Sayisal tumlestirilmis devrelerin tasarimina giris. Temel yapi taslari, CMOS evirici ve kombinezonsal mantik kapi devreleri. Ardisil mantik devrelerinin tasarimi. Aritmetik islem bloklari. Sayisal devrelerde zamanlama sorunlari ve cozumleri. Bellek devreleri ve bellek dizileri. Tasarim dogrulama ve sinama yontemleri. SPICE, MAGIC, IRSIM, OCTTOOLS gibi bilgisayar destekli tasarim araclari kullanilarak yapilan tasarim projeleri: Proje kapsami mimari tasarim, mantik tasarimi ve dogrulama, serim tasarimi ve test dizisi olusturulmasini icerecektir. Tasarlanan kirmiklar prototip uretimine gonderilebilir.
Bu ders kapsamında, elektronik, elektro-mekanik, biyomedikal, otomotiv, sanal cerrahi, sanal gerçeklik, bilgisayar oyunu ve finansal sistemlerin matematiksel modellenmesi ve analizinde kullanılan numerik yöntemler ve hesap teknikleri öğrenilmektedir. Bu bağlamda, sistem işleyişini belirleyen denklem sistemlerinin sistematik olarak olusturulması, doğrusal ve doğrusal olmayan cebirsel denklem sistemleri ve doğrusal olmayan diferansiyel denklem sistemlerinin numerik yöntemlerle bligisayarda çözümü dersin konuları arasında yer alır. Derste oğrenilen yöntemler, MATLAB ortamında, elektronik, makina, kimya ve endüstri mühendisliğinden alınmış örnek problemler üzerinde uygulanırlar.
Elektromanyetizmanın temel ilkeleri; ışığın elektromanyetik dalga özellikleri; geometrik optik, Gauss ışın demetleri, Gauss ışın demetlerinin optik sistemlerde dönüşümü, optik kovuklardaki elektromanyetik kipler, ışığın madde ile etkileşimi, soğurma ve dağınımın klasik teorisi, spektral genişleme mekanizmaları, Rayleigh saçılması, kendi kendine ve zorunlu ışımanın kuvantum kuramı, optik yükseltme, laser salınımı, laser sistemlerinin örnekleri, laserlerde Q anahtarlama ve kip kilitleme.
Mikrosistemler ve mikto-elektro-mekanik sistemler (MEMS) konusuna giriş; MEMS ile optik ile tümleşimi, mikroüretim teknikleri ve süreçleri; MEMS modelleme ve tasarım; tahrikleyici ve algılayıcı tasarımı; mekanik tasarım; temel optik sistem tasarımı; paketleme. Önemli optik MEMS uygulamalarının detaylı incelenmesi: tarayıcı sistemler (Göze takılan displayler, barkod tarayıcılar); projeksiyon sistemleri (DMD ve GLV); kızıl ötesi komera sistemleri; optik anahtarlama ve iletişim sistemleri.
2 boyutlu doğrusal sistem teorisi ve 2-boyutlu Fourier dönüşümleri. Optik sinyal işlemede kullanılan integral dönüşümleri; Fiziksel optik ve dağıtım teorisinin temelleri; optik sistemlerde Fourier dönüşümleri ve görüntü oluşturma; Lazerli ve diğer kaynak kullanılan sistemler; Görüntü korelasyonu ve frekans analiz teknikleri; Girişim; Hologramlar; Üç boyutlu display teknolojileri.
Fotonik malzeme ve aygıtların özellikleri ve uygulamaları; yarıiletkenler; foton alıcıları; ışık salan diyotlar; ışık algılama sistemlerinde gürültü; ışığın yönbağımlı ortamlardaki hareketi, Pockels ve Kerr etkileri, ışık kipleyicileri, yalıtkan dalga kılavuzlarında elektromanyetik dalgaların hareketi, dalga kılavuzlarında dağınımı, doğrusal olmayan malzemeler, ikinci harmonik üretimi, Raman dönüştürücüleri.
Yeni nesil haberleşme sistemleri, kablosuz hücresel ağlar, makineden makineye haberleşme, Nesnelerin Interneti, yazılım tanımlı ağlar, fiziksel katman veri iletimi, kanal yayılım özellikleri, modülasyon, demodülasyon, ortam erişim kontrol katmanı, veri bağlantı katmanı, ileri ve geri hata kontrol, yönlendirme katmanı, optimal yönlendirme, taşıma katmanı, akış kontrolü, tıkanıklık kontrolü
Optik'in temelleri ve optik teknoloji uygulamaları: ışığın foton ve dalga yapısı; geometrik optik; optik cihazlar; elektro-manyetik dalga modeli; girişim ve girişim ölçerler; fiber optik; kırınım, kırınım ızgaraları, mikro-optik cihazlar; polarizasyon ve uygulamaları. Derste İşlenen konuların gerçek hayat uygulamaları, teleskop tasarımı ve testi.
Hipotez Sınaması, Sinyal Sezimi, Parametre Kestirimi, Cramer-Rao Alt Sınırı, En Büyük Olabilirlik/ En Büyük Sonsal Kestirim, Olasılıksal En Küçük Kareler Kestirimi ve Kalman Filtresi.
Çoklu ortam (resim, video ve ses) kaynak kodlama ve sıkıştırma teknikleri ve standartları (MPEG, JPEG, H26X) özeti, Haberleşme ve ağ mimarilerinin özeti, Servis kalitesi, gecikme, seğirme, hız kontrolü, çizelgeleme, ve gerçek-zamanlı çokluortam iletimi için trafik mühendisliği, Gerçek zamanlı haberleşme teknikleri ve protokolleri, RTP/RTCP, IntServ, DiffServ, MPLS, İnternet, kablosuz kanallar, mobil hücresel ağlar, GSM, 3G, 4G kablosuz sistemler ve uydu ağlarında çokluortam gönderimi, Mevcut ve gelecek çokluortam haberleşme uygulamaları, VoIP, İnternet video konferans, SIP, IMS, video-on-demand, sayısal video yayın sistemleri, gerçek-zamanlı 3DTV iletimi, Çokluortam haberleşme üzerine araştırmaların mevcut durumu ve gelecek vizyonlar.
Işık ve madde arasında kuvantum etkileşimleri ve gelişmiş fotonik cihazlar; kuvantum mekaniği, Schrödinger ve Heisenberg gösterimleri, harmonik salıngaç, Fermi'nin altın kuralı, uyarılı ışımanın yarı klasik teorisi, elektro-manyetik alan nicemlemesi, siyah cisimlerin ışınımı, kendiliğinden yayımın kuvantum teorisi, Rabi salınımları; yarıiletken lazer?ler, fotonik dalga kılavuzları, gürültü, ve ışık kipleyiciler.
Mikro ve nano elektro mekanik sistemler (MEMS ve NEMS) için imalat ve karaterizasyon teknikleri, (mikrolithografi; ıslak ve kuru aşındırma teknikleri; fiziksel ve kimyasal buhar kaplama prosesleri; elektrokaplama; bağlama; odaklanmış iyon ışın teknikleri; yukarıdan-aşağıya yaklaşımlar - electron-ışın litografisi, SPM, yumuşak (soft) lithografi - ; kendiliğinden birleşmeye dayalı aşağıdan-yukarıya teknikler). Yarıiletken nanoteknolojisi. Nanotüpler ve nanoteller. Biyolojik sistemler. Moleküler elektronik
Endüstri Mühendisliği konularına giriş Sistem analizi ve modellemesinin temelleri. Üretim ve servis sistemleri hakkında temel bilgiler. Endüstri mühendisliği konularında bilgisayar ve programlama uygulamaları. Çeşitli endüstri mühendisliği konularını ele alan takım proje çalışmaları
Mantığın temelleri, matematiksel tümevarım, kümeler kuramı, ilişkiler ve fonksiyonlar, sayma ilkeleri, içerme ve dışlama ilkeleri, endüstri mühendisliği ve yöneylem araştırması problemleri için çizge kuramı, ağaçlar ve algoritmalar.
Mühendislik ekonomisi analizi için finansal muhasebe esasları ve maliyet sistemlerinin incelenmesi. Maliyet-ciro-kar analizi, faiz ve enflasyon esasları, para akışı ve bütçeleme tekniklerinin analizi.
Kestirim, güven aralığı, hipotez sınaması gibi temel parametrik istatistik konuları. Dağılım belirleme ve uyuşum sınaması. Bağımsızlık sınamaları ve olağanlık çizelgeleri. Basit doğrusal bağlanım ve ilinti analizi. Doğrusal olmayan ve katlı bağlanım, kategorik veri analizi. Kalite kontrol ve talep tahmini konularındaki endüstri mühendisliği uygulamaları. İstatistiksel yazılım paketleri ve bilgisayar uygulamaları.
Modelleme ve eniyileme kavramlarına giriş: problem tanıtımından eniyileme modellerinin oluşturulması; doğrusal programlama modellerinin formülasyonu; simpleks metodu, dualite ve duyarlılık analizi; müdendislik ve yönetimide matematiksel programlama problemlerinin bilgisayar programlarıyla uygulamaları
İkinci yılını tamamlayan öğrencilerin yaz stajı programı kapsamında endüsti tecrübesi kazanabilecekleri bir iş yerinde en az 20 iş günü çalışmaları gerekmektedir. Çalışmanin içeriği bölüm tarafından hazırlanmış olan Yaz stajı kılavuz kitapçığına göre belirlenir.Öğrencilerin endüstride uygulamalı bilgi ve tecrübe kazanmaları temel alınır.
Envanter yönetimine giriş, ekonomik sipariş miktarı modelleri ve uzantıları. Stokastik sürekli-gözlenen ve dönemsel-gözlenen modeller. Markov zincirleri ve Markov süreçleri. Kuyruk sistemlerine ve Poisson sürecine giriş. Markov kuyruk modelleri, ağları ve kuyruk sistemlerinin yönetimi. Markov karar modelleri ve uygulamaları. Olasılıksal dinamik programlama ve algoritmalı çözüm yöntemleri.
Karmaşık rassal sistemlerin analizi için benzetim modellerine giriş. Zamanın ve rassallığın ve modellenmesi, model doğrulanması. Rassal girdilerin ve rassal değişkenlerin benzetimi. Gerçek yaşamdan alınan modellerin benzetim dilleri ve yazılımları kullanarak uygulamaları. Çıktı analizi, varyans indirimi teknikleri. Monte-Carlo ve yarı Monte-Carlo yöntemleri
Tam sayılı programlamaya giriş, modelleme ve dal-sınır algoritması; ağ modelleri ve bunlar için simpleks yöntemi, en kısa yol, taşıma ve atama problemleri ve çözümleri, dinamik programlama; dışbükeylik (convexity) ve doğrusal olmayan en iyileme modelleri için çözüm yöntemleri; çeşitli uygulama örnekleri.