Ders İçerikleri

Mikro Elektro Mekanik Sistemlere (MEMS) giriş ve temel mikro fabrikasyon teknikleri, yüzey ince film işlemleri, fotolitografi, biriktirme-aşındırma teknikleri. MEMS fabrikasyonuna alanlar arası analiz yaklaşımı. Algılama ve eylemleme mekanizmalarının temelleri, sığal ve piezo-direnil teknikler, mikro fabrike edilmiş algılayıcı ve eyleyiciler. Basınç ölçerler, ivme ölçerler, jiroskoplar ve tınlayıcılar ve uygulamaları.

Mantık kapılarının elektronik özellikleri. MOS teknoojisi için üretim prosesleri. Serim tasarım kuralları ve örnekler. Geometriye bağlı elektronik özellikler. Tasrım doğrülarama, şematikten yakalama, analog/sayısal benzetim. CMOS sayısal devreler: bağlantı noktaları, süper tampon devreleri, CMOS anahtar mantığı. Dönem projeleri.

Bilgisayar ağları ve iletişimine giriş. Çeşitli ortamlar üzerinden sayısal bilginin biçimlendirilmesi ve iletimi; Open Systems Interconnection referans modeli; Veri bağlantı katmanının işlevleri ve özellikleri; Veri bağlantı katmanı protokolleri; Ağ ve ağlararası iletişimin ilkeleri; Internet yönlendirmesi, sıkışıklık denetimi ve işleyişi. Yerel alan ağları: Topolojiler, çekişme altında ortam erişimi, kuyruklama ilkeleri, başarım değerlendirilmesi.

Kablosuz iletişim kanallarının karakterizasyonu ve hem gürültü hem de sonlu bant genişliği kısıtlamaları altında modülasyon yöntemleri. Solunum koşullarında kablosuz haberleşme sistemlerinin tasarımı ve analizi. Kablosuz kanal kapasitesi. Çeşitlilik sistemleri Girişim kanalları ve eşitleme. Çok kanallı ve çok kanallı sistemler. Yayılı spektrum teknikleri ve çok kullanıcılı iletişim.

Tasarsız gezgin ağlarda yol atama protokolları. Gezgin İnternet Protoklü (IP) ilkeleri. IP Dinamik Terminal Yapılanış Protokolü (DHCP). Ağ adres dönüşümü (NAT). Güvenlik mühendisliğinin ilkeleri; şifreleme, zaaflar, bütünlük, gizlilik ve değişikliğe uğratma. Açık Anahtarla Şifreleme (PKE). Elektrik-Elektronik Mühendisleri Enstitüsü (IEEE) 802.11 telsiz erişim protokolü güvenliği (WEP).

Yapay Sinir Ağlarının (YSA)’nın temel prensipleri. Farklı mimarideki YSA’ların analizi. Hopfield modeli, Basit perseptron modeli, çok katmanlı perseptron modeli. Öğrenme algoritmaları. Geri yayılımlı öğrenme algoritması ve yerel minimum problemi. Geribeslemeli YSA modellerinin dinamik analizi. YSAların kontrol sistemleri, sistem tanılama, eniyileme konularında uygulamaları.

Analog sistemlerin sayısal kontrolüne giriş. Örnekleme, nicemleme ve kodlama. Z-dönüşümü ve özellikleri, ters z-dönüşümü. Ayrıklaştırma teknikleri, sürekli zaman sistem ve süzgeçlerin ayrık-zaman eşdeğerleri. Ayrık-zaman sistemlerin geçici durum ve kalıcı durum analizi, kararlılık analizi. Sayısal kontrol birimlerinin kök yer-eğrisi ve sıklık yanıtı yöntemlerine dayalı tasarımı. Ayrık zaman sistemlerinin durum uzayı analizi ve kutup yerleştirme yöntemiyle kontrol birimi tasarımı. Ayrık-zaman eniyi kontrol tasarımına giriş.

Elektromanyetik dalgalar ve yayılımı. Mikrodalga haberleşme sistemleri. Mikrodalga iletim hatları; dalga kılavuzları ve mikroşerit hatlar. Mikrodalga rezönatörler ve süzgeçler. Mikrodalga hibrit bileşenler. Yönlü kuplaj elemanları. Güç bölücüler, birleştiriciler. Mikrodalga yarıiletkenler (diyotlar, transistörler). Mikrodalga tüpleri (Klistron, yürüyen dalgalı tüpler:TWT, magnetron.

Bayes kuramı ve Bayesçi kestirim. Belirlenimci, olasılıksal ve ardışık yordama teknikleri. Toplu ve ardışık Bayesçi kestirimler. Örnekleme yöntemleri ve benzetime dayalı Bayes teknikleri. Bayesçi işaret işleme için durum uzay modelleri. Bayes temelli kestirimde klasik yaklaşımlar, doğrusal en iyi süzgeçler: Kalman süzgeci ve yaygınlaştırılmış Kalman süzgeci. Unscented dönüşümü, unscented Kalman süzgeci ve Gauss toplamı süzgeci ile Bayesçi kestirim. Parçacık süzgeçleri, öneme göre örnekleme, önem fonksiyonunun seçimi, yeniden örnekleme ve parçacık süzgeçli Bayesçi kestirim. Bayes temelli birleşik durum/parametre kestirimi, parçacık süzgeçleri için Cramer-Rao sınırı.

Öğrenme ve istatistiksel karar kuramına genel bakış. Model çıkarımı ve parametre kestirimi. Bağlanım ve sınıflandırmada doğrusal modeller. Çekirdek yöntemleri. Parametresiz yöntemler. Model değerlendirme ve seçimi. Topluluk yöntemleri. Eğitmensiz öğrenme.

Kimlik doğrulama uygulamaları ve kimlik doğrulama işlevleri. Uygulama düzeyi kimlik doğrulama ve sayısal imzalar. Kerberos, X.509, dizin kimlik doğrulama servisi. Elektronik posta güvenliği. Pretty Good Privacy (PGP), S/MIME planları. IP güvenliğine (IPSEC) genel bakış. IP güvenliği mimarisi, Kimlik doğrulama ve anahtar yönetimi. Örün güvenliğinin genel gereksinimleri. Oturum ve Taşıma katmanı güvenliği. Sistem güvenliği ilkeleri. İzinsiz kullanıcılar, solucanlar, virüsler ve diğer tehditler. Sızma önleme yöntemleri. Sızma sezme sistemleri (IDS). Güvenlik duvarları (Firewalls), Adli ağ analiz araçları (NFAT). Ağ Güvenliğinde yeni yönsemeler ve uygulamalar.

Rasgele süreçlerin özellikleri. Durağan süreçlerde ilinti fonksiyonu ve güç izgesi. Gürültü kaynakları, Gauss ve Poisson süreçleri. İstatistiksel kestirim kuramı, doğrusal ortalama karesel hata süzgeçlemesi, Wiener ve Kalman süzgeçleri. İşaret sezimi kuramı ve istatistiksel anlamlılık testleri.

Öğretim üyeleri, misafir konuşmacılar ve lisansüstü öğrencileri tarafından verilen seminerler ile elektrik-elektronik mühendisliğini ilgilendiren konularda öğrencilerin bakış açılarının ve farkındalıklarının genişletilmesi.

Rasgele dizin, bağımsızlık, gradyanlar ve eniyileme yöntemlerinin tekrarı, kestirim kuramı enformasyon kuramı, ana bileşenler analizi ve beyazlaştırma. Temel bağımsız bileşenler analizi, bağımsız bileşenler analizi yorumları. Dağılımları Gausstan uzaklaşmayı maksimum kılarak, karşılıklı bilgi aktarımını minimum kılarak, doğrusal olmayan ilintisizleştirme ile veya doğrusal olmayan ana bileşenler analizi kullanarak elde edilen bağımsız bileşen yorum ve türetimleri. Temel bağımısz bileşen analizi yöntemleri, gürültülü bağımsız bileşenler analizi, doğrusal olmayan bağımsız bileşenler analizi, zaman yapısını kullanan yöntemler, evrişimsel karışımlar ve gözü kapalı ters evrişim. Bağımısız bileşenler analizi uygulamaları. evrişimsel karışımlar ve kör ters evrişim. Bağımısz bileşen analizi uygulamaları.

Video formatlarına ve görsel algıya giriş.Video sinyallerinin Fourier analizi. Video örnekleme ve farklı örneklemeler arası çevrim.Video modelleme (Kamera, ışıklandırma, nesne, sahne). Hareket kestirimi. Video kodlama (sinyal ve/ya içerik tabanlı) ve video sıkıştırma standartlarına giriş. IP ağları üzerinden video dağıtımı.

İletişim, kontrol veya elektronik alanlarında seçilen bir konunun derinlemesine çalışılması.

S-düzleminde döngü ve düğüm denklemleri, durum denklemleri, Tellegen teorisi, pozitif belirli karesel biçimler. Gönderici ve transfer fonksiyonların sentezi: ‘z’ ve ‘y’ parametreleri, iletimin sıfır kesimleri. Aktif ağ sentezi, bazı klasik ağ yapılanmaları, işaret akış çizge teknikleri. Süzgeç karakteristikleri ve yaklaşıklarma yöntemleri. Duyarlılık ve tolerans hesabı.

Darbe dönüştürücüler, iletim hatları. Genişbant yükseltici analizi ve tasarımı. Süpürme üreteci. Eşzamanlama. Negatif direnç aygıtları. Parametrik yükselticiler. Örnekleme kapıları.

Analog devre benzetimi, sayısal devre benzetimi ve anahtar düzeyinde benzetim teknikleri. VLSI devrelerin fiziksel tasarımı. Alan planlama, yerleştirme, kanal yol atama, global yol atama, başarım güdümlü yol atama. Silicon derleyici. Sayısal ve analog VLSI için silicon derleme.

Fotoiletkenlik, Fotoemisyon, ışık yükseltimi, metal-yarıiletken diyotlar, alan etkili aygıtlar, yarıiletkenlerde ikincil etkiler, yalıtkan ve manyetik malzemelerin özellikleri.

Dinamik devreler: saatli statik mantık devreleri, yük sızıntısı, saklanması ve paylaşılması. Dinamik mantık: Domino, MODL, LDL, NORA ve Zipper CMOS mantık devreleri. Elektronik tasarım otomasyonu. Tümdevre tasarım seçenekleri: Programlanabilir mantık, programlanabilir kapı dizileri, kapı denizi ve standart hücre tasarımları. CMOS alt sistem tasarımı. Test ve test edilebilirlik için tasarım. Dönem projesi.

Elektronik aletlerde, denetlemede ve haberleşmede amaca adanmış mikroişlemcili sistemlerin tasarımı. Orta ve büyük ölçekli mikroişlemcili sistemlerin tasarımı. Çok-işlemcili sistemlerin tasarımı.

Cebir ve Galois alanlarına giriş. Doğrusal blok kodlar, çevrimsel kodlar, BCH ve Reed-Solomon kodları ve katlamalı kodları içeren çeşitli hata denetim kodları. Viterbi algoritması. Kafes kodlamalı modülasyon.

Uyarlamalı kontrol sistemlerinde temel yaklaşımlar ve alternatifler. Deterministik sistem modelleri. Gerçek zamanlı parametre kestirimi yöntemleri. Özyineli en küçük kareler yöntemi. Basit uyarlamalı kontrol için MIT kuralı. Referans modele dayalı uyarlamalı kontrol. Lyapunov yöntemi ile uyarlarmalı kontrol sistemlerinin kararlılık analizi. Dolaylı ve dolaysız uyarlamalı kontrol sistemleri.

Ayrık ve sürekli zamanlı belirsiz doğrusal dinamik sistemlerin modellenmesi ve analizi. Kestirim problemleri: Bayesian, Fisher ve Ağırlıklı En Küçük Kareler kestirimi. En uygun tahmin, filtreleme ve yumuşatma. Kalman süzgeci. Wiener-Hopf kuramı. Olasılıksal en uygun kontrol.

Endüstriyel otomasyon. Manipülator ve algılayıcı teknolojisi. Kinematik ve Lagrange dinamiklerinin tekrarı. Eklem-uzayı/çalışma-uzayı dönüşümleri ve veri yapıları. Noktadan noktaya sürekli yol kontrolü. Robot kontrolü: komut dilleri, navigasyon ve haritalama, optik ve akustik keşif ve örüntü tanıma, çarpışma kaçınma algoritmaları, konumlama hassasiyeti, çözünürlük ve tekrarlanabilirlik. Zeka dağılımı. Adaptif hiyerarşik kontrol.

Hertz potansiyeli. Farklı ortamlarda düzlem dalgalar. Temel kaynakların spektral temsili. Tabakalı bir ortamda dipol alanı.Yer dalga ve iyonosferik yayılım. Bir dalganın tek bir parçacık tarafından saçılması ve yutulması.

Doğrusal süzgeçlerin farklı gerçeklenmelerinin matematiksel teorisi. Doğrusal eniyileme süzgeçlerinin detayları, Wiener süzgeçleri, doğrusal öngörü, ve Kalman süzgeçleri. FIR yapılarıyla lattice süzgeç yapılarının karşılaştırılması. En küçük kareler yöntemi, dik düşüş, en küçük ortalama kare (LMS) ve yinelemeli en küçük kareler (RLS) süzgeç tasarım algoritmalarının karşılaştırması.

Mikrodalga yayılımı. CW, FM, MTI doppler ve izleme radarı. Radar vericileri ve alıcıları ve antenler. Sualtında ses yayılımı. Sonar vericisi ve alıcısı. Güç çeviricileri. Dizi sinyal işleme. Radar ve sonar sinyallerinin algılanması ve işlenmesi.

Radarların temel işlemleri ve uygulamaları. Mikrodalga uzaktan algılamada anten sistemi. Radyometri. Atmosferik bileşenlerle mikrodalga etkileşimi. Radyometri sistemleri. Arazinin aktif mikrodalga algılaması..

Elektrik Mühendisliği alanındaki en son ve mevcut gelişmelerin çalışılması.

Bilgisayarlar, sistemler, iletişim, kontrol ve katı hal konularındaki güncel araştırma alanlarının sunumu ve çalışılması.

Bölüm öğretim üyeleri ile birlikte Elektrik-Elektronik Mühendisliği alanında araştırma gerçekleştirilmesi. Doktora programı öğrencilerinin öğretim üyeleri danışmanlığında bir araştıma önerisinin hazırlanması ve sunulmasına ilişkin çalışmaları.