İÇİNDEKİLER
İlksöz 7 Birinci Bölüm Yapay Sinir Ağlarına Giriş 1.1. Akıl ve Zeka 21 1.2. Yapay Zeka 21 1.3. Yapay Sinir Ağları 22 1.3.1. Yapay Sinir Ağlarında Bilginin Depolanması ve Geri Alınması 24 1.3.2. Yapay Sinir Ağlarının Genel Kullanım Alanları 25 1.3.3. Yapay Sinir Ağlarının Beyin ile Karşılaştırılması 25 1.3.4. Yapay Sinir Ağlarının Yararları 26 1.3.5. Yapay Sinir Ağlarının Üstünlükleri ve Sakıncaları 26 1.3.6. Yapay Sinir Ağlarının Tarihçesi 26 1.3.7. Yapay Sinir Ağlarının Geleceği 28 1.3.8. Biyolojik Bir Beyin Sinir Hücresinin Yapısı 28 1.4. Bir Yapay Sinirin Ana Öğeleri 30 1.4.1. Girişler 31 1.4.2. Ağırlıklar 31 1.4.3. Toplama İşlevi 31 1.4.4. Etkinlik İşlevi 32 1.4.5. Ölçekleme ve Sınırlama 33 1.4.6. Çıkış İşlevi 33 1.4.7. Öğrenme 33 1.5. Kaynaklar 36 1.5.1. Genel Uygulamalar 36 1.5.2. İş ve Finans Uygulamaları 37 1.5.3. Bilim ve Tıp Uygulamaları 37 1.5.4. Bazı Mühendislik Uygulamaları 38 İkinci Bölüm Yapay Sinir Ağlarının Oluşturulması 2.1. Yapay Sinir Ağlarının Oluşturulması 41 2.1.1. Bir Yapay Sinir Ağı 42 2.1.2. Katmanlar 43 2.1.3. İletişim ve Bağlantı Çeşitleri 43 2.1.4. Katmanlar Arası Bağlantılar 43 2.1.5. Sinirler Arası Bağlantı 44 2.2. Perceptron 44 2.2.1. Turing Makinesi ve Perceptron 45 2.2.2. Delta Kuralı Kullanılarak Yapılan Bir Örnek 47 2.2.3. Delta Kuralının Algoritması 54 2.3. İleri Beslemeli Ağlar 55 2.4. Geri Beslemeli Ağlar 57 2.5. Kaynaklar 58 Üçüncü Bölüm Yapay Sinir Ağlarının Yapıları 3.1. Yapay Sinir Ağlarının Yapıları 63 3.2. Geri Yayılım Ağı 63 3.3. Delta Bar Delta 65 3.4. Genişletilmiş Delta Bar Delta 66 3.5. Daha Yüksek Düzeyli Sinir Ağı veya İşlevsel-Bağ Ağı 67 3.6. Hopfield Ağı 67 3.7. Boltzman Makinesi 69 3.8. Hamming Ağı 69 3.9. İki Yönlü Çağrışım Belleği 70 3.10. Yığın Ağı (Spatio-Geçici Model Ağı) 70 3.11. Öğrenme Vektör Nicelendirme Ağı 71 3.12. Karşı-Yayma Ağı 73 3.13. Olasılıksal Sinir Ağları 75 3.14. Uyarlanır Rezonans Ağı 77 3.15. Özörgütlemeli Harita Ağı 78 3.16. Yönlendirilmiş Rasgele Arama 80 3.17. Kaynaklar 82 Dördüncü Bölüm Danışmanlı Öğrenme 4. YAPAY SİNİR AĞLARINDA ÖĞRENME 87 4.1. Danışmanlı Öğrenme 88 4.2. Öğrenme Kuralının Kavranması 89 4.3. Öğrenme Oranları 92 4.4. Öğrenebilen Algoritmaların Kavranması 93 4.5. Öğrenebilen Algoritmaların Gösterimi 93 4.6. Perceptron Öğrenme Kuralı 97 4.7. Delta Öğrenme Kuralı 99 4.7.1. Delta Öğrenme Kuralında Türev İşlemi 102 4.7.2. Delta Öğrenme Kuralı Algoritması 107 4.7.3. Yarı Doğrusal Etkinlik İşleviyle Delta Öğrenme Kuralı 107 4.8. Genişletilmiş Delta Öğrenme Kuralı 111 4.8.1. Genişletilmiş Delta Öğrenme Kuralı Algoritması 113 4.9. Geri Yayılımlı Öğrenme 114 4.9.1. Geri Yayılım Kuralı Kullanılarak Yapılan Bir Örnek 122 4.9.2. Geri Yayılım Algoritması 127 4.9.3. Geri Yayılım Etkinlik (Aktarım) İşlevleri 128 4.9.4. Öğrenme Oranının Ağ Üzerindeki Etkisi 131 4.9.5. Momentum Teriminin Ağ Üzerindeki Etkisi 131 4.9.6. Gizli Katman Sinir Sayısının Ağ Üzerindeki Etkisi 131 4.9.7. Hata Farkı Değişkeninin Ağ Üzerindeki Etkisi 131 4.10. Kaynaklar 132 Beşinci Bölüm Danışmansız Öğrenme 5.1. Danışmansız Öğrenme 137 5.2. Karma Öğrenme Kuralı 138 5.2.1. Çevrim Dışı Öğrenme 139 5.2.2. Çevrim İçi Öğrenme 140 5.3. Yarışmacı Öğrenme 141 5.3.1. Örnekler 141 5.3.2. Algoritma 141 5.3.3. Sınırlamalar ve Uygulamalar 143 5.3.4. Sınıflama 144 5.3.5. Benzerlik 145 5.3.6. Yarışmacı Öğrenim Uygulamaları 146 5.4. Yarışmacı Sinirsel İşaretler 146 5.4.1. Yarışmacı Sinirsel İşaretler Algoritması 146 5.5. Özörgütlemeli Harita Ağı 148 5.5.1. Özörgütlemeli Haritanın Algoritması 148 5.5.2. Özörgütlemeli Harita Örneği 150 5.5.2.1. Özörgütlemeli Haritanın Eğitim Aşaması 151 5.5.2.2. Özörgütlemeli Haritanın Çağırma Aşaması 154 5.6. Kaynaklar 156 Altıncı Bölüm Yapay Sinir Ağ Uygulamaları 6.1. Yapay Sinir Ağlarının Uygulama Alanları 161 6.1.1. Endüstriyel Uygulamalar 161 6.1.2. Ulaştırma ve Havacılık Uygulamaları 163 6.1.3. Finans, Borsa ve Kredi Kartı Uygulamaları 163 6.1.4. Tıp, Biomedikal ve İlaç Sanayi Uygulamaları 164 6.1.5. İletişim Sanayi Uygulamaları 164 6.2. Geri Yayılım Ağı Uygulama Örnekleri 164 6.2.1. Ping-Pong Oynamasını Öğrenen Yapay Sinir Ağı 164 6.2.2. Karakter Algılama 167 6.2.2.1. Uygulama İçin Geliştirilen Yapay Sinir Ağı 168 6.2.3. Yapay Sinir Ağı ile Bir Asenkron Motorun Stator Akımlarının Uyarlanabilir Denetimi 170 6.2.3.1. Uyarlanabilir Denetleyici Yapısı 170 6.2.3.2. Asenkron Motorun Stator Akımlarının Denetimi 172 6.2.4. Manyetik Akı değişimin Yapay Sinir Ağı ile Modellenmesi 173 6.2.4.1. Yapay Sinir Ağları Yapısı 174 6.3. Kaynaklar 181 Yedinci Bölüm Bulanık Mantık 7.1. Bulanık Mantık 185 7.2. Bulanık Sistemlerinin Gelişimi 187 7.3. Bulanık Küme Kuramı ve Bulanık Mantık 189 7.4. Bulanık Kümeler ve Olasılık 197 7.5. Bulanık Çıkarım 197 7.6. Bulanık Mantık Denetleyicinin Üstünlük ve Sakıncaları 198 7.6.1. Üstünlükler 198 7.6.2. Sakıncalar 198 7.7. Kaynaklar 199 Sekizinci Bölüm Klasik ve Bulanık Kümeler 8. MANTIKSAL ÇIKARIM YAKLAŞIM KURAMI 205 8.1. Klasik Kümeler 209 8.1.1. Klasik Kümelerle İlgili Matematiksel İfadeler 209 8.1.2. Klasik Kümeler Üzerindeki İşlemler 210 8.1.2.1. Birleşme (Union) İşlemi 210 8.1.2.2. Kesişim (Intersection) İşlemi 210 8.1.2.3. Tümleme (Complement) İşlemi 211 8.1.2.4. Fark (Difference) İşlemi 211 8.1.3. Klasik Kümelerin Özellikleri 212 8.2. Bulanık Kümeler 213 8.2.1. Bulanık Kümelerle İlgili Matematiksel İfadeler 215 8.2.2. Bulanık Kümeler Üzerindeki İşlemler 215 8.2.2.1. Birleşim Kümesi 215 8.2.2.2. Kesişim (Intersection) Özelliği 216 8.2.2.3. Tümleyen (Complement) 217 8.2.2.4. Destek (Support) Keskin Kümesi 218 8.2.2.5. -Bölüm (Cut) Kümesi 218 8.2.2.6. Seviye (Level) Kümesi 218 8.2.2.7. Alt Kümeler ve Eşit Kümeler 219 8.2.2.8. Eşitlik 220 8.2.3. Normal ve Normal Olmayan Bulanık Küme 220 8.2.4. Bileşke Bulanık Bağıntı 221 8.2.5. Bulanık Bağıntı 222 8.2.6. Bulanık Kümelerin Özellikleri 224 8.3. Bulanık Kümelerin Geometrisi 226 8.4. Kaynaklar 229 Dokuzuncu Bölüm Bulanık Mantık Denetleyicili Sistemler 9. BULANIK MANTIK DENETLEYİCİLİ SİSTEMLER 233 9.1. Denetim Sistemleri Kuramı 234 9.1.1. Sistem Tanımlama Problemi 236 9.1.2. Denetim Sistem Tasarım Problemi 236 9.1.3. Denetim (Karar) Yüzeyi 237 9.2. Bulanık Mantık Denetleyici Sistem Tasarımı 237 9.3. Bulanık Denetim Kurallarının Oluşturulması 238 9.4. Basit Bulanık Mantık Denetleyiciler 240 9.5. Genel Bulanık Mantık Denetleyiciler 241 9.5.1. Bulandırma Birimi 242 9.5.2. Bilgi Tabanı 242 9.5.3. Karar Verme Birimi 243 9.5.3.1. Max-Dot 245 9.5.3.2. Min-Max 245 9.5.3.3. Tsukamoto 246 9.5.3.4. Takagi-Sugeno 247 9.5.4. Durulama Birimi 247 9.5.4.1. Maksimum Üyelik Yöntemi 248 9.5.4.2. Ağırlık Merkezi Yöntemi 248 9.5.4.3. Ağırlık Ortalaması Yöntemi 249 9.5.4.4. Mean- Max Üyelik Yöntemi 250 9.6. Bulanık Kural Tabanlı Sistemler 250 9.7. Kaynak 255 Onuncu Bölüm Bulanık Mantık Denetleyici Ugulamaları 10. BULANIK MANTIK DENETİM UYGULAMALARI 261 10.1. Bir Bulanık Mantık Denetleyici Sistem Tasarımı 263 10.2. Bulanık Mantık Denetimli Sıcaklık Denetim Sistemleri 267 10.2.1. İklimlendirme 267 10.2.2. İklimlendirme de Özişler (Otomatik) Denetim 268 10.2.3. Denetim Elemanları ve Algılayıcılar 269 10.2.5. Bulanık Mantık Denetleyici 270 10.2.6. Bulanık Mantık Denetleyici Biriminin Tasarlanması 270 10.2.7. Bulanık Mantık Denetleyici Giriş ve Çıkış Değişkenlerinin Tanımlanması 271 10.2.7.1. Isı_Hata (e) Giriş Değişkeni 271 10.2.7.2. Isı_Hata_Değişim (ce) Giriş Değişkeni 271 10.2.8. Bulanık Çıkış Değişkeni 271 10.2.9. Bulandırma 271 10.2.10. Bulanık Küme Tanımları 272 10.2.11. Üyelik İşlevleri 272 10.2.11.1. Giriş Değişkenlerinin Üyelik işlevleri 273 10.2.12. Bulanık Çıkarım 274 10.2.13. Durulama 276 10.3. Bulanık Mantık Tabanlı Anahtarlamalı Relüktans Motor Hız Denetimi 276 10.3.1. Anahtarlamalı Relüktans Motor için Bulanık Mantık Denetleyicisinin Tasarımı 277 10.3.1.1. Bulandırma 277 10.3.1.2. Üyelik işlevleri 278 10.3.2. Dinamik İşaret Analizi 278 10.3.3. Bulanık Denetim Kurallarının Elde Edilmesi 279 10.3.3.1. Bulanık Çıkarım 281 10.3.3.2. Durulama Stratejisi 281 10.3.4. Anahtarlamalı Relüktans Motorun Bulanık Hız Denetimi İçin Kuralların Oluşturulması 281 10.4. Fırçasız DA Motor Bulanık Mantık Hız Denetleyicisi 283 10.4.1. Fırçasız DA Motorlar 284 10.4.2. Fırçasız Doğru Akım Motor Denetimi 284 10.4.3. FDAM Sürme Sistemi 285 10.4.4. Fırçasız DA Motorun Modellenmesi 285 10.4.5. PI Denetleyici 289 10.4.6. Bulanık Mantık Denetleyicinin Sisteme Uygulanması 290 10.4.7. Bulanık Mantık Denetleyicinin Giriş ve Çıkış Değişkenlerine Değer Atanması 291 10.4.8. Kural Çizelgesinin Oluşturulması 292 10.5. Ters Sarkaç İçin Bulanık Mantık Denetleyici 293 10.6. Bulanık Mantık Denetimli Bir Araba 299 10.6.1. Bulanık Çıkarım 302 10.6.2. Kuralların Oluşturulması 303 10.6.3. Durulama 304 10.6.3.1. Maksimum Üyelik Yöntemi 304 10.6.3.2. Ağırlık Yöntemi 304 10.6.3.3. Ağırlık Ortalama Yöntemi 305 10.6.3.4. Maksimum Üyelik işlevi Ortalaması 306 10.6.3.5. Toplamların Merkezi 307 10.7. Bulanık Mantık Denetleyici Uygulama Örneği 308 10.7.1. Alçaltıcı – Yükseltici Çeviriciden Beslenen DA Motorun Modellenmesi 308 10.7.2. Sistemin Denetimi 309 10.7.3. Bulanık Mantık Denetleyici Biriminin Tasarlanması 310 10.7.3.1. Bulanık Mantık Denetleyici Giriş ve Çıkış Değişkenlerinin Tanımlanması 310 10.7.3.1.1. Hız_Hata (e) Giriş Değişkeni 310 10.7.3.1.2. Hız_Hata_Değişim (ce) Giriş Değişkeni 310 10.7.3.2. Bulanık Çıkış Değişkeni 310 10.7.3.3. Bulandırma 311 10.7.3.4. Bulanık Küme Tanımları 311 10.7.3.5. Üyelik İşlevleri 312 10.7.3.5.1. Giriş Değişkenlerinin Üyelik işlevleri 312 10.7.3.6. Bulanık Çıkarım 313 10.7.3.7. Durulama 313 10.7. Kaynaklar 317 Onbirinci Bölüm Sinirsel Bulanık Mantık Denetim 11. SİNİRSEL BULANIK MANTIK DENETİM 321 11.1. Sinirsel Bulanık Mantık Ağ Yapıları 322 11.2. Sinirsel Bulanık Mantık Ağ Kuramı 324 11.2.1. VE Sinirsel Bulanık Mantık Ağı 325 11.2.2. VEYA Sinirsel Bulanık Mantık Ağı 326 11.2.3. Kwan ve Cai’nin Sinirsel Bulanık Mantık Ağı 327 11.2.4. Kwan ve Cai’nin Max Sinirsel Bulanık Mantık Ağı 328 11.2.5. Kwan ve Cai’nin Min Sinirsel Bulanık Mantık Ağı 328 11.3. Sinirsel Bulanık Mantık Ağlarında Çıkarım Yöntemleri 329 11.4. Bulanık Kuralların Öğrenilmesi 329 11.5. Üyelik İşlevlerinin Öğrenilmesi 333 11.6. NEFCLASS 334 11.6.1. NEFCLASS Mimarisi 334 11.6.2. NEFCLASS ile Bulanık Kuralların Öğretilmesi 336 11.6.3. NEFCLASS ile Üyelik İşlevlerinin Öğrenilmesi 339 11.7. ANFIS 341 11.7.1. ANFIS Mimarisi 343 11.7.2. ANFIS İçin Geri Yayılımlı Öğrenme Algoritması 345 11.8. Kaynaklar 350 Onikinci Bölüm Sinirsel Bulanık Mantık Denetleyici UygulamAları 12. SİNİRSEL BULANIK MANTIK DENETİM UYGULAMALARI 355 12.1. Sinirsel Bulanık Mantık Hız Denetimli Sürekli Mıknatıslı Senkron Motor 355 12.1.1. Geri-Yayılımlı Öğrenme Algoritması 359 12.2. Sinirsel Bulanık Mantık Denetimli DA/DA Konvertör 361 12.2.1. Sinirsel-Bulanık Denetleyici Üyelik Fonksiyonları 362 12.3. Sinirsel Bulanık Mantık Denetimli Anahtarlamalı Relüktans Motor 367 12.4. Kaynaklar 374 Onüçüncü Bölüm Genetik Algoritma ve Tarihçesi 13.1. Genetik Algoritma ve Tarihçesi 379 13.2. Neden GA? 380 13.3. Genetik Algoritmaların Araştırma Teknikleri İçerisindeki Yeri 381 13.4. Genetik Algoritmaların Uygulama Alanları 383 13.5. Kaynaklar 385 Ondördüncü Bölüm Genetik Algoritma Kavramları 14.1. Temel Kavramlar 388 14.1.1. Gen 388 14.1.2. Kromozom 388 14.1.3. Popülasyon (Yığın) 388 14.2. Yeniden Üretim İşlemi 389 14.3. Başlangıç Yığınının Oluşturulması 389 14.4. Uygunluk Değeri 389 14.5. Genetik Operatörlerin Uygulanacağı Dizilerin Seçilmesi 390 14.6. Dizi Gösterimi (Kodlama) 391 14.7. Seçim Mekanizmaları 391 14.7.1. Orantılı Seçim Mekanizmaları 392 14.7.2. Sıralı Seçim Mekanizmaları 393 14.7.3. Turnuva Seçim Mekanizması 393 14.7.4. Denge Durumu Seçim Mekanizması 393 14.8. Genetik Operatörler 393 14.8.1. Çaprazlama Operatörü 394 14.8.2. Değişim (Mutasyon) Operatörü 396 14.8.3. Tamir Operatörü 398 14.8.4. Elitizm (En İyinin Saklanması) Yöntemi 398 14.9. Genetik Algoritmanın Çalışma İlkesi 398 14.10. Kaynaklar 402 Onbeşinci Bölüm GENEL Algoritma Uygulamaları 15.1. Genetik Algoritmada Şema Teoremi 405 15.2. Basit Bir Genetik Algoritma Örneği 407 15.3. Genetik Algoritma ile Çözümü Gerçekleştirilmiş Uygulama Örnekleri 410 15.3.1. Genetik Uyarlamalı Denetim Yapısı 410 15.3.2. GA ile Atöyle Çizelgemenin Gerçekleştirilmesi 415 15.3.2.1. GA’da Tamir Operatörünün Atölye Çizelgelemedeki Önemi 418 15.5. Kaynaklar 421 Dizin 423 |