Fen Bilimleri Enstitüsü / Science Institute
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11727/1392
Browse
56 results
Search Results
Item Development of low-cost, fast and local chlamydia trachomatis real-time PCR diagnostic kits(Başkent Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, 2024) Ergül, Selim Emre; Balcı, OğuzChlamydia trachomatis is a STI (Sexually Transmitted Infection) that infects more than 100 million people every year and is most common in the young population. This infection causes many diseases, so a diagnostic kit that is easily accessible, fast, economical and provides accurate results is serviceable. Along with the PCR method, the most commonly used methods are ELISA and culture methods. The risk of contamination of culture and the inability to reach results quickly, and the low accuracy of results in ELISA tests, have been the reasons for choosing the PCR method. In the study where primer and probe designs were made, an end-point PCR device was used in order to reach the results quickly. Experiments were performed with 22 negative and 29 positive samples. Validation studies were carried out according to the results obtained from the experiments. The validation test results obtained as a result of these studies are as follows; the cut-off score was calculated as (31,055), the limit of detection was found to be 242 copies/ml, the kit tested against cross-contamination with 18 reference infections for analytical specificity gave 18 negative results, trend line values of linear range were found as y = 0,2933x – 66,143 and R² = (0,993), coefficient of variation value was calculated as 2,27%, trend line result values based on reference system and prototype system bacterial load result comparison were found as y=0,9305x+106,54 and R2=0,8973, diagnostic specificity and diagnostic sensitivity values were found to be 95.5% and 96.6%. When the results are analyzed, it is seen that the study is quite successful in the subjects it focuses on. Diagnostic specificity and sensitivity rates are above the gold standard of 95%. Following these promising results, a study with a larger sample group and other commercial kits can be designed to take the study to the next level. After these repeated studies, comparisons can be made with other commercial kits, advantageous and disadvantageous points can be seen, and improvements can be made accordingly.Chlamydia trachomatis her yıl 100 milyondan fazla kişiyi enfekte eden CYBE'dir (Cinsel Yolla Bulaşan Enfeksiyon) ve genç nüfusta çokca görülmektedir. Bu enfeksiyon birçok hastalığa sebebiyet vermektedir bu yüzden kolay ulaşılabilen, hızlı, ekonomik ve doğru sonuç veren tanı kiti önem teşkil etmektedir. PCR yöteminiyle beraber en çok kullanılan yötemler ELISA ve kültür yöntemidir. Kültürünün kontaminasyon riski ve sonuca hızlı ulaşılamaması, ELISA testlerinde ise sonucun düşük doğruluk oranına sahip olması, PCR yöntemi için tercih sebebi olmuştur. Primer ve prob tasarımları yapılan çalışmada sonuca hızlı ulaşabilmek amacıyla end-point özellikli PCR cihazı kullanılmıştır. Deneyler 22 negatif ve 29 pozitif örnekle yapıldı. Deneylerden elde edilen sonuçlara göre validasyon çalışmaları yapıldı. Bu çalışmalar sonucunda elde edilen validasyon testi sonuçları aşağıdaki gibidir: kesme puanı: 31,055 olarak belirlendi, algılama limiti 242 kopya/ml olarak bulundu, analitik özgüllük açısından 18 referans enfeksiyonla çapraz- kontaminasyona karşı test edilen kit 18 negatif sonuç vermiştir, doğrusal aralığın eğilim çizgisi değerleri y = 0,2933x - 66,143 ve R² = 0,993 olarak bulundu, değişim katsayısı ise %2,27 olarak bulundu, referans sistem ve prototip sistem bakteriyel yük sonuç karşılaştırmasına dayalı eğilim çizgisi sonucu y=0,9305x+106,54 ve R2=0,8973 olarak bulunmuştur, tanısal özgüllük ve tanısal duyarlılık değerleri %95,5 ve %96,6 olarak bulundu. Çıkan sonuçlar analiz edildiğinde çalışmanın odaklandığı konularda oldukça başarılı olduğu görülmektedir. Tanısal özgüllük ve duyarlılık oranı altın standart olan %95'in üstündedir. Bu umut verici sonuçlar sonrasında çalışmanın bir ileri seviyeye taşınması için daha geniş çaplı örneklem grubu ile diğer ticari kitlerin olduğu bir çalışma dizayn edilebilir. Tekrarlı yapılan bu çalışmalar sonrasında diğer ticari kitlerle karşılaştırma yapılıp avantajlı ve dezavantajlı noktalar görülüp bu doğrultularda iyileştirmeler de yapılabilir.Item Using biomaterials in architectural design: Exploring the upcycling potential of nutshells to be used as an elastomer material in floating floor system(Başkent Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, 2023) Haberal, Elif Deniz; Sagun Kentel, AysuIn recent years, the field of architecture has witnessed a growing interest in sustainable design practices using biomaterials and living materials. This thesis investigates the untapped potential of walnut shells as a viable biomaterial and proposes their upcycling as waste material in architectural design. Walnut shells, often discarded as agricultural waste, have unique properties that make them an intriguing alternative for sustainable construction. Walnut shells can offer significant advantages in architectural applications by using their natural structural strength, thermal insulation properties and natural aesthetics. This thesis discusses the potential of combining walnut shells with other biomaterials to create composite materials with improved performance properties. Within the scope of the experiments, it is aimed to produce an elastomer biomaterial using a powder material obtained from walnut shells and use it in floating flooring system. While the aim is to produce a material that will absorb the vibration caused by sound and impact between the boards in floating floor construction, it is also aimed to emphasize the importance of increasing the use of more environmentally friendly and sustainable solutions in the construction sector with materials converted from waste. The results of the laboratory tests revealed that further experimental research is needed to improve the structure, elasticity and sound absorption properties of the material produced within the scope of this thesis study. This thesis also presents a discussion on the environmental and social benefits of using nut shells as biomaterials in architectural design. By repurposing this abundant waste source found in our country, architects and designers can contribute to reducing the environmental impact associated with traditional building materials, promote circular economy principles, and support local economies.Son yıllarda mimarlık alanı, biyomalzemeler ve canlı malzemeler kullanan sürdürülebilir tasarım uygulamalarına yönelik artan bir ilgiye tanık olmuştur. Bu tez, ceviz kabuklarının biyomalzeme olarak kullanılma potansiyelini araştırmakta ve mimari tasarımda atık malzeme olarak ileri dönüşümünü önermektedir. Genellikle tarımsal atık olarak kabul edilen ceviz kabukları, sürdürülebilir inşaat için ilgi çekici bir alternatif oluşturabilecek özelliklere sahiptir. Ceviz kabuklarının, doğal yapısal mukavemeti, ısı yalıtım özellikleri ve doğal estetiği kullanılarak mimari uygulamalarda önemli avantajlar elde edilebilir. Bu tezde, ceviz kabuklarının diğer biyomalzemelerle birleştirilerek performans özellikleri iyileştirilmiş kompozit malzemeler geliştirme potansiyeli tartışılmaktadır. Deneyler kapsamında ceviz kabuklarından elde edilen toz ile yüzer döşeme sisteminde kullanılmak üzere elastomer bir biyomalzeme üretilmesi hedeflenmektedir. Çalışmada yüzer döşeme sistemlerindeki levhalar arasında ses ve darbe kaynaklı titreşimi emebilecek malzeme üretilmesi hedeflenirken, aynı zamanda atıklardan dönüştürülen malzeme geliştirilerek inşaat sektöründe daha çevreci ve sürdürülebilir çözümlerin üretilmesi için araştırmaların artırılmasının önemi de vurgulanmıştır. Laboratuvar testlerinin sonuçları, bu tez çalışması kapsamında üretilen malzemenin yapısının, elastik ve ses emme açısından iyileştirilmesi için daha fazla deneysel araştırmaya ihtiyaç olduğunu ortaya koymuştur. Aynı zamanda tezde, kuruyemiş kabuklarının mimari tasarımda biyomalzeme olarak kullanılmasının çevresel ve sosyal faydaları üzerine bir tartışma sunulmaktadır. Mimarlar ve tasarımcılar, ülkemizde bolca bulunan bu atık kaynağını yeniden değerlendirerek geleneksel yapı malzemeleriyle ilişkili çevresel etkilerin azaltılmasına katkıda bulunabilir, döngüsel ekonomi ilkelerini teşvik edebilir ve yerel ekonomileri destekleyebilirler.Item Investigation of the interplay of SUMOylation and phosphorylation on pea3 stability in neuronal cells(Başkent Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, 2023) Güner, Mehmet Alp; Kandemir, BaşakThe Pea3 family belongs to the superfamily of ETS domain transcription factors, which includes the Pea3/ETV4, Erm/ETV5, and Er81/ETV1 proteins. The MAPK/ERK signaling pathway regulates Pea3 family members. It has also been shown that Pea3 has some post-translational modifications such as phosphorylation and SUMOylation. However, the specific regions required for these modifications have been defined for Erm and Er81, but these modifications and their effects are not fully known for Pea3. In previous studies on neural cell lines, it was shown that Pea3's Serine 90 and Serine 458 motifs are important in axon elongation. At the same time, according to another study, it is found that Serine 101, 192 and 285 regions may also be effective in neurite elongation. Some findings in other studies in the literature show that regulation of the stability of Pea3 proteins can be achieved by phosphorylation and SUMOylation. Within the scope of this thesis, plasmids encoding Pea3 and phospho-mutant Pea3 proteins, which are thought to have an effect on neurite elongation, were transfected into the NSC-34 cell line. It has been observed that there is a significant connection between the loss of phosphorylation ability of phospho-mutant Pea3 proteins and the loss of SUMOylation ability of these proteins. The effect of these two important post-translational processes on the stability of Pea3 proteins was investigated and it was found that the proteins lost their stability after 3 hours. Determining the regulation of different phosphorylation sites, which are thought to be effective on neurite elongation and phosphorylation and SUMOylation processes, which are directly linked to the functionality of proteins, will contribute to the elucidation of an important molecular mechanism for axon elongation and neuron regeneration. Pea3 ailesi, Pea3/ETV4, Erm/ETV5 ve Er81/ETV1 proteinlerini içeren ETS alanı transkripsiyon faktörleri süper ailesine aittir. Pea3 ailesi üyeleri, MAPK/ERK sinyal yolu tarafından düzenlenir. Ayrıca Pea3’nin fosforilasyon ve SUMOlasyon gibi bazı transkripsiyon sonrası modifikasyonlara sahip olduğu da gösterilmiştir. Ancak bu modifikasyonlar için gereken spesifik bölgeler Erm ve Er81 için tanımlanmış olup Pea3 için bu modifikasyonlar ve etkileri tam olarak bilinmemektedir. Nöral hücre hatları üzerinde daha önce yaptığımız çalışmalarda Pea3'ün akson uzamasında Serin 90 ve Serin 458 motiflerinin önemli olduğu gösterilmiştir. Aynı zamanda yapılan diğer bir çalışmaya göre Serin 101, 192 ve 285 bölgelerinin de nörit uzamasında etkili olabileceği düşünülmektedir. Literatürdeki diğer çalışmalarda Pea3 proteinlerinin stabilitesinin düzenlenmesinin fosforilasyon ve SUMOlasyon ile sağlanabileceğini gösteren bazı bulgular bulunmaktadır. Bu tez kapsamında, Pea3 ile nörit uzaması üzerine etkisi olduğu düşünülen fosfo-mutant Pea3 proteinlerini kodlayan plazmitler NSC-34 hücre hattına transfekte edilmiştir. Fosfo-mutant Pea3 proteinlerinin fosforillenme yeteneklerini kaybetmesiyle birlikte bu proteinlerin SUMOillenme yeteneklerini kaybetmesi arasında anlamlı bir bağlantı olduğu gözlemlenmiştir. Bu iki önemli post-translasyonel sürecin Pea3 proteinlerinin stabiliteleri üzerindeki etkisi araştırılmış ve 3. saat itibariyle proteinlerin stabilitelerinin kaybolduğu bulunmuştur. Proteinlerin fonksiyonelliği ile doğrudan bağlantılı olan fosforilasyon ve SUMOlasyon süreçlerinin nörit uzaması üzerinde etkili olduğu düşünülen farklı fosforlanma bölgelerinin regülasyonlarının belirlenmesi akson uzaması ve nöron rejenerasyonu için önemli bir moleküler mekanizmanın da aydınlatılmasına katkı sağlayacaktır.Item Performance comparison of aptamer and antibody based fluorescent biosensors for bacteria on glass surface(Başkent Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, 2023) Kürekçi, Aslı; Balcı, OğuzAntibodies are the most commonly used ligands in commercial and research analysis systems to detect pathogenic cells. However, aptamers are superior ligands compared to antibodies and other preferred research molecules for developing sensitive and robust tests due to their small size, low cost, and easy chemical modification. Although aptamers offer many opportunities for developing molecular tools, comprehensive comparisons between aptamer-based biosensors and immunoassays are unfortunately limited to protein analytes. In this study, we present a comparison of the performance of antibody and aptamer ligands with the highest biosensor development potential on glass surfaces through systematic experiments for the pathogens (Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Acinetobacter baumannii) most commonly associated with sepsis in our country Turkey. The comparative study, conducted with a total of 12 ligands, reported superior success for anti-E. coli antibody (HRP) for E. coli, mouse monoclonal to S. aureus for S. aureus, and Elongation factor Tu polyclonal Antibody (tuf1) rabbit anti-A. baumannii for A. baumannii. The performance of the top-performing ligands was further validated through additional studies on the linearity, analytical sensitivity, and repeatability of the results. The results demonstrated that antibody ligands still outperform aptamer ligands in terms of efficiency, but aptamers continue to possess strong potential as an analytical tool. Antikorlar, günümüzde patojen hücrelerini saptamak için ticari ve araştırma analiz sistemlerinde en yaygın olarak kullanılan ligandlardır. Buna karşın, aptamerler, küçük boyut, düşük maliyet ve kolay kimyasal modifikasyon gibi özellikleri nedeni ile hassas ve sağlam test geliştirmek için antikorlara ve diğer tercih edilen araştırma moleküllerine kıyasla avantajlı olan üstün ligandlardır. Aptamerler birçok moleküler araç geliştirme fırsatı sunmasına karşın, aptamer bazlı biyosensörler ve immünosensörler arasındaki kapsamlı karşılaştırmalar ne yazık ki sadece protein analitleriyle sınırlıdır. Bu çalışmada, ülkemizde sepsis hastalığına en çok neden olan patojenler (Escherichia coli, Staphylococcus aureus ve Acinetobacter baumannii) için sistematik deneylerle, cam yüzeylerde, biyosensör geliştirme potansiyeli en yüksek olan antikor ve aptamer ligandların performanslarının karşılaştırması sunulmuştur. Toplam 12 Ligand ile yapılan karşılaştırmalı çalışmanın sonucunda, E. coli için anti-E. coli antibody (HRP), S. aureus için mouse monoclonal S. aureus ve A. baumannii için Elongation factor Tu polyclonal Antibody (tuf1) rabbit anti-A. baumannii ligandlarının üstün başarı gösterdiği rapor edildi. En iyi performansa sahip ligandlar ile, sonuçların doğrusal aralığı, analitik duyarlılığı ve tekrarlanabilirliği için ayrıca çalışmalar yapılarak performansları doğrulandı. Sonuçlar, antikor ligandlarının aptamer ligandlarından daha yüksek bir verimlilikle işlev gördüğünü, ancak aptamerlerin analitik bir araç olarak güçlü bir potansiyele sahip olduğunu göstermiştir.Item End-to-End, real time and robust behavioral prediction module with robot operating system for autonomous vehicles(Başkent Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, 2023) Kayın, Tolga; Erdaş, Çağatay BerkeIn the world, where urbanization and population density are increasing, transportation methods are also diversifying and the use of unmanned vehicles is becoming widespread. In order for unmanned vehicles to perform their tasks autonomously, they need to be able to perceive their own position, the environment and predict the possible movements/routes of environmental factors, similar to living things. In autonomous vehicles, it is extremely important for the safety of the vehicle and the surrounding factors, to be able to forecast the probable future location of the objects around it with high performance so that the vehicle can plan itself correctly. Due to the stated reasons, the behavioral prediction module is a very important component for autonomous vehicles, especially in moving environments. In this study, a robotic behavioral prediction module has been developed to enable the autonomous vehicle to plan more safely and successfully. Data has been collected by driving with an autonomous vehicle, and the developed module has been tested. The relevant module has been integrated into the ongoing autonomy project. The proposed method has been observed to operate accurately and fast within up to three seconds. Küresel olarak nüfus yoğunluğunun arttığı şehirleşme sürecinde, ulaşım seçenekleri çeşitlenmekte ve insansız araçlar daha yaygın hale gelmektedir. İnsansız araçlar, kendi görevlerini otonom bir şekilde yerine getirebilmek için canlı organizmalar gibi çevrelerini algılayabilmeli, konumlarını belirleyebilmeli ve çevresel faktörlerin olası hareketlerini ya da yollarını tahmin edebilmelidir. Otonom araçlar, etkili bir planlama gerçekleştirebilmek için çevredeki nesnelerin gelecekteki pozisyonlarını doğru bir şekilde tahmin edebilmelidir. Bu, hem aracın güvenliği hem de çevredeki faktörlerin güvenliği açısından son derece kritik bir unsurdur. Davranışsal tahmin yeteneği olmayan bir otonom araç, tüm nesneleri sabit olarak varsayarak planlama yapar, ancak bu, otoyol koşulları veya şehir içi trafik senaryolarında araçların veya yayaların potansiyel yollarını hesaba katmadığında kazaların kaçınılmaz olduğu anlamına gelir. Bu çalışmada, güvenlik risklerini en aza indirmek amacıyla hızlı ve etkili bir robotik davranışsal tahmin modülü geliştirilmiştir. Otonom araç ile sürüş yapılarak veri toplanmıştır ve geliştirilen modül test edilmiştir. İlgili modül hali hazırdaki çalışılan otonomi projesine entegre edilmiştir. Önerilen metodun üç saniyeye kadar, belirli çevresel obje sayısında, başarılı ve hızlı bir şekilde çalıştığı görülmüştür.Item Collagen/Keratin/Alginate-Based hydrogel delivering Micro-RNA to modulate the angiogenic properties on human umbilical vein endothelial cells (HUVECs)(Başkent Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, 2024) Pazarçeviren, Yasemin; Erdemli, Özge; Kandemir, BaşakIn the last years, the integration of genome editors and regulatory ribonucleic acids (RNAs) with biomaterials has gained attention, especially in the field of therapeutics and personalized medicine. This thesis study aimed to develop a functional, biocompatible, and micro-RNA carrying hydrogel based on collagen, keratin, and alginate for the modulation of angiogenesis. For this purpose, firstly keratin and collagen were isolated from waste human hair and bovine Achilles tendon, respectively. For both isolated proteins, all the characteristic peaks of keratin and collagen were observed by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). Two major bands were observed in human hair keratin samples at approximately 45 kDa and 63 kDa, while collagen samples gave four bands at around 300 kDa, 245 kDa, 135 kDa, and 100 kDa on SDS-PAGE. Col/Ker/Alg hydrogels with different ratios were prepared and their chemical, microstructural properties, percent porosity, in vitro hydrolytic degradation behavior, water uptake properties, in vitro protein release behaviors, and biocompatibility were characterized to optimize the hydrogels for the preparation of PEI:miR-21 plasmid complex loaded hydrogels for subsequent investigations. The hydrogel group consisting of 1% w/v of each component showed the highest swelling rate and porosity percentage (80.89%), the lowest degradation rate (only 15.19% at the end of 21 days), and better biocompatibility. The miR-21 expression vector was loaded onto this hydrogel group to be used as a gene-activated matrix (GAM) to observe the effects on HUVECs. To observe the effects of the complex and hydrogels on HUVECs, fluorescent microscopy, confocal laser scanning microscopy (CSLM), and RT-qPCR for gene expression analysis were conducted. miR-21, pro-angiogenic factor VEGFA, direct targets of miR-21 and PTEN, SPRY1, and SPRY2 were examined. In vitro studies revealed that hydrogels and over-expression of miR-21 were not toxic on cells and provided a successful transient transfection of HUVECs by observing green fluorescent protein (GFP) reporter. The migration of HUVECs into the hydrogel and the transfection was observed by CSLM and the GFP fluorescence signal increased from day 1 to day 4. Gene expression results for miR-21 were higher in the transfected groups (TCP control and PEI: plasmid loaded hydrogels) as expected. PTEN, SPRY1, and SPRY2 gene expression decreased in transfected groups since they are the direct targets of miR-21, yet VEGFA gene expression increased in those groups compared to the negative controls. In addition, regular tubular sprouting as seen in angiogenesis was not observed in any experimental groups. Son yıllarda genom düzenleyicilerin ve düzenleyici ribonükleik asitlerin (RNA'ların) biyomateryallerle entegrasyonu, özellikle terapötik ve kişiselleştirilmiş tıp alanında ilgi görmüştür. Bu tez çalışmasının amacı, anjiyogenezin modülasyonu için kolajen, keratin ve aljinat bazlı, fonksiyonel, biyouyumlu ve mikro-RNA taşıyan bir hidrojel geliştirmektir. Bu amaçla öncelikle atık insan saçı örneklerinden keratin ve sığır Aşil tendonundan kolajen izole edildi. Her iki izole edilmiş protein için, keratin ve kolajenin tüm karakteristik zirveleri Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) ile gözlemlendi. İnsan saçı keratin numunelerinde yaklaşık 45 kDa ve 63 kDa'da iki ana bant gözlenirken, kolajen numuneleri SDS-PAGE'de yaklaşık 300 kDa, 245 kDa, 135 kDa ve 100 kDa'da dört bant verdi. Farklı oranlarda Col/Ker/Alg hidrojelleri hazırlanmış ve bunların kimyasal, mikroyapısal özellikleri, gözeneklilik yüzdesi, in vitro hidrolitik bozunma davranışı, şişme özellikleri, in vitro protein salım davranışları ve biyouyumluluğu, hidrojellerin PEI:plasmid yüklenmesine hazırlanması için optimize edilmesi amacıyla sonraki araştırmalar için karakterize edilmiştir. Her bileşenden ağ/hac olarak %1'inden oluşan hidrojel grubu en yüksek şişme oranı ve gözeneklilik yüzdesini (%80,89), en düşük bozunma oranını (21 gün sonunda sadece %15,19) ve daha iyi biyouyumluluğu gösterdi. miR-21 ekspresyon vektörü, HUVEC'ler üzerindeki etkileri gözlemlenmek amacıyla genle aktifleştirilen bir matris (GAM) olarak kullanılmak üzere bu hidrojel grubuna yüklendi. Kompleksin ve hidrojellerin HUVEC'ler üzerindeki etkilerini gözlemlemek için floresan mikroskobu, konfokal lazer tarama mikroskobu, gen ekspresyonu analizi için RT-qPCR gerçekleştirildi. miR-21, pro-anjiyogenik faktör VEGFA, miR-2’in doğrudan hedefleri, PTEN, SPRY1 ve SPRY2 [30] ifadeleri incelenmiştir. In vitro çalışmalar, hidrojellerin ve miR-21'in aşırı ekspresyonunun hücreler üzerinde toksik olmadığını ve yeşil floresan protein (GFP) raportörünü gözlemleyerek HUVEC'lerin başarılı bir geçici transfeksiyonunu sağladığını ortaya çıkardı. HUVEC'lerin hidrojele göçü ve transfeksiyonu CSLM ile gözlemlendi ve GFP floresans sinyali 1. günden 4. güne arttı. miR-21 için gen ifadesi sonuçları transfekte edilmiş gruplarda (TCP kontrolü ve PEI:plazmid yüklü hidrojeller) daha yüksekti. PTEN, SPRY1 ve SPRY2 gen ekspresyonu transfekte edilmiş gruplarda miR-21'in doğrudan hedefleri oldukları için azaldı, ancak VEGFA gen ekspresyonu bu gruplarda negatif kontrollere göre arttı. Ayrıca hiçbir deney grubunda anjiyogenezde görüldüğü gibi düzenli tübüler filizlenme gözlenmedi.Item Graph-based object classification techniques for autonomous vehicle radar sensors(Başkent Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, 2023) Sevimli, Rasim Akın; Üçüncü, Murat; Koç, AykutAs the automotive industry continues to evolve, the importance of visual perception systems that provide situational awareness to autonomous vehicles has become crucial. While traditional deep neural networks have been successful in solving 2D Euclidean problems over the past decade, the analysis of point clouds, especially RADAR data, presents significant challenges owing to its irregular structure and intricate 3D geometry, which are not well-suited for 2D signal processing. To address this issue, we propose two novel approaches by using Graph and Transformer based classification methods for RADAR point clouds in this thesis. The novel aspect of these studies lie in the development of an object point detection pipeline utilizing Graph and/or Transformer based methods. Each of the created models utilizes a deep learning structure from start to finish, incorporating graph convolutions on both RADAR points and feature vectors. Feature vectors are generated within the GSP framework to create a contextualized representation of the sensor data. As the movement towards comprehensive deep learning methods continues to grow in popularity, we initially present the RADAR-DGCNN and RADAR-PointNGCNN methods, both of which are constructed using graph-oriented algorithms. While our initial suggested approaches predominantly utilize graph-related methods, we improve the classification outcomes by integrating adaptations into a Transformer network within the GSP framework. To validate the effectiveness of our proposed methods, we conduct experiments using publicly available nuScenes and RadarScenes point cloud datasets. Through extensive experimentation on these challenging benchmark datasets, we demonstrate that our proposed method outperforms state-of-the-art baselines studied on the RADAR point cloud in terms of performance.Otomotiv endüstrisi geliştikçe, otonom araçlara durumsal farkındalık sağlayan görsel algılama sistemlerinin önemi hayati hale gelmiştir. Geleneksel derin sinir ağları son on yılda 2D Öklid problemleri çözmede başarılı olmuş olsa da, nokta bulutlarının analizi, özellikle RADAR verisi, düzensiz yapısı ve karmaşık 3D geometrisi nedeniyle 2D sinyal işleme için uygun değildir ve önemli zorluklar çıkarmaktadır. Bu sorunu çözmek için, bu tezde RADAR nokta bulutları için Çizge ve Dönüştürücü tabanlı sınıflandırma yöntemleri kullanarak iki yeni metot önerilmektedir. Bu çalışmaların yenilikçi yönü, Çizge ve/veya Dönüştürücü tabanlı yöntemler kullanılarak nesne nokta tespiti yapılabilen bir yapı geliştirmekte yatmaktadır. Oluşturulan her bir model, baştan sona derin öğrenme yapısını kullanırken RADAR noktaları ve öznitelik vektörleri üzerinde çizge evreşimlerini içermektedir. Öznitelik vektörleri, sensör verilerinin bağlamsal bir temsili oluşturmak amacıyla GSP çatısı altında üretilmektedir. Kapsamlı derin öğrenme yöntemlerine yönelik eğilimin popülaritesi artmaya devam ederken, her ikisi de çizge tabanlı algoritmalar kullanılarak oluşturulan RADAR-DGCNN ve RADAR-PointNGCNN yöntemler önerilmektedir. Başlangıçta önerdiğimiz yaklaşımlarımız çoğunlukla çizge ile ilişkilendirilen yöntemleri kullanırken, sınıflandırma sonuçlarını GSP çatısı altında bir Dönüştürücü ağına uyarlama ile iyileştirilmiştir. Önerilen yöntemlerimizin etkinliğini doğrulamak için halka açık nuScenes ve RadarScenes nokta bulutu veri kümelerini kullanarak deneyler gerçekleştirilmiştir. Bu zorlu karşılaştırmalı veri kümeleri üzerinde yapılan geniş kapsamlı deneylerle, önerilen yöntemimizin RADAR nokta bulutu üzerindeki performans açısından mevcut en iyi temel yöntemleri geride bıraktığı görülmüştür.Item Compact dual-band bandstop filter by using open-loop resonators(Başkent Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, 2023) Kaplan, Eray; Yıldız, Hayrullah; Yapıcı, Alparslan ÇağrıIn this study, a second order dual-band bandstop filter design method is developed. The two LTE frequency bands 2110 MHz-2200 MHz and 2500 MHz – 2690 MHz are chosen as stopbands since wideband receivers suffers from interference in these frequency range. Direct coupling matrix synthesis technique is utilized for implementing dual-band bandstop filter. The design process of a dual-band bandstop filter is reduced by implementing the filter with a coupling matrix size of a single-band bandstop filter. In order to reduce the coupling matrix size, dual mode resonators are produced by grouping Square Open-Loop resonators (SOLR). Since the resonators have been used in groups, the size and insertion loss have been reduced while the rejection level is kept constant. The identical coupling matrix is implemented as a filter on two distinct substrates, RT/Duroid 6010 and FR4. The substrate RT/Duroid 6010 is utilized for simulations for its high RF performance potential. However, for implementation of designed filter, cost-effective FR-4 is utilized as the substrate. The measurement results of the implemented filter demonstrate that it complies with the design specifications. Bu çalışmada ikinci dereceden çift bantlı bant durduran filtre tasarım yöntemi tanıtıldı. Durdurma bantları geniş bantlı alıcılara girişim yapan 2110 MHz – 2200 MHz ve 2500 MHz –2690 MHz aralığında olan LTE bantları seçildi. Çift bantlı bant durduran filtreyi sentezlemek için doğrudan bağlaşım matrisi sentezleme yöntemi kullanıldı. Çift bantlı filtre sentezleme yöntemi, sentezlenen tek bantlı filtre bağlaşım matrisi kullanılarak çift bantlı filtre elde edilmesi ile sadeleştirildi. Bu sadeleştirme, kare açık halka rezonatörlerinin gruplanmış halde kullanılıp iki modlu rezonatör elde edilmesi ile başarıldı. Rezonatörlerin gruplanması sonucu boyut küçültüldü ve kayıplar azaltıldı. Buna karşın, bant bastırma değeri korundu. Bağlaşım matrisi sentezlendi ve aynı matrisi kullanarak iki ayrı filtre RT/Duroid 6010 ve FR-4 alttaş malzeme üzerinde tasarlandı. RT/Duroid 6010 alttaş malzemesi kullanılarak tasarlanan filtre potansiyel yüksek RF performansı sebebiyle simülasyonlarda kullanıldı. Fakat, üretim ve ölçüm için maliyet etkin olan FR-4 alttaş malzemesi kullanılarak tasarlanan filtre seçildi. Ölçüm sonuçları tasarlanan filtrenin tasarım beklentilerini karşıladığını gösterdi.Item Estimation of lift and drag coefficients of an airfoil slat arrangement with different configurations under yarious flow conditions using artificial neural network(Başkent Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, 2023) Eman, Muammer Sefacan; Erol, ÖzgürConsidering the today’s engineering needs, artificial intelligence can supply many engineering Solutions. One of them is the reduction of the computational costs of the computational fluid dynamics (CFD). As known, simulation of the CFD problems in any average Computer takes a lot of time which may be counted at least few hours. However, artificial neural network (ANN) models can predict the results of the simulations in 46 milliseconds in any average Computer. Thus, this study focuses on how to improve the ANN models which are able to predict intended aerodynamic coefficients. In this study, mainly two different engineering problems with two different approaches are conducted within two engineering disciplines which are CFD and ANN. CFD simulations for clean airfoil and airfoil with leading edge slat have been conducted in SU2, an öpen source CFD solver, to prepare databases. The databases are then used to train two different ANN models which are multilayer perceptron and one dimensional convolutional neural network. Furthermore, the change of the number of the hidden layers in these network models is also investigated to choose an appropriate model to predict lift coefficient and drag coefficient as aerodynamic coefficients of both for airfoil and for airfoil with leading edge slat. Moreover, total number of 91 CFD simulations for clean airfoil RAE2822 and total number of 2304 CFD simulations for airfoil RAE2822 with leading edge slat GOE652 have been conducted. And forty-eight different ANN architectures have been trained to be compared. As a result of this study, it is found that one dimensional convolutional neural network is applicable to predict aerodynamic coefficients.Günümüzdeki mühendislik ihtiyaçları düşünüldüğünde, yapay zeka pek çok mühendislik çözümü sağlayabilir. Bunlardan bir tanesi hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) hesaplama maliyetinin düşürülmesidir. Bilindiği üzere, herhangi ortalama bir bilgisayarda HAD problemlerinin simülasyonu en az bir kaç saat olarak sayılabilecek çok fazla zaman almaktadır. Ancak, yapay sinir ağı (YSA) modelleri simülasyon sonuçlarını herhangi bir ortalama bilgisayarda 46 milisaniye içerisinde tahmin edebilirler. Bu yüzden, bu çalışma istenen aerodinamik katsayıları tahmin edebilen YSA modellerinin nasıl geliştirileceğine odaklanmıştır. Bu çalışmada, temelde iki farklı mühendislik problemi, iki farklı yaklaşımla HAD ve YSA olan iki farklı mühendislik disiplininde yürütülmüştür. Kanat profili ve slatlı kanat profili için HAD simulasyonları açık kaynak HAD çözücü olan SU2 programında veritabanı hazırlamak için yürütülmüştür. Veritabanları sonradan iki farklı YSA modelleri olan çok katmanlı algılayıcılarını ve tek boyutlu evrişimsel sinir ağlarını eğitmek için kullanılmıştır. Dahası, bu ağ modellerindeki saklı katmanların sayısının değişimi de hem kanat profili hem de slatlı kanat profili için aerodinamik katsayılar olein kaldırma ve sürüklenme katsayısını tahmin etmek için uygun model araştırılmıştır. Üstelik toplam 91 HAD simulasyonu kanat profili RAE2822 ve toplam sayısı 2304 HAD simulasyonu kanat profili RAE2822 ile slat GOE652 için yürütülmüştür. Ve 48 farklı YSA mimarisi karşılaştırılmak için eğitilmiştir. Bu çalışmanın sonucu olarak, tek boyutlu evrişimsel sinir ağlarının aerodinamik katsayıları tahmin etmek için uygun olduğu bulunmuştur.Item After-Sales obsolescence risk management in long-life defense projects(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2023) Karagöz Katı, Ceren; Dinler, EsraIn the defense industry, products are often complex systems developed and maintained with detailed and complicated business processes. Management and planning in such systems are complicated in parts supply or production. The end-of-life phase of products is the final stage of the product life cycle, which begins with product retirement and ends with the expiration of all service contracts. Obsolescence will occur at the end of its useful life, where remanufacturing used or obsolete products can be an alternative source of obtaining spare parts. For this reason, the proper methods should be selected and applied for each stage. This study proposes an obsolescence management model of critical materials to determine in a large-scale defense industry company. By utilizing this proposed model, companies can purchase sufficient products to meet system requirements during its predicted life, reduce costs by optimizing the process and boost the availability of spare parts. This would ultimately improve overall efficiency in managing products within the defense industry. The model would help mitigate the challenges associated with obsolescence and enable the defense industry to manage parts and products more successfully, resulting in better outcomes for all stakeholders involved. Savunma sanayinde ürünler genellikle ayrıntılı ve karmaşık iş süreçleriyle geliştirilen karmaşık sistemlerdir. Böyle sistemlerde, parça tedariki veya üretimi gibi durumlarda yönetim ve planlama zor ve karmaşıktır. Ürün ömrünün son aşaması, ürün emekliliğiyle başlayan ve tüm hizmet sözleşmelerinin süresinin dolmasıyla sona eren ürün yaşam döngüsünün final aşamasıdır. Kullanım ömrünün sonunda eskime meydana gelecektir ve kullanılmayan veya eskimiş ürünlerin yeniden imalatı yedek parça temininde alternatif bir kaynak olabilir. Bu nedenle, her aşama için uygun yöntemler seçilmeli ve uygulanmalıdır. Bu çalışma, büyük bir savunma sanayi şirketinde belirlenecek kritik malzeme kullanım ömrü yönetimi modeli önermektedir. Önerilen bu modeli kullanarak, firmalar tahmin edilen ömrü boyunca sistem gereksinimlerini karşılamak için yeterli sayıda ürün satın alınabilir, süreci optimize ederek maliyetleri azaltabilir ve yedek parça bulunabilirliğini artırabilir. Bu, nihayetinde savunma sanayisindeki ürünlerin yönetiminde genel verimliliğin artmasına yol açacaktır. Model, eskime ile ilgili zorlukların hafifletilmesine yardımcı olacak ve savunma sanayinin parçaları ve ürünleri daha başarılı bir şekilde yönetmesini sağlayarak ilgili tüm paydaşlar için daha iyi sonuçlara yol açacaktır.