AKTS - Doğal Hesaplama

Doğal Hesaplama (CMPE564) Ders Detayları

Ders Adı Ders Kodu Dönemi Saati Uygulama Saati Laboratuar Hours Kredi AKTS
Doğal Hesaplama CMPE564 Alan Seçmeli 3 0 0 3 5
Ön Koşul Ders(ler)i
N/A
Dersin Dili İngilizce
Dersin Türü Seçmeli Dersler
Dersin Seviyesi Fen Bilimleri Yüksek Lisans
Ders Verilme Şekli Yüz Yüze
Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri Anlatım.
Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i
Dersin Asistan(lar)ı
Dersin Amacı Dersin amacı doğadan esinlenmiş hesaplama tekniklerini öğretmek ve bu yolla öğrenciye hesaplama ve optimizasyon temelli gerçek yaşam problemlerini çözebilme yeteneğini kazandırmaktır.
Dersin Eğitim Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • Tepe Tırmanma, Tavlama Benzetimi, Genetik Algoritmalar, Yapay Sinir Ağları, Sürü Zekası (örn. Karınca Kolonileri, Parçacık Sürü Optimizasyonu) ve Yapay Bağışıklık Sistemleri gibi doğadan esinlenmiş hesaplama/optimizasyon teknikleri hakkında gereken bilgileri edinme.
  • Bahsedilen doğadan esinlenmiş teknikleri iyileştirme/geliştirme.
  • Bahsedilen doğadan esinlenmiş teknikleri pratik önemi olan gerçek yaşam problemlerine uygulama .
  • Doğadan esinlenmiş hesaplama algoritmalarını kodlamak suretiyle yazılım geliştirebilme.
Dersin İçeriği Tarama yoluyla problem çözme, tepe tırmanma, tavlam benzetimi, yapay sinir ağları, genetik algoritmalar, sürü zekası (karınca kolonileri, parçacık sürü optimizasyonu) ve yapay bağışıklık sistemleri.

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 Doğal Hesaplamaya Giriş Bölüm 1 ve 2 (Ders Kitabı)
2 Doğal Hesaplamaya Giriş Bölüm 1 ve 2 (Ders Kitabı)
3 Tarama Yoluyla Problem Çözme: Tepe Tırmanma, Tavlam Benzetimi Bölüm 3 (Ders Kitabı) ve Kaynak #1
4 Evrimsel Hesaplama: Genetik Algoritmalar Bölüm 3 (Ders Kitabı) ve Kaynak #1
5 Evrimsel Hesaplama: Genetik Algoritmalar Bölüm 3 (Ders Kitabı) ve Kaynak #1
6 Yapay Sinir Ağları Bölüm 4 (Ders Kitabı) ve Kaynak #2
7 Yapay Sinir Ağları Bölüm 4 (Ders Kitabı) ve Kaynak #2
8 Sürü Zekası: Karınca Kolonisi Optimizasyonu Bölüm 5 (Ders Kitabı)ve Kaynak #3
9 Sürü Zekası: Karınca Kolonisi Optimizasyonu Bölüm 5 (Ders Kitabı) ve Kaynak #3
10 Sürü Zekası: Parçacık Sürü Optimizasyonu Bölüm 5 (Ders Kitabı)
11 Sürü Zekası: Parçacık Sürü Optimizasyonu Bölüm 5 (Ders Kitabı)
12 Yapay Bağışıklık Sistemleri Bölüm 6 (Ders Kitabı)
13 Yapay Bağışıklık Sistemleri Bölüm 6 (Ders Kitabı)
14 Yapay Bağışıklık Sistemleri Bölüm 6 (Ders Kitabı)
15 Gözden geçirme
16 Gözden geçirme

Kaynaklar

Ders Kitabı 1. Leandro Nunes de Castro, Fundamentals of Natural Computing: Basic Concepts, Algorithms and Applications, Chapman & Hall/CRC, 2006, ISBN 1-58488-643-9.
Diğer Kaynaklar 2. S. Russell and P. Norvig, Artificial Intelligence: A Modern Approach, Prentice-Hall, 2003, ISBN: 0-13-790395-2.
3. J. Hertz, A. Krogh and R.G. Palmer, Introduction to the Theory of Neural Computation, Addison-Wesley Publishing Company, 1991, ISBN: 0-201-50395-6.
4. M. Dorigo and T. Stützle, Ant Colony Optimization, MIT Press, 2004. ISBN: 0-262-04219-3.
5. Artificial Intelligence, Patrick H. Winston, Addison-Wesley, 1992. ISBN: 0-201-533774.

Değerlendirme System

Çalışmalar Sayı Katkı Payı
Devam/Katılım - -
Laboratuar - -
Uygulama - -
Alan Çalışması - -
Derse Özgü Staj - -
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - -
Ödevler 2 20
Sunum 1 20
Projeler - -
Rapor - -
Seminer - -
Ara Sınavlar/Ara Juri 1 20
Genel Sınav/Final Juri 1 40
Toplam 5 100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı 60
Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 40
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 kazanır. X
2 Karmaşık mekatronik mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi kazanır. X
3 Karmaşık bir mekatronik mühendisliği sistemini, sürecini, cihazını veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi kazanır; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi kazanır; mekatronik mühendisliği kapsamında mühendislik yaratıcılığı yöntemlerini etkin bir şekilde uygulayabilme becerisi elde eder. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi öğeleri içerirler.) X
4 Mekatronik mühendisliği ve robot teknolojisi uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi kazanır; bilişim ve iletişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi elde eder. X
5 Mekatronik mühendisliği ve robot teknolojisi problemlerinin incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi kazanır.
6 Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi kazanır; bireysel çalışma becerisi kazanır; 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 kazanır, farklı disiplinlerde çalışabilme becerisi elde eder.
7 Türkçe ve İngilizce sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma, yaratıcı ve özgün kavram ve fikirleri ifade edebilme becerisi kazanır.
8 Mekatronik mühendisliğinin uygulama çeşitliliğinin gerektirdiği şekilde değişik konularda bilgiye erişim, eleştirel bakış, yorumlama ve bilgiyi geliştirme becerisi kazanır; yaşam boyu öğrenme sonucu gelişme ve sürekli yenileme gerekliliği bilinci geliştirir; bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme becerisi elde eder; girişimcilik, yenilikçilik ve sürdürebilir kalkınma hakkında farkındalık ve kendini sürekli yenileme becerisi kazanır.
9 Mesleki ve etik sorumluluk bilincine sahip olma, bu konuda iletişim araçlarını kullanarak meslek bilincini geliştirme ve mesleğin gelişimine katkıda bulunma yetkinliği kazanır.
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 kazanır.
11 Mekatronik mühendisliği uygulamalarının evrensel, toplumsal ve bireysel boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ile kültürel değerler ve çağın sorunları hakkında bilgi edinir; bu konularda mühendislik bilinci; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık kazanır.
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 elde eder.
13 Yaşadığı çevreye duyarlı ve toplumsal sorumluluk bilincine sahip, mühendislik konusunun sosyal ilişkilerini ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısıyla inceleyen, geliştiren ve gerektiğinde değiştirebilen, toplum içinde bir birey olma ve topluma yönelik proje geliştirebilme ve uygulayabilme yetkinliği kazanır.
14 Mekatronik mühendisliği konularında strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme yetkinliği kazanır.

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 16 3 48
Sunum/Seminer Hazırlama 1 5 5
Projeler
Raporlar
Ödevler 2 5 10
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi 1 10 10
Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi 1 10 10
Toplam İş Yükü 131