Bilişim Sistemleri Mühendisliği Anabilim Dalı



FPGA genel tanıtımı, VHDL ile tasarım, tasarım benzetimi, tasarım doğrulama, tasarımın FPGA ile gerçeklenmesi, Örnek sistem tasarımları
Modelleme ve tanımlama kavramı. Matematik modelleme ve sistem tanımlama. Modelleme ve tanımlamanın temel kavramları. Doğrusal ve zamanla değişmeyen sistemlerin modellenmesi. Zamanla değişen ve doğrusal olmayan sistemlerin modellenmesi. Sistem tanımlamada parametrik ve parametrik olmayan yöntemler. Tanımlama deneylerinde kullanılan giriş işaretleri. Yinelemeli tanımlama yöntemleri. Model yapısı belirleme ve model kesinleştirme.
Ayrık-zamanlı kontrol sistemlerine giriş, z dönüşümü, s düzleminden z düzlemine geçiş, Geçici ve sürekli durum cevap analizi, köklerin yer eğrisi ve frekans cevabı yaklaşımlarını kullanarak gerçekleştirilen tasarım, Durum uzayı analizi, Kutup yerleştirme gözlemci tasarımı.
Görüntü oluşturma ve algılama, Binary görüntü: Geometrik ve topolojik özellikler, Bölge ve görüntü segmentasyonu, Görüntü işleme: Sürekli görüntüler ve ayrık görüntüler, Kenar ve kenar bulma, Pattern sınıflaması, Bilgisayar görmesi, Kamera koordinat çerçevesi, kamera kalibrasyonu, Nesnelerin konum ve oryantasyonun tanımlanması.
Programlama dillerine topluca bakılması ve aralarında kıyaslamalar yapılması. Veri yapılarının gözden geçirilmesi. Programlama dillerinde konan kuralların kısıtlamaların anlaşılması açısından, deyimlerin ve blok yapıların gerçekleştirilmesinin incelenmesi. Hafızada yer ayırma yöntemleri. Blok yapılı dillerde hafızanın idare edilmesi. Alt program çağırmada parametrelerin irtibatı, Yazılımda güvenilirlik, yaşatılabilirlik ve taşınabilirlik kavramları. Bu kavramlar ışığında aşağı ve yukarı düzeyli dillerde program geliştirme teknikleri. Büyük çaplı programların üretiminde sorunlar ve yaklaşımlar. Bazı dillerde uygulama projeleri.
Kablosuz iletimin temelleri. Bilgisayar ağlarına giriş. Kablosuz ağ topolojileri ve mimarileri. Kablosuz Ortam Erişim Protokolleri. Veri bağlantı kontrol katmanı ve hata kontrol algoritmaları. Kablosuz yerel alan ağları; IEEE 802.11x ailesi, HIPERLAN, Bluetooth, IRDA ve diğer standartlar. KLAN’ların modellenmesi ve performans analizi. Kablosuz algılayıcı ağlar. Kablosuz ATM.
Ayrık zaman sistemlerin durum uzayı temsili, durum denklemleri çözümü, Liapunov kararlılık analizi, kutup yerleştirme ile tasarım. Ölü vuruş regülatör, gözleyici ve kompansatör, ön görücü ve kompansatör. Dinamik kompanzasyon, servo sistemler
Bilgisayar ağları ve veri haberleşmesi. Transfer metotlarının tanımlanması; devre anahtarlama, paket anahtarlama ve Asenkron Transfer Metodu (ATM). ATM’nin detayları; genişbant – ISDN model, fiziksel katman, ATM katmanı ve ATM adaptasyon katmanı. Lokal haberleşme ağları (LAN) ve global haberleşme ağları (WANs). OSI referans modeli. Ethernet, Token Ring ve FDDI haberleşme ağları. ATM lokal haberleşme ağları. LAN’lar arası haberleşme sistemleri. Klasik ve ATM lokal haberleşme ağları. Klasik ve ATM LAN’lar arası haberleşme metotları; ATM LAN emülasyonu, ATM üzerinden klasik IP ve ATM üzerinden çoklu-protokol.
Anten ışınım mekanizmasının, vektör potansiyel ve ışınım integralleri ile teorik analizi. Anten dizi teorisi (doğrusal ve düzlemsel dizi analizi ve tasarımı). Anten çeşitleri (tel, geniş-bantlı, frekans-bağımsız, açıklık, horn, lens, yansıtıcı ve mikroşerit antenler), uygulama alanları, ilgili anten parametrelerinin (empedans, ışıma diyagramı, kazanç, vs.) incelenmesi. Anten analizi ve tasarımı için kullanılan sayısal yöntemlere (MoM, FEM, FDTD) ait temel bilgiler. Mikroşerit antenlerin hazır bir benzetim programı (HFSS) yardımıyla sayısal analizi ve tasarımı.
Giriş. Yapay sinir ağlarında (YSA) öğrenme işlemi. YSA’nın uygulama alanları. İlk yapay sinir ağları. İleri beslemeli (feed forward) YSA. Geri beslemeli (recurrent) yapay sinir ağları. Radyal tabanlı (radial basis) fonksiyon ağları. Çağrışımlı (associative) bellek ağları. Temel bileşenler analizi. Kendi kendini organize eden (self-organizing maps) YSA. Destekleyici öğrenmeli vektör nicemleme (learning vector quantization) ağları. Uyarlamalı rezonans kuramı (adaptive resonance theory) ağları. Modül yapay sinir ağları. Neurodinamik programlama.
Sezgisel optimizasyonda temel kavramlar: problem tanımı, temsil, amaç fonksiyon, yerel ve genel optimum, komşuluk, tepeye tırmanma. Optimizasyon problemleri ve çözüm tekniklerinin sınıflandırılması. Optimizasyon problemlerinde kısıtların değerlendirilmesi. Sezgisel arama ve optimizasyon algoritmaları: yapısal (constructive) algoritmalar, yerel arama algoritmaları, benzetilmiş tavlama, tabu arama, genetic algoritmalar, karınca kolonileri, yapay sinir ağları ve hibrid algoritmalar.
Gerçek zaman fonksiyonun varsayımının sonuçları. Karşılılık. Enine alanların boyuna alanlar ile ilişkisi. Yayılma sabiti-Düşük kayıp yaklaşıklığı. Modların dikliği. Dalga kılavuzu alanlarının modal açınımı. Dalga kılavuzlarının akımla uyarılması. Bir açık sınırlı dalga kılavuzunun modları. Dalga kılavuzları için pertürbasyon teorisi. Ferritler.
Olasılık teorisi. Rasgele değişkenler. Temel olasılık dağılımları: Binom, Bernolli, Poisson, Üstel, Normal ve Uniform dağılımlar. Kuyruk modelleri. Markov zincirleri. Kuyruk ağ modelleri. Bilgisayar ağlarının kuyruk sistemleriyle modellenmesi. Bilgisayar ağları benzetim modelleri. Bilgisayar ağlarının başarım değerlendirmesi.
Sahada Programlanabilir Kapı Dizileri (FPGA) tabanlı sistemler, VLSI Teknolojisi, FPGA’in temeli, kombinasyonel lojik, donanımsal tanımlama dili (Hardware Description Language), Ardışıl mekanizmalar (Sequential machines), Büyük ölçekli sistemler, Uygulamaya Özel Entegre Devre (ASIC) tasarımı
Mikrobilgisayarın temel yapısı, bus sinyalleri ve arabağlaşım. Veri haberleşmesi, paralel haberleşme, paralel haberleşme elemanları ve programlanmaları, seri haberleşme, RS-232C protokolü, seri haberleşme elemanları ve programlanmaları. Dönüştürücüler, sinyal düzenleyicileri ve sinyal iletimi. Sayısal kontrol, sayısal kontrol elemanları ve algoritmaları.
Bilgisayar ağlarının tanımı. Farklı ağların kullanım alanları. LAN ve WAN tasarımının önemli yönleri. Yüksek hızlı ağlar (ATM). Dijital veri haberleşme sistemlerinin performans kriterleri. Bilgisayar ağları için simülasyon araçları. Değişik bilgisayar ağlarının modellenmesi. Bilgisayar ağlarının performans analizi.
Elektromanyetik teorisi. Analitik metotlar. Sonlu farklar metodu. Varyasyonel metotlar. Moment metotları. Sonlu eleman metodu. İncelenen metotların bilgisayar uygulamaları.
Problem çözme ve Matlab programına giriş. Skaler, dizi ve matris işlemleri. Kontrol deyimleri. Kullanıcı tanımlı fonksiyonlar. Sayısal ve sembolik teknikler. Polinom analizi. İki ve üç boyutlu grafikler. Grafik kullanıcı arayüzü hazırlama. Slide ve movie hazırlama. Frekans ve filtre analizi. Matlab ve Simulink ile sayısal filtre tasarımı. Sistem modelleme. Model dönüşümü. Matlab ve Simulink ile model tasarımı ve analiz fonksiyonları.
Devre teorisinde saçılma parametreleri. Mikrodalga sistemlerinde saçılma parametreleri; gerçeklenebilirlik, karşılılık, referans düzleminin kaydırılması. İki kapılı mikrodalga sistemlerinin S parametreleri ile analizi; yansıma katsayısı verimlilik, maksimum mevcut güç. Üç kapılı mikrodalga sistemlerinin S parametreleri ile analizi; kayıpsızlık, çeşitli teoremler, H düzlemi Y si, üç sirkülatör. Dört kapılı mikrodalga sistemlerinin S parametreleri ile analizi, yönlü kuplörler, sihirli T, E-H tuner. Boşluk rezonatörlerinin S parametreleri ile analizi.
Yönlendirme, adresleme ve alt ağlar. Yönlendirme protokolleri, TCP/IP ve UDP. Yönlendirici bileşenleri. Yönlendirici komut satır arayüzü. Yönlendiricinin kurulumu ve çalıştırılması. Yönlendirici konfigürasyonu. Erişim kontrol listeleri konfigürasyonu. Geniş alan ağları ve yönlendirici. PPP ve Frame-Relay konfigürasyonu.
DH yöntemi, DH yöntemiyle endüstriyel robotların ileri kinematik, ters kinematik ve dinamik modellerinin elde edilmesi. Üssel yöntem, üssel yöntemle endüstriyel robotların ileri kinematik, ters kinematik ve dinamik modellerinin elde edilmesi. Kartonyum yöntemi, kartonyum yöntemiyle endüstriyel robotların ileri kinematik, ters kinematik ve dinamik modellerinin elde edilmesi.
Kablosuz Servis Uygulamaları ve Gereksinimleri, Akıllı Anten Sistemleri, Akıllı Anten Sistem Elemanları, Kablosuz Yayılım, TDMA Sinyal Modeli, TDMA Adaptif İşleme Yöntemleri, Çok Girişli Çok Çıkışlı (MIMO) Haberleşme Sistemleri, MIMO İletim Teknikleri, MIMO-OFDM Modülasyonu, MIMO-OFDM Teknolojileri ve Uygulamaları