Deprem sonrası can damarı sistemlerinde oluşan hasarlara bağlı ortaya çıkan maddi ve manevi kayıplar toplumun yaşam kalitesini olumsuz etkileyen önemli durumlardan biri olarak bilinir. Deprem kaynaklı fay hareketleri gömülü boru hatları için önemli tehlikelerden biridir. Bu çalışmada, yumuşak kil zeminde gömülü basınçlı ve basınçsız çelik boru hattının doğrusal olmayan sayısal modellenmesi yapılmaktadır. Bu amaç doğrultusunda, gömülü boru hatların uygulamasında yaygın olarak kullanılan X80 çelik sınıfından olan ve tipik çap-kalınlık oranı (D/t) 57.6 olan boru çeşidi ele alınmaktadır. Çalışmada, 90o, 70o, 45o ve 30o olmak üzere dört farklı fay boru hattı kesişme açısı modellenmiştir. Analiz aracı olarak sonlu farklar yöntemini kullanan FLAC3D yazılım kullanılmıştır. Sayısal modellemelerden elde edilen sonuçlar, kesişme açısının 90o olduğu durumda hem basınçlı hem de basınçsız borularda yerel bükülme sınır durumunun baskın olduğunu göstermektedir. Basınçlı borunun yerel burkulması basınçsız boruya göre yaklaşık %20 daha büyük fay hareketinde meydana geldiği görülmektedir. Ayrıca, sonuçlar, basınç altına olan boru hattının sınır durumları basınçsız duruma göre daha büyük fay hareketlerinde meydana geldiğini göstermektedir. Fayla 30o açıyla kesişen basınçlı boru %3 sınır durumuna ulaşamamış iken, 70o ve 45o kesişme açılarında fay hareketinde basınçsız boruya göre sırasıyla yaklaşık %8 ve %33 artış meydana geldiği görülmüştür. Sunulan sonuçlar, kalıcı zemin kaynaklı yer değiştirmeye maruz gömülü boru hatlarının performansa dayalı tasarım çerçevesi geliştirilmesinde önemli olacağı düşünülmektedir.
{"title":"Yumuşak Kil zeminlerde Basınçlı ve Basınçsız Gömülü Çelik Boruların Davranışının Karşılaştırılması","authors":"Hadi KHAN BABA ZADEH","doi":"10.24012/dumf.1217395","DOIUrl":"https://doi.org/10.24012/dumf.1217395","url":null,"abstract":"Deprem sonrası can damarı sistemlerinde oluşan hasarlara bağlı ortaya çıkan maddi ve manevi kayıplar toplumun yaşam kalitesini olumsuz etkileyen önemli durumlardan biri olarak bilinir. Deprem kaynaklı fay hareketleri gömülü boru hatları için önemli tehlikelerden biridir. Bu çalışmada, yumuşak kil zeminde gömülü basınçlı ve basınçsız çelik boru hattının doğrusal olmayan sayısal modellenmesi yapılmaktadır. Bu amaç doğrultusunda, gömülü boru hatların uygulamasında yaygın olarak kullanılan X80 çelik sınıfından olan ve tipik çap-kalınlık oranı (D/t) 57.6 olan boru çeşidi ele alınmaktadır. Çalışmada, 90o, 70o, 45o ve 30o olmak üzere dört farklı fay boru hattı kesişme açısı modellenmiştir. Analiz aracı olarak sonlu farklar yöntemini kullanan FLAC3D yazılım kullanılmıştır. Sayısal modellemelerden elde edilen sonuçlar, kesişme açısının 90o olduğu durumda hem basınçlı hem de basınçsız borularda yerel bükülme sınır durumunun baskın olduğunu göstermektedir. Basınçlı borunun yerel burkulması basınçsız boruya göre yaklaşık %20 daha büyük fay hareketinde meydana geldiği görülmektedir. Ayrıca, sonuçlar, basınç altına olan boru hattının sınır durumları basınçsız duruma göre daha büyük fay hareketlerinde meydana geldiğini göstermektedir. Fayla 30o açıyla kesişen basınçlı boru %3 sınır durumuna ulaşamamış iken, 70o ve 45o kesişme açılarında fay hareketinde basınçsız boruya göre sırasıyla yaklaşık %8 ve %33 artış meydana geldiği görülmüştür. Sunulan sonuçlar, kalıcı zemin kaynaklı yer değiştirmeye maruz gömülü boru hatlarının performansa dayalı tasarım çerçevesi geliştirilmesinde önemli olacağı düşünülmektedir.","PeriodicalId":158576,"journal":{"name":"DÜMF Mühendislik Dergisi","volume":"50 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121962644","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Mild Cognitive Impairment (MCI) is a risk of cognitive decline, commonly referred to as a transitional stage between normal cognition and dementia. Patients with MCI typically progress to Alzheimer's disease (AD), which causes cognitive deficits such as deterioration of their thinking abilities. This study aims to detect MCI patients using electroencephalography (EEG) signals. The EEG dataset used in this study consists of EEG signals recorded from 18 MCI and 16 control groups. Firstly, EEG signals were denoised using multiscale principal component analysis (multiscale PCA). Then, 36 features were extracted from the EEG signals using the discrete wavelet transform leader (DWT leader) feature extraction method. Finally, using the extracted feature vectors, control groups, and MCI groups were classified by ensemble learning algorithms. As a result, AdaBoostM1 algorithm has the highest success with 93.50% accuracy, 93.27% sensitivity, 93.75% specificity, 94.38% precision, 93.82% f1-score, and 86.97% Matthews correlation coefficient (MCC). By achieving quite satisfactory accuracy, this study proves that the ensemble learning algorithm can also be used for MCI detection.
轻度认知障碍(MCI)是一种认知能力下降的风险，通常被称为正常认知和痴呆之间的过渡阶段。患有轻度认知障碍的患者通常会发展为阿尔茨海默病(AD)，这种疾病会导致认知缺陷，比如思维能力的恶化。本研究旨在利用脑电图(EEG)信号检测MCI患者。本研究使用的EEG数据集由18个MCI组和16个对照组的EEG信号组成。首先，对脑电信号进行多尺度主成分分析(multiscale principal component analysis, PCA)去噪。然后，采用离散小波变换领袖(DWT领袖)特征提取方法从脑电信号中提取36个特征;最后，利用提取的特征向量，采用集成学习算法对对照组和MCI组进行分类。结果表明，AdaBoostM1算法准确率为93.50%，灵敏度为93.27%，特异性为93.75%，精密度为94.38%，f1评分为93.82%，马修斯相关系数(MCC)为86.97%，成功率最高。通过获得相当满意的精度，本研究证明了集成学习算法也可以用于MCI检测。
{"title":"Automatic Detection of Mild Cognitive Impairment from EEG Recordings Using Discrete Wavelet Transform Leader and Ensemble Learning Methods","authors":"Afrah Said, H. Göker","doi":"10.24012/dumf.1227520","DOIUrl":"https://doi.org/10.24012/dumf.1227520","url":null,"abstract":"Mild Cognitive Impairment (MCI) is a risk of cognitive decline, commonly referred to as a transitional stage between normal cognition and dementia. Patients with MCI typically progress to Alzheimer's disease (AD), which causes cognitive deficits such as deterioration of their thinking abilities. This study aims to detect MCI patients using electroencephalography (EEG) signals. The EEG dataset used in this study consists of EEG signals recorded from 18 MCI and 16 control groups. Firstly, EEG signals were denoised using multiscale principal component analysis (multiscale PCA). Then, 36 features were extracted from the EEG signals using the discrete wavelet transform leader (DWT leader) feature extraction method. Finally, using the extracted feature vectors, control groups, and MCI groups were classified by ensemble learning algorithms. As a result, AdaBoostM1 algorithm has the highest success with 93.50% accuracy, 93.27% sensitivity, 93.75% specificity, 94.38% precision, 93.82% f1-score, and 86.97% Matthews correlation coefficient (MCC). By achieving quite satisfactory accuracy, this study proves that the ensemble learning algorithm can also be used for MCI detection.","PeriodicalId":158576,"journal":{"name":"DÜMF Mühendislik Dergisi","volume":"22 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116848538","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Alzheimer hastalığı, demansın en sık görülen türü olan ilerleyici bir nörodejeneratif bozukluktur. Hafıza kaybı, bilişsel kabiliyetlerde azalma ve davranışsal sorunlara yol açarak, günlük yaşamı derinden etkilemektedir. Hastalıkla mücadelede en önemli adımlardan biri hızlı ve doğru tanının konmasıdır. Dolayısıyla, bilgisayar destekli tanı sistemlerinin histopatolojik analizlere alternatif olarak geliştirilmesi önem arz etmektedir. Bu çalışmada, Alzheimer hastalığının otomatik olarak tespitinde EEG tabanlı bir sınıflandırma modeli tanıtılmıştır. Önerilen model EEG senkrosıkıştırma temsillerinin çeşitli uyarlanmış ön eğitimli derin evrişimsel sinir ağı mimariler ile sınıflandırılmasından oluşmaktadır. Senkrosıkıştırma yöntemi, EEG işaretlerini zamanla değişen salınım özelliklerine sahip görüntü örüntülerine dönüştürmek için kullanılmıştır. Akabinde ise EEG görüntüleri ön eğitimli SqueezeNet, ResNet, InceptionV3 ve MobileNet derin mimarilerine girdi olarak sunulmuş ve elde edilen sınıflandırma performansları karşılaştırılmıştır. Deneyler, 19 elektrottan (Fp1, Fp2, Fz, F3, F4, F7, F8, Cz, C3, C4, T3, T4, Pz, P3, P4, T5, T6, O1 ve O2) kayıt edilen EEG işaretlerinin her biri için ayrı ayrı uygulanmıştır. Bulgular P3 ve T5 kanallarının Alzheimer tespitinde en etkin serebral konumlar olduğunu ve en iyi sınıflandırma doğruluğunun InceptionV3 modeli ile elde edildiğini göstermiştir. InceptionV3 modeli ile her iki kanal için sınıflandırma doğrulukları sırasıyla %89.50 ve %90.57 olarak elde edilmiştir. Ayrıca serebral korteksteki elektriksel aktivitelerin hastalığa ilişkin karakteristik dinamikleri en belirgin olarak parietal ve tempoaral loblarda yansıttığı gözlemlenmiştir.
{"title":"Senkrosıkıştırma dönüşümü ve derin transfer öğrenimi ile Alzheimer hastalığının EEG tabanlı otomatik tespiti","authors":"H. Polat","doi":"10.24012/dumf.1246052","DOIUrl":"https://doi.org/10.24012/dumf.1246052","url":null,"abstract":"Alzheimer hastalığı, demansın en sık görülen türü olan ilerleyici bir nörodejeneratif bozukluktur. Hafıza kaybı, bilişsel kabiliyetlerde azalma ve davranışsal sorunlara yol açarak, günlük yaşamı derinden etkilemektedir. Hastalıkla mücadelede en önemli adımlardan biri hızlı ve doğru tanının konmasıdır. Dolayısıyla, bilgisayar destekli tanı sistemlerinin histopatolojik analizlere alternatif olarak geliştirilmesi önem arz etmektedir. Bu çalışmada, Alzheimer hastalığının otomatik olarak tespitinde EEG tabanlı bir sınıflandırma modeli tanıtılmıştır. Önerilen model EEG senkrosıkıştırma temsillerinin çeşitli uyarlanmış ön eğitimli derin evrişimsel sinir ağı mimariler ile sınıflandırılmasından oluşmaktadır. Senkrosıkıştırma yöntemi, EEG işaretlerini zamanla değişen salınım özelliklerine sahip görüntü örüntülerine dönüştürmek için kullanılmıştır. Akabinde ise EEG görüntüleri ön eğitimli SqueezeNet, ResNet, InceptionV3 ve MobileNet derin mimarilerine girdi olarak sunulmuş ve elde edilen sınıflandırma performansları karşılaştırılmıştır. Deneyler, 19 elektrottan (Fp1, Fp2, Fz, F3, F4, F7, F8, Cz, C3, C4, T3, T4, Pz, P3, P4, T5, T6, O1 ve O2) kayıt edilen EEG işaretlerinin her biri için ayrı ayrı uygulanmıştır. Bulgular P3 ve T5 kanallarının Alzheimer tespitinde en etkin serebral konumlar olduğunu ve en iyi sınıflandırma doğruluğunun InceptionV3 modeli ile elde edildiğini göstermiştir. InceptionV3 modeli ile her iki kanal için sınıflandırma doğrulukları sırasıyla %89.50 ve %90.57 olarak elde edilmiştir. Ayrıca serebral korteksteki elektriksel aktivitelerin hastalığa ilişkin karakteristik dinamikleri en belirgin olarak parietal ve tempoaral loblarda yansıttığı gözlemlenmiştir.","PeriodicalId":158576,"journal":{"name":"DÜMF Mühendislik Dergisi","volume":"13 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114726882","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
The aim of this paper is to show that the artificial gorilla troops optimization (GTO) algorithm, as an optimizer, can cope with test functions such as CEC2019, and also to best optimize the three bar truss design problem as a constrained optimization problem. As a method, two statistical measures such as the best values provided by the algorithms and the standard deviation showing the distance between the values were studied. At the same time, the convergence rate of the algorithms compared by the convergence curves were examined. For this purpose, it has been competed against two other swarm-based algorithms, sine-cosine algorithm (SCA) and golden eagle optimization (GEO). The optimization of the three bar truss design problem, which is another side of the study, has been made. The GTO algorithm reached the best values in the optimization of the parameters of the problem. In addition to the convergence curve, statistical results have examined, and the advantages of GTO are revealed through box-plot figures that evaluate the relationship between median and quartiles and the distribution among all results.
{"title":"Assessment of GTO: Performance evaluation via constrained benchmark function, and Optimized of Three Bar Truss Design Problem","authors":"Erdal Eker","doi":"10.24012/dumf.1211918","DOIUrl":"https://doi.org/10.24012/dumf.1211918","url":null,"abstract":"The aim of this paper is to show that the artificial gorilla troops optimization (GTO) algorithm, as an optimizer, can cope with test functions such as CEC2019, and also to best optimize the three bar truss design problem as a constrained optimization problem. As a method, two statistical measures such as the best values provided by the algorithms and the standard deviation showing the distance between the values were studied. At the same time, the convergence rate of the algorithms compared by the convergence curves were examined. For this purpose, it has been competed against two other swarm-based algorithms, sine-cosine algorithm (SCA) and golden eagle optimization (GEO). The optimization of the three bar truss design problem, which is another side of the study, has been made. The GTO algorithm reached the best values in the optimization of the parameters of the problem. In addition to the convergence curve, statistical results have examined, and the advantages of GTO are revealed through box-plot figures that evaluate the relationship between median and quartiles and the distribution among all results.","PeriodicalId":158576,"journal":{"name":"DÜMF Mühendislik Dergisi","volume":"86 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-02","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128621457","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Günümüzde tüm dünyanın sorunu haline gelen temiz su ihtiyacını karşılamak için yeni çözümler bulunması gerekmektedir. Bu çözümlerden bir tanesi de deniz suyundan tatlı su elde edilmesidir. Üç tarafı denizlerle kaplı olan ülkemiz hem bu açıdan hem de bu sistemler için gerekli olan enerji göz önüne alındığında yenilenebilir enerji kaynaklarından olan güneş enerjisini kullanmak açısından da oldukça şanslı bir konumda bulunmaktadır. Bu çalışmada güneş enerji destekli vakum destilasyon yöntemi kullanılarak deniz suyundan tatlı su elde edilmesinin teorik analizi yapılmıştır. Sistem için gerekli olan enerji ihtiyacı da yine güneş enerjisi kullanılarak PV paneller tarafından sağlandığı düşünülmüştür .Sistemden vakum altında ve atmosferik basınçta üretilecek olan su miktarları hesaplanarak kıyaslama yapılmış ve vakum altında üretim yapılmasının avantajları ve dezavantajları değerlendirilmiştir. Sistemin maliyet analizi de yapılmış olup yaklaşık olarak üretilecek suyun metreküp fiyatı belirlenmiştir. Bu çalışmada İzmir ili iklim koşulları ve Ege denizi değerleri kullanılmıştır.Yapılan çalışma sonucunda 100,30,20,10 ve 5 kpa basınç altında elde edilen su miktarları, sistemin enerji ihtiyacı hesaplanmış ve maliyet analizi yapılarak m3 su maliyeti hesaplanmıştır. Hesaplamalar sonucunda en yüksek su üretimi 5 kpa basınç altında elde edilmiş olup maliyeti yıllık üretime göre 19.50₺ olarak hesaplanmıştır.
{"title":"Güneş Enerjisi Destekli Vakum Distilasyon Yöntemi İle Deniz Suyundan Tatlı Su Eldesinin Enerji Analizi","authors":"Mükerrem Sinem Mungan, Orhan Arpa","doi":"10.24012/dumf.1237643","DOIUrl":"https://doi.org/10.24012/dumf.1237643","url":null,"abstract":"Günümüzde tüm dünyanın sorunu haline gelen temiz su ihtiyacını karşılamak için yeni çözümler bulunması gerekmektedir. Bu çözümlerden bir tanesi de deniz suyundan tatlı su elde edilmesidir. Üç tarafı denizlerle kaplı olan ülkemiz hem bu açıdan hem de bu sistemler için gerekli olan enerji göz önüne alındığında yenilenebilir enerji kaynaklarından olan güneş enerjisini kullanmak açısından da oldukça şanslı bir konumda bulunmaktadır. Bu çalışmada güneş enerji destekli vakum destilasyon yöntemi kullanılarak deniz suyundan tatlı su elde edilmesinin teorik analizi yapılmıştır. Sistem için gerekli olan enerji ihtiyacı da yine güneş enerjisi kullanılarak PV paneller tarafından sağlandığı düşünülmüştür .Sistemden vakum altında ve atmosferik basınçta üretilecek olan su miktarları hesaplanarak kıyaslama yapılmış ve vakum altında üretim yapılmasının avantajları ve dezavantajları değerlendirilmiştir. Sistemin maliyet analizi de yapılmış olup yaklaşık olarak üretilecek suyun metreküp fiyatı belirlenmiştir. Bu çalışmada İzmir ili iklim koşulları ve Ege denizi değerleri kullanılmıştır.Yapılan çalışma sonucunda 100,30,20,10 ve 5 kpa basınç altında elde edilen su miktarları, sistemin enerji ihtiyacı hesaplanmış ve maliyet analizi yapılarak m3 su maliyeti hesaplanmıştır. Hesaplamalar sonucunda en yüksek su üretimi 5 kpa basınç altında elde edilmiş olup maliyeti yıllık üretime göre 19.50₺ olarak hesaplanmıştır.","PeriodicalId":158576,"journal":{"name":"DÜMF Mühendislik Dergisi","volume":"22 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-02-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"129061414","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Hammaddesi büyük veri olan Yapay zeka (YZ) teknolojileri özellikle son yıllarda verinin gizliliği ve güvenliği gibi önemli gerekçelerle veriye ulaşmayı zorlaştıran sebeplerden ötürü bir takım zorluklarla karşılaşmaktadır. Öte yandan büyük verinin merkezi bir lokasyonda toplanmasının zorlukları ve yüksek kapasiteli depolama ve işlemci ihtiyaçları da YZ alanında karşılaşılan zorluklardır. Bu zorluklardan esinlenerek geliştirilen İşbirlikçi YZ konsepti olan Federe Öğrenme (FÖ), işbirliğine katılan katılımcıların, veri gizliliğini ihlal etmeden YZ model parametrelerinin kendi verileri ile işlenip model paremetrelerinin güncellenmesi ve güncellenen parametrelerin bir sunucuda belirli algoritmalar aracılığıyla birleştirilmesi ile iteratif olarak gerçekleştirilen bir konsepttir. FÖ konsepti, katılımcıların öznitelik ve örnek uzaylarının ortaklığına bağlı olarak Yatay FÖ, Dikey FÖ ve Federe Transfer Öğrenme şeklinde yaklaşımlar ile uygulanmaktdır. Bu çalışmada öznitelik uzaylarının ortak olduğu Yatay FÖ yaklaşımı için geliştirilen model parametrelerini birleştirme algoritmalarından FedAVG, FedAVGM ve FaultTolerantFedAVG’nin 5 katılımcı arasında özdeş olmayan bir şekilde dağıtılmış olan MNIST veri setinin ResNet-18 ve MobileNet V3 small sınıflandırıclarının performansına etkisi incelenmektedir.
{"title":"Federe Öğrenmede Birleştirme Algoritmalarının Model Performansına Etkisi","authors":"Mehmet Nergi̇z","doi":"10.24012/dumf.1241947","DOIUrl":"https://doi.org/10.24012/dumf.1241947","url":null,"abstract":"Hammaddesi büyük veri olan Yapay zeka (YZ) teknolojileri özellikle son yıllarda verinin gizliliği ve güvenliği gibi önemli gerekçelerle veriye ulaşmayı zorlaştıran sebeplerden ötürü bir takım zorluklarla karşılaşmaktadır. Öte yandan büyük verinin merkezi bir lokasyonda toplanmasının zorlukları ve yüksek kapasiteli depolama ve işlemci ihtiyaçları da YZ alanında karşılaşılan zorluklardır. Bu zorluklardan esinlenerek geliştirilen İşbirlikçi YZ konsepti olan Federe Öğrenme (FÖ), işbirliğine katılan katılımcıların, veri gizliliğini ihlal etmeden YZ model parametrelerinin kendi verileri ile işlenip model paremetrelerinin güncellenmesi ve güncellenen parametrelerin bir sunucuda belirli algoritmalar aracılığıyla birleştirilmesi ile iteratif olarak gerçekleştirilen bir konsepttir. FÖ konsepti, katılımcıların öznitelik ve örnek uzaylarının ortaklığına bağlı olarak Yatay FÖ, Dikey FÖ ve Federe Transfer Öğrenme şeklinde yaklaşımlar ile uygulanmaktdır. Bu çalışmada öznitelik uzaylarının ortak olduğu Yatay FÖ yaklaşımı için geliştirilen model parametrelerini birleştirme algoritmalarından FedAVG, FedAVGM ve FaultTolerantFedAVG’nin 5 katılımcı arasında özdeş olmayan bir şekilde dağıtılmış olan MNIST veri setinin ResNet-18 ve MobileNet V3 small sınıflandırıclarının performansına etkisi incelenmektedir.","PeriodicalId":158576,"journal":{"name":"DÜMF Mühendislik Dergisi","volume":"15 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-02-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"125256108","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
In this paper, a maximum power control and optimization of a 4-phase 8/6-pole Switched Reluctance Generator (SRG) are realized for a wind energy conversion system by using MATLAB/Simulink. Unlike conventional generators, using of the SRGs has increased in variable speed wind turbines due to important advantages such as lower copper losses, simple structure, flexible control, and a good performance in a wide speed range. However, since SRGs work with switching logic, their torque production is fluctuating and optimum turn-on/turn-off angles of the phases must be determined to work as a generator. Therefore, in this study, these angles are optimized based on the speed of the SRG and Maximum Power Point Tracking (MPPT) is realized. Besides, a voltage control is provided by keeping the DC bus voltage at the output of the system constant at the desired value with the help of a chopper controlled unloader. The results obtained from the optimized model for variable wind speed conditions are compared with that of the unoptimized model. It is observed that the SRGs can work more stable with a proper optimization method and the power obtained from the system follows the maximum output power.
{"title":"Maximum Power Control and Optimization of Switched Reluctance Generators for Wind Turbines","authors":"Gökhan Parla, M. Yildirim, M. Özdemir","doi":"10.24012/dumf.1232026","DOIUrl":"https://doi.org/10.24012/dumf.1232026","url":null,"abstract":"In this paper, a maximum power control and optimization of a 4-phase 8/6-pole Switched Reluctance Generator (SRG) are realized for a wind energy conversion system by using MATLAB/Simulink. Unlike conventional generators, using of the SRGs has increased in variable speed wind turbines due to important advantages such as lower copper losses, simple structure, flexible control, and a good performance in a wide speed range. However, since SRGs work with switching logic, their torque production is fluctuating and optimum turn-on/turn-off angles of the phases must be determined to work as a generator. Therefore, in this study, these angles are optimized based on the speed of the SRG and Maximum Power Point Tracking (MPPT) is realized. Besides, a voltage control is provided by keeping the DC bus voltage at the output of the system constant at the desired value with the help of a chopper controlled unloader. The results obtained from the optimized model for variable wind speed conditions are compared with that of the unoptimized model. It is observed that the SRGs can work more stable with a proper optimization method and the power obtained from the system follows the maximum output power.","PeriodicalId":158576,"journal":{"name":"DÜMF Mühendislik Dergisi","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"134282403","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Paslanmaz çelikler mimari yapılarda, inşaat, otomotiv, ulaşım, gıda ve medikal gibi birçok sektörde geniş bir kullanım ağına sahip bir malzemedir. Bu malzemelerin korozyon direncinin yüksek olması, bakım maliyetlerinin düşük olması, mükemmel süneklikleri, kırılmadan önemli darbeleri emebilmeleri ve estetik görüntü sunması bu malzemeleri cazip kılmaktadır. Paslanmaz çeliklerin metalürjisi karmaşıktır ve üretim sürecinin nihai özellikleri üzerinde daha yüksek bir etkisi vardır. Üretim süreçlerinde kazandırılan bu özellikler, östenitik 304 kalite malzemeler kaynak yapılabilirliği yüksek, 430 kalite ferritik paslanmaz çelikler ise kaynaklanma kabiliyetlerini azaltan etkiye neden olur. Bu çalışmada farklı kaynaklanma kabiliyetine sahip 304 ve 430 kalite paslanmaz çeliklerin katı faz difüzyon kaynağı ile birleştirilebilirliği ve birleşmeye ara tabakanın etkisi araştırılmıştır. Numuneler 960, 980 ve 1000ºC sıcaklıkta ve 45, 60 ve 75 dakika sürelerde, 1, 2 ve 3 MPa basınç altında atmosfer kontrollü fırında bakır ara tabaka kullanılarak difüzyon kaynağı tekniğiyle birleştirilmiştir. Numunelerin kaynak bölgesi mikroskopla, incelenmiş ve difüzyon alanındaki bakır ara tabakanın ana malzemelere dağılımı gözlenmiştir. Malzemelerin mekanik mukavemetlerini belirlemek için mikro sertlik ve çekme testleri uygulanmıştır, deneylerde Taguchi optimizasyon yöntemi ile Varyans (Anova) analizleri yapılıp en etkili parametreler bulunmuş ve deneyin güvenilirlik seviyesi tespit edilmeye çalışılmıştır.
{"title":"304-430 Paslanmaz Çeliklerin Bakır Aratabaka Kullanılarak Difüzyon Kaynağı ile Birleştirilmesi ve Kaynak Mukavemetinin Optimizasyonu","authors":"Haluk Kejanli, M. Keskin, Gamze Tosun","doi":"10.24012/dumf.1213890","DOIUrl":"https://doi.org/10.24012/dumf.1213890","url":null,"abstract":"Paslanmaz çelikler mimari yapılarda, inşaat, otomotiv, ulaşım, gıda ve medikal gibi birçok sektörde geniş bir kullanım ağına sahip bir malzemedir. Bu malzemelerin korozyon direncinin yüksek olması, bakım maliyetlerinin düşük olması, mükemmel süneklikleri, kırılmadan önemli darbeleri emebilmeleri ve estetik görüntü sunması bu malzemeleri cazip kılmaktadır. Paslanmaz çeliklerin metalürjisi karmaşıktır ve üretim sürecinin nihai özellikleri üzerinde daha yüksek bir etkisi vardır. Üretim süreçlerinde kazandırılan bu özellikler, östenitik 304 kalite malzemeler kaynak yapılabilirliği yüksek, 430 kalite ferritik paslanmaz çelikler ise kaynaklanma kabiliyetlerini azaltan etkiye neden olur. Bu çalışmada farklı kaynaklanma kabiliyetine sahip 304 ve 430 kalite paslanmaz çeliklerin katı faz difüzyon kaynağı ile birleştirilebilirliği ve birleşmeye ara tabakanın etkisi araştırılmıştır. Numuneler 960, 980 ve 1000ºC sıcaklıkta ve 45, 60 ve 75 dakika sürelerde, 1, 2 ve 3 MPa basınç altında atmosfer kontrollü fırında bakır ara tabaka kullanılarak difüzyon kaynağı tekniğiyle birleştirilmiştir. Numunelerin kaynak bölgesi mikroskopla, incelenmiş ve difüzyon alanındaki bakır ara tabakanın ana malzemelere dağılımı gözlenmiştir. Malzemelerin mekanik mukavemetlerini belirlemek için mikro sertlik ve çekme testleri uygulanmıştır, deneylerde Taguchi optimizasyon yöntemi ile Varyans (Anova) analizleri yapılıp en etkili parametreler bulunmuş ve deneyin güvenilirlik seviyesi tespit edilmeye çalışılmıştır.","PeriodicalId":158576,"journal":{"name":"DÜMF Mühendislik Dergisi","volume":"21 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"117079130","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
El hareketinin sınıflandırılması, özellikle inme rahatsızlığı geçiren kişilerde nörorehabilitasyon amaçlı beyin bilgisayar arayüzü (BBA) modellerinin geliştirilmesinde büyük önem arz etmektedir. Ancak, el hareketi odaklı BBA modellerinin geliştirilmesinde kullanılan kas ve beyin aktivitesi ölçüm modalitelerinin tek başlarına kullanılmasında, nörolojik adaptasyon ve bazı hasta gruplarının nöromusküler hastalık barındırması gibi çeşitli problemler bulunmaktadır. Bu çalışmada bir kavrama kuvveti görevi aracılığı ile gerçekleştirilen el hareketinin sonucu elde edilen işlevsel yakın kızılaltı spektroskopisi (iYKAS) ve elektromiyografi (EMG) sinyalleri kullanılarak el hareketinin sınıflandırılması gerçekleştirilmiştir. Bu sinyallerden çıkartılan öznitelikler, L1 norm tabanlı bir destek vektör makinesi (DVM) ile seçildikten sonra, K-en yakın komşuluk, doğrusal ve radyal temelli DVM, Gradyan Artırma, Adaboost, Naive Bayes, Doğrusal Diskriminant, Kuadratik Diskriminant ve Lojistik regresyon sınıflandırıcılarına verilmiştir. Sınıflandırıcıların başarımı, bir katılımcıyı dışarıda bırak (leave-one-subject-out) çapraz geçerliliği uygulanarak gerçekleştirilmiştir. Sınıflandırıcılar arasında en yüksek doğruluk yüzdesi, iYKAS ve EMG odaklı özniteliklerden faydalanılarak, Doğrusal Diskriminant metodu ile %84 olarak bulunmuştur. Sonuçlarımız bize işlevsel yakın kızılaltı spektroskopisi ve elektromiyografi verilerinin el hareketinin sınıflandırılmasında kullanılabileceğini ve bunun BBA sistemlerine de entegre edilebileceğini ortaya koymaktadır.
{"title":"El Sıkma Hareketinin İşlevsel Yakın Kızılaltı Spektroskopisi ve Elektromiyografi Sinyalleri Kullanılarak Sınıflandırılması","authors":"Aykut Eken","doi":"10.24012/dumf.1212691","DOIUrl":"https://doi.org/10.24012/dumf.1212691","url":null,"abstract":"El hareketinin sınıflandırılması, özellikle inme rahatsızlığı geçiren kişilerde nörorehabilitasyon amaçlı beyin bilgisayar arayüzü (BBA) modellerinin geliştirilmesinde büyük önem arz etmektedir. Ancak, el hareketi odaklı BBA modellerinin geliştirilmesinde kullanılan kas ve beyin aktivitesi ölçüm modalitelerinin tek başlarına kullanılmasında, nörolojik adaptasyon ve bazı hasta gruplarının nöromusküler hastalık barındırması gibi çeşitli problemler bulunmaktadır. Bu çalışmada bir kavrama kuvveti görevi aracılığı ile gerçekleştirilen el hareketinin sonucu elde edilen işlevsel yakın kızılaltı spektroskopisi (iYKAS) ve elektromiyografi (EMG) sinyalleri kullanılarak el hareketinin sınıflandırılması gerçekleştirilmiştir. Bu sinyallerden çıkartılan öznitelikler, L1 norm tabanlı bir destek vektör makinesi (DVM) ile seçildikten sonra, K-en yakın komşuluk, doğrusal ve radyal temelli DVM, Gradyan Artırma, Adaboost, Naive Bayes, Doğrusal Diskriminant, Kuadratik Diskriminant ve Lojistik regresyon sınıflandırıcılarına verilmiştir. Sınıflandırıcıların başarımı, bir katılımcıyı dışarıda bırak (leave-one-subject-out) çapraz geçerliliği uygulanarak gerçekleştirilmiştir. Sınıflandırıcılar arasında en yüksek doğruluk yüzdesi, iYKAS ve EMG odaklı özniteliklerden faydalanılarak, Doğrusal Diskriminant metodu ile %84 olarak bulunmuştur. Sonuçlarımız bize işlevsel yakın kızılaltı spektroskopisi ve elektromiyografi verilerinin el hareketinin sınıflandırılmasında kullanılabileceğini ve bunun BBA sistemlerine de entegre edilebileceğini ortaya koymaktadır.","PeriodicalId":158576,"journal":{"name":"DÜMF Mühendislik Dergisi","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131168033","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Günümüzde sürekli mıknatıslı senkron motorların (SMSM) tahrik sistemlerinde kullanımları giderek yaygın hale gelmektedir. Kontrollerindeki gelişimler bu motorların kullanıldığı servo sistemlerdeki konum ve hız takibinde iyileştirmeler sağlamaktadır. Bu çalışmada SMSM'nin uzay vektör modülasyonlu vektör kontrol yöntemini geleneksel PI kontrolörler kullanılarak simulinkte modellenmiştir. Bu model ayrıca geleneksel PI kontrolör yerine iki serbestlik dereceye sahip kesir dereceli PI (2-DOF FOPI) kontrolör kullanılarak modellenmiştir. Geleneksel PI ve 2-DOF FOPI kontrolör parametreleri karınca kolonisi optimizasyonu (KKO) ile belirlenmiştir. Modeller eşit şartlarda çalıştırılarak iki yöntemin performansları karşılaştırılmıştır. Elde edilen simülasyon sonuçları incelendiğinde, 2-DOF FOPI kontrolörün SMSM'nin alan yönlendirmeli kontrolünde geleneksel PI kontrolörden daha iyi performansa sahip olduğu görülmüştür.
如今，驱动系统中使用永磁同步电机（SMSM）的情况越来越普遍。对其控制的改进可改善使用这些电机的伺服系统的位置和速度跟踪。在本研究中，SMSM 的空间矢量调制矢量控制方法使用传统的 PI 控制器在 simulink 中建模。该模型还使用具有两个自由度的分数度 PI（2-DOF FOPI）控制器代替传统 PI 控制器。传统 PI 控制器和 2-DOF FOPI 控制器的参数是通过蚁群优化 (ACO) 确定的。模型在同等条件下运行，并比较了两种方法的性能。仿真结果表明，在 SMSM 的现场转向控制中，2-DOF FOPI 控制器优于传统 PI 控制器。
{"title":"Vektör Kontrol Sürücüsü için 2 DOF FOPI Kontrolör Tasarımı","authors":"Hasan Erdal, Burak Yildirim, Mehmet Emin Asker","doi":"10.24012/dumf.1162983","DOIUrl":"https://doi.org/10.24012/dumf.1162983","url":null,"abstract":"Günümüzde sürekli mıknatıslı senkron motorların (SMSM) tahrik sistemlerinde kullanımları giderek yaygın hale gelmektedir. Kontrollerindeki gelişimler bu motorların kullanıldığı servo sistemlerdeki konum ve hız takibinde iyileştirmeler sağlamaktadır. Bu çalışmada SMSM'nin uzay vektör modülasyonlu vektör kontrol yöntemini geleneksel PI kontrolörler kullanılarak simulinkte modellenmiştir. Bu model ayrıca geleneksel PI kontrolör yerine iki serbestlik dereceye sahip kesir dereceli PI (2-DOF FOPI) kontrolör kullanılarak modellenmiştir. Geleneksel PI ve 2-DOF FOPI kontrolör parametreleri karınca kolonisi optimizasyonu (KKO) ile belirlenmiştir. Modeller eşit şartlarda çalıştırılarak iki yöntemin performansları karşılaştırılmıştır. Elde edilen simülasyon sonuçları incelendiğinde, 2-DOF FOPI kontrolörün SMSM'nin alan yönlendirmeli kontrolünde geleneksel PI kontrolörden daha iyi performansa sahip olduğu görülmüştür.","PeriodicalId":158576,"journal":{"name":"DÜMF Mühendislik Dergisi","volume":"43 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"130148043","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：