Search Results

Now showing 1 - 10 of 17
  • Article
    Fitting a Recurrent Dynamical Neural Network To Neural Spiking Data: Tackling the Sigmoidal Gain Function Issues
    (Tubitak Scientific & Technological Research Council Turkey, 2019) Doruk, Reşat Özgür
    This is a continuation of a recent study (Doruk RO, Zhang K. Fitting of dynamic recurrent neural networkmodels to sensory stimulus-response data. J Biol Phys 2018; 44: 449-469), where a continuous time dynamical recurrentneural network is fitted to neural spiking data. In this research, we address the issues arising from the inclusion ofsigmoidal gain function parameters to the estimation algorithm. The neural spiking data will be obtained from the samemodel as that of Doruk and Zhang, but we propose a different model for identification. This will also be a continuoustime recurrent neural network, but with generic sigmoidal gains. The simulation framework and estimation algorithmsare kept similar to that of Doruk and Zhang so that we can have a solid base to compare the results. We evaluatethe estimation performance in two different ways. First, we compare the firing rate responses of the original and theestimated model. We find that responses of both models to the same stimuli are similar. Secondly, we evaluate variationsof the standard deviations of the estimates against a number of samples and stimulus parameters. They show a similarpattern to that of Doruk and Zhang. We thus conclude that our model serves as a reasonable alternative provided thatfiring rate is the response of interest (to any stimulus).
  • Research Project
    Ayna Nöronların İrdelenmesi ve Robotik Ayna Terapisi Sisteminin Geliştirilmesi
    (2017) Arıkan, Kutluk Bilge; Cengiz, Bülent; Zinnuroğlu, Murat; Turgut, Ali Emre
    Günlük yasam aktivitelerinde elin ve ince kavrama hareketinin önemi büyüktür. Inme sonrası fonksiyon geri kazanımı en zor olan uzuv eldir. El rehabilitasyon robotları üzerine yogun çalısmalar sürmektedir. Proje kapsamında hazırlanan videoları islev kaybı veya güçsüzlügü olan ele takip ettiren özgün bir robotik sistem gelistirilmistir. Robotik sistemin tasarımında ince kavrama hareketine odaklanılmıstır. Bu amaca uygun olarak harici iskelet formunda mekanizma tasarlanmıstır. Ayna nöronların motor ögrenmedeki rolleri EEG ve TMS kayıtları ve detaylı analizler esliginde incelenmistir. Robotik sistemde kuvvet ve pozisyon denetimi gerçeklestirilmistir.
  • Research Project
    Ghz Altı Ism Bantlarında Çalışan, Ortama Uyarlı, Çift Bantlı Operasyon Kabiliyeti Olan Minyatürize Anten Tasarımı ve Üretimi
    (2018) Aydın, Elif; Aslan, Özgür; Kara, Alı
    Bu çalısmanın amacı herhangi bir lisans gerektirmeyen (ISM) 0.3GHz-1GHz bant aralıgında çalısacak, zor sartlara dayanımı yüksek, özellikle tel antenler gibi diger antenlerin kullanımının mümkün olmayacagı ortamlarda kullanılabilecek, gerekirse kolaylıkla gizlenebilecek bu sebeple de endüstriyel ve mekanik kısıtlara uyacak, ortama uyarlı, çift bantlı minyatürize mikroserit anten veya anten dizilerinin tasarlanması ve üretilmesidir. Bu amaçlar dogrultusunda birçok anten tasarımı üretimi ve ölçümü gerçeklestirilmistir. Ilk olarak katmanlı anten yapısı kullanılarak 915 MHz frekansında çalısan, yüksek kazanca sahip (yaklasık 7dB) anten tasarlanmıstır. Daha sonra sözü edilen antenin gerektiginde gizleyebilme özelligini ve zor sartlara dayanımını arttırmak için metal bir kutu ve mika ile etkilesimi incelenemistir. Metal kutu ve mikanın antenin parametrelerinde büyük bir degisime neden olmadıgı görülmüstür. Projenin ikinci asamasında minyatürize anten gereksinimi karsılayabilmek için 114.6mm x 42mm boyutlarında, kıvrımlı yollara sahip mikroserit anten tasarımı gerçeklestirilmistir. Bu anten de GHz altında çalısıyor olup kutu içindeki davranısı gözlemlenmistir. Kutunun herhangi bir frekans kaymasına neden olmadıgı kanısına varılırken; antenin ilk örüntü ölçüm modeli ve anten kutuya yerlestirildiginde elde edilen ölçümün tutarlı oldugunu görülmüstür. Ayrıca bu antenin 920 MHz ve 1.34GHz olmak üzere çift bant operasyon kabiliyetine sahip oldugu kanıtlanmıstır. Bununla birlikte çift bant operasyon kabiliyetine sahip baska bir anten tasarımı yapılmıstır. Bahsi geçen anten, 353MHz ve 850MHz frekanslarında rezonansa girmektedir. Projenin bir sonraki adımında 910MHz frekansında çalısan dizi anten tasarımı ve üretimi gerçeklestirilmistir ve kazancı 4.21dB olarak ölçülmüstür. Son olarak mekanik ve ısıl analiz için katmanlı anten yapısı kullanılmıs ve gerekli analizler gerçeklestirilmistir. Tüm bunlara ek olarak projede belirlenen hedefler dısında, literatürde eksiklik tespit edilmis baska arastırmacılara da yol göstermek amacıyla proje kapsamında tasarlanan antenler kullanılarak ek bir çalısma daha gerçeklestirilmistir ve elektromanyetik analizlerde kullanılan FEM ve FIT numerik yöntemleri, üretilen antenler kullanılarak teorik ve ölçüm sonuçları karsılastırılmıstır.
  • Article
    On the Independence of Statistical Randomness Tests Included in the Nist Test Suite
    (2017) Sulak, Fatih; Uğuz, Muhiddin; Koçak, Onur; Doğanaksoy, Ali
    Random numbers and random sequences are used to produce vital parts of cryptographic algorithms such as encryption keys and therefore the generation and evaluation of random sequences in terms of randomness are vital. Test suites consisting of a number of statistical randomness tests are used to detect the nonrandom characteristics of the sequences. Construction of a test suite is not an easy task. On one hand, the coverage of a suite should be wide; that is, it should compare the sequence under consideration from many different points of view with true random sequences. On the other hand, an overpopulated suite is expensive in terms of running time and computing power. Unfortunately, this trade-off is not addressed in detail in most of the suites in use. An efficient suite should avoid use of similar tests, while still containing sufficiently many. A single statistical test gives a measure for the randomness of the data. A collection of tests in a suite give a collection of measures. Obtaining a single value from this collection of measures is a difficult task and so far there is no conventional or strongly recommended method for this purpose. This work focuses on the evaluation of the randomness of data to give a uni ed result that considers all statistical information obtained from different tests in the suite. A natural starting point of research in this direction is to investigate correlations between test results and to study the independences of each from others. It is started with the concept of independence. As it is complicated enough to work even with one test function, theoretical investigation of dependence between many of them in terms of conditional probabilities is a much more difficult task. With this motivation, in this work it is tried to get some experimental results that may lead to theoretical results in future works. As experimental results may re ect properties of the data set under consideration, work is done on various types of large data sets hoping to get results that give clues about the theoretical results. For a collection of statistical randomness tests, the tests in the NIST test suite are considered. Tests in the NIST suite that can be applied to sequences shorter than 38,912 bits are analyzed. Based on the correlation of the tests at extreme values, the dependencies of the tests are found. Depending on the coverage of a test suite, a new concept, the coverage efficiency of a test suite, is de ned, and using this concept, the most efficient, the least efficient, and the optimal subsuites of the NIST suite are determined. Moreover, the marginal bene t of each test, which also helps one to understand the contribution of each individual test to the coverage efficiency of the NIST suite, is found. Furthermore, an efficient subsuite that contains ve statistical randomness tests is proposed.
  • Article
    Selective Word Encoding for Effective Text Representation
    (Tubitak Scientific & Technological Research Council Turkey, 2019) Özkan, Savaş; Özkan, Akın
    Determining the category of a text document from its semantic content is highly motivated in the literatureand it has been extensively studied in various applications. Also, the compact representation of the text is a fundamental step in achieving precise results for the applications and the studies are generously concentrated to improve itsperformance. In particular, the studies which exploit the aggregation of word-level representations are the mainstreamtechniques used in the problem. In this paper, we tackle text representation to achieve high performance in differenttext classification tasks. Throughout the paper, three critical contributions are presented. First, to encode the wordlevel representations for each text, we adapt a trainable orderless aggregation algorithm to obtain a more discriminativeabstract representation by transforming word vectors to the text-level representation. Second, we propose an effectiveterm-weighting scheme to compute the relative importance of words from the context based on their conjunction with theproblem in an end-to-end learning manner. Third, we present a weighted loss function to mitigate the class-imbalanceproblem between the categories. To evaluate the performance, we collect two distinct datasets as Turkish parliamentrecords (i.e. written speeches of four major political parties including 30731/7683 train and test documents) and newspaper articles (i.e. daily articles of the columnists including 16000/3200 train and test documents) whose data is availableon the web. From the results, the proposed method introduces significant performance improvements to the baselinetechniques (i.e. VLAD and Fisher Vector) and achieves 0.823% and 0.878% true prediction accuracies for the partymembership and the estimation of the category of articles respectively. The performance validates that the proposed contributions (i.e. trainable word-encoding model, trainable term-weighting scheme and weighted loss function) significantlyoutperform the baselines.
  • Article
    Deposition and Characterization of Znsnse2 Thin-Films Deposited by Using Sintered Stoichiometric Powder
    (2019) Sürücü, Özge Bayraklı; Güllü, Hasan Hüseyin
    In this work, ZnSnSe2 (ZTSe) thin films were deposited using crystalline powder grown by vertical Bridgman-Stockbarger technique. The deposition process was carried out by means of e-beam evaporation on the well-cleaned soda lime glass substrates and keeping them at the substrate temperature of 200°C. The structural, optical and electrical properties of ternary ZTSe thin films were investigated depending on the annealing temperature at 250 and 300°C. X-ray diffraction analysis showed that as-grown films were in amorphous structure, however annealing at 250°C triggered the crystallization on the preferred ternary structure and annealing at 300°C resulted in the changes from amorphous to the polycrystalline structure. Using the compositional analysis, the detail information about the stoichiometry and the segregation mechanisms of the constituent elements in the structure were determined for both as-grown and annealed samples. In addition, they were morphologically characterized using scanning electron microscopy technique. The electrical properties were analyzed using temperature dependent dark- and photo-conductivity measurements. From the variation of electrical conductivity as a function of the ambient temperature, the current transport mechanisms and corresponding activation energies at specific temperature intervals for each sample were determined. The optical properties for the ZTSe thin films were studied depending on the structural changes with annealing.
  • Article
    A Wavelet-Based Feature Set for Recognizing Pulse Repetition Interval Modulation Patterns
    (2016) Gençol, Kenan; At, Nuray; Kara, Alı
    This paper presents a new feature set for the problem of recognizing pulse repetition interval (PRI) modulation patterns. The recognition is based upon the features extracted from the multiresolution decomposition of different types of PRI modulated sequences. Special emphasis is placed on the recognition of jittered and stagger type PRI sequences due to the fact that these types of PRI sequences appear predominantly in modern electronic warfare environments for some specific mission requirements and recognition of them is heavily based on histogram features. We test our method with a broad range of PRI modulation parameters. Simulation results show that the proposed feature set is highly robust and separates jittered, stagger, and other modulation patterns very well. Especially for the stagger type of PRI sequences, wavelet-based features outperform conventional histogram-based features. Advantages of the proposed feature set along with its robustness criteria are analyzed in detail.
  • Research Project
    En Iyi Tasarım Yöntemi Kullanarak Nöron Modellemesine Yönelik Algoritma Geliştirilmesi
    (2021) Doruk, Reşat Özgür
    Bu projenin hedefi dinamik sinirsel ağ model parametrelerinin verimli bir şekilde kestiriminin yapılabilmesi için uyarlamalı/adaptif bir uyaran üretimini gerçekleştiren bir sistemi geliştirmektir. Önerilen çalışma parametre kestirimi ve en iyilemeli uyaran tasarımı yapabilmek için gerekli algoritmaları geliştirmeye yönelik olup herhangi bir canlı hayvan ya da insanlar üzerinde deney içermemektedir. İlgili parametre kestirim çalışmasının yapılabilmesi için uyaran ve yanıt veri çiftine gereksinim duyulmaktadır. Burada uyaran sürekli zamanda tanımlı ve genliği belli bir işarettir. Buna karşın alınan cevap modelin temsil ettiği gerçek sinir hücresinin çalışma prensipleri gereği genlik değeri belli olmayan ve çeşitli zaman anlarında toplanmış bir atım (spayk) dizisidir. Bu durum parametre kestiriminde türlü güçlükler çıkarabilmektedir. Hem yüksek hesaplama karmaşıklığı hem de model yapısına göre değişkesi (varyans) yüksek kestirimler karşımıza çıkabilir. Bu durum dinamik nitelikli modellerde daha da öne çıkmaktadır. Bu noktada önemli olabilecek hususların başında uyaranın profili (zamana bağlı değişimi) gelmektedir. Uyaran biçiminin belirlenmesinde en önemli husus neden olduğu yanıtın model parametreleri hakkında ne düzeyde bilgi içerdiğidir. Uyaranın profilinin en iyileme yoluyla en yoğun bilgi içeriğine sahip olmasının sağlanabileceği daha önceki çalışmalarda gösterilmiştir. Ancak bu yaklaşımların sinir hücresi modellenmesine ilişkin uygulamaları sınırlı kalmıştır. Bunlar ya statik ileri beslemeli genel sinirsel ağ denklemleri kullanılarak ya da Wilson-Cowan tipi modeller kullanılarak yapılmışlardır. Söz konusu çalışmalarda Fisher Enformasyon Matrisi'nin (Bilişim Matrisi) belli bir istatistiksel ölçütünü (A-Optimal, D-Optimal ya da F-Optimal gibi) en yüksek değere getiren ve zamanla değişken bir profil türetilmiştir. Enformasyon ya da Bilişim Matrisleri bir rastgele değişkenin bağımlı olduğu parametrelerle ilgili ne kadar bilgi içerdiğini gösteren istatistiksel ölçütler olduklarından hedeflenen amaçlarla kullanımı uygun görülmektedir. Bu projede de Fisher Enformasyon Matrisinin D-Optimal ölçütü kullanılarak Fourier Serisi formunda ki bir uyaranın kendi parametreleri hesaplanacak ve arkasından değiştirilmiş bir Wilson-Cowan modeline uygulanarak parametre kesitirimi yapılacaktır. Kestirim işleminde birleşik en yüksek olabilirlik yöntemi kullanılmaktadır. Yapılan benzetimlerde doğru olduğu bilinen parametrelerle model çözüldükten sonra elde edilen ateşleme hızı verisi kullanılarak Poisson süreci benzetimi yapılacak ve elde edilen zamanlamalar algoritmaya atım dizisi biçiminde ki yanıt verisi olarak sağlanacaktır. Verilerin istatistiksel boyutu olması nedeniyle sağlıklı bir analiz yapılabilmesi amacıyla her benzetim 20 defa tekrarlanmaktadır. Analizler farklı koşullar içinde tekrarlanmaktadır. Bunlar farklı örnekleme sayısı, uyaran derecesi (alt parça sayısı), taban frekans ve genlik değerleridir.
  • Article
    Quality of Service Assessment: a Case Study on Performance Benchmarking of Cellular Network Operators in Turkey
    (2015) Kadıoğlu, Rana; Dalveren, Yaser; Kara, Ali
    Abstract: This paper presents findings on performance benchmarking of cellular network operators in Turkey. Bench- marking is based on measurements of standard key performance indicators (KPIs) in one of the metropolitan cities of Turkey, Ankara. Performance benchmarking is formulated by incorporating customer perception by conducting surveys on how important KPIs are from the user s point of view. KPIs are measured, with standard test equipment, by drive test method on specified routes. According to the performance benchmarking results, the GSM and UMTS network operators achieving the best performance were determined in Ankara. Speech qualities of network operators, as the most popular service, were also evaluated by several statistical methods including pdf/cdf analysis and chi-square and Fisher s exact tests. The network operator providing the highest speech quality in Ankara was determined with the methods applied. Overall, the results and approaches on benchmarking of cellular networks in Turkey are reported for the first time in this paper. The approaches proposed in this paper could be adapted to wide-scale benchmarking of services in cellular networks.