AKTS - Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinde Sayısal Yöntemler
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinde Sayısal Yöntemler (EE506) Ders Detayları
| Ders Adı | Ders Kodu | Dönemi | Saati | Uygulama Saati | Laboratuar Hours | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinde Sayısal Yöntemler | EE506 | 3 | 0 | 0 | 3 | 5 |
| Ön Koşul Ders(ler)i |
|---|
| EE 350, MATH 276 |
| Dersin Dili | İngilizce |
|---|---|
| Dersin Türü | N/A |
| Dersin Seviyesi | Fen Bilimleri Yüksek Lisans |
| Ders Verilme Şekli | Yüz Yüze |
| Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri | Anlatım, Tartışma, Soru Yanıt, Uygulama-Alıştırma. |
| Dersin Öğretmen(ler)i |
|
| Dersin Amacı | Bu dersin amacı mühendislikte kullanılan temel sayısal yöntemlerin tekrarını yapmak ve mühendislik araştırmalarında yararı olacağı bilinen ileri düzeyde sayısal yöntemleri öğretmektir. Bu ders lisansüstü eğitim görmekte olan öğrencilere, differansiyel denklemlerin sayısal çözümü, optimizasyon ya da istatistiksel analiz yöntemleri gibi elektrik ve elektronik mühendisliğinde lisansüstü düzeyde yapılan araştırmalarda sıklıkla karşılaşılan karmaşık problemleri çözebilme yeteneği kazandırmaktır. |
| Dersin Eğitim Çıktıları |
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
|
| Dersin İçeriği | Kök bulma ve sayısal entegrasyon, sabit ve kayar noktalı işlemler ve hata standartları, tek ve çok boyutlu iç ve dış değerleme, sayısal optimizasyon teknikleri, en az karesel değerler yöntemleri, istatistiksel (Monte-Carlo) yöntemler, doğrusal dönüşümlerde sayısal yaklaşımlar (Karhunen-Loeve, ayrık Fourier dönüşümü). |
Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları
| Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | MATLAB yazılımına giriş ve yazılımın kullanımına ilişkin temel kurallar | - |
| 2 | Temel sayısal analiz yöntemlerinin gözden geçirilmesi (kök bulma ve sayısal entegrasyon vb.) | Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz |
| 3 | Temel sayısal analiz yöntemlerinin gözden geçirilmesi (kök bulma ve sayısal entegrasyon vb.) | Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz |
| 4 | Sabit ve kayar noktalı (fixed and floating point) işlemler, IEEE kayar-nokta standardları, hata yayılması, ilkel işlemlerde ileri hata incelemesi | Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz |
| 5 | İç Değerleme ve Dış Değerleme (doğrusal ve polinomlu tek ve çok boyutlu interpolasyon) | Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz |
| 6 | Cebirsel doğrusal denklemlerin sayısal çözümleri | Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz |
| 7 | Cebirsel doğrusal denklemlerin sayısal çözümleri | Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz |
| 8 | Ara Sınav (MATLAB değerlendirmeside içeriyor) | Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz |
| 9 | Optimizasyonda sayısal yöntemler (gradyan (eğim) yöntemi, kısıtlarla ilgili işlemler, Lagrange çarpanları) | Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz |
| 10 | Optimizasyonda sayısal yöntemler (gradyan (eğim) yöntemi, kısıtlarla ilgili işlemler, Lagrange çarpanları) | Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz |
| 11 | Veri Modellemesi (En Az Karesel yöntemi) | Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz |
| 12 | İstatistiksel Yöntemler (Monte Carlo Yöntemleri) | Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz |
| 13 | Doğrusal Dönüşümler (Karhunen-Loeve Dönüşümü, bağımsız bileşen analizleri) | Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz |
| 14 | 1-D and 2-D Ayrık Fourier Dönüşümü (DFT) | Önceki hafta notlarını gözden geçiriniz |
| 15 | Proje sunumları | Dönem konularının tekrarı |
| 16 | Dönem sonu sınav çalışmaları | Dönem konularının tekrarı |
Kaynaklar
| Ders Kitabı | 1. Steven Chapra, Raymond Canale, “Numerical Methods for Engineers”, McGraw-Hill, 6th Edition, 2009 |
|---|---|
| 2. F. B. Hildebrand , “Introduction to Numerical Analysis”, Dover, 2nd Edition, 1987 | |
| 3. H. Mathews, K.D. Fink, “Numerical Methods Using Matlab”, Pearson, 4th Edition, 2004 |
Değerlendirme System
| Çalışmalar | Sayı | Katkı Payı |
|---|---|---|
| Devam/Katılım | - | - |
| Laboratuar | - | - |
| Uygulama | - | - |
| Alan Çalışması | - | - |
| Derse Özgü Staj | - | - |
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | - | - |
| Ödevler | 10 | 20 |
| Sunum | - | - |
| Projeler | 1 | 20 |
| Rapor | - | - |
| Seminer | - | - |
| Ara Sınavlar/Ara Juri | 2 | 30 |
| Genel Sınav/Final Juri | 1 | 30 |
| Toplam | 14 | 100 |
| Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı | |
|---|---|
| Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı | 100 |
| Toplam | 100 |
Kurs Kategorisi
| Temel Meslek Dersleri | X |
|---|---|
| Uzmanlık/Alan Dersleri | |
| Destek Dersleri | |
| İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri | |
| Aktarılabilir Beceri Dersleri |
Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi
| # | Program Yeterlilikleri / Çıktıları | Katkı Düzeyi | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1 | Matematik, fen bilimleri ve mekatronik mühendisliği ile ilgili konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi. | |||||
| 2 | Karmaşık mekatronik mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. | |||||
| 3 | Karmaşık bir mekatronik mühendisliği sistemini, sürecini, cihazını veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi; mekatronik mühendisliği kapsamında mühendislik yaratıcılığı yöntemlerini etkin bir şekilde uygulayabilme becerisi. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi öğeleri içerirler.) | |||||
| 4 | Mekatronik mühendisliği ve robot teknolojisi uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim ve iletişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. | |||||
| 5 | Mekatronik mühendisliği ve robot teknolojisi problemlerinin incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi. | |||||
| 6 | Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi; mekatronik mühendisliğinin yakın etkileşim içinde olduğu makina, elektrik/elektronik ve bilgisayar mühendislikleri ile mekatronik mühendisliğinin uygulama alanı içinde diğer mühendislik ve bilim dalları veya çalışma alanları ile etkin iletişim kurabilme becerisi, farklı disiplinlerde çalışabilme becerisi. | |||||
| 7 | Türkçe ve İngilizce sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma, yaratıcı ve özgün kavram ve fikirleri ifade edebilme becerisi. | |||||
| 8 | Mekatronik mühendisliğinin uygulama çeşitliliğinin gerektirdiği şekilde değişik konularda bilgiye erişim, eleştirel bakış, yorumlama ve bilgiyi geliştirme becerisi; yaşam boyu öğrenme sonucu gelişme ve sürekli yenileme gerekliliği bilinci; bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme; girişimcilik, yenilikçilik ve sürdürebilir kalkınma hakkında farkındalık ve kendini sürekli yenileme becerisi. | |||||
| 9 | Mesleki ve etik sorumluluk bilincine sahip olma, bu konuda iletişim araçlarını kullanarak meslek bilincini geliştirme ve mesleğin gelişimine katkıda bulunma yetkinliği. | |||||
| 10 | Proje yönetimi ile risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi ve sorumluluğu altında çalışanların bir proje çerçevesinde gelişimlerine yönelik etkinlikleri planlayabilme, yönetebilme ve liderlik yetkinliği. | |||||
| 11 | Mekatronik mühendisliği uygulamalarının evrensel, toplumsal ve bireysel boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ile kültürel değerler ve çağın sorunları hakkında bilgi; bu konularda mühendislik bilinci; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık. | |||||
| 12 | Mekatronik mühendisliği konularında, sorunları tanımlayabilme, analiz edebilme, kaynak araştırması yapabilme, veritabanları ve diğer bilgi kaynaklarını kullanarak yaptığı araştırmalara ve kanıtlara dayalı çözüm önerileri geliştirebilme ve sorunlara ilişkin çözüm önerilerini nicel ve nitel olarak aktarabilme yetkinliği. | |||||
| 13 | Yaşadığı çevreye duyarlı ve toplumsal sorumluluk bilincine sahip, sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısıyla inceleyen, geliştiren ve gerektiğinde değiştirebilen, toplum içinde bir birey olma ve topluma yönelik proje düzenleme, geliştirebilme ve uygulayabilme yetkinliği. | |||||
| 14 | Mekatronik mühendisliği konularında strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme yetkinliği. | |||||
ECTS/İş Yükü Tablosu
| Aktiviteler | Sayı | Süresi (Saat) | Toplam İş Yükü |
|---|---|---|---|
| Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) | 16 | 3 | 48 |
| Laboratuar | |||
| Uygulama | |||
| Derse Özgü Staj | |||
| Alan Çalışması | |||
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi | 14 | 3 | 42 |
| Sunum/Seminer Hazırlama | |||
| Projeler | 1 | 20 | 20 |
| Raporlar | |||
| Ödevler | 5 | 3 | 15 |
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | |||
| Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi | |||
| Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi | |||
| Toplam İş Yükü | 125 | ||