Enstitüler / Institutes
Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/11727/1390
Browse
241 results
Search Results
Item Elektro-Kültür plakanın tasarımı, üretimi ve glioblastoma hücrelerindeki etkilerinin incelenmesi(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2024) Uğur, Düzen; İsmail Cengiz, KoçumGlioblastoma, cerrahi, radyoterapi ve kemoterapi gibi geleneksel tedavi yöntemlerinin sınırlı başarı sağladığı, yüksek mortalite oranına sahip en agresif beyin kanseri türlerinden biridir. Alternatif elektrik alanların (AEA) kullanımı, invaziv olmayan tedavi stratejileri için umut vadeden yeni yaklaşımlar sunmaktadır. Bu tez çalışmasında, hücre kültürü deneylerine uygun olarak, AEA sistemi ile entegre edilmiş bir elektro-kültür plakasının tasarımı ve üretimi amaçlanmıştır. Geliştirilen elektro-kültür plakası, standart bir 12-kuyucuklu hücre kültürü plakasına uyumlu paslanmaz çelik elektrotlar içermektedir ve AEA’ların hücrelere eş zamanlı ve kontrollü bir şekilde uygulanmasına olanak tanımaktadır. Her kuyucukta dört adet paslanmaz çelik elektrot (Kuzey-Güney, K-G; Doğu-Batı, D-B yönlerinde) kullanılmış ve toplamda kırk sekiz elektrot aracılığıyla farklı yönlerde elektrik alanlar uygulanmıştır. Deneylerde, aynı sütun içerisindeki üç kuyucuk ile doğruluk ve tekrarlanabilirlik sağlanmış, validasyon testleri ile istenen elektrik alan şiddetinin üretildiği doğrulanmıştır. Hücre kültürü ön testlerinde, U87 glioblastoma hücrelerine iki farklı yönde (K-G ve D-B) polarize edilebilen alternatif elektrik alanlar (200 kHz, 1,5 Vpk/cm genlikte, 48 saat) uygulanmıştır. Hücre canlılığı test sonuçlarına göre, kontrol grubuna kıyasla, sham grubu %82,8 (p≤0,05), K-G grubu %30,26 (p≤0,001) ve D-B grubu %15,14 (p≤0,0001) yüzde hücre canlılıklarına sahip olup, istatistiksel olarak anlamlı azalmalar tespit edilmiştir. Bu sonuçlar, optik mikroskop görüntüleri ile de doğrulanmıştır. Ayrıca, D-B yönünde uygulanan AEA’nın, K-G yönüne kıyasla hücre canlılığını daha fazla azalttığı tespit edilmiştir (p≤0,05). Bu bulgular, hücre canlılığı üzerinde uygulanan yönelime bağlı farklı etkilerin olduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, tasarımı ve üretimi gerçekleştirilen elektro-kültür plakanın in vitro çalışmalar için etkin bir şekilde kullanılabileceği gösterilmiştir. Glioblastoma is one of the most aggressive types of brain cancer, characterized by high mortality rates and limited success with conventional treatment methods such as surgery, radiotherapy, and chemotherapy. The use of alternating electric fields (AEFs) presents promising new approaches for non-invasive treatment strategies. This thesis aims to design and manufacture an electro-culture plate integrated with an AEF system, suitable for cell culture experiments. The developed electro-culture plate features stainless steel electrodes compatible with a standard 12-well cell culture plate, enabling simultaneous and controlled application of AEFs to the cells. Four stainless steel electrodes (aligned in North-South, N-S; and East-West, E-W directions) were used in each well, with a total of forty-eight electrodes allowing for the application of electric fields in different directions. In the experiments, the use of three wells within the same column ensured accuracy and repeatability, and validation tests confirmed the generation of the desired electric field intensity. In preliminary cell culture tests, AEFs that could be polarized in two different directions (N-S and E-W) were applied to U87 glioblastoma cells (200 kHz, 1.5 Vpk/cm amplitude, for 48 hours). According to cell viability test results, statistically significant reductions in cell viability were observed compared to the control group: the sham group had 82.8% viability (p≤0.05), the N-S group had 30.26% viability (p≤0.001), and the E-W group had 15.14% viability (p≤0.0001). These results were also confirmed by optical microscopy images. Furthermore, AEFs applied in the E-W direction were found to reduce cell viability more significantly than those applied in the N-S direction (p≤0.05). These findings indicate differential effects on cell viability depending on the orientation of the applied fields. In conclusion, the designed and manufactured electro-culture plate has been demonstrated to be effectively usable for in vitro studies.Item Faz değiştiren malzemelerin parabolik güneş kollektörlerine entegrasyonu ve etkileri(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2024) Gülden, Adıyaman; Levent, ÇolakBu tez çalışmasında, parabolik oluk kollektörler için kullanılabilecek kaviteli, faz değiştiren malzemeli ve yalıtımlı yeni bir güneş alıcısı tasarlanmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, bir kollektör sisteminin genel verimliliğini ilk ölçüde etkileyen optik verimlilik üzerine çalışılmıştır. Optik verimliliği etkileyen en önemli parametre, güneş ışınımının yoğunlaştığı alıcı tarafından emilen net ısı miktarıdır. Bu bağlamda, optimizasyon parametreleri olarak üç farklı geometri (üçgen, dikdörtgen ve çokgen), üç farklı açıklık genişliği ve yüksekliği ve kavite alıcısının parabolik yansıtıcı yüzeye ilişkin üç farklı konumu alınmıştır. Bu parametrelerin etkilerini değerlendirmek ve aynı zamanda alıcı tarafından absorbe edilen radyasyon miktarı üzerindeki etkilerini incelemek için bir deney tasarımı yaklaşımı kapsamında Yanıt Yüzey Metodu kullanılmıştır. Optik analiz için, bu parametrelerin etkilerini araştırmak üzere Monte Carlo Işın İzleme yöntemiyle birlikte açık kaynaklı sayısal ışın izleme yazılımı SolTrace kullanılmıştır. Sonuçlar, optimum boşluk geometrisinin çokgen olduğunu ve boşluk derinliğinin ve açıklığının her ikisinin de 0,05 m'ye eşit olduğunu göstermektedir. Ayrıca en etkili parametrenin alıcının konumu olduğu ve optimum konumun parabolik yoğunlaştırıcının odak noktası olduğu bulunmuştur. Optimum boşluklu alıcı tasarımı için sistemin optik verimliliği %81,05 olarak bulunmuştur. Yeni alıcı tasarımında, yeni modelin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) ile doğrulama çalışmaları yapılmıştır. Yeni alıcı tasarımında, ilk olarak yeni modelin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile doğrulama çalışmaları yapılmıştır. Bu kapsamda literatürden iki aşamalı doğrulama yapılmıştır. İlk olarak borulu bir güneş alıcısında unifor olmayan ışınım haritası entegre edilerek ısıl analizler deneysel bir çalışma doğrulanmıştır. Daha sonra Faz Değiştiren Malzeme (FDM) erime analizleri literatürdeki deneysel bir çalışma ile doğrulanmıştır. Doğrulama çalışmalarından sonra, FDM entegreli, kendinden yalıtımlıi kaviteli alıcı modellenmiş ve HAD analizleri yapılarak sonuçlar değerlendirilmiştir. FDM olarak erime ve donma sıcaklıkları sırasıyla 130 ve 120°C olan yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE) kullanılmıştır. HAD sonuçlarına göre, FDM 13.dakikada erimeye başlamıştır. Tamamen erime süresi 31.dakikadır. Buna FDM depolama süresi de denilebilir. FDM tamamen eriyene kadar geçen sürede suyun çıkış sıcaklığı 437,52K olmuştur. Bu aşamadan sonra, güneş ışınımının kesildiği durum için kavite duvarlarındaki ışınım haritası kaldırılmış olup analizler yine zamana bağlı devam etmiştir. Bu analizlerde görülmüştür ki FDM 5.dakikadan itibaren katılaşmaya başlayıp 21. dakikada tamamen katı haldedir. FDM entegreli kendinden yalıtımlı kavitel igüneş alıcı, aynı sınır koşullarında FDM entegresiz yalıtım olmayan kaviteli alıcı ile karşılaştırılmıştır. FDMnin katılaşma süresince (16 dakika) su çıkış sıcaklığındaki dalgalanma yalnızca 17,5°C iken FDM entegresiz alıcıda bu değer 58°C olmuştur. Güneş alıcısına FDM entegresi özellikle gün içinde bulut geçişleri sırasında dakika boyunca düşük su çıkış sıcaklığı dalgalanmaları ile sistemin daha stabil çalışmasına olanak sağlamıştır. Ayrıca güneşin tamamen kesildiği akşam saatlerinde de FDM entegreli alıcıdan bir süre daha sıcak su veya buhar eldesinin devam edebileceğini göstermiştir. In this thesis, a new solar receiver with cavity, phase change material and insulation that can be used for parabolic trough collectors has been designed. In the first stage of the study, optical efficiency was studied, which primarily affects the overall efficiency of a collector system. The most important parameter affecting optical efficiency is the net amount of heat absorbed by the receiver where solar radiation is concentrated. In this context, three different geometries (triangle, rectangle and polygon), three different aperture width and height, and three different positions of the cavity receiver relative to the parabolic reflecting surface were taken as optimization parameters. The Response Surface Method was used within a design-of-experiment approach to evaluate the effects of these parameters and also to examine their impact on the radiative heat rate absorbed by the receiver. For optical analysis open-source numerical ray-tracing software SolTrace, accompanied with the Monte Carlo Ray Tracing method, was used to investigate the effects of these parameters. The results showed that the optimum cavity geometry was polygonal and the cavity depth and span are both equal to 0.05m. Moreover, it is found that the most effective parameter is the position of the cavity receiver and the optimum position was at the focal line of the parabolic concentrator. For the optimum cavity receiver design, the optical efficiency of the system was found to be 81.05%. In the new receiver design, verification studies of the new model were carried out with Computational Fluid Dynamics (CFD). In this context, two-stage validation was performed from the literature. Firstly, the non-uniform radiation map was integrated in a tubular solar receiver and thermal analyses were verified with an experimental study. Then, the Phase Change Material (PCM) melting analyses were verified with an experimental study in the literature. After the validation studies, the PCM integrated, self-insulating cavity receiver was modeled and the results were evaluated by performing CFD analyses. High density polyethylene (HDPE) with melting and freezing temperatures of 130 and 120°C, respectively, was used as PCM. According to the CFD results, PCM started to melt in the 13th minute. The complete melting time was 31st minute. This can also be called PCM storage time. The exit temperature of the water was 437.52K during the period until PCM was completely melted. After this stage, the radiation map on the cavity walls was removed for the case where solar radiation was cut off and the analyses continued again depending on time. In these analyses, it was seen that FDM started to solidify from the 5th minute and was completely solid at the 21st minute. FDM integrated self-insulating cavity solar receiver was compared with FDM integrated non-insulating cavity receiver under the same boundary conditions. While the fluctuation in water outlet temperature was only 17.5°C during the solidification period of FDM (16 minutes), this value was 58°C in the receiver without FDM integration. FDM integration to the solar receiver allowed the system to work more stably, especially during cloud transitions during the day, with low water outlet temperature fluctuations for minutes. It was also shown that hot water or steam could continue to be obtained from the FDM integrated receiver for a while longer in the evening hours when the sun completely stopped.Item Helikopter roket sistemi performansının makine öğrenmesi yöntemi ile iyileştirilmesi(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2024) Emre, Ulusoy; Faruk, ElaldıModern savaş alanlarında, helikopterler gibi kritik rol oynayan çok yönlü platformların hedefi vurabilme kabiliyetleri büyük önem taşımaktadır. Geleneksel balistik hesaplamalar, roketlerin isabet etmesi için gerekli yan ve yükseliş açılarını hesaplar. Ancak, bu hesaplamalar belirli riskler taşımaktadır. Yapay zekânın bir alt dalı olan makine öğrenmesi, helikopterlerden atılan roketlerin isabet edeceği noktaların tahmin edilmesini sağlayarak bu riskleri minimize etmektedir. Bu tez çalışmasında, Cobra taarruz helikopterine ait veri kümesi kullanılarak roketlerin isabet noktalarının tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Veri kümesinin %20’si yörünge benzetimi ve Rastgele Orman Algoritması tahmin sonuçlarıyla karşılaştırmak için test verisi olarak ayrılmıştır. Bu karşılaştırma sonucunda, kullanılan makine öğrenmesi yönteminin roketlerin isabet noktalarını belirlemede karar destek sisteminin etkili bir parçası olarak kullanılabileceği belirlenmiştir. Bu sayede, silah sistemi kullanıcılarının karar alma sürecindeki iş yükünün önemli ölçüde azalacağı, görev güvenliğinin ve isabet olasılığının artacağı değerlendirilmiştir. Beş kez test edilen Rastgele Orman Algoritmasıyla yaklaşık %6 mutlak hata oranı elde edilmiştir. Bu çalışma, modern savaş alanlarında helikopterlerin ateş gücü yeteneklerini, makine öğrenmesi algoritmaları kullanarak önemli ölçüde geliştirme potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. In modern battlefields, the capability of versatile platforms such as helicopters, which play a critical role, to accurately engage targets is of paramount importance. Traditional ballistic calculations are employed to determine the azimuth and elevation angles required for rockets to impact. However, these calculations inherently involve certain risks. Machine learning, a sub-branch of artificial intelligence, minimizes these risks by predicting the impact points of rockets launched from helicopters. In this thesis, it is aimed to predict the hit points of rockets using a dataset from the Cobra attack helicopter. 20% of the dataset was allocated as test data to compare the results with trajectory simulations and those predicted by the Random Forest Algorithm. As a result of this comparison, it was determined that the machine learning method can be used as an effective part of the decision support system in determining the hit points of the rockets. In this way, it is anticipated that this will significantly reduce the work load on weapon system operators during the decision-making process, enhance mission safety, and improve hit probability. The Random Forest Algorithm, tested five times, yielded a mean absolute error rate of approximately 6%. This study demonstrates the potential of employing machine learning algorithms to substantially enhance the firepower capabilities of helicopters in modern battlefields.Item Zırh çeliklerinde kaynağı etkileyen parametrelerin kaynak sonucu oluşan çarpılmaya etkisinin modellenmesi ve belirlenmesi(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2024) Kübra Ezgi, Demirtaş; Bedi Cenk, BalçıkBu çalışmada yüksek mekanik özellikleri sebebiyle askeri ve sivil alanlarda yüksek kullanım alanları bulunan MIL-A-46100 standardına uygun malzemeler MAG kaynak yöntemiyle birleştirilmiştir. Kaynak işlemi için parçalara X kaynak ağzı hazırlığı yapılmış, kaynak ağzı açısı, kaynak ağzı simetrisi, fikstür adeti ve paso sıralaması parametreleri incelenmiştir. Kaynak işlemi sonrasında çarpılma davranışı ve miktarını tayin etmek amacıyla 3D ölçüm cihazları ile taranmıştır. Aynı işlemler sonlu elemanlar analizi yöntemiyle analiz edilmiş ve çıkan sonuçlar deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Analiz sonuçlarından alınan sonuçlar deney sonuçlarını doğrulamıştır. Deney çalışmaları yapılamayan prototip çalışmalarında sonlu elemanlar analizi kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Farklı parametreler ile yapılan deney ve analizler sonucunda paso sıralamasını değiştirmenin, simetrik kaynak ağzı tasarımının, kaynak ağzı açısının daralmasının ve kaynak işlemi sırasında parçaların sabitlenmesinin çarpılma miktarı üzerinde olumlu etkisi olduğu gözlemlenmiştir. In this study, materials meeting the MIL-A-46100 standard, which are widely utilized in military and civilian industries because of their mechanical properties were welded using MAG welding processes. X groove preparations were performed on the parts prior to welding and parameters such as groove angle, groove symmetry, fixture number and pass sequence were examined. Following the welding procedure the parts were scanned using 3D measurement equipment to assess distortion behavior and amount. The same techniques were analyzed using the finite element analysis approach and the results were compared to the experimental results. The findings of the analysis confirmed the experimental results. It concluded that finite element analysis can be used for prototype manufacture when experimental studies cannot be carried out. The experiments and studies with various parameters revealed that modifying the pass sequence, reducing groove angle and fixtures all had a positive effect on the amount of distortion.Item Tekrarlayıcı karıştırma tekniği ile kendini koruma elektronik harp sistemine sahip insansız hava araçlarının frekans çevik radarlara karşı etkinliği(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2024) Ecehan, Soykurum; Ahmet Güngör, PakfilizSon dönemdeki küresel çatışmalarda uzaktan füze saldırı seçenekleriyle birlikte İnsansız Hava Araçlarının (İHA) askeri alanlarda kullanımı da artmaktadır. Güvenliği tehdit eden tehlikeli görevler için kullanılabilecek mürettebatsız sistemlerle mücadele etmek zordur. Uzaktan kontrol edilebilmesi veya otonom olarak programlanabilmesi İHA’lara daha fazla risk alma fırsatı vermektedir. Radarlar ise, herhangi bir bütünleşmiş hava savunma sisteminin ilk aşamasını oluşturmaktadır; yeni tehditlerin her geçen gün artmasıyla birlikte bu saldırıları önlemek için elektronik savaş daha da kritik hale gelmektedir. İHA’lar ise radar sinyallerini karıştırmak için etkili bir araç olabilir. İHA’ların pilotlu savaş uçaklarının yanına destekleyici olarak entegre edilmesi, modern askeri taktikler için hayati önem taşımaktadır. Bu çalışmada, radarların bu görev kuvvetlerine hazır olup olmadığı ve İHA’ların geliştirilmiş radar tespit kabiliyetlerine karşı karıştırma performansı araştırılmıştır. Buna dayanarak, eş alt darbeler arasında öngörülemeyen bir frekans atlama düzenine sahip kademeli ve kademeli chirp frekans dalga formları kullanılarak mono-statik darbeli bir radar modellenmiştir. Ayrıca bu radar, darbe tekrarlama aralıklarını doğrusal veya doğrusal olmayan diziler halinde darbeden darbeye ayarlama kabiliyetine de sahiptir. Karıştırıcı kaynağı olarak araç içi entegre kendini koruma elektronik harp sistemi kullanılmıştır. Tekrarlayıcı konsepti gereği toplanan sinyalin karakteristiğine uygun karıştırma tekniğinin uygulanması için faz dizili antenler ve merkezi kontrol bilgisayar ünitesi tasarlanmıştır. Karıştırıcı sisteminin verimliliğini belirlemek için çeşitli simülasyonlar oluşturulmuştur. Sonuçlar, zaman/frekans alanında analiz edilmiştir ve her senaryo için karıştırma sinyal oranları elde edilmiştir. Military use of unmanned aerial vehicles (UAV) along with the other remote missile attack options are increased in recent global conflicts. Fighting against uncrewed systems, which can be used for dirty tasks, is challenging. Being able to remotely control or autonomously programmable gives more opportunity to take risk for unmanned systems. Radars comprise the first stage of any integrated air defense system; electronic warfare becomes more critical to prevent attacks of new type of threats. UAVs can be an effective tool for jamming radar signals. Integrating UAVs in a supportive operation capacity alongside piloted fighters has become crucial to modern military tactics. In this study, we investigate the radars' readiness for these task forces and the jamming performance of the UAVs against the improved radar detection capabilities. Based on that, a monostatic pulsed radar has been modelled using stepped frequency and stepped chirp frequency waveforms with an unpredictable frequency hopping pattern between the coherent sub-pulses. Also, this radar has capability to set the pulse repetition intervals (DTAs) on a pulse-to-pulse as linear or non-linear sequences. An onboard self-protection electronic warfare system is used as a jammer source. To apply the suitable jamming technique according to collected signal characteristics and direction in accordance with the repeater concept, a phased array antennas and central control computer unit is designed. To determine the efficiency of the jammer system, simulations generated using frequency agile radar. The results of simulated test cases have been analyzed in time and frequency domain. Jamming to signal ratios have been obtained to be used as performance metric.Item Termal görüntülerdeki bulanıklık tiplerinin derin öğrenme yöntemleri ile sınıflandırılması(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2024) Emre, Doğan; Emre, SümerSavunma sistemlerinde kullanılan termal optik sistemler, görüntüleme esnasında çeşitli problemlerle karşılaşır ve bu problemler, görüntülerde farklı türlerde bulanıklık hatası olarak kendini gösterir. Bulanıklık çeşidini tespit etmek, görüntü kalitesini artırmanın ilk aşamasıdır. Bu araştırmada, farklı bulanıklık türleri (odak dışı bulanıklık, atmosferik türbülans bulanıklığı, görüntü titreme bulanıklığı, Gaussian bulanıklığı ve hareket bulanıklığı) modellenmiş ve 15.000 FLIR termal görüntü içeren bir veri seti üzerinde Python programlama dili kullanılarak rastgele değerlerle bulanıklıklar eklenerek bir veri seti oluşturulmuştur. Ardından, ResNet50, InceptionV3, DenseNet201, VGG16 ve EfficientNetB0 gibi çeşitli ESA mimarileri, bu termal görüntüleri sınıflandırmak amacıyla kullanılmıştır. Kullanılan ESA mimarileri, stacking topluluk öğrenme yöntemi ile birleştirilerek yeni bir model oluşturulmuş ve test verisi ile %99 oranında doğruluk elde edilmiştir. Bu araştırma ile termal görüntülerdeki bulanıklık türlerini sınıflandırmada derin öğrenme yönteminin etkileri incelenmiş ve gelecekteki uygulamalar için bir temel oluşturulmuştur. Thermal optical systems in defense applications often face challenges during imaging, resulting in various blurring artifacts. Recognizing the type of blur is crucial for enhancing image quality. This research involves simulating different blur types (defocus blur, atmospheric turbulence blur, image jitter blur, Gaussian blur, and motion blur) using Python programming language. A dataset of 15.000 FLIR thermal images was blurred with these types using random values, creating a comprehensive blurred dataset. Subsequently, several CNN architectures, including ResNet50, InceptionV3, DenseNet201, VGG16, and EfficientNetB0, were employed to classify these images. By integrating these CNN models through stacking ensemble learning, a new model was developed, achieving a 99% accuracy rate on the test data. This study highlights the effectiveness of deep learning in classifying blur types in thermal images, offering promising insights for future applications.Item FMCW radar verilerinin makine öğrenmesi yöntemleri ile sınıflandırılması(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2024) Emre Can, Ertekin; Selda, GüneyGünümüzde objeleri niteliklerine göre sınıflandırmanın birçok uygulama alanı bulunmaktadır. Örneğin, savunma sanayi, gözetleme, robotik vb. Bu durum, geleneksel yöntem ile çözülemeyen problemlere yönelik birçok yenilikçi uygulamanın ortaya çıkmasına olanak sağlar. Örneğin, radar verileri üzerinden nesnelerin sınıflandırılmasında hız, Radar Kesit Alanı (RKA), faz değişimi gibi birçok değer göz önünde bulundurulur. Ancak, bu yöntem ile birbirine yakın boyut ve hızlarda olan nesneler yüksek doğruluk ile ayırt edilememektedir. Bu duruma örnek olarak kuş ve droneların radar verileri üzerinden ayırt edilmeye çalışılmasını örnek verebiliriz. Kuşlar ve droneların RKA ölçümleri ve hızları bazı durumlarda aynı olmaktadır ve bu sebep ile geleneksel eşik uygulama gibi yöntemler etkin olmamaktadır. Günümüzde meydana gelen simetrik ve asimetrik çatışma ve savaşlar göz önüne alındığında, drone kullanımının arttığını ve savaş alanında etkin bir şekilde kullanılabileceğini gözlemlemek mümkündür. Droneların kolay elde edilebilir ve kolay imal edilebilir olması bu duruma neden olabilmektedir. Bu nedenle farklı sensörler ve farklı yöntemler kullanılarak bu droneların ayırt edilmesi önem arz etmektedir. Bu tez çalışmasında, bu ayrımın yüksek performansla gerçekleştirilebilmesi için gerçek radar sensör ölçümlerinden elde edilen eş evreli dördün evreli (In-Phase Quadrature, IQ) verilerinin spektogramları ile Evrişimsel Sinir Ağı(ESA) algoritmasının performansı üzerine bir çalışma yapılmıştır. Bu çalışmada, Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga (Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW) radardan elde edilmiş olan IQ verilerinin mikrodoppler izlerini kullanarak, klasik makine öğrenmesi yöntemlerini ve farklı derin öğrenme mimarilerini kullanarak hem farklı drone türlerinin sınıflandırılmasını hem de droneların kuşlardan ayırt edilmesi gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada kullanılmış olan veriseti içerisinde 6 adet drone sınıfı, 2 adet insan hareketine bağlı ölçümlerden oluşan insan sınıfı, 6 ayrı kuş türüne ait ölçümlerin olduğu kuş sınıfı ve Üçgen Reflektör ölçümlerinden oluşan üçgen reflektör sınıfı bulunmaktadır. Bu çalışma sonucunda uçtan uca oluşturulmuş ESA mimarileri ve önceden eğitilmiş ESA mimarilerinde ile yüksek başarım oranları elde edilmiştir. Bu çalışmada önerilen ESA mimarisi ile özniteliklerin çıkartılarak Destek Vektör Makinası ile sınıflandırıldığında en yüksek doğruluk değeri %98.04 olarak elde edilmiştir. Nowadays, object classification has many applications field, such as defense, surveillance, robotics etc. This situation brings so many solutions for problems in traditional classification methods. For example, many values such as speed, Radar Cross Section (RCA), and phase change are taken into account when classifying objects from radar data. However, with usage of this method has bad accuracy in case of similar RCS and speed targets. For example, in case of birds and drones their size and speeds are similar in many cases. Because of this, classification of bird and drone has poor accuracy when using traditional classification methods (Thresholding etc.). In case of drone-bird classification, those algorithms have lack of accuracy. Since, size of a drone and birds are nearly same, RCS classifications cannot work properly. Considering the symmetrical and asymmetrical conflicts and wars taking place today, it is possible to observe that the use of drones is increasing and can be used effectively in these areas. The fact that drones can be easily obtained and easily manufactured can cause this situation. The importance of classifying and distinguishing between drones and birds is important both on the battlefield and in protecting high-value sites and infrastructure from terrorist attacks. For example, airports, military bases, military convoys, government buildings, nuclear power plants, power stations, dams, etc. For this reason, it is important to distinguish these drones using different sensors and different methods. In order to realize this discrimination with high performance, this study is used a real radar sensor measured In-Phase Quadrature (IQ) data spectrograms to observing performance of Convolutional Neural Network (CNN) algorithms. In this thesis study, using micro-Doppler traces of IQ data obtained from FMCW radar, classical machine learning methods and different deep learning architectures have been used to classify different drone types and to distinguish drones from birds. To conduct this study, two datasets is used, first dataset consist of 6 drone classes, 2 human classes with different movements, 6 different bird classes and 1 corner reflector class were used. In second dataset, only drones and bird measurements were used. As a result of this study, high accuracy rates were obtained with end-to-end CNN architectures and Pre-trained CNN architectures. With the CNN architecture proposed in this study, the highest accuracy value 98.04 % was obtained when features were extracted and classified with Support Vector Machine (SVM) with the usage of nine class dataset. With the usage of second dataset which is include only two class (Birds and drones) the accuracy is 99.4 % with the same CNN feature extraction and SVM method use.Item MEMS-IMU Sensörünün ölçüm hatası ve sıcaklık değişimine bağlı tahmin performansının sönümleme faktörlü adaptif kalman filtresi ile iyileştirilmesi(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2024) Eren Mehmet, Akbaş; Murat, ÜçüncüBu çalışmada, sistem matrisi ve modeli belirsiz olan sistem durumlarını tahmin etmek için yeni bir algoritma olan Düşük Hata Oranına Uyarlanabilir Sönümlü Kalman Filtresi (LERAFKF) önerilmektedir. LERAFKF'nin tasarlanmasındaki amaç ölçümlerdeki zorluklar, sistem parametreleri ve yanlış durum uzayı modellerinden kaynaklanan sorunları hafifletmektir. Sistem parametrelerindeki belirsizliklerin, bilinmeyen kovaryanslı ölçümlerin ve kötü tanımlanmış sistem modellemelerinin olduğu durumlarda Kalman Filtresi (KF) ve Genişletilmiş Kalman Filtresi (EKF) algoritmasının kullanıldığı çeşitli çalışmalar bulunmaktadır. Çalışmamızın yeniliği, halihazırda kullanılan Kalman tahmin algoritması ve sönümleme faktörü uyarlamalı filtrenin kombinasyonu ile yeni bir yöntem önermektir. Burada Kalman filtresi sönümleme faktörü ile uyarlanabilir Kalman filtresine dönüştürüldü ve algoritma optimize edilmiş sönümleme faktörünü hesaplayacak şekilde yeniden tasarlandı. Bu çalışmada simülasyon çalışmasında doğrusal ve doğrusal olmayan bir sistem kullandık. Doğrusal sistem hareketli bir nesneyi temsil ediyordu. Simülasyon, Pololu IMU01b, Honeywell HG9900C1A-2025.2625 ve kalifikasyon testleri tamamlanmamış laboratuvar ürünü olan yerli SDI33.R3.0009 3 eksenli ataletsel ölçüm birimi (IMU) sensöründen ölçümler kullanılarak gerçekleştirildi. Doğrusal olmayan sistem için 2 eksenli döner tablaya monte edilen 9 serbestlik derecesine (DoF) sahip ilgili sensörler kullanıldı. Bu sistemle bir füze 4. dereceden doğrusal olmayan bir sistem olarak simüle edilmiştir. Bununla birlikte sensörler için 3 farklı sıcaklıklıkta ölçümler alınmış ve sıcaklığa bağlı ölçüm hatasının filtrelerin verdikleri cevaplar ve tahmin performansları irdelenmiştir. Önerilen LERAFKF filtremizin özellikle ölçüm kaynaklı hatalar durumunda sistem durumlarını tahmin etmede KF ve EKF'den daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. Ortalama karesel hata analizi yapıldığında LERAFKF'nin hem doğrusal hem de doğrusal olmayan sistemlerde en az hata değerine sahip olduğunu ve KF ve EKF'den daha iyi performans gösterdiğini kanıtladık. In this study, a new algorithm, Low Error Rate Adaptive Fading Kalman Filter (LERAFKF) is proposed to predict the system states whose system matrix and model are uncertain. The purpose of designing LERAFKF is to alleviate the problems caused by the difficulties in the measurements, system parameters and wrong state space models. There are several studies in which the Kalman Filter (KF) and Extended Kalman Filter (EKF) algorithm are used where there are uncertainties in system parameters, measurements with unknown covariances and ill defined system modeling. The novelty of our work is to propose a new method with the combination of the currently used Kalman estimation algorithm and the fading factor adaptive filter. Here, the Kalman filter was transformed into an adaptive Kalman filter with the forgetting factor and the algorithm was redesigned to calculate the optimized forgetting factor. In this study, we used a linear and a nonlinear system in the simulation study. The linear system represented a moving object. The simulation were carried out by using measurements from 3-axis inertial measurement unit (IMU) sensors; Pololu IMU01b, Honeywell HG9900C1A-2025.2625 and SDI33.R3.0009 which were a laboratory product whose qualification tests have not been completed. For the nonlinear system, these sensors which 9 degrees of freedom (DoF) mounted on a 3-axis rotary table was used. With this system, a missile were simulated as a 4th order nonlinear system. In addition, measurements were taken for the sensors at 3 different temperatures, and the responses and prediction performances of the filters due to temperature-related measurement error were examined. It was observed that our proposed LERAFKF filter provided better results than KF and EKF in estimating system states especially in case of measurement-related errors. When the mean square error analysis was performed, we proved that LERAFKF had the least error value and performed better than KF and EKF in both linear and nonlinear systems.Item Tek kademeli yağ soğutmalı çift vidalı hava kompresörlerinde yağ enjekte portundaki orifis çap değişiminin performans üzerindeki etkisinin deneysel analizi(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2024) Ali Burak, Yaman; Özgür, ErolVidalı kompresörler basınçlı hava sektöründe insan gücü ile elde edilemeyen işlerde kullanılmaktadır. Enerji tüketen cihazlarda tersinmezliklere bağlı verim düşüşleri işletme giderlerinin artmasına yol açmaktadır. Fosil yakıtların kullanımından kaynaklanan maliyet ve karbon salımı artışı, tüm sektörlerde olduğu gibi, kompresörlerde de enerji verimli çözümlerin araştırılmasına yol açmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, basınçlı hava üreten kompresörlerin verimlerinin arttırılması, böylelikle de enerji verimli kompresör tasarımı yönünde yağ enjekte portundaki nozul çapındaki değişimin debi, aktif güç ve özgül güç açısından deneysel analizleri yapılmıştır. Screw compressors are used in the compressed air sector in jobs that cannot be achieved with human power. Efficiency decreases due to irreversibilities in energy consuming devices lead to an increase in operating expenses. The increase in costs and carbon emissions caused by the use of fossil fuels leads to the Tuesday research of energy efficient solutions in compressors as in all sectors. Within the scope of this thesis, experimental analyses of the change in nozzle diameter at the oil injection port in terms of flow rate, active power and specific power were performed in order to increase the efficiency of compressors producing compressed air, thereby designing an energy-efficient compressor.Item Yenilikçi ve yerli nükleik asit tabanlı tanı sisteminin geliştirilmesi(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2024) Burcu, Aslan; Oğuz, BalcıDünyada en sık enfeksiyona sebep olan virüslerden biri olan sitomegalovirüsün (CMV), tek bulaş kaynağı insan olmakla birlikte yakın ve cinsel temas, plasenta, genital segresyon, anne sütü ve tükürük ile bulaşmaktadır. Enfeksiyon belirtileri konağın çeşidine göre değişmekte olup, konjenital, normal ve bağışıklığı baskılanmış konak olarak üç ayrı gruba ayrılmaktadır. Konjenital ve bağışıklığı baskılanmış konaklarda ciddi klinik tablolara yol açan bu virüsün tanısı için serolojik ve moleküler testler kullanılmaktadır. Ancak serolojik testlerin duyarlılığı ve özgüllüğü düşük olması nedeniyle moleküler testler günümüzde daha sık tercih edilmektedir. Moleküler testler arasından en çok tercih edilen Real-Time PCR yöntemidir; fakat bu tanı sistemi çok pahalı olduğundan toplum kolayca ulaşamamaktadır. Bu sebeple çalışmada, CMV için end-point özellikli Denovo cihazda çalışan tek florofor boya içeren yarı maliyetli kit geliştirmek ve doğrulama çalışmasını yapmak amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında CMV’ye özgü primerler ve prob tasarlanmıştır. Doğrulama çalışmaları kapsamında cut-off skoru (36,198), limit of detection değeri 279 kopya/ml elde edilmiştir. Analitik özgüllük oranı %100, tanısal özgüllük oranı %95,2 ve tanısal duyarlılık oranı %96,3 elde edilmiştir. Bu değerler, tanı testlerinde hedef başarı kriteri %95 ve üzeri olması nedeniyle başarılı olarak kabul edilmiştir. Kesinlik doğrulamasında varyasyon katsayı değeri %3,12 olarak hesaplanmış, tanı testlerinde kesinlik hedef başarı kriteri %5 ve aşağısı olması nedeniyle sistem kesinlik açısından da başarılı kabul edilmiştir. Doğrusal aralık tayininde R² değeri 0,993 olarak elde edilmiş, sistem doğrusal kabul edilmiştir. Bu çalışma gelecek dönemlerde daha büyük örneklem grubuyla veya başka ticari kitler ile karşılaştırma deneyleri şeklinde farklı bir çalışma olarak dizayn edilebilir. Cytomegalovirus (CMV) is, one of the viruses that causes most prevalent infections in the world and its single source of transmission humans. It can be transmitted by close and sexual contact, placenta, genital segregation, breast milk, and saliva. The signs of infection change depending on the kind of host, and are categorized into three distinct groups: congenital, normal, and immunosuppressive hosts. In congenital and immunosuppressive hosts, this virus can cause serious clinical cases, and its detection depends on serological and molecular tests. Nevertheless, because of the low sensivity and specificity of serological tests, molecular tests are more commonly chosen nowadays. The most favored molecular test among them is Real-Time PCR technique. However, this diagnostic system is not simply available by the public due to its high cost. Thus, this study aims to develop a half-cost diagnosis kit running on low-cost Denovo end-point PCR device, and perform a validation study of the developed diagnostic kit. Within the framework of the study, the primers and probe were formulated specific to CMV. In the context of validation studies, a cut-off score of 36.198, and limit of detection value of 279 copies/ml have been acquired. The analytical specificity ratio was 100%, the diagnostic specificity ratio was 95.2%, and the diagnostic sensitivity ratio was 96.3%. These values were regarded as successful because a goal success criterion in diagnostic tests is 95% or higher. The coefficient of variation value was calculated 3.12% in precision validation, and the system was regarded as successful with regard to precision because precision goal success criterion in diagnostic tests was 5% and below. In the lineer range determination, R2 value was acquired as 0.993, and the system was seen as linear. For future work, this study can be further examined with a larger sample size or a comparison study with existing diagnostic kits.