cost and reduce high peak demand while maintaining user comfort. The system is composed of smart electrical appliances, which are divided into three subclasses as uncontrollable, semi-controllable and controllable, power resources (grid, backup battery, photovoltaic system), communication network, plug-in hybrid electrical vehicle and a main controller. At the beginning of each day, the main controller gathers user requests, power resources and smart electrical appliances information and solves a mixed integer linear programming problem that is subject to smart and energy eff icient operation constraints defined for appliances and power resources. The interruption is also allowed in controllable appliances while maintaining user comfort. The solution of this problem provides cost minimizing schedules of controllable appliances and power resources. Simulation results demonstrate that the proposed home energy management system significantly reduces the electrical costs and peak demand.
Solar energy analysis of a home by considering outdoor parameters
In this thesis, solar energy analysis is performed for a home placed in Anadolu University İki Eylül Campus by considering outdoor parameters. Within the scope of this analysis, hourly global solar radiation values on horizontal surface are estimated from measured daily global solar radiation values by using eleven different models. The measured and estimated hourly global solar radiation values are compared and accuracy of the models is evaluated using statistical analysis methods. The obtained results indicate that Collares - Pereira and Rabl model modified by Gueymard (CPRG) has generally the highest accuracy among all considered models. By using Olmo et al. model, the estimated hourly global solar radiation values of CPRG model for horizontal surface are converted to values for inclined surface. In addition, cell temperature of the photovoltaic modules is estimated with seven different models that consider outdoor conditions and panel technical characteristics defined by manufacturers. Hence, based on the estimated cell temperature and global solar radiation values on inclined surface, power generation values of on-grid and off-grid systems are predicted with a model in MATLAB, and these values are compared with actual power generation values. It is seen that cell temperature values estimated by the standard approach give the best prediction values of power generation.
Düşük maliyetli çok eksenli bir atalet ölçer test düzeneği geliştirilmesi
Gerçekleştirilen tez çalışmasında, bir atalet ölçüm biriminin istenilen hareket senaryoları karşısındaki davranışlarını gözlemlemek ve ürettiği verileri elde etmek amacıyla, düşük maliyetli bir test düzeneği oluşturulmuştur. Test düzeneği bir eksen doğrusal, iki eksen dairesel hareket kabiliyetine sahip bir mekanik sistemden oluşmaktadır. Bu mekanik sistemi kontrol etmek için motor kontrol ünitesi ve IMU verilerini kaydetmek için de bir kayıt ünitesi kullanılmıştır. Bu düzenekle araştırmacılar, IMU ünitelerini tek veya çok eksenli hareket yapılabilen birçok senaryo kapsamında inceleyebilecektir.
Video sıkıştırmada çoklu hareket vektörlerinin kullanılması
Son zamanlarda teknolojide meydana gelen değişim ve gelişimlerle beraber video sıkıştırma işlemlerinde farklı standart ve algoritmaların kullanım ihtiyacı artmıştır. Bu nedenle video sıkıştırma işlemlerinde çoklu hareket vektörlerinin kullanılmasındaki temel amaç; çerçeveler arası yapılacak olan hareket kestirimi sürecinde orijinal bloğa en benzer olan bloğu oluşturmaktır. Kullanılan bu yöntem, kodlayıcı (encoder) tarafındaki birden fazla (çoklu) referans bloklarının ağırlıklarını hesaplamak amacıyla ek karmaşıklık (hesaplama) ve hareket vektörlerinin gönderilmesi için ekstra bit kullanılmasını gerektirse de özellikle karmaşık ve ayrıntılı sahnelerde birden fazla referans blok kullanılması daha doğru hareket tahminleri sağlayarak hareket bulanıklığını azaltabilir, kaliteli görüntüler elde edilmesine imkan sunabilir. Doktora tez çalışmasında, en küçük kareler yöntemi (least squares) ile çoklu hareket vektörlerinin ağırlıklarının hesaplanmasında farklı testler uygulanmıştır. Bu testler üç ana noktada toplanmış olup; birinci nokta her bir ağırlığın en küçük kareler yöntemi ile hesaplanması, ikinci nokta ağırlıklardan birinin sabit tutulup kalan ağırlıkların hesaplanması, üçüncü nokta ise hesaplanmış olan ağırlıklar kümesinde K-means algoritması ile öbekleme (gruplama) yaparak ağırlık setlerinin bulunmasını içermektedir. Yapılan uygulamalar, video sıkıştırmada çoklu hareket vektörlerinin kullanımının video görüntü kalitesinde artış gösterdiğini ortaya koymuştur.
Mobil robotlarda engelden kaçınma için RGB+HHA verisiyle derin öğrenme tabanlı anlamsal bölütleme
Otonom mobil robotların iç mekanlarda güvenli bir şekilde hareket edebilmesi için robotun engellerden kaçınarak yön bulması önemli bir araştırma konusudur. Robotun engellerden sakınması büyük ölçüde etrafın doğru bir şekilde algılanmasına bağlıdır. Dolayısıyla robotun etrafını algılamak için kullandığı ham veri tipi ve bu veriden elde edeceği anlamlı bilgi engellerden sakınma performansını doğrudan etkilemektedir. Engellerden kaçınarak yön bulma konusunda derin öğrenme tabanlı anlamsal bölütleme mimarileri önemli bir potansiyel taşımaktadır. Ancak, literatürde bu konuda yapılan çalışmalar henüz yeterince kapsamlı değildir ve kullanılan görsel veriler özellikle geometrik bilgilerin eksikliği nedeniyle sınırlı sonuçlar vermektedir. Bu tez çalışmasında, yalnızca imge verisi (RGB) değil aynı zamanda yatay farklılık, yerden yükseklik ve yer çekimi açısı (HHA) gibi geometrik öznitelikler kullanılarak anlamsal bölütleme mimarilerinin başarılarının arttırılması amaçlanmaktadır. Bu yaklaşım, sahnenin geometrik özelliklerini daha doğru bir şekilde modellemeyi ve böylece hem anlamsal bölütleme doğruluğunu hem de robotun engellerden kaçınma yolunun kalitesini iyileştirmeyi hedeflemektedir. 6 kanallı RGB+HHA veri tipini kullanabilmek için ileri düzey anlamsal bölütleme mimarileri uyarlanmıştır. Ayrıca, robotların engellerden kaçınmasını sağlamak amacıyla oluşturulan yerel yol planında küresel yol planlama yaklaşımlarından olan A* algoritması ile Genelleştirilmiş Voronoi Çizgesi (GVD) birlikte kullanılarak en verimli yerel planın yapılması amaçlanmaktadır. NYU Depth V2, SUN RGB-D ve Koridor veri kümeleri kullanılarak elde edilen RGB, RGB+Derinlik (RGB+D) ve RGB+HHA veri tipleri ile yapılan testler anlamsal bölütleme doğruluğu, yerel yol plan kalitesi ve bir sahneyi bölütlemek için gerekli süre kriterleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Deneysel sonuçlar, tüm veri kümelerinde RGB+HHA veri tipinin diğer veri tiplerine göre anlamsal bölütleme doğruluğunu (ACC) en az %1 oranında artırdığını ve kesiştirilmiş bölgeler ölçütünün ortalaması (MIoU) değerinde %3'lük bir iyileşme sağladığını göstermektedir.
Medikal görüntülerde makine öğrenimiyle sağ kalım analizi
Belirli bir olay meydana gelene kadar geçen süreyi inceleyen sağ kalım analizi mühendislik ve sosyal bilimler gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılsa da özellikle hastalık prognozu, tedavi etkinliği ve risk faktörlerinin belirlenmesinde önemlidir. Bu tez çalışmasında sağ kalım analizinin temel kavramları, analizde yaygın olarak kullanılan yöntemlerin taksonomisi ve kullanılan araçlar detaylı bir şekilde ele alınmıştır. 2020-2024 yılları arasında yapay zekâ teknikleri kullanılarak akciğer kanseri genel sağ kalımı üzerine yapılan çalışmalar sistematik bir şekilde incelenerek sağ kalım analizi konusunda çalışacak araştırmacıların araştırma süreçlerini desteklemek amacıyla özel olarak tasarlanmış bir GPT aracı sunulmuştur. Bunun yanında, hastada tümör içeren dilim sayısının hesaba katıldığı ve sağ kalım sınıflandırma başarısına katkısı gösterilen GTV1-SliceNum adı verilen yeni bir öznitelik önerilmiştir. Ayrıca, yanlış negatifleri ve yanlış pozitifleri cezalandıran ve sınıflandırma performansı üzerindeki etkisi halka açık kanser veri tabanları kullanılarak doğrulanan yeni bir kayıp fonksiyonu olan PEN-BCE geliştirilmiştir. Son olarak, farklı veri türleri üzerinde sağ kalım analizi problemi çeşitli yaklaşımlarla ele alınmış ve ablasyon çalışmalarıyla performans değerlendirmeleri kapsamlı bir şekilde analiz edilmiştir. Deneysel sonuçlar, önerilen GTV1-SliceNum özniteliği ve PEN-BCE kayıp fonksiyonunun, mevcut yöntemlere kıyasla anlamlı performans artışları sağladığını göstermiştir. Bu çalışma, sağ kalım analizi problemlerinde hem teorik hem de pratik açıdan yenilikçi bir katkı sunmakta ve tıbbi karar destek sistemleriyle bütünleştirilebilecek potansiyel yaklaşımlar önermektedir.
Domates bitkisinde ToBRFV hastalığının derin öğrenme yöntemleriyle erken tespiti
Bu tez çalışmasında, domates bitkisinde görülen domates meyve buruşukluk virüsünün (ToBRFV) yapay zeka ile erken tespiti üzerine çalışılmıştır. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi (ESOGÜ) tarafından yürütülen öncelikli alan projesi (ÖNAP) kapsamında Adana Biyolojik Mücadele Araştırma Enstitüsü'nün tam kontrollü seralarında ticari domates çeşidinin sağlıklı ve ToBRFV sınıflandırması için bitkilerden 29 gün aralığında belirlenen günlük peryotlarda görüntüler toplanmıştır. Görüntüler, 800 nm ve 1000 nm dalga boyu, 400-1100 nm geniş spektral aralığı ve 400-700 nm görülebilir ışık spekturumunda çekilerek dört özgün veri seti oluşturulmuştur. ToBRFV'nin erken tespitinin hangi dalga boyu veya spektral aralıkta sınıflandırdığı belirlemek için Densenet169, Mobilenet V2, Resnet50 V2 ve Xception derin öğrenme modelleri ile tez kapsamında önerilen evrişimli sinir ağı (CNN) tabanlı model kullanılmıştır. Önerilen modelde darboğaz kalıntı bloğu ile kanal dikkat modülü kullanılarak diğer modellere göre daha az karmaşık ağ yapısı ve hesaplama maliyeti düşük ağ modeli oluşturulmuştur. Derin öğrenme modelleri ile hastalık tespitinin analizi iki yaklaşımla yapılmıştır. Birinci yaklaşımda, ToBRFV'nin bitki yaprağındaki belirtilerinin zamanla nasıl değiştiğini anlamak için üç zaman serisi modeli ile gün bazlı kümülatif ve gün bazlı hesaplama ile sınıflandırma yapılmıştır. Bu yaklaşımda, Xception ve önerilen model ile 1000 nm dalga boyunda hem sağlıklı hem de virüslü bitkilerin tespiti %100 başarı ile gerçekleştirilmiştir. İkinci yaklaşımda ise tüm günlere ait görüntüler kullanılarak zaman temelli olmayan sınıflandırma gerçekleştirilmiş ve önerilen modelle 1000 nm spektral bantta %98 virüslü bitki tahmin başarısı elde edilmiştir. Sonuçlar, domates çeşidinde 1000 nm spektral bandında önerilen CNN modelinin ToBRFV'nin erken tespitini yüksek doğrulukla gerçekleştirdiğini göstermektedir.
Parçacık sürü algoritması ile 3-üncü mertebeden transfer fonksiyon tepkisi eniyilemesi
Bu tezde, PSO'nun üçüncü mertebeden transfer fonksiyon tepkisinin iyileştirilmesi için kullanılması araştırılmıştır. Daha spesifik olarak, basamak giriş altındaki üçüncü mertebeden transfer fonksiyonun maksimum aşma tepki değerini iyileştiren en iyi kontrol değerinin bulunmasında PSO algoritması kullanılmıştır. Ayrıca, PSO'nun performansını etkileyen faktörler incelenmiştir. Tezde yapılan çalışmalar sonucunda, PSO'nun üçüncü mertebden transfer fonksiyon tepkisini iyileştirmek için etkili bir yöntem olduğu gösterilmiştir. Bu tezde, PSO'nun üçüncü mertebeden transfer fonksiyon tepkisinin iyileştirilmesi için kullanılması araştırılmıştır. Daha spesifik olarak, basamak giriş altındaki üçüncü mertebeden transfer fonksiyonun maksimum aşma tepki değerini iyileştiren en iyi kontrol değerinin bulunmasında PSO algoritması kullanılmıştır. Ayrıca, PSO'nun performansını etkileyen faktörler incelenmiştir. Tezde yapılan çalışmalar sonucunda, PSO'nun üçüncü mertebden transfer fonksiyon tepkisini iyileştirmek için etkili bir yöntem olduğu gösterilmiştir. Bu tez, PSO'yu üçüncü mertebeden transfer fonksiyonları kullanan uygulamacılar için faydalı olacağı düşünülmektedir. PSO bir çok uygulama için bir alternatiftir. Anahtar Kelimeler; Sistem, Algoritma, PSO, Transfer Fonksiyon, Maksimum aşma
Hibrit itki sistemleri taksi hareketi konfigürasyon analizi ve test platformu
Bu çalışmada, hafif hava araçlarının günümüz teknolojisi göz önünde bulundurulduğunda, taksi hareketi için ideal hibrit itki sistemi konfigürasyonunun araştırması yapılmıştır. Hibrit itki sistemlerini oluşturan; enerji depolama sistemi, jeneratör ve elektrik motoru gibi ana komponentlerin günümüz teknolojisinde üretilmiş örneklerinin özellikleri referans alınarak, sistem tasarımları oluşturulmuştur. MATLAB Simulink üzerinden oluşturulan test platformu ile sistem verimi, ağırlık, hibritleşme oranı, yakıt tüketimi ve emisyon parametreleri hesaplanarak oluşturulan sistem tasarımları için konfigürasyon analizleri yapılmıştır. Sistem güvenirliğinin karşılaştırılması için arıza analizi yapılarak, sistem içerisindeki her bir komponentin arızalanması durumunun hava aracının görev profili üzerindeki etkisi incelenmiştir. Analiz sonuçları ve literatürden elde edilen bilgiler ışığında, SWOT analizi yapılarak konfigürasyonların güçlü ve zayıf yönleri ile fırsat ve tehdit durumları karşılaştırılmıştır. Günümüz teknolojisiyle üretilmiş olan komponentlerin kullanılması ile yapılan taksi hareketinin hibritleşme analizinde; paralel hibrit itki sistemi, seri hibrit itki sistemine göre daha verimli, güvenli ve uygulanabilir olduğu sonucuna varılmıştır. Seri hibrit itki sisteminde; içten yanmalı motor dönüşüm verimi, ağırlık, güvenlik, maliyet ve ergonomi parametreleri yönünden oluşturduğu negatif etki sebebiyle paralel hibrit itki sisteminin, hali hazırda tasarımı yapılmış bir hava aracının hibritleştirilmesi için daha çok tercih edileceği öngörülmektedir.
Ku-bant frekanslarında mikroşerit anten dizisi tasarımı
Gelişen teknoloji ile birlikte kablosuz haberleşme gündelik hayatın büyük bir bölümünü kapsamaktadır. Bu haberleşmeyi sağlayan en büyük yapılar antenlerdir. Bu çalışmada Ku bant frekanslarında haberleşme yapan mikroşerit anten dizisi tasarımı hedeflenmiştir. Ku bant frekans aralığı 12-18 GHz'dir. Bu antenler özellikle uzay endüstrisi, askeri telsiz ve ekipman sistemleri, GPS ve GSM uygulamaları ile uydu haberleşme sistemlerinde kullanılmaktadır. Mikroşerit antenler küçük boyları ve hafifliği, ince yapılarıyla kullanılacakları yapıları bozmamaları ve kolay montajlanması, doğrusal ve dairesel kutuplanma özelliğine sahip olmaları ve çeşitli geometrik şekillerde kullanılması nedeniyle tercih edilmektedirler. Mikroşerit antenlerin dezavantajları dar bant genişliği, düşük kazanç ve kayıplarının fazla olmasıdır. Bu dezavantajları iyileştirmek için birden fazla farklı geometrideki antenleri bir araya getirerek anten dizileri oluşturulabilir ve dezavantajları ortadan kaldırabilir. Bu çalışmada Ku bant frekanslarında mikroşerit anten dizisi tasarımı üzerinde durulmuştur. İlk olarak 12 GHz frekansında çalışan referans bir mikroşerit anten tasarlanmıştır. Sonrasında anten sayısı arttırılarak anten dizileri tasarlanmıştır. Tasarlanan anten dizileri ile element sayısı arttıkça antenlerin kazanç, yönlülük, bant genişliği ve verimlilikleri incelenmiştir. Tasarımda Rogers TMM4 (h=0.76 mm) dielektrik malzemesi kullanılmıştır. Computer Simulation Technology Microwave Studio (CST MWS) programı ile antenlerin tasarımı ve simülasyonu yapılmıştır. Ku bant 4x4 mikroşerit anten dizisini laboratuvar ortamında gerçekleyerek ölçümler yapılmıştır. Simülasyon sonuçları ile ölçüm sonuçları karşılaştırılmıştır.
Raylı ulaşım sistemleri için uyarlanabilir bir kablosuz iletişim yöntemi tasarımı
Raylı ulaşım sistemleri arasından yüksek hızlı tren (YHT) ulaşımı güzergahlarında tren içerisindeki yolcuların kablosuz iletişim ihtiyaçlarının karşılanmasında çeşitli zorluklar yaşanabilmektedir. Yolcuların kablosuz iletişim ihtiyaçları arttıkça bu zorluklar daha fazla problemi beraberinde getirmektedir. Yüksek hızlı trenlerin yüksek hızlara çıkmasından kaynaklı olarak ve bu trenlerin güzergahlarındaki arazi şartlarının zor olabilmesi sebebiyle kablosuz iletişim kanalının olumsuz etkilerinde artış meydana gelebilmektedir. Beşinci Nesil (5G) sistemleri gibi yeni nesil haberleşme altyapıları, iletişim problemlerine karşı daha fazla esnek ve uyarlanabilir çözümler getirme eğiliminde olmaktadır. Bu çalışmada ise, yüksek hızlı trenlerde yolcuların kablosuz iletişim ihtiyaçları göz önünde bulundurularak, çevre farkında olacak şekilde özgün bir uyarlanabilir modülasyon yöntemi önerilmektedir. Yöntem kapsamında, çevre koşulları ve kullanıcı ihtiyaçlarına bağlı olarak bir modülasyon kümesinden en uygun teknik otomatik olarak önerilmektedir. Dolayısıyla, modülasyon tipi ve derecesi bu çalışmada geliştirilen yöntemle seçtirilebilmektedir. Sistem girdisi olarak, yolcu yoğunluğu, kullanıcı yoğunluğu, hava durumu şartları, arazi şartları ve yüksek hızlı trenin anlık hızı kullanılmaktadır. Bu girdilerden, en az ne kadar spektral verimlilik sağlanmalı ve en az ne kadar kesintisiz iletişim sağlanmalı olmak üzere iki tane soruya cevap olarak temel öznitelik çıkarımı yapılmaktadır. En nihayetinde iki öznitelik ve sinyal-gürültü oranı (SNR) ölçüm değeri bilgisi kullanılarak modülasyon tipi ve derecesi uyarlanabilir şekilde belirlenmektedir. QPSK, 16-QAM ve 64-QAM modülasyon tipleri ve dereceleri geliştirilen yöntem kapsamında test edilmiştir. Alınan sonuçlarda, çevresel etkenlere ve trendeki aktif yolcuların yani kullanıcıların kablosuz iletişim ihtiyaçlarına göre en uygun modülasyon tipi ve derecesinin başarılı şekilde belirlenebildiği görülmektedir. Anahtar Kelimeler: 5G, Çevresel farkındalık, Esnek sistem tasarımı, Kablosuz iletişim, Kesintisiz haberleşme, Raylı ulaşım sistemleri, Uyarlanabilir modülasyon
Uydu bilgisayarı için yeni bir önyükleyici yaklaşımının tasarımı ve uygulanması
Uydu bilgisayarlarında temel olarak kullanılan iki yazılım, uçuş yazılımı ve önyükleyici yazılımdır. Uçuş yazılımı, bir uydunun ömrü boyunca çeşitli görevleri yerine getirmesini sağlayan ve kritik işlevleri kontrol eden temel yazılım olarak öne çıkar. Öte yandan, önyükleyici yazılım, bilgisayarın her başlatıldığında devreye girip kontrolü uçuş yazılımına devredecek şekilde tasarlanmıştır. Bu çalışma, geleneksel önyükleme yöntemlerinden farklı olarak, uydu uçuş sistemleri için yeni bir önyükleyici yazılım yaklaşımını detaylı bir şekilde ele almaktadır. Bu yaklaşım, mevcut standartlardan ayrılarak, uydu sistemlerinin gereksinimlerini daha etkin bir şekilde karşılamak için tasarlanmış yazılım stratejilerini içermektedir. Önyükleyici yazılım, uydu bilgisayarında ilk olarak devreye giren ve uçuş yazılımını başlatmadan önce potansiyel hataları tespit etme ve düzeltme sorumluluğunu üstlenen kritik bir yazılımdır. Aynı zamanda, uzay ortamındaki çeşitli zorlayıcı etkenleri göz önünde bulundurarak güvenilirlik ve hata toleransı yüksek bir önyükleyici yazılım tasarımı amaçlanmaktadır. Özellikle, uydunun yörüngede bulunduğu süreçte ortaya çıkabilecek yazılım hatalarını düzeltmek amacıyla önyükleyici yazılım aracılığıyla uçuş yazılımının güncellenmesi özelliği, bu çalışmanın odak noktalarından biridir. Bu yaklaşım, mevcut yazılım güncelleme yöntemlerine alternatif bir çözüm sunmayı hedeflemektedir. Bu çalışma, uydu bilgisayarları için yeni bir önyükleyici yazılım yaklaşımının adım adım geliştirilme sürecini açıklamaktadır. Bu detaylı süreç, uydu sistemlerinin daha güvenilir, verimli ve etkili bir şekilde çalışmasını sağlamaktadır. Ayrıca, bu araştırmanın metodolojisi ve bulguları, benzer projelerde rehberlik sağlayabilir. Bu kapsamlı yaklaşımın, uydu sistemleri alanında ilerlemeye ve akademik literatüre önemli bir katkı sağlama potansiyeli olduğu değerlendirilmektedir.
Yeni bir hafızalı kondansatör emülatörünün gerçekleştirilmesi ve kaotik sistemlerde kullanımı
Hafızalı elemanlar ailesinin temel elemanı olan hafızalı direnç, 1971 yılında Prof. Leon O. Chua tarafından dördüncü temel devre elemanı olarak literatüre eklenmiştir. İlerleyen çalışmalar, hafızalı direnç temelli bellek davranışının yanı sıra yük-gerilim ilişkisine dayalı hafızalı kondansatör elemanını da ön plana çıkarmıştır. Hafızalı kondansatörlerin elektronik dünyasına olan katkılarını incelemek araştırmacılar için oldukça ilgi çekicidir. Hafızalı kondansatörün henüz ticarileşmiş entegre bir formu bulunmadığından, bu elemanın pratik kullanımı aynı karakteristik davranışı sergileyen emülatör devreleri aracılığıyla sağlanmaktadır. Bu çalışmada yük kontrollü, artan/azalan (incremental/decremental) özelliklere sahip, yüzer formda ve elektronik olarak ayarlanabilir yapıda bir hafızalı kondansatör emülatörü tasarlanmıştır. Yapısında hafızalı direnç içermediğinden karmaşık olmaması ve geniş sayılabilecek bir frekans aralığında çalışabilmesi emülatörün avantajlarındandır. Tasarlanan emülatörün performansını incelemek için alçak geçiren filtre, adaptif öğrenme ve integratör devrelerinde standart kondansatör yerine hafızalı kondansatör kullanılmış, hafızalı kondansatör emülatörünün filtreleme, öğrenme, güç verimliliği ve çalışma hızı gibi birçok parametre açısından avantajlı sonuçlar verdiği görülmüştür. Devre teorisi bütünlüğünü sağlamak için yapılan çalışmalar teorik, benzetimsel ve deneysel olarak gerçekleştirilmiş olup tutarlı sonuçlar elde edilmiştir. Hafızalı kondansatörün doğrusal olmayan özellikleri, kaotik devrelerde kullanımını cazip hale getirmekte ve görüntü şifreleme ile haberleşme güvenliği gibi alanlarda yeni çalışmaların yapılmasına olanak sağlamaktadır. Bu bağlamda önerilen hafızalı kondansatör emülatörü dahil edilerek dört boyutlu, Chua devresi benzeri yeni bir kaotik denklem sistemi oluşturulmuştur. Kaotiklik testleri yapılan sistemin yüksek karmaşıklık seviyesi avantajına sahip bir hiperkaotik devre olduğu analiz edilmiştir. Güvenli haberleşme uygulamaları açısından önemli olan kaotik senkronizasyon, iki ayrı yöntem üzerinden gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kaotik haberleşme ve görüntü şifreleme uygulamaları, önerilen sistem üzerinden farklı yöntemlerle incelenmiştir. Son olarak, kaotik davranışın bastırılması ve sistemin düzenli denge noktalarına yönlendirilmesi amacıyla kaos kontrolü uygulanmış, elde edilen sonuçlar kullanılan yöntemlerin başarısını göstermiştir.
Bariyer boşalmasındaki akım kararsızlıklarının deneysel ve nümerik analizi
Dielektrik bariyer boşalmalarının (DBB) ortam parametreleri ve koşullarına bağlı olarak incelenmesi, gazların yalıtım elemanı olarak yaygın bir şekilde kullanıldığı yüksek gerilim tekniği ve boşalma olaylarını esas alan diğer teknolojik işlemler açısından büyük öneme sahiptir.Farklı gaz ortamlarında, tek bariyerli Metal-Gaz-Dielektrik-Metal (MGDM) ve çift bariyerli Metal-Dielektrik-Gaz-Dielektrik-Metal (MDGDM) DBB hücre modellerinde, dielektrik tabakadaki yüzey yüklenme mekanizmasının neden olduğu akım kararsızlıklarının analizi için bariyer boşalmasının deneysel olarak incelenmesi ve nümerik olarak modellenmesi önemli bir avantaj sağlar.Bu çalışmada, Townsend yaklaşımında hava ve azot ortamında pd<(pd)kr ve pd>(pd)kr (p-basınç, d-elektrotlar arasındaki mesafe) koşullarında, MGDM ve MDGDM DBB hücreleri için iletkenlik mekanizmasını temel alan yeni bir model geliştirilmiş ve DBB hücresinde gerçekleşen akım osilasyonlarının teorik analizi ve nümerik benzetimi yapılmıştır. Deneysel olarak ölçülen Gerilim-Akım ve Gerilim-Yük eğrilerinden hareketle, modelin temel parametrelerinin belirlenmesi gösterilmiş ve elde edilen deneysel sonuçların, önerilen nümerik modelle uyumluluğu karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.
Hibrit sistemlerde enerji yönetimi ve optimizasyonu
Petrol rezervlerinin azalması ve global ısınmanın artması, ulaşım için gerekli olan enerjinin üretimi için başka kaynaklardan yararlanmayı ve yeni çözümler aramayı teşvik etmektedir. Yakıt hücresi(YH) sistemleri, taşıt enerji sistemleri için yenilenebilir enerji kullanması ve çevreye dost olması sebebiyle, uygun bir çözüm olduğu düşünülmektedir. Ancak araç tahriki için, YH sistemi tek başına kullanılması, bütün yük taleplerini özellikle yüksek güç taleplerini karşılamak noktasında yeterli olmayabilir. Ayrıca tek başına YH kullanımı, sistemin hacim ve maliyetini arttıracaktır. Ek olarak, YH sistemi, bir yenilenebilir enerji kaynağı olan frenleme enerjisinin geri kazanımı yeteneğine sahip değildir. Dahası YH'nin anlık aşırı yük talebi esnasında tek başına kullanılması, YH'nin en önemli alt elemanı olan membranda nemlenme eksikliği veya aşırı nemlenmeye neden olmaktadır. Bu problemleri çözmek için, YH sisteminin, çabuk şarj olma ve yüksek güç yoğunluğu özelliklerine sahip bir enerji depolama sistemiyle beraber hibrit olarak kullanılması gerekmektedir. Ayrıca, bu sistemin bir kontrol metoduyla kontrolü, sistem performansını arttıracak ve enerji kazanımı sağlamış olacaktır.Bu tez, YH ve bir enerji depolama sisteminin hibrit olarak kullanımı ve en iyi verimi almak için bulanık mantık kontrol kullanılarak, sistemin optimizasyonunun sağlanmasını ele almaktadır. Enerji depolama sistemi için, yüksek güç yoğunluğuna sahip ve çabuk şarj olabilen ultrakapasitör (UK) sistemi ve kontrol metodu olarak bulanık mantık tercih edilmiştir. YH/UK hibrit sisteminin matematiksel modeli ve bilgisayar ortamında benzetimi yapılmış ve bulanık mantık kullanılarak sistemin optimizasyonu sağlanmıştır.