Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü Koleksiyonu

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.11779/1941

Browse

Filters

2015 - 2019242020 - 202544

Settings

Search Results

Now showing 1 - 10 of 68
  • Conference Object
    X-Band Radar Cross Section Reduction of a Radome Structure via Frequency Selective Surface Integration
    (Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2025) Metin, Ahmet Resul; Bilgin, Egemen; Aydin, Irem
  • Conference Object
    Comprehensive Review of RF Power Amplifiers for MRI
    (Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2025) Kizilbey, Oguzhan; Karademir, Mert; Okur, Fatih; Karaboce, Baki
  • Research Project
    Çevrimde Imza Doğrulama için Fpga Üzerinde Gerçek Zamanlı Sistem Tasarımı
    (2020) Ayhan, Tuba; Orak, Remzi
    Bu proje kapsamında, çevrimde imza doğrulama sistemi gerçeklenmiştir. Sistem dokunmatik ekran üzerinden imza (paraf ya da el yazısı bir karakter) alıp, belleğindeki imza öznitelikleri ile karşılaştırarak imzanın iddia edilen kişiye ait olup olmadığını göstermektedir. Orjinal imza resimleri bellekte tutulmadığından sistem imza hırsızlığına karşı bir miktar dayanıklıdır. Sistem dokunmatik ekran, Zynq-7000 geliştirme kartı ve dokunmatik ekran kaleminden oluşur. İmza atıldıktan 0.13 s sonra doğrulama sonucu ekranda verilir. Kullanım rahatlığı açısından atılan imzanın resmi ekranda da gösterilmektedir. Sistemin test ortamında sınıflama başarımı yetenekli taklitçi için %60 dolayında kalsa da sıradan taklitçi için %100?ü bulmaktadır. Proje kapsamında oluşturulup araştırmacılara açılan veri kümesinde tasniflenmiş 500 imza bulunmaktadır. Projenin tüm kaynak kodları github üzerinden açılmıştır. Proje ile ilgili bilgiler, kodlar, veri kümesi ve kısa video da proje sayfası (https://sites.google.com/mef.edu.tr/imza) üzerinde yayındadır.
  • Conference Object
    Citation - Scopus: 1
    Solving Xor In Spike Neural Network (SNN) With Component-off-the-shelf
    (Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2024) Cikikci, S.V.; Orek, E.; Ozgen, A.K.; Yavuz, A.; Ayhan, Tuğba
    This paper addresses the solution of the XOR problem with Spiking Neural Networks (SNN) in order to improve energy efficiency and computational performance as Moore's Law approaches its limits. SNN is capable of solving nonlinear problems while saving energy by mimicking the working principles of biological neurons. For this purpose, a SNN consisting of 12 neurons was implemented on a breadboard using the Leaky Integrate and Fire (LIF) model. In the input layer of the network, 50 Hz and 100 Hz signals are processed with frequency sensitive filters. With the help of bandpass and low-pass filters, additive and inverting operational amplifiers, the XOR problem is successfully solved. © 2024 IEEE.
  • Conference Object
    A Resonator Design For Mutual Coupling Reduction Between Microstrip Antennas In Mımo Applications At 28 Ghz
    (Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2024) Gollu, A.A.; Polat, B.; Semerci, D.; Bilgin, E.
    A simple resonator structure is proposed to reduce the mutual coupling between rectangular microstrip patch antennas positioned close to each other for MIMO applications at 28 GHz center frequency. Here, the frequency of 28 GHz is chosen because it is one of middle bands for 5G communication in USA. Two microstrip patch antennas with gaps using a common dielectric substrate and a ground plane are employed as antennas and the patches are closely placed with an edge-to-edge distance of 0.6 mm (approximately λ/18). In order to reduce the mutual coupling between these radiating elements and increase the isolation, a resonator is positioned between them and its parameters are optimized. In the simulations, it is observed that the proposed resonator reduces the coupling by approximately 10 dB. By this result, it can be concluded that the proposed structure may be suitable for tightly packed MIMO systems. © 2024 IEEE.
  • Conference Object
    Citation - WoS: 1
    Robotic Learning of Haptic Skills From Expert Demonstration for Contact-Rich Manufacturing Tasks
    (IEEE, 2024) Hamdan, Sara; Aydın, Yusuf; Oztop, Erhan; Basdogan, Cagatay
    We propose a learning from demonstration (LfD) approach that utilizes an interaction (admittance) controller and two force sensors for the robot to learn the force applied by an expert from demonstrations in contact-rich tasks such as robotic polishing. Our goal is to equip the robot with the haptic expertise of an expert by using a machine learning (ML) approach while providing the flexibility for the user to intervene in the task at any point when necessary by using an interaction controller. The utilization of two force sensors, a pivotal concept in this study, allows us to gather environmental data crucial for effectively training our system to accommodate workpieces with diverse material and surface properties and maintain the contact of polisher with their surfaces. In the demonstration phase of our approach where an expert guiding the robot to perform a polishing task, we record the force applied by the human (Fh) and the interaction force (Fint) via two separate force sensors for the polishing trajectory followed by the expert to extract information about the environment (Fenv = Fh - Fint). An admittance controller, which takes the interaction force as the input is used to output a reference velocity to be tracked by the internal motion controller (PID) of the robot to regulate the interactions between the polisher and the surface of a workpiece. A multilayer perceptron (MLP) model was trained to learn the human force profile based on the inputs of Cartesian position and velocity of the polisher, environmental force (Fenv), and friction coefficient between the polisher and the surface to the model. During the deployment phase, in which the robot executes the task autonomously, the human force estimated by our system ( <^>Fh) is utilized to balance the reaction forces coming from the environment and calculate the force ( <^>Fh - Fenv) needs to be inputted to the admittance controller to generate a reference velocity trajectory for the robot to follow. We designed three use-case scenarios to demonstrate the benefits of the proposed system. The presented use-cases highlight the capability of the proposed pHRI system to learn from human expertise and adjust its force based on material and surface variations during automated operations, while still accommodating manual interventions as needed.
  • Research Project
    Çok Düşük Enerji Tüketen Taşınabilir Kullanıma Uygun Yapay Sinir Ağlarının Donanım Gerçeklemeleri
    (2023) Kumbasar, Tufan; Altun, Mustafa; Ayhan, Tuba
    Yapay sinir ağları (artificial neural networks, ANN) ile ilgili literatürde yer alan araştırmalar ve bunların endüstriyel uygulamaları son yıllarda hızlı bir şekilde artmaktadır. Buradaki temel motivasyon, geleneksel yöntemler ile yüksek doğruluklu olarak çözülmesi zor problemlerin ANN?ler ile çözülebilmesidir. Diğer taraftan, ANN?lerin kullanımı geleneksel yöntemlere göre, başta enerji olmak üzere, çok daha fazla donanımsal kaynak gerektirmektedir. Örnek vermek gerekirse, 16×16 boyutunda 256 adet piksel içeren oldukça küçük bir görüntünün her bir pikselinin ve ANN ağırlıklarının 8-bitlik girişler ile temsil edildiğini varsayalım. Bu durumda, tek bir yapay nöron, 256 adet 8-bitlik çarpma işlemi, bu çarpım sonuçlarının toplanması için minimum 16-bitlik 255 adet toplama işlemi ve bu toplam sonucunun normalize edilmesi için bir aktivasyon fonksiyonu gerektirir. Görece küçük büyüklükteki bir ANN?de bu nöronlardan yüzlerce olduğu düşünülürse, bu kadar ağırlığın bellekte tutulmasının ve yapılacak aritmetik işlemlerin, özellikle enerji tüketimi açısından, oldukça maliyetli olacağı açıktır. Bu durum ANN?lerin taşınabilir cihazlarda kullanılabilmelerini fazlasıyla kısıtlamaktadır ve bu çalışmanın temel motivasyonlarından biridir. Önerilen çalışmada, çok düşük enerji tüketen ANN?ler önerilen yeni sayı hibrit gösterimi kullanılarak tasarlanmıştır, donanım optimizasyonları yapılmıştır ve nesne takibi uygulamalarında kullanılmıştır. Yapılan çalışmalar aşağıdaki üç ana başlıkta değerlendirilebilir. Bu üç ana başlık çalışmanın desteklediği 119E507 Nolu TÜBİTAK projesinde üç iş paketi olarak yer almaktadır. ? ANN enerji tasarrufu için yeni sayı gösterimlerinin sunulması ve devre bloklarının tasarımının yapılması. ? Enerji odaklı ANN donanım tasarımları ve optimizasyonunun yapılması. ? Nesne takibi yapan ANN tasarımlarının özel tümleşik devreler (application specific integration circuits, ASIC) ve alanda programlanabilir kapı dizileri (field programmable gate arrays, FPGA) tasarım platformlarında gerçeklenmesi.
  • Research Project
    İnsan-robot Dokunsal (haptik) Etkileşimi için Makine Öğrenme Tabanlı Admitans Kontrolü
    (2021) Başdoğan, Çağatay; Patoğlu, Volkan; Niaz, Pouya Pourakbarian; Aydın, Yusuf; Necipoğlu, Serkan; Şirintuna, Doğanay; Çaldıran, Ozan
    Yakın gelecekte, fabrika, ev, hastane gibi farklı ortamlarda, insanlar ve robotların birlikte çalışarak, fiziksel etkileşim gerektiren görevleri ortaklaşa yerine getirebilmeleri beklenmektedir. Fiziksel insan-robot etkileşimi konusundaki önemli araştırma konularından birisi, ortaklar arasında doğal bir iletişimin kurulmasıdır. İnsan-robot etkileşimi konusunda hali hazırda çeşitli sayıda çalışmalar bulunmasına rağmen, ortaklar arasındaki fiziksel etkileşimi, bilhassa dokunsal (haptik) tabanlı iletişimi inceleyen çalışmalar sınırlı sayıdadır ve bu tip sistemlerdeki etkileşim hala doğal insan-insan etkileşimine kıyaslandığında yapay kalmaktadır. Bu projede, insanla beraber ortak görevler yapabilecek işbirlikçi bir robot için kesir dereceli ve uyarlamalı (adaptif) bir admitans kontrolcü geliştirildi. Bilgimiz dahilinde kesir dereceli bir admitans kontrolcü insan-robot fiziksel etkileşimi için daha önce kullanılmamıştır. Kesir dereceli kontrolcülerin en önemli özelliği, tamsayı olmayan türev ve integralin kullanılabilmesidir ki bu da bize birleşik sistemin (insan-robot) dinamiğinin modellenmesinde ve denetlenmesinde, tam sayılı bir kontrolcüye göre, esneklik sağlamıştır. Ayrıca, kesir dereceli bir admitans kontrolcünün makine öğrenmesi algoritmaları vasıtasıyla uyarlanabilir şekilde kullanıldığına dair bir örnek literatürde mevcut değildir. Makine öğrenmesi algoritmaları, bizim görev sırasında insanın niyetini anlamamızı ve buna göre görev performansını optimize edecek şekilde kontrolcü parametrelerini seçmemizi sağladı. Projede geliştirilen yöntemlerin etkinliğini sınamak için laboratuvar ortamında, insan ve robot arasında fiziksel etkileşim gerektiren kontrollü deneyler 12 adet denekle yapıldı. Bu deneylerde, denekler, robot koluna bağlanmış bir matkap aracılığıyla dik ve düz tahta bir yüzey üzerinde delikler açtılar. Makina öğrenmesi teknikleri kullanılarak kullanıcın hangi alt-görevi (textit{Bekleme, Serbest Hareket, ve Temas}) yerine getirdiği gerçek zamanlı olarak tespit edildi ve buna göre kontrolcünün parametreleri uyarlandı. Bu sayede, robotun insan tarafından yönlendirilip delik açılacak noktaya yaklaştırılırken (textit{Serbest Hareket}) insana düşük direnç (şeffaflık), delme sırasında (textit{Temas}) ise oluşacak titreşimleri azaltarak sistemi daha kararlı ve güvenli hale getirecek şekilde yüksek direnç göstermesi sağlandı. Bu deneylerden elde edilen sonuçlar, insan-robot etkileşimi için, uyarlamalı ve kesir dereceli bir kontrolcünün tam sayılı ve sabit parametreli bir kontrolcüye göre, görev performanı açısından, çok daha etkili olduğunu gösterdi. Son olarak, projede geliştirilen sistemin endüstriyel ortamda geçerliliğini sınamak için, endüstriyel ortağımız olan As-Metal şirketinden 3 adet işçi laboratuvarımıza davet edildi ve eğrili (curved) bir tahta yüzeyde delik açma deneyleri yapıldı. İşçilerden yüzey üzerinde 3 farklı noktada ve 3 farklı açıda delik açmaları istendi. İşçiler bu görevi yerine getirirken hem işbirlikçi robotumuzdan hem de bir artırılmış gerçeklik arayüzünden destek aldılar. Deneylerden sonra, işçilerden geliştirilen sistem hakkında fikirlerini iletebilecekleri bir anket doldurmaları istendi. Bu anket ve işçilerle yapılan kişisel görüşmeler vasıtasıyla robotun güvenirliği, kullanım kolaylığı ve görevi gerçekleştirmesindeki katkısı ölçüldü. Bu anketten elde edilen sonuçlar bize geliştirilen bu insan-robot etkileşim sisteminin endüstriyel uygulamlar için uygun, kolay, ve etkili olduğunu gösterdi.
  • Article
    Citation - Scopus: 1
    Validation of the Short Version (tls-15) of the Triangular Love Scale (tls-45) Across 37 Languages (oct, 10.1007/S10508-023-02702-7, 2023)
    (Springer/plenum Publishers, 2024) Sorokowski, Piotr; Frederick, David A.; Pisanski, Katarzyna; Kowal, Marta; Dinic, Bojana M.; Sternberg, Robert J.; Gjoneska, Biljana; Demirtaş, Ezgi Toplu
    [No Abstract Available]
  • Conference Object
    Citation - Scopus: 1
    Design and Fpga Implementation of Uav Simulator for Fast Prototyping
    (IEEE, 2023) Aydın, Yusuf; Ayhan, Tuba; Akyavaş , İrfan
    As production and advances in motor and battery cell technology progress, unmanned aerial vehicles (UAVs) are gaining more and more acceptance and popularity. Unfortunately, the design and prototyping of UAVs is an expensive and long process. This paper proposes a fast, component based simulation environment for UAVs so that they can be roughly tested without a damage risk. Moreover, the combined effect of individual component choices can be observed with the simulator to reduce design time. The simulator is flexible in the sense that detailed aerodynamic effects and selected components models can be included. In this work, the simulator is proposed, model parameters are extracted for a particular UAV for testing the simulator and it is implemented on an field programmable gate array (FPGA) to increase simulation speed. The simulator calculates battery state of charge (SOC), position, velocity and acceleration of the UAV with gravity, drag, propeller air inflow velocity. The simulator runs on the FPGA fabric of AMD-XCKU13P with simulation steps of 1 ms.