BİLGİ TEKNOLOJİLERİ (YL) (TEZLİ) (İNGİLİZCE)
Kazanılan Yeterlilik Program Süresi Toplam Kredi (AKTS) Öğretim Şekli Yeterliliğin Düzeyi ve Öğrenme Alanı
2 120 FULL TIME TYÇ, TYYÇ, EQF-LLL, ISCED (2011):7. Düzey
QF-EHEA:2. Düzey
TYYÇ, ISCED (1997-2013): 44,46,48,52,72

Ders Genel Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu: 3024002001
Ders İsmi: Embedded Systems
Ders Yarıyılı: Güz
Ders Kredileri:
Teorik Pratik Laboratuvar Kredi AKTS
3 0 0 3 6
Öğretim Dili: EN
Ders Koşulu:
Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?: Hayır
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar:
Dersin Türü: Department Elective
Dersin Seviyesi:
Yüksek Lisans TYYÇ:7. Düzey QF-EHEA:2. Düzey EQF-LLL:7. Düzey
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Prof. Dr. Esengül SALTÜRK
Dersi Veren(ler):
Dersin Yardımcıları:

Dersin Amaç ve İçeriği

Dersin Amacı: İleri Veri Analizi için Derin Öğrenme kursu, yüksek lisans düzeyindeki öğrencileri veri analizi alanındaki derin öğrenmenin teorik temelleri, en son teknikleri ve pratik uygulamaları hakkında derin bir anlayışla donatmak için tasarlanmıştır. Benzeri görülmemiş veri kullanılabilirliği çağında derin öğrenme, karmaşık kalıpları ayıklamak, akıllı karar vermeyi sağlamak ve çeşitli alanlarda inovasyonu ilerletmek için dönüştürücü bir araç olarak ortaya çıktı. Teori, uygulamalı kodlama ve gerçek dünya projelerinin dengeli bir karışımı sayesinde katılımcılar, karmaşık veri yapılarını çözmek, derin öğrenme modelleri geliştirmek ve uygulamak ve yapay zeka odaklı araştırma ve uygulamaların ön saflarına katkıda bulunmak için uzmanlık kazanacaklar. Bu ders, sinir ağı mimarileri, optimizasyon algoritmaları, evrişimli ve tekrarlayan ağlar, üretken modeller ve transfer öğrenme gibi temel konuları kapsar. TensorFlow ve PyTorch gibi popüler çerçeveleri kullanarak pratik uygulamaya odaklanırken derin öğrenmenin matematiksel temellerini araştırır. Katılımcılar, görüntü analizi, doğal dil işleme, öneri sistemleri ve daha fazlasındaki sorunları çözmek için derin öğrenme teknikleri uygulayarak gerçek dünyadaki veri kümeleri ve projeleriyle ilgilenecekler.
Dersin İçeriği: Bu ders, mikrodenetleyiciler, gerçek zamanlı işletim sistemleri, çevre birimleriyle arayüz oluşturma, düşük seviyeli programlama ve sistem optimizasyonu gibi temel konuları kapsar. Katılımcılar, endüstri standardı araçları ve platformları araştıracak ve pratik çözümler oluşturmak için bilgilerini uygulayacak. Öğrenciler vaka incelemelerini keşfederek ve uygulamalı projelere katılarak IoT, robotik, otomotiv ve tüketici elektroniği gibi alanları kapsayan gömülü sistemler oluşturma konusunda yeterlilik kazanacaklar.

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
Öğrenme Kazanımları
1 - Bilgi
Kuramsal - Olgusal
1) Gömülü Sistemlerde Sağlam Temel: Gömülü sistem mimarisi, bileşenleri ve tasarım ilkeleri hakkında kapsamlı bir anlayış kazanır.
2) IoT Entegrasyonu: Gömülü sistemlerin Nesnelerin İnterneti (IoT) ekosistemine entegrasyonunu anlar.
2 - Beceriler
Bilişsel - Uygulamalı
1) Mikrodenetleyici Programlama: Mikrodenetleyicileri C'de programlamayı öğrenebilir ve düşük seviyeli programlamanın nüanslarını anlayabilir.
3 - Yetkinlikler
İletişim ve Sosyal Yetkinlik
Öğrenme Yetkinliği
1) Gerçek Zamanlı İşletim Sistemleri (RTOS): Duyarlı yerleşik uygulamalar için RTOS, çoklu görev ve senkronizasyonun temellerini keşfeder.
2) Sistem Optimizasyonu ve Güç Yönetimi: Kodu optimize etmeye, güç tüketimini yönetmeye ve verimliliği artırmaya yönelik teknikleri öğrenir.
Alana Özgü Yetkinlik
1) Çevresel Arayüzleme: Gömülü sistemleri sensörler, aktüatörler, ekranlar ve iletişim modülleri ile arayüzleme sanatında ustalaşır.
2) Sektörle İlgili Araçlar: Sektör standardı araçları, mikrodenetleyicileri ve geliştirme ortamlarını kullanır.
3) Etik ve Güvenlik Hususları: Gömülü sistem tasarımındaki etik sonuçları ve güvenlik zorluklarını keşfeder.
Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği
1) Gömülü Sistem Hatalarını Ayıklama ve Test Etme: Gömülü sistemlerde hata ayıklama, test etme ve sorun giderme stratejileri edinir.
2) Proje Tabanlı Öğrenme: Uygulamalı projelerde yer alır, işlevsel gömülü sistem çözümleri tasarlar ve uygular.

Ders Akış Planı

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Gömülü Sistemlere Giriş - Gömülü sistemlerin tanımı ve özellikleri - Gömülü sistem uygulamaları ve örnekleri - Donanım ve yazılım bileşenlerine genel bakış Embedded Systems: Introduction to Arm Cortex-M Microcontrollers, Jonathan W. Valvano, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2012 Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques Author: Arnold Berger, CMP Books, 2001
2) Mikrodenetleyiciler ve Mikroişlemciler - Mikrodenetleyicileri ve mikroişlemcileri anlamak -Mikrodenetleyicilerin mimarisi ve bileşenleri - Gömülü sistemler için seçim kriterleri Embedded Systems: Introduction to Arm Cortex-M Microcontrollers, Jonathan W. Valvano, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2012 Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques Author: Arnold Berger, CMP Books, 2001
3) C Gömülü Programlama - Gömülü sistemler için C programlamanın temelleri - Bellek eşlemeli G/Ç ve kayıt erişimi - Gömülü kod yazma ve hata ayıklama Embedded Systems: Introduction to Arm Cortex-M Microcontrollers, Jonathan W. Valvano, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2012 Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques Author: Arnold Berger, CMP Books, 2001
4) Gerçek Zamanlı İşletim Sistemleri (RTOS) - RTOS'a giriş ve gömülü sistemlerdeki önemi - Görev zamanlama ve çoklu görev kavramları - Senkronizasyon ve iletişim mekanizmaları Embedded Systems: Introduction to Arm Cortex-M Microcontrollers, Jonathan W. Valvano, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2012 Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques Author: Arnold Berger, CMP Books, 2001
5) Çevresel Arayüz - Dijital ve analog sensörlerle arayüz oluşturma - Seri iletişim arayüzleri (SPI, I2C, UART) - Ekranlar ve aktüatörlerle arayüz oluşturma Embedded Systems: Introduction to Arm Cortex-M Microcontrollers, Jonathan W. Valvano, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2012 Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques Author: Arnold Berger, CMP Books, 2001
6) Kesintiler ve Zamanlayıcılar - Kesintileri ve önemini anlamak - Zamanlayıcı modülleri ve uygulamaları - Kesinti hizmeti rutinleri (ISR'ler) ve bağlam değiştirme Embedded Systems: Introduction to Arm Cortex-M Microcontrollers, Jonathan W. Valvano, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2012 Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques Author: Arnold Berger, CMP Books, 2001
7) Düşük Seviye Programlama Teknikleri - Bit manipülasyonu ve bitsel işlemler - Bellek yönetimi ve bellek eşlemeli G/Ç - Performans değerlendirmeleri ve optimizasyon teknikleri Embedded Systems: Introduction to Arm Cortex-M Microcontrollers, Jonathan W. Valvano, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2012 Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques Author: Arnold Berger, CMP Books, 2001
8) Ara Sınav
9) Güç Yönetimi ve Enerji Verimliliği - Güç tüketimini optimize etme teknikleri - Uyku modları ve uyandırma kaynakları - Enerji profili oluşturma ve değiş tokuşlar Embedded Systems: Introduction to Arm Cortex-M Microcontrollers, Jonathan W. Valvano, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2012 Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques Author: Arnold Berger, CMP Books, 2001
10) Gömülü Sistem Hata Ayıklama ve Test Etme - Hata ayıklama araçları ve teknikleri - Gömülü sistemlerin profillenmesi ve izlenmesi - Birim testi ve entegrasyon testi Embedded Systems: Introduction to Arm Cortex-M Microcontrollers, Jonathan W. Valvano, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2012 Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques Author: Arnold Berger, CMP Books, 2001
11) Nesnelerin İnterneti (IoT) Entegrasyonu - IoT'ye giriş ve gömülü sistemlerle ilişkisi - IoT için iletişim protokolleri (MQTT, CoAP, HTTP) - IoT'de bulut bağlantısı ve veri alışverişi Embedded Systems: Introduction to Arm Cortex-M Microcontrollers, Jonathan W. Valvano, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2012 Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques Author: Arnold Berger, CMP Books, 2001
12) Güvenlik ve Etik Hususlar - Gömülü sistemlerde güvenlik sorunları - Güvenli gömülü sistem tasarımı için en iyi uygulamalar - Etik çıkarımlar ve düşünceler Embedded Systems: Introduction to Arm Cortex-M Microcontrollers, Jonathan W. Valvano, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2012 Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques Author: Arnold Berger, CMP Books, 2001
13) Proje Tabanlı Öğrenme - Mikrodenetleyici programlama ve arayüz oluşturmayı içeren uygulamalı projeler - Pratik gömülü sistem çözümlerinin tasarlanması ve uygulanması Embedded Systems: Introduction to Arm Cortex-M Microcontrollers, Jonathan W. Valvano, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2012 Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques Author: Arnold Berger, CMP Books, 2001
14) Final

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: Embedded Systems: Introduction to Arm Cortex-M Microcontrollers, Jonathan W. Valvano, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2012

Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques
Author: Arnold Berger, CMP Books, 2001
Diğer Kaynaklar: Embedded Systems: Introduction to Arm Cortex-M Microcontrollers, Jonathan W. Valvano, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2012

Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques
Author: Arnold Berger, CMP Books, 2001

Ders - Program Öğrenme Kazanım İlişkisi

Ders Öğrenme Kazanımları

1

7

2

3

6

4

9

10

5

8
Program Kazanımları
1) Mühendislik, veri yönetimi ve bilgisayar güvenliği gibi temel bilgi teknolojilerindeki güncel teknik kavramları ve uygulamaları kullanma becerisi.
2) Kullanıcı ihtiyaçlarının belirlenmesi, analiz edilmesi ve bilgisayar tabanlı sistemlerin seçiminde, değerlendirilmesinde ve yönetiminde kullanımının anlaşılması.
3) Veri yapılarını kullanma ve algoritma geliştirme becerisi.
4) Karmaşık büyük veri sistemlerini analiz etme ve yorumlama becerisi.
5) Makine öğrenmesindeki kavram ve algoritmaların yorumlanması ve uygulanması becerisi.
6) Veri analizi alanındaki derin öğrenmenin Matematik temellerinin anlaşılması ve teoriyi uygulama becerisi.
7) Karmaşık veri yapılarını çözme, derin öğrenme modelleri geliştirme ve uygulama becerisi ve bu konularla ilgili yapay zeka odaklı araştırmaları yorumlama becerisi.
8) Görüntü analizi, doğal dil işleme ve öneri sistemlerindeki sorunları çözmek için derin öğrenme tekniklerini uygulama ve gerçek dünya veri kümeleri ve projelerini yorumlama becerisi.
9) Dijital sinyal işlemenin temel prensiplerini ve matematiksel altyapısını pratik uygulamalara aktarma becerisi.
10) İnternet aracılığıyla kullanılan araç ve teknolojiler ile sunucu kodlama dilleri ve araçları için kullanılan farklı teknolojiler hakkında bilgi kazanılması.
11) Tek hücreli organizmalarda genetik bilgi akışı ve çok hücreli organizmalarda genlerin nasıl işlediğinin anlaşılması ve biyoteknoloji alanındaki uygulamaları yorumlama ve uygulama becerisi.
12) Etik değerlerin bilincinde olunması ve bu değerler çerçevesinde araştırma ve uygulama yapılması gerekliliğinin anlaşılması.

Ders - Öğrenme Kazanımı İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 En Yüksek
           
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Mühendislik, veri yönetimi ve bilgisayar güvenliği gibi temel bilgi teknolojilerindeki güncel teknik kavramları ve uygulamaları kullanma becerisi.
2) Kullanıcı ihtiyaçlarının belirlenmesi, analiz edilmesi ve bilgisayar tabanlı sistemlerin seçiminde, değerlendirilmesinde ve yönetiminde kullanımının anlaşılması.
3) Veri yapılarını kullanma ve algoritma geliştirme becerisi.
4) Karmaşık büyük veri sistemlerini analiz etme ve yorumlama becerisi.
5) Makine öğrenmesindeki kavram ve algoritmaların yorumlanması ve uygulanması becerisi.
6) Veri analizi alanındaki derin öğrenmenin Matematik temellerinin anlaşılması ve teoriyi uygulama becerisi.
7) Karmaşık veri yapılarını çözme, derin öğrenme modelleri geliştirme ve uygulama becerisi ve bu konularla ilgili yapay zeka odaklı araştırmaları yorumlama becerisi.
8) Görüntü analizi, doğal dil işleme ve öneri sistemlerindeki sorunları çözmek için derin öğrenme tekniklerini uygulama ve gerçek dünya veri kümeleri ve projelerini yorumlama becerisi.
9) Dijital sinyal işlemenin temel prensiplerini ve matematiksel altyapısını pratik uygulamalara aktarma becerisi.
10) İnternet aracılığıyla kullanılan araç ve teknolojiler ile sunucu kodlama dilleri ve araçları için kullanılan farklı teknolojiler hakkında bilgi kazanılması.
11) Tek hücreli organizmalarda genetik bilgi akışı ve çok hücreli organizmalarda genlerin nasıl işlediğinin anlaşılması ve biyoteknoloji alanındaki uygulamaları yorumlama ve uygulama becerisi.
12) Etik değerlerin bilincinde olunması ve bu değerler çerçevesinde araştırma ve uygulama yapılması gerekliliğinin anlaşılması.

Öğrenme Etkinliği ve Öğretme Yöntemleri

Alan Çalışması
Ödev
Proje Hazırlama

Ölçme ve Değerlendirme Yöntemleri ve Kriterleri

Yazılı Sınav (Açık uçlu sorular, çoktan seçmeli, doğru yanlış, eşleştirme, boşluk doldurma, sıralama)
Ödev
Bireysel Proje

Ölçme ve Değerlendirme

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Projeler 1 % 30
Ara Sınavlar 1 % 30
Yarıyıl/Yıl Sonu Sınavı 1 % 40
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 60
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 40
Toplam % 100

İş Yükü ve AKTS Kredisi Hesaplaması

Aktiviteler Aktivite Sayısı Süre (Saat) İş Yükü
Ders Saati 14 3 42
Proje 1 50 50
Ödevler 1 70 70
Ara Sınavlar 1 3 3
Final 1 3 3
Toplam İş Yükü 168