Sensör Füzyon Dinamiklerinin Sistem Tanıyımı İçin Özgün Bir Deney Düzeneği Geliştirilmesi


Uyanik İ. (Yürütücü)

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Proje Grubu: Fen ve Mühendislik
  • Projenin Yürütüldüğü Birim: Mühendislik Fakültesi
  • Başlangıç Tarihi: Kasım 2022
  • Bitiş Tarihi: Mayıs 2023

Özet

Proje yürütücüsü TÜBİTAK 3501 programı kapsamında yürütmekte olduğu 120E054 numaralı projesi kapsamında zebra

balıklarında çoklu duyusal entegrasyon (biyolojik sensör füzyon, duyu bütünleme) dinamiklerinin sistem tanıyımı üzerine

araştırmalar yapmaktadır. Bu bağlamda zebra balıklarının görme ve yanal çizgi organlarından gelen bilgilerin merkezi sinir

sisteminde nasıl ağırlıklandırıldığı ve filtrelendiğinin anlaşılması üzerine veri güdümlü sistem tanıyımı çalışmaları yapılmaktadır. Bu

çalışmalar hipotez testi niteliğinde olduğu için elde edilen modellerin başarımı ancak veri kestirim yeteneği üzerinden

ölçülebilmektedir. Basit süper pozisyon tipi modeller için bu doğrulama yöntemi her ne kadar başarılı olsa da Kalman filtresi (KF),

genişletilmiş Kalman filtresi (EKF) ve Bayes tipi biyolojik sistemlerde karşımıza çıkması muhtemel daha karmaşık duyusal

entegrasyon yöntemleri için bu tip bir doğrulama kesin bir kanıya varılması, yani altta yatan sistem dinamiklerinin yapısının

anlaşılması açısından yetersiz kalmaktadır.

Bu projenin amacı devam etmekte olan 120E054 numaralı projenin iş paketlerinden tamamen bağımsız olarak orada kullanılacak

sistem tanıyımı yöntemlerinin fiziksel bir deney düzeneğinde doğrulamalarını yapabilmektedir. Böylece KF, EKF ya da Bayes gibi

karmaşık filtre dinamiklerinin sistem tanıyımı sonucu ortaya çıkacak frekans cevaplarının bir ön değerlendirmesi yapılabilecek ve

kullanılacak sistem tanıyımı yöntemleri öncelikle bu deney platformu üzerinde test edilecektir. Bu testlerden elde edilen başarımlara

göre kullanılacak frekans cevabı kestirim yöntemleri balıklar üzerinden denenmeden önce iyileştirilerek son halini alacaktır.

Projenin aciliyetinin nedenleri ise şu alt başlıklarda sıralanabilir:

1. 120E054 numaralı projede hayvan deneyleri başlamış olup, birkaç aylık süre içerisinde çoklu duyusal entegrasyon testleri ve

sistem tanıyımı çalışmalarına geçilecektir. Bu nedenle önerilen deney sisteminin oldukça hızlı bir şekilde hazırlanarak teste hazır

hale getirilmesi gerekmektedir. Proje ekibinin tecrübesi sayesinde sistemin en fazla iki ay içerisinde hazır hale gelmesi

hedeflenmektedir. Ardından 120E054 numaralı projeyle senkron olarak doğrulama testleri ve hayvan deneyleri yürütülmeye devam

edilecektir.

2. Proje ekibimiz 120E054 numaralı proje kapsamında Nvidia Jetson NX kartları üzerinde Robot İşletim Sistemi (ROS) altyapısını

kullanarak bu proje için gerekli ana yazılım ve elektronik altyapısını oluşturmuştur. Bu tecrübe henüz sıcakken böyle bir deney

düzeneğinin hazırlanması bizim açımızdan oldukça kolay olacaktır. Sonrasında yeni bir proje ekibiyle aynı işin yapılması hem

zamansal hem de maddi bakımdan çok daha maliyetli olacaktır.

3. Proje yürütücüsü önümüzdeki dönemde balıklardan elde edilen çoklu duyusal entegrasyon ve dinamik duyusal ağırlıklandırma

yöntemlerinin robotik ve insansız araç teknolojilerine aktarımı konusunda yeni bir proje önerisi verecektir. Bu bakımdan bu proje

biyolojiden robotik sistemlere geçiş aşamasında oldukça önemli bir doğrulama aracı olacaktır. Bu projenin hızla tamamlanması bir

sonraki TÜBİTAK 1001 çağrısı için yürütücünün bir robotik sistemde ön sonuçlar elde edebilmesine olanak sağlayacaktır.