Araştırma gündemi.

Karmaşık mühendislik sistemlerinde optimizasyon, teşhis ve karar verme üzerine çalışıyorum. Bu yöntemlerin temeli, Cranfield Üniversitesi IVHM Merkezinde yaptığım doktorada atıldı. Kırıkkale Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümünde onları öğrencilerle ve üniversite aracılığıyla sanayiyle birlikte ileri taşıyorum.

Temel soru

Sinyaller eksik, gürültülü ve pahalıyken nasıl daha iyi karar verebiliriz? Daha da önemlisi, hangi sinyallerin bedelini ödemeye değdiğini en baştan nasıl bilebiliriz?

English: Research agenda

Üç eksen, tek yöntem.

Üç eksenin ortak dili çok amaçlı optimizasyondur. Ayrıldıkları nokta, neyi optimize ettikleridir: sensörlerin kendisini, sensörlerden gelen bilgiyle verilen kararları ve en baştan algılama ile hesaplamanın maliyetini.

Çok amaçlı bir karar olarak sensör seti tasarımı

Hangi sensörlerin nereye takılacağı ve her birinin teşhise ne kattığı sorusu, MOSOF ve NDCI ile biçimsel bir zemine oturtuldu. Açık kalan uzantılar: teşhis ortamı görev sırasında değiştiğinde, yani durağan olmayan bozulma altında NDCI; NDCI yönteminin çıkarım çizgeleri için genel bir karar kalitesi ölçütü olarak kullanılması; çok kipli sensör füzyonu için puanlama; üretici (OEM), işletmeci ve bakım kuruluşu (MRO) ağırlıklarını açıkça ortaya koyan, paydaşları gözeten tasarım.

MOSOF · NDCI · NSGA-II · paydaş ağırlıklandırması

Belirsizliği gizlemeyen teşhis ve prognostik

Sinyaller elde edildikten sonra bunları savunulabilir eylemlere nasıl dönüştürürüz? Arıza teşhisi ile prognostik ve sağlık yönetimi (PHM) için kalibre edilmiş belirsizlik nicelleştirme, örneğin uyumlu tahmin (conformal prediction); belirsizliği tek bir etikete indirgemek yerine görünür kılan karar çerçeveleri. Uygulama alanları: havacılık sistemleri, endüstriyel tesisler ve güç sistemleri.

Uyumlu tahmin · PHM · arıza teşhisi

Düşük maliyetli algılama ve verimli yapay zekâ

Sıradan mikrofonların durum izlemede yüksek bilgi taşıyan sensörler olarak kullanılması AcoustR, Sensorry ve acoust.org projelerinde inceleniyor. Mütevazı, yerel donanımda çalışan ve kalitesi doğrulanabilen yapay zekâ ise (Türkçe değerlendirme dâhil) OptLL projesinin konusu. Tezdeki sav burada da geçerli: iyi seçilmiş, düşük maliyetli tek bir sinyal ciddi teşhis değeri taşıyabilir.

Akustik izleme · CPU öncelikli yapay zekâ · Türkçe değerlendirme

Kırıkkale’de bir grup kurmak.

2026’dan bu yana Kırıkkale Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümünde Dr. Öğr. Üyesi olarak görev yapıyorum. Buradaki çalışmalar henüz başlangıç aşamasında; bu bölüm bitmiş işleri değil, sürmekte olanları anlatıyor.

  • Grup

    EEM’de bir araştırma grubu

    Bölümde, yukarıdaki üç eksen etrafında bir araştırma grubu kuruyorum. Başlangıç noktası, yayımlanmış yöntemler ve açık kod.

  • Proje desteği

    Hazırlık aşamasındaki öneriler

    Bu eksenlerde ulusal araştırma projesi önerileri (TÜBİTAK) hazırlıyorum. Desteklenen bir proje olduğunda burada yer alacak.

  • Öğrenciler

    Öğrenci projeleri

    Bu eksenlerdeki öğrenci projelerine danışmanlık yapıyorum. Bitirme projeleri, TÜBİTAK 2209-A ve 2209-B projeleri ile yüksek lisans ve doktora tezlerinde danışmanlığa açığım.

    Öğrenciler →

Varsayılan olarak çok amaçlı.

Gerçek mühendislik kararlarının nadiren tek bir amacı olur. Teşhis performansı maliyetle, güvenilirlik ağırlıkla, doğruluk gecikmeyle çatışır. Bunlardan tek bir puan çıkarmaya zorlamak, ödünleşim yokmuş gibi davranmaktır; Pareto cephesini göstermek ise ödünleşimi görünür kılar ve seçimi bir insana bırakır.

Yöntemler arama temellidir: özenle kodlanmış aday uzayları üzerinde NSGA-II ailesinden genetik algoritmalar. Doğrulama ampiriktir ve şimdilik simülasyona dayanır: B737-800 çevre kontrol sistemi için Cranfield’in SESAC platformu ve motor, yakıt, elektrik güç ve çevre kontrol sistemlerini birlikte modelleyen yüksek doğruluklu sanal bir uçak. Yayımlanmış sonuçların hiçbiri hizmetteki bir uçakta doğrulama iddiası taşımaz.

  • 01Kodlama: Hangi seçenekler arasında seçim yapıyoruz ve bu seçim hangi amaçları birbirine karşı tartıyor?
  • 02Arama: aday uzayında çok amaçlı evrimsel algoritmalar.
  • 03Puanlama: adaylar sensör olduğunda yalnızca baskınlığa değil, teşhis katkısına da bakmak.
  • 04Sunma: Pareto cephesi ve bir diz noktası önerisi; ödünleşimler her paydaş için açıkça ortada.
12
Dört uçak alt sistemini kapsayan diz noktası setindeki sensör sayısı (2026)
3 / 6
Çevre kontrol sisteminde azami teşhis kapsamının en az %95’ine ulaşmak için gereken sensör sayısı: NDCI ile 3, mRMR ile 6 (2025)
%88,6
İç içe çapraz doğrulamada NDCI ile seçilen sensörlerle motor teşhis doğruluğu; mRMR ile %69,0 (2026)
4
Havayolu vakasındaki amaç sayısı: performans, maliyet, güvenilirlik ve fayda-maliyet oranı

Simülasyon Tüm değerler simülasyon çalışmalarından alınmıştır; uçuş verisi değildir.

Tez ve yöntemler, Türkçe özet.

Ayrıntılı açıklamalar, etkileşimli şekiller ve kaynakça İngilizce sayfalarda. Burada tezin ne sorduğunu, ne önerdiğini, nasıl sınandığını ve neyi iddia etmediğini kısaca özetliyorum.

Soru

Uçak sensör ağları nadiren baştan sona bütüncül olarak tasarlanır; zamanla birikerek oluşur: her alt sistemin sorumlusu ihtiyaç duyduğu sensörleri ekler, her yeni kuşak birkaç tane daha ekler. Sonuçta ağ, bazı yerlerde teşhise hiçbir katkı sağlamayan gereksiz sensörlerle dolar, bazı yerlerde ise hiçbir sensörün görmediği arıza türlerine karşı kör kalır.

Tez, sensör seçimini belirsizlik altında çok amaçlı bir karar olarak ele alıyor: amaçlar, kısıtlar ve arama yöntemi açıkça tanımlanıyor; sonuç, içinden seçim yapılacak bir Pareto cephesi oluyor.

MOSOF

Multi-Objective Sensor Optimisation Framework (çok amaçlı sensör optimizasyonu çerçevesi), sensör seçimini, her aday sensörün sete ya dâhil edildiği ya da dışarıda bırakıldığı kısıtlı bir arama problemi olarak kurgular. Teşhis performansını maliyet, güvenilirlik ve paydaşa özgü ölçütlerle dengeler. Arama motoru NSGA-II ailesinden çok amaçlı bir genetik algoritmadır ve savunulabilir seçeneklerden oluşan bir Pareto cephesi döndürür.

NDCI

Normalised Diagnostic Contribution Index (normalize edilmiş teşhis katkı indeksi), her aday sensörün sistem düzeyindeki teşhis yeteneğine yaptığı katkıyı karşılaştırılabilir bir puanla ifade eder. Üç bileşeni vardır: arıza altında okumanın sağlıklı durumdan ne kadar uzaklaştığını gösteren ayırma gücü (SP), tepkinin arıza şiddetini ne kadar iyi izlediğini gösteren şiddet duyarlılığı (S) ve tepkinin diğer sensörlerden ne kadar farklı olduğunu gösteren özgünlük (U). Her bileşen [0, 1] aralığına normalize edilir: NDCIi = (Si + Ui + SPi)/3.

Sınama

2025 makalesinde çerçeve, Cranfield’in SESAC simülasyon platformundaki Boeing 737-800 çevre kontrol sistemi üzerinde sınandı: azami teşhis kapsamının en az %95’i hedeflendiğinde NDCI üç, mRMR altı sensör seçti.

2026 makalesi değerlendirmeyi, motor, yakıt, elektrik güç ve çevre kontrol sistemlerini birlikte modelleyen yüksek doğruluklu sanal bir uçağa genişletti. İç içe çapraz doğrulamada NDCI, motor alt sisteminde %88,6’ya karşı %69,0, çevre kontrol sisteminde %67,7’ye karşı %52,0 doğruluk verdi; yakıt alt sisteminde ise mRMR biraz önde kaldı. Teşhis performansı, maliyet, güvenilirlik ve fayda-maliyet oranını birlikte ele alan havayolu senaryosunda diz noktası 12–14 sensörde oluştu. Tezdeki 12 sensörlük set 96 aday arasından seçildi ve yaklaşık 0,69 normalize edilmiş performans, yaklaşık 36 bin ABD doları maliyet ve yaklaşık 145 bin saat MTBF sağlıyor.

Sınırlar

Sonuçların tümü simülasyondan gelir; hiçbiri hizmetteki bir uçakta doğrulanmış değildir. Çerçeve, tanımlanan arıza listesine göre çalışır ve listede olmayan bir arıza için sensör öneremez. Aday sensörlerin maliyet ve güvenilirlik verileri tedarikçiden gelir ve değişkendir; seçilen diz noktasının bu verilerdeki değişimlere ne kadar dayanıklı olduğu hâlâ açık bir soru ve iyi bir öğrenci projesi konusu.

Ayrıntılar İngilizce sayfalarda

Hepsini bana sormanıza gerek kalmadan okuyabilir ya da çalıştırabilirsiniz: yöntem açıklamaları, makaleler ve arkalarındaki kod.

Yöntemden uygulamaya.

Yöntemler yayımlandığı için ortaklar ve öğrenciler görüşmemizden önce bunları okuyabilir. KKÜ’de bu yöntemler iki yoldan uygulamaya geçiyor: üniversite üzerinden sanayiyle yürütülen ortak çalışmalar ve öğrenci projeleri.

Uygulama ve işbirliği

Sanayiyle Ar-Ge, üniversite üzerinden

Ekibiniz sensör eklemeye devam ettiği hâlde teşhis güveni artmıyorsa ya da bir tasarım onay aşamasından önce savunulabilir bir sensör veya telemetri stratejisine ihtiyacınız varsa bu yöntemler işinize yarayabilir. İşbirliği Kırıkkale Üniversitesi üzerinden yürür: TÜBİTAK’ın üniversite-sanayi işbirliği programları, Kırıkkale Üniversitesi Teknoloji Transfer Ofisi (KKUTTO) ve Kırıkkale Teknopark.

Sanayi işbirliği →
Öğrenciler

Projeler ve tez danışmanlığı

Bu eksenlerdeki bitirme projeleri, TÜBİTAK 2209-A ve 2209-B projeleri, yüksek lisans ve doktora tezleri için danışmanlık ve mentorluk sunuyorum. Önce yöntem, sonra gerçek ve dağınık bir vaka; açık kod ve yayımlanabilir bir sonuç hedefiyle.

Öğrenci projeleri →

Benzer bir soru üzerinde mi çalışıyorsunuz?

Akademide ya da sanayide sensör seçimi, teşhis sistemi tasarımı veya belirsizliğin pahalıya mal olduğu kararlar üzerine çalışıyorsanız, sorularımızın nerede kesiştiğini konuşmaktan memnuniyet duyarım.

[email protected] →