E-ISSN: 2587-0351 | ISSN: 1300-2694
Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi - Pamukkale Univ Muh Bilim Derg: 26 (5)
Cilt: 26  Sayı: 5 - 2020
1.
Kapak-İçindekiler
Cover-Contents
Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi
Sayfalar I - V

2.
Uyarlamalı Genişletilmiş Kalman Filtresi-Tabanlı Sabit Anahtarlama Frekanslı Hız-Algılayıcısız Doğrudan Moment Kontrollü Sürücü Sisteminin Tasarımı
Design of Adaptive Extended Kalman Filter-Based Speed-Sensorless Direct Torque Controlled Drive System with Constant Switching Frequency
Remzi Inan, Emrah Zerdali
doi: 10.5505/pajes.2019.68553  Sayfalar 860 - 867
Bu çalışmada, hız-algılayıcısız asenkron motor (ASM) kontrolü için uyarlamalı genişletilmiş Kalman filtresi (UGKF) tabanlı sabit anahtarlama frekanslı doğrudan moment kontrollü (SAF-DMK’lı) sürücü sisteminin tasarımı gerçekleştirilmektedir. Stator akısı tabanlı ASM modelini kullanan UGKF ile GKF’lerin kestirim başarımını doğrudan etkileyen ve geleneksel GKF’lerde sabit olarak kabul edilen sistem gürültüsü kovaryans matrisi çalışma koşullarına göre çevrimiçi olarak güncellenmektedir. UGKF’nin geleneksel DMK’lı sürücü yerine, SAF-DMK’lı sürücüye dahil edilmesinin nedeni geleneksel DMK kontrolündeki moment dalgalanmalarının ve değişken anahtarlama frekansından kaynaklanan anahtarlama kayıplarının azaltılmasıdır. SAF-DMK’lı sürücünün ihtiyaç duyduğu stator akısının stator duran eksen takımı bileşenlerine ve rotor mekanik açısal hızına ek olarak, stator akımının stator duran eksen takımı bileşenleri ve yük momenti önerilen UGKF tabanlı gözlemleyici ile kestirilmektedir. Yük momenti kestirimi ile önerilen hız-algılayıcısız sürücü sisteminin bozucu yük momenti değişimlerine karşı dayanıklı olması sağlanmaktadır. Son olarak, önerilen UGKF-tabanlı hız-algılayıcısız SAF-DMK’lı sürücü sistemi benzetim çalışmaları altında doğrulanmaktadır.
In this study, the design of the adaptive extended Kalman filter (AEKF) based direct torque controlled drive system with constant switching frequency (DTCD-CSF) is performed for speed-sensorless control of induction motor (IM). The system noise covariance matrix, which directly affects the estimation performance of EKFs and is assumed as constant in conventional EKFs, is updated online according to the operating conditions by the AEKF, which uses stator flux-based IM model. The reason why the proposed algorithm is included on a DTCD-CSF, instead of a conventional DTCD, is to reduce the torque ripples in the traditional direct torque control and the switching losses caused by the variable switching frequency. The load torque and the stator stationary axis components of stator currents in addition to the stator stationary axis components of stator fluxes and the rotor mechanical speed required for the DTCD-CSF are estimated by the proposed AEKF-based observer. By the load torque estimation, it is ensured that the proposed speed-sensorless drive system is robust to changes in load torque. Finally, the proposed AEKF-based speed-sensorless DTCD-CSF is verified under simulation studies.

3.
Hiperspektral görüntülerin otomatik uyarlamalı ışıklılık dönüşümü ve 3D-DCT yöntemi kullanılarak sıkıştırılması
Compression of hyperspectral images using automatic adaptive luminance transform and 3D-DCT method
Ergün Can, Ali Can Karaca, Oğuzhan Urhan, Mehmet Kemal Güllü
doi: 10.5505/pajes.2019.85126  Sayfalar 868 - 883
Hiperspektral görüntüleme, farklı uygulama alanlarındaki kullanımı ile son yıllarda oldukça popüler bir konu haline gelmiştir. Yüksek depolama alanlarına ihtiyaç duyan hiperspektral görüntülerin yüksek verim ve kalite ile sıkıştırılması gerekmektedir. Bu çalışmada, hiperspektral görüntülerin kayıplı sıkıştırılması için otomatik uyarlamalı ışıklılık dönüşümü ve üç-boyutlu ayrık kosinüs dönüşümünü (3D-DCT) kullanan özgün bir yöntem önerilmektedir. Önerilen yöntemde ilk olarak hiperspektral verideki spektral bantlar gruplanmış ve ön işlem olarak otomatik uyarlamalı ışıklılık dönüşümü uygulanmıştır. Elde edilen her bant grubu ayrık kosinüs dönüşümü ve sonrasında Huffman kodlama kullanılarak sıkıştırılmıştır. Önerilen ışıklılık dönüşümünün amacı, bir grup içindeki bant imgeleri arasındaki ışıklılık ve karşıtlık farklılıklarını azaltarak sıkıştırma performansının arttırılmasını sağlamaktır. Deneysel sonuçlarda, Cuprite, Moffett Field, Jasper Ridge ve Pavia University hiperspektral görüntüleri üzerinde önerilen yöntem, ışıklılık dönüşümünün farklı versiyonları ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sinyal-gürültü oranı ve ortalama spektral açı uzaklığı gibi ölçütler kullanılarak yapılmıştır. Bunun yanında, sıkıştırılan verideki anomali ve hedef tespiti başarımları da karşılaştırılmıştır. Önerilen yöntemin, 3D-DCT sıkıştırma performansını özellikle düşük bit oranlarında ortalama %40 oranına kadar arttırdığı gösterilmiştir.
In recent years, hyperspectral imaging has become a very popular subject with its use in different application areas. Hyperspectral images that require high storage areas need to be compressed with high efficiency and quality. In this study, a novel method that uses automatic adaptive luminance transform and three-dimensional discrete cosine transform (3D-DCT) for lossy compression of hyperspectral images is proposed. Firstly, spectral bands in hyperspectral image are grouped and automatic adaptive luminance transform is performed as a pre-processing stage in the proposed method. Each group is compressed by using DCT and Huffman encoding. The aim of the proposed luminance transform is to increase compression performance by decreasing luminance and contrast differences between band images in a group. In the experimental results, the proposed method and different versions of luminance transform are compared on Cuprite, Moffet Field, Jasper Ridge and Pavia University hyperspectral images. Comparison is carried out using signal-to-noise ratio and average spectral distance metrics. Besides, anomaly and target detection performances are also compared for compressed images. The proposed method has been shown to increase compression performance of 3D-DCT up to an average of 40% rate, especially at low bit rates.

4.
Design And Manufacturing of 15 DOF Myoelectric Controlled Prosthetic Hand
15 Serbeslik Dereceli Myoelektriksel Kontrollü Proztez Elin Tasarımı ve İmalatı
Beyda Taşar, Arif Gülten, Oğuz Yakut
doi: 10.5505/pajes.2020.12268  Sayfalar 884 - 892
Bu çalışmanın temel amacı, belirli bir ekonomik düzeyin altındaki gelişmekte olan ülkelerdeki ampute'ler için düşük maliyetli, oldukça işlevsel, miyoelektrik sinyal kontrollü bir protez el üretmektir. Bu çalışmada, beş parmaklı protez el 15 serbestlik dereceli olarak modellenmiş ve parmaklardaki her bir eklem için ayrı bir motor aktüatörü kullanılarak bağımsız eklem hareketi sağlanmıştır. Protezin el bu nedenle nesneleri mümkün olan en iyi şekilde tutabilir. Protez, maliyeti azaltmak için bir 3D yazıcıda PLA malzemesi kullanılarak üretildi. Biyoelektrik sinyaller insan protezi el etkileşimini, yani el hareketi formunun tanımlanmasını sağlar. Yüzde 97 başarı ile bir insan elinin hareket türü tanımlaması SVM algoritması ile sağlandı. Protez elin toplam maliyeti 450 ABD dolarıdır. El, diğer yüksek fiyatlı rakiplerle kalitatif ve kantitatif performans metrikleri açısından karşılaştırılmış ve bulgular yorumlanmıştır.
This study's main purpose is to manufacture a low-cost, highly functional, myoelectric signal-controlled prothetic hand for amputees in developing countries below a certain economic level. In this study, prothetic hand with five fingers was modeled on 15-degree freedom and independent joint movement was achieved through the use of a separate motor actuator for each joint in the fingers. The hand of the prothesis can therefore keep the objects in the best possible way. The prothesis was produced by hand using PLA material on a 3D printer to reduce cost. Bioelectric signals provide the human-prothesis hand interaction, i.e. identification of the form of hand gesture. With 97 percent progress, the classification of a human hand with the SVM algorithm has been achieved. The prosthetic hand's total cost is US$ 450. The hand was compaired in terms of qualitative and quantitative performance metrics with other high-priced rivals and the findings were interpreted.

5.
Üçüncü Derece Zaman Gecikmeli Sistemler için PI Denetleyicilerin Analitik Tasarımı
Analytical Design of PI Controllers for Third Order Plus Time Delay Systems
Bilal Şenol
doi: 10.5505/pajes.2019.19616  Sayfalar 893 - 898
Bu yayında üçüncü derece ve zaman gecikmesi içeren sistem modellerinin kararlılığı, performansı ve dayanıklılığı için analitik bir oransal integral denetleyici tasarım yöntemi sunulmuştur. Denetleyici tasarımı, ideal bir sistemin frekans tepkilerini ele alarak denetlenmek istenen sistemin arzu edilen kazanç ve faz özelliklerini sağlaması üzerinde yoğunlaşmıştır. Sözü edilen özellikleri sağlayan oransal integral denetleyici parametrelerini veren denklemler adım adım oluşturulmuştur. Bu denklemler, söz konusu sistemler için genelleştirilmiş eşitlikleri içermektedir. Araştırmacı, bu yöntem sayesinde üçüncü derece zaman gecikmeli sistemler için istenen kazanç kesim frekansı ve faz payı değerlerini sağlayabilmektedir. Bu sayede, Bode grafiği nipseten ayarlanabilmekte ve sistemin performansı ve dayanıklılığı artırılabilmektedir. Aynı zamanda önerilen denklemlerle sistem kararlığı da elde edilebilmektedir. Yayında sunulan yöntemle elde edilen denklemler iki farklı model üzerinde uygulanmıştır. Tüm sonuçlar grafiksel olarak ve tablolarla gösterilmiştir.
This paper presents an analytical method to design proportional integral controllers for the stability, performance and robustness of third order plus time delay system models. Controller design is focused on providing desired gain and phase specifications of the controlled system by considering the frequency responses of an ideal system. Equations that give the parameters of the proportional integral controller which satisfy the mentioned properties are built step by step. These include the generalized equations for such systems. With the help of this method, the researcher can provide desired gain crossover frequency and the phase margin for third order plus time delay systems. Therefore, the Bode diagram can be relatively tuned and system performance and robustness can be improved. At the same time, stability of the system can be achieved with the proposed equations. Proposed controller parameters in this paper are applied on two different models. All results are shown graphically and on tables.

6.
Çekirdek yoğunluk kestirimi yönteminin rüzgar türbini performans testinde kullanılması
Using the kernel density estimation method in wind turbine performance test
Ceyhun Yıldız, Mustafa Sekkeli
doi: 10.5505/pajes.2019.19488  Sayfalar 899 - 907
Rüzgar Enerjisi Santrallarında (RES) gerçekleştirilen performans testleri, santral işletmecileri ve türbin üreticileri için oldukça önemlidir. Performans testlerinde enerji üretim hesabı için rüzgar hızı dağılımlarının modellenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, performans testlerinde kullanılan rüzgar hız dağılım modellerinin Çekirdek Yoğunluk Kestirimi (ÇYK) yöntemi ile oluşturulması önerilmiştir. Önerilen yöntemin uygulaması Türkiye enterkonnekte elektrik şebekesine bağlı bir RES’e ait rüzgar türbini (RT) üzerinde gerçekleştirilmiştir. Uygulama sonucu elde edilen sonuçlar, literatürce kabul görmüş iki farklı yöntem ile kıyaslanarak değerlendirilmiştir. Kıyaslanan yöntemlerden ilki International Electrotechnical Commission (IEC) 61400-12-2 numaralı standartta önerilen Rayleigh fonksiyonu ile dağılım modelleme yöntemidir. İkincisi RES fizibilite çalışmalarında tercih edilen Weibull fonksiyonu ile dağılım modelleme yöntemidir. Değerlendirme sonucunda ÇYK, Rayleigh ve Weibull fonksiyonları kullanan yöntemlerin sırasıyla %1.32, %4.36 ve %12.12 mutlak hata ile bir yıllık üretimi hesaplayabildiği görülmüştür. Bu durum önerilen yöntemin literatürce kabul görmüş ve çok yaygın olarak kullanılan iki yöntemden daha doğru sonuç verdiğini göstermektedir. Önerilen yöntemin bir diğer avantajı ise non-parametrik olması ve parametrik Weibull, Rayleigh fonksiyonu kullanan yöntemlerde olduğu gibi parametre hesabına ihtiyaç duymamasıdır.
Performance tests performed in wind power plants (WPP) are very important for power plant operators and turbine manufacturers. In the performance tests, wind speed distributions must be modeled to calculate energy generation. In this study, it is proposed to create wind speed distribution models that used in performance tests by using Kernel Density Estimation (KDE) method. The application of proposed method is carried on the wind turbine (WT) of WPP that tied to Turkish interconnected electricty system. The results of the application were evaluated by comparing the two different methods that accepted in the literature. The first one of these is modelling distribution by using Rayleigh function that recommended in International Electrotechnical Commission (IEC) 61400-12-2 numbered standard. The second method is modelling distribution by Weibull function, which is preferred in the WPP feasibility studies. As a result of the evaluation, the methods that use KDE, Rayleigh and Weibull functions were able to calculate one-year generation with 1.32%, 4.36% and 12.12% absolute errors, respectively. This situation shows that the proposed method gives more accurate results than the two widely used methods that accepted in literature. Another advantage of the proposed method is that it is non-parametric and does not require a parameter calculation, as in methods that use the parametric Weibull, Rayleigh function.

7.
Sualtı doğalgaz boru hatlarındaki sızıntıların konumlandırılmasının zaman ve frekans seçici akustik kanalda incelenmesi
Investigation of positioning of the leakages in underwater natural gas pipelines in time and frequency selective acoustic channel
Yiğit Mahmutoğlu, Kadir Türk
doi: 10.5505/pajes.2019.25307  Sayfalar 908 - 915
Önemli bir enerji kaynağı olan doğalgaz genelde sualtından da geçen doğalgaz boru hatları vasıtasıyla taşınmaktadır. Sualtı doğalgaz boru hatları korozyon ve gemi, balıkçılık faaliyetleri başta olmak üzere çeşitli nedenlerden dolayı delinebilir. Bu yüzden, sızıntıların algılanması ve konumlandırılması enerji güvenirliğinin sağlanmasında ve doğal yaşamın korunmasında önemli bir role sahiptir. Bu çalışmada, sualtı doğalgaz boru hatlarındaki sızıntıların konumlandırılması için yeni bir yöntem olarak sinyal gücü tabanlı eğri uydurma yöntemi önerilmiştir. Önerilen yöntemin performansı, gerçek bir sualtı doğalgaz boru hattının parametrelerinin ve zamanla değişen (hareketli deniz yüzeyi, sualtı akıntıları vb. nedeniyle) çok yollu ikili seçici sualtı akustik kanalının kullanıldığı benzetim çalışmalarıyla analiz edilmiştir. Nümerik sonuçlar, oldukça gerçekçi olan bu zamanla değişen çok yollu sualtı akustik kanalında sızıntıların kilometrelerce uzaktan deniz dalga yüksekliği ve ortam gürültüsüne bağlı olarak düşük hatalarla konumlandırılabileceği gösterilmiştir.
Natural gas, which is an important energy source, is generally transported through natural gas pipelines that also pass through underwater. Underwater natural gas pipelines can be punctured for various reasons, especially for corrosion and shipping, fishing activities. Thus, detection and localization of the leakages has a crucial role in ensuring energy reliability and preserving the natural life. In this study, a novel signal strength based curve fitting method was proposed for positioning the leakages in the underwater natural gas pipelines. The performance of this method was analyzed by simulation studies using the parameters of a real life underwater natural gas pipeline and a time-varying (because of moving sea surface, underwater currents etc.) multipath doubly selective underwater acoustic channel. Numerical results show that for this time-varying multipath underwater acoustic channel, which is quite realistic, leakages can be positioned with low errors from kilometers away depending on the ambient noise and the sea wave height.

8.
Termoelektrik jeneratörler için alçaltan-yükselten çeviricili maksimum güç noktası takibi benzetimi
Simulation of maximum power point tracking with buck-boost convertor for thermoelectric generators
Hayati Mamur, Yusuf Çoban
doi: 10.5505/pajes.2019.92488  Sayfalar 916 - 926
Enerji çevrim verimliliği %10’lara kadar çıkabilen endüstriyel Termoelektrik Jeneratörler (TEJ) atık ısılardan elektrik enerjisi elde ediniminde kullanılarak enerji verimliliğine katkıda bulunurlar. TEJ iç direnci ile yük direncinin eşit olmaması verim değerini oldukça düşürür. İç direnç ile yük direnci arasındaki dengesizliğin ortadan kaldırılması veya en aza indirilmesi için Maksimum Güç Noktası İzleyici (MGNİ) algoritmaları kullanılır. Bu çalışmada, iç direnç ile yük direnci arasındaki eşitliği sağlamak için Karıştır ve Gözlemle (K&G) metodu temelinde MGNİ algoritması, alçaltan-yükselten çevirici kullanılarak MATLAB/Simulink ile modellenmiştir. İlk olarak, Seebeck sabitine ve sıcaklık farkına bağlı olarak bir TEJ modellemesi yapılmıştır. Bu modellemede, seri ve paralel bağlanacak TEJ’ler belirlendikten sonra, TEJ modelinin çıkışına doğrudan değişken yük direnci bağlanmıştır. Yük direnci ve sıcaklık farkı değişim değerleri için çıkış gücü hesaplanmıştır. Bu durumda, MGNİ’siz TEJ’in yük değişimlerinden oldukça etkilendiği tespit edilmiştir. Verim değeri de buna bağlı olarak sürekli salınımlar yapmıştır. Daha sonra, bu sıcaklık farkı değişimi ve değişken yük K&G MGNİ’li alçaltan-yükselten çevirici sistemine uygulanmıştır. Geliştirilen K&G MGNİ algoritmalı TEJ’in yük ve sıcaklık değişimlerine rağmen Maksimum Güç Noktasını (MGN) %98.72 bir doğrulukla izlediği görülmüş ve TEJ en yüksek verimlilikle her koşulda çalıştırılmıştır. Geliştirilen bu K&G MGNİ algoritması ile kontrol edilen, alçaltan-yükselten çeviricili bir TEJ sisteminin modeli sayesinde tasarımcılar için yalnızca Seebeck sabitinin ve seri-paralel bağlı TEJ sayılarının girilmesinin yeterli olacağı bir benzetim çalışması sunulmuştur.
Industrial Thermoelectric Generators (TEGs) with up to 10% energy conversion efficiency contribute to energy efficiency by using electrical energy to obtain heat from waste heat. The TEG internal resistance and the unequal load resistance considerably reduce the efficiency. Maximum Power Point Tracking (MPPT) algorithms are used to eliminate or minimize the imbalance between internal resistance and load resistance. In this study, the MPPT algorithm was modeled with MATLAB/Simulink by using the buck-boost converter to ensure the matching between internal resistance and load resistance based on Perturb and Observe (P&O). First, a TEG modeling was performed based on the Seebeck constant and temperature difference. In this modeling, after determining the TEGs to be connected in series and parallel, the variable load resistance was directly connected to the output of the TEG model. The output power of the TEG is calculated for the load resistance and the temperature difference values. In this case, it was determined that TEG without MPPT was highly affected by the load changes. The efficiency value is therefore continuously oscillating. Subsequently, this temperature difference change and the variable load were applied to the TEG system buck-boost converter with P&O MPPT. The TEG system with P&O MPPT algorithm was observed to track the Maximum Power Point (MPP) with an accuracy of 98.72% despite load and temperature changes. Thanks to the developed TEG system modeling of the P&O MPPT buck-boost converter, a simulation study is provided for the designers who will design the TEG system only to enter the Seebeck constant, series- parallel connected TEG numbers.

9.
Pasif seri sönümleme direncinin LCL filtreli bir fazlı şebeke etkileşimli evirici üzerine etkisi
Effect of passive series damping resistor on single phase grid connected inverter with LCL filter
Akif Karafil
doi: 10.5505/pajes.2020.99896  Sayfalar 927 - 934
Bu çalışmada, 600 W gücündeki LCL filtreli bir fazlı şebeke etkileşimli evirici devresinin analizi, tasarımı, benzetimi ve uygulaması gerçekleştirilerek devre üzerinde pasif sönümleme direncinin etkisi incelenmiştir. Aktif güç kontrolü için oransal integral (PI), akım kontrolü için oransal rezonans (PR) denetleyici ve şebeke frekans kontrolü için ise T/4 gecikmeli faz kilitlemeli döngü (PLL) algoritması kullanılmıştır. Sistemde sönümleme direnci olmadan analizler yapılarak değişik güç değerlerinde benzetim ve deneysel sonuçlar elde edilmiştir. Daha sonra evirici devresindeki LCL filtreye sönümleme direnci dâhil edilerek sonuçlar tekrar alınmıştır. Elde edilen benzetim ve deneysel sonuçlara göre sönümleme direncinin devreye dâhil edilmesi ile birlikte şebeke akımındaki osilosyonların azaldığı ve güç geçişlerinin de daha düzgün hale geldiği görülmüştür.
In this study, analysis, design, simulation and the application of a single phase grid connected inverter circuit with LCL filter were realized at 600 W power and the effect of passive series damping resistor on the circuit was examined. Proportional integral (PI) was used for the active power control, proportional resonant (PR) controller was used for the current control and T/4 delay phase locked loop (PLL) algorithm was used for frequency control of the grid. The analyses were conducted without series damping resistor and the simulation and the experimental results were obtained for different power values. Then, the series damping resistor was connected to the LCL filter in the inverter circuit and the results were obtained again. The obtained simulation and the experimental results showed that the oscillations in the grid current decreased and the power transitions became more uniform with the series damping resistor.

10.
Simülasyona ve bilgi tabanlı yapay sinir ağlarına dayalı hibrid yapı kullanarak yeniden yapılandırılabilir mikroşerit anteni yeni modelenmesi
New modeling of reconfigurable microstrip antenna using hybrid structure of simulation driven and knowledge based artificial neural networks
Ashrf Aoad, Zafer Aydin
doi: 10.5505/pajes.2020.67809  Sayfalar 935 - 943
Bilgi tabanlı modelleme, modelleme performansını geliştirmek için mevcut bilgiyi içine katmak için kritik bir role sahiptir. Yeniden yapılandırılabilir anten, klasik antenlerden daha fazla operasyonel frekans sağlayabildiğinden, bu çalışmada bilgi tabanlı bir hibrid yapı, verimli bir model elde etmek ve aynı zamanda yeniden yapılandırılabilir bir N-şekilli mikroşerit anten (RNSMA) için optimum yeni çözümler üretmek için kullanılmıştır. Hibrid yapı iki aşamadan oluşmaktadır. İlk aşama, tasarım parametrelerini elde etmek için bilgi tabanlı modelleme yapısında kullanılan başlangıç bilgisini üretmektedir. Yapay sinir ağı tabanlı çok katmanlı algılayıcı, eğitim sürecinden sonra bilgi tabanlı bir model için gerekli bilgiyi üretebilir. Bilgi tabanlı modelleme, tasarım hedefine karşılık gelen tasarım parametrelerini belirlemek için başlangıç modelinin doğruluğunu geliştirir. Verimli bilgi temelli bir stratejiyi gerçekleştirmek için Ön Bilgi Girişi (PKI), Kaynak Farkı (SD) ve Ön Bilgi Girişi ile Fark (PKID) uygulanabilir. 3B-EM simülasyonu, RNSMA'nın tasarım parametrelerine bağlı olarak yeni çözümü üretir. Önerilen anten, AÇIK / KAPALI durumlarını kullanarak iki direnç devresi tarafından kontrol edilen dört çalışma moduna sahiptir. Anahtar konumları ve geometrik parametreler verimli bir anten tasarımı için 2 GHz ve 6 GHz arasında tasarım hedeflerini karşılamak için kullanılabilir.
Knowledge-based modeling has a critical role to embed existing knowledge to improve modeling performance. Since reconfigurable antenna can provide more operational frequencies than the classical antennas, a knowledge-based hybrid structure is used in this work to obtain efficient model and producing optimum new models for a reconfigurable N-shaped microstrip antenna. The hybrid structure consists of two phases. The first phase generates initial knowledge which is used in knowledge-based modeling structure to obtain design parameters. Artificial neural network based multilayer perceptron can generate necessary knowledge for a knowledge-based model after the training process. Knowledge-based modeling improves the accuracy of the initial model to determine design parameters corresponding to the design target. prior knowledge Input, source difference and Prior knowledge input with difference can be applied to realize an efficient knowledge-based strategy. 3D-EM simulation generates the new model in terms of the design parameters of the proposed antenna. It has four modes of operation, which are controlled by two resistor circuits representing ON/OFF states. Switch positions and geometrical parameters can be used for satisfying design targets between 2 GHz and 6 GHz for the efficient antenna design.

11.
Kablosuz algılayıcı ağlarda dinamik katsayı tabanlı küme başı seçimi
Dynamic coefficient-based cluster head election in wireless sensor networks
İpek Abasıkeleş Turgut
doi: 10.5505/pajes.2020.06691  Sayfalar 944 - 952
Kümeleme tabanlı KAA’larda küme başının seçimi ağın yaşam süresi üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu için birçok çalışma farklı küme başı seçim yöntemi önermiştir. Her ne kadar son yıllarda yapılan çalışmalar birden çok parametrenin tek bir fonksiyon altında toplandığı adaptif yaklaşımlar önermiş olsa da bu parametrelerin küme başı seçimi üzerindeki etkisi detaylı araştırılmamıştır. Bu çalışmada, öncelikle, düğümlerin kalan enerjisi, küme içi iletişim maliyeti ve komşu sayısını içeren popüler küme başı seçim parametrelerini kullanan kümeleme tabanlı bir KAA için ilk, orta ve son düğüm ölümleri ölçülerek orta ölçekli bir veri kümesi oluşturulmuştur. Elde edilen sonuçlara göre dinamik olarak değişken katsayı tabanlı adaptif küme başı seçim yöntemi, DCoCH, önerilmiştir. Küme başı seçim parametrelerinin katsayıları ağ yaşamının üç farklı zamanında değişiklik gösterir. DCoCH, iki adet güncel, adaptif küme başı seçim yöntemi ile KAA’nin birçok parametresi üzerinden karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, DCoCH’nin diğer yaklaşımlara göre farklı baz istasyonu konumları, ağ genişliği, düğüm sayısı, düğümlerin sahip olduğu ilk enerji seviyeleri ve düğüm dağılımları altında daha iyi performans sergilediğini göstermiştir.
Owing to the fact that the selection of cluster heads has a significant effect on the lifetime of the network, many researches have proposed various cluster head election methodologies for cluster-based WSNs. Although recent studies have focused on adaptive approaches, in which different parameters are assembled under a function, the effect of these parameters on cluster head election is not investigated in detail. In this paper, initially, a small-scale dataset is constructed by evaluating the death of the first, the half and the last node in a cluster-based WSN using three popular cluster head parameters, including the remaining energy of the nodes, the intra-cluster communication cost and the number of neighbours. In consideration of the results, a dynamically changeable coefficient based adaptive cluster head election, DCoCH, is proposed. The coefficients of the cluster head election parameters show alteration within three different periods of the lifetime of the network. DCoCH is compared with two recent adaptive based cluster head election methodologies for various WSN parameters and the results show that DCoCH outperforms equivalent approaches for different values of the location of the base station, the size of the network, the number of the nodes, the initial batteries of the nodes and the distribution of the nodes.

12.
XORSHIFTUL+: Nesnelerin İnterneti ve Kablosuz Duyarga Ağı Uygulamaları için Yeni Bir Melez Rastgele Sayı Üreteci
XORSHIFTUL+: A Novel Hybrid Random Number Generator for Internet Of Things And Wireless Sensor Network Applications
Ömer Aydın, Cem Kösemen
doi: 10.5505/pajes.2020.00344  Sayfalar 953 - 958
Akıllı kartlar, radyo frekansı tanımlama (RFID) etiketleri, kablosuz sensör düğümleri ve Nesnelerin İnterneti (IoT) konsepti ile ilişkili düşük kaynaklı cihazların sayısında artış olmaktadır. Kimlik doğrulama protokollerinde kullanılan temel öğelerden biri SRSÜ'ler tarafından üretilen nonce değerleridir. Ayrıca güvenli iletişimde şifreleme işlemi için rasgele sayılar kullanılır. Sınırlı kaynaklara sahip cihazlarda performans, kaynak kullanımı ve rastlantısallık açısından uygunluk göstermiştir. Önerilen SRSÜ, en kapsamlı rastgele sayı test araçlarından biri olan NIST istatistiksel test takımı (NIST STS) ile test edilmiştir. Ayrıca, kablosuz tanıma ve algılama platformu (WISP) pasif RFID etiketi üzerinde test edilmiş ve uygulanmış ve iyi bilinen SRSÜ'lerle karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalar sonucunda rakiplerinden daha iyi sonuçlar vermiştir.
There are an increasing number of lightweight devices such as smart cards, radio frequency identification (RFID) tags, wireless sensor nodes and devices associated with the Internet of Things (IoT) concept, all of which need effective and lightweight security structures. One of the basic elements used in authentication protocols is the nonce values that are generated by PRNGs. Also random numbers are used for encryption process in secure communication. It has demonstrated great suitability for devices with limited resources in terms of performance, resource usage and randomness. Proposed PRNG is tested with NIST statistical test suite (NIST STS), which is one of the most comprehensive randomness test tools. It is also implemented, tested on wireless identification and sensing platform (WISP) passive RFID tag and compared with well-known PRNGs. As a result of the comparisons, it has better results than its rivals.

13.
Türkiye’nin enerji talebinin tahmin edilmesi üzerine girdap arama algoritması temelli yeni bir model
A new model based on vortex search algorithm for estimating energy demand of Turkey
Ahmet Özkış
doi: 10.5505/pajes.2020.74943  Sayfalar 959 - 965
Bu çalışmada, Türkiye’nin enerji talebini tahmin etmek amacıyla Girdap Arama (Vortex Search, VS) algoritması temelli yeni bir doğrusal regresyon modeli (EVS) geliştirilmiştir. Modelde Türkiye’deki gayri safi yurtiçi hâsıla (GSYİH), nüfus, ithalat ve ihracat verileri girdi parametrelerini; ortaya çıkan enerji talebi ise tahmin edilecek çıktıyı ifade etmektedir. 1979 – 2005 ve 1979 – 2011 yılları arasındaki veriler kullanılarak geliştirilen iki farklı EVS modeli literatürdeki benzer çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen EVS modellerinin karşılaştırma yapılan modellerden daha başarılı sonuçlar elde ettiğini göstermiştir. Çalışmada son olarak, Türkiye’nin 2030 yılına kadar talep edeceği enerji miktarı, EVS ve diğer modeller ile 3 farklı senaryo üzerinden tahmin edilmiştir.
In this study, a new linear regression model based on Vortex Search (VS) algorithm was developed for estimating Turkey's energy demand. In this model, Turkey's gross domestic product (GDP), population, import and export data refer to input parameters; resulting energy demand refers to output to be estimated. Two different EVS models developed by using data between 1979 - 2005 and 1979 - 2011 were compared with similar studies in the literature. The results showed that the developed EVS models obtained more successful results than the comparable models. Finally in this study, the amount of energy that will be demanded in Turkey until 2030 was projected with EVS and other models according to 3 different scenarios.

14.
Süreç Madenciliğine Genel Bakış: Süreç Akış Keşfi için Alfa Algoritması
Overview of Process Mining: Alpha Algorithm for Process Flow Discovery
Onur Doğan
doi: 10.5505/pajes.2020.57418  Sayfalar 966 - 973
Mevcut iş akışı yönetim sistemleri belirli bir iş sürecini uygulayabilmek için önceden bütün adımların ve diğer gerekli tanımların yapılmasını gerektirir. İş akışlarını tasarlamak karmaşık ve zaman alıcı bir iştir. Çoğunlukla gerçekleşen iş süreçleri ile olması istenen süreçler birbirinden farklıdır. Bu nedenle, ideal süreçlerden ziyade gerçekleşen süreçlerin keşfi için çeşitli algoritmalar geliştirilmiştir. Bu algoritmalar için ilk adım, uygulamada olan süreç hakkında detayları içeren olay kayıtlarının elde edilmesidir. Bu çalışmada bilişim teknolojileri (IT) sistemlerinde kayıtlı olan olay kayıtlarını kullanan alfa algoritması tanıtılmıştır. İşe alım süreçlerinde gerçekleştirilen temel faaliyetler ile süreç modelleri oluşturulmuştur. Alfa algoritmasının bir iş akışını başarılı bir şekilde modelleyebildiği gösterilmiştir.
Current process management systems require a fully defined workflow design to implement a specific business process. Designing a business process is a complex and time-consuming task. Mostly workflow processes are different from those that are desired. Therefore, various algorithms have been developed for the discovery of actual processes rather than ideal processes. The first step for the discovery algorithms is to extract event logs that contain details about the process. In this study, Alpha algorithm which is used to generate a process model in event logs recorded in information technology (IT) systems is introduced. Process models are discovered using the basic activities performed in the recruitment processes. It has been shown that the alpha algorithm can successfully model a business process.

15.
Nesne-Yönelimli Eylem Tahmini Gelişimi İçin Hesaplamalı Model
Computational Modeling of Object-Directed Action Prediction Development
Serkan Buğur, Emre Ugur
doi: 10.5505/pajes.2020.09334  Sayfalar 974 - 982
Deneysel psikoloji alanındaki son çalışmalar, başkalarının eylem sonuçlarını tahmin edebilme yeteneğinin gelişimi ile aynı eylemi gerçekleştirebilecek motor becerilerin gelişimi arasında doğrudan bir bağlantı olduğunu göstermiştir. Bebekler doğum sonrası ilk yıl içerisinde çevreleriyle etkileşime geçerler ve bu etkileşimleri sonucu bazı beceriler ve yetenekler kazanırlar. Aynı zamanda bu süreç içerisinde çevrelerindeki başka insanlarla da etkileşime geçip başkalarının eylem amaçları hakkında fikir sahibi olurlar. Bu çalışma, masa üstü nesnelere yönelik kavrama ve itme eylemlerinin sonuç tahminlerinin gelişimsel sürecini inceleyebilmek adına hesaplamalı bir model önermektedir. Bu bağlamda belirli nesnelere doğru yörüngeler oluşturulmuş ve bir veri kümesinden alınan el resimlerinin de yardımıyla kavrama ve itme eylemlerinin hedefindeki nesneler yörünge tahminiyle saptanmaya çalışılmıştır. Kavrama ve itme eylemlerine yönelik gelişimsel süreç dört evrede analiz edilmiştir. Sonuçlar, ortaya koyulan hesaplamalı modelin eylem tanınırlığı ile eylem sonuç tahmin yeteneği arasında doğrudan bir ilişki kurabildiğini ve kavrama eylemine ait tahmin yeteneğinin daha erken geliştiğini göstermektedir.
Recent studies in experimental psychology revealed that a developmental correspondence exists between prediction of others' action goals and motor ability to produce the same actions. Babies interact with their environment within the first year after birth and as a result of these interactions they acquire some skills and abilities. At the same time, babies interact with other people around them and gain insight into the action goals of others. This study proposes a computational model in order to examine the developmental progression of predicting the outcome of the grasping and pushing actions on a tabletop environment. In this context, some reaching trajectories were formed towards certain objects and by combining these trajectories with the images taken from a dataset, the targeted objects, with the intention of grasping or pushing, were tried to be determined. The developmental progression for grasping and pushing actions was analyzed in four stages. The results show that the computational model can establish a direct relationship between the action recognition and the ability to predict the outcome of the actions. And the prediction ability of the grasping action was developed earlier.

16.
Yerel Fark İkililerine Dayalı Video Sahtecilik Tespit yöntemi
Video Forgery Detection Method based on Local Difference Binary
Guzin Ulutas, Beste Ustubioglu, Mustafa Ulutas, Vasif Nabiyev
doi: 10.5505/pajes.2020.75768  Sayfalar 983 - 992
Son yıllarda, video düzenleme yazılımının hızlı gelişimi video sahteciliğini uygulanabilir hale getirmiştir. Araştırmacılar sahte video karelerini tespit etmek için yöntemler önermiştir. Bu yöntemler sahteciliği tespit etmek için kodek özelliklerini, hareket artefaktlarını, gürültü etkisini ve çerçeve benzerliğini kullanmaktadır. Literatürde sahtecilik tespiti için önerilen yöntemlerin iki ana dezavantajı çalışma zamanı ve düşük tespit doğruluğudur. Bu çalışmada, çerçevelerden özellikler çıkarmak için Yerel Fark İkililerini (LDB) kullanan yeni bir çerçeve tekrarlama tespit yöntemi önerilmiştir. Benzer özellik vektörlerine sahip benzer çerçeveler arasındaki mesafe, Sahtecilik Mesafesini tahmin etmek ve kopyalanan çerçevelerin tam yerini belirlemek için kullanılmaktadır. Benzer çerçeveler arasındaki PSNR daha sonra bunları üç sınıfa gruplamak için kullanılır ve kural tabanlı mekanizma sahte çerçeveleri sınıf üyeliklerine göre raporlar. Sonuçlar, önerilen yöntemin, benzer çalışmalara kıyasla daha yüksek hassasiyetle daha düşük uygulama süresine sahip olduğunu göstermektedir.
In recent years, fast development of video editing software has made video forgery applicable. Researchers have proposed methods to detect forged video frames. These methods utilize codec properties, motion artifacts, noise effect and frame similarity to detect forgery. The two main drawbacks of these methods reported in the literature are execution time and low detection accuracy. In this work, we proposed a new frame duplication detection method that uses Local Difference Binary (LDB) to extract features from the frames. Distance between similar frames that have similar feature vectors are used by the method to estimate Distance of Forgery and to determine the exact location of duplicated frames. PSNR between similar frames are then used to group them into three classes and rule based mechanism reports forged frames according to the membership to classes. Results show that the proposed method has lower execution time with higher accuracy compared to similar works.

17.
Yazılım Projeleri için Yapay Sinir Ağlarına Dayalı Web Tabanlı Risk Yönetim Sisteminin Tasarımı ve Gerçekleştirilmesi: WEBRISKIT
Design and Implementation of Web Based Risk Management System Based on Artificial Neural Networks for Software Projects: WEBRISKIT
M. Hanefi Calp, M. Ali Akcayol
doi: 10.5505/pajes.2019.29964  Sayfalar 993 - 1014
Yazılım sektörü, giderek hayatın her alanında yer almakta ve büyük çapta yazılım projeleri geliştirilmektedir. Bu durum, geliştirilen projelerde çok önemli hatalara ve olumsuz sonuçlara sebep olmaktadır. Dolayısıyla, bu durumu önlemek veya minimuma indirmek için özellikle yazılım risk yönetim faaliyetlerinin başarılı bir şekilde uygulanması gerekmektedir. Bu çalışmada, yazılım projelerinde yapay zekâya dayalı ve web tabanlı yeni bir risk yönetim süreci tasarlanmış ve geliştirilmiştir. Çalışmanın amacı, risk faktörlerine göre proje çıktılarında meydana gelebilecek sapmaları yapay sinir ağları (YSA) kullanılarak tahmin etmek, yazılım yaşam döngüsünün ilk evrelerinde karşılaşılabilecek zararları minimize etmek ve böylece kullanıcılar için önleyici bir yaklaşım desteği sunmaktır. Çalışmanın YSA modelini oluşturmak için yazılım mühendisliği alanındaki akademisyenler, uzman ve proje yöneticileriyle öngörüşmeler yapılarak bir kontrol listesi formu oluşturulmuştur. Bu form kullanılarak Teknokent’lerde bulunan yazılım firmalarındaki 774 farklı firmadan gerçek proje verisi toplanmıştır. Oluşturulan YSA modeli, kırkbeş giriş, tek gizli katman (on beş nörona sahip) ve beş çıkışlı (45-15-5) olup; eğitim R oranı 0.9978; test R oranı 0.9935 ve hata oranı ise 0.001’dir. Model,.dll kütüphanesi oluşturularak geliştirilen uygulamaya entegre edilmiştir. Geliştirilen uygulama, farklı alanlardan gerçek proje verileri elde edilerek uzman ve akademisyen (10 kişi) görüşleri alındıktan sonra 4 farklı senaryo üzerinden test edilerek sonuçlar elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, uygulamanın performansının yüksek olduğunu ve söz konusu uygulamalarda YSA kullanımının proje başarısına olumlu katkılar sağladığını açıkça ortaya koymuştur. Ayrıca, yapılan çalışma ile yazılım endüstrisi için yapay zeka tabanlı bir risk yönetim süreci sunan uygulamalara ihtiyaç olduğu görülmüştür.
The software industry is increasingly involved in every aspect of life and software projects are being developed to a large extent. This situation causes very important faults and negative results in the developed projects. Therefore, in order to prevent or minimize this situation, software risk management activities must be successfully implemented. In this study, a new web-based risk management process based on artificial intelligence in software projects was designed and developed. The purpose of the study is to estimate the deviations that might occur in the project outputs according to the risk factors using artificial neural networks (ANN), to minimize the harm that may be encountered in the first stages of the software life cycle and thus to provide a preventive approach for users. In order to create the ANN model of the study, a checklist form was created by preliminary discussions with academicians, experts and project managers in the software engineering field. By using this form, the actual project data were collected from 774 different companies in the software companies located in Teknokent. The generated ANN model has forty-five entrances, a single hidden layer (with fifteen neurons) and five outlets (with 45-15-5); the education R rate is 0.9978; the test R ratio is 0.9935 and the error rate is 0.001. The model is integrated into the application developed by creating the.dll library. The developed application, real project data from different areas were obtained and after obtaining the opinions of experts and academicians (10 people), 4 different scenarios were tested and results were obtained. The results clearly demonstrate that the performance of the application is high and that the use of ANN in such applications provides positive contributions to the project's success. In addition, it has been found that there is a need for applications that provide an artificial intelligence-based risk management process for the software industry.

LookUs & Online Makale