DERS TANITIM BİLGİLERİ


Dersin Adı
Otonom Araç Tasarımı İlkeleri
Kodu
Yarıyıl
Teori
(saat/hafta)
Uygulama/Lab
(saat/hafta)
Yerel Kredi
AKTS
EEE 527
Güz/Bahar
3
0
3
7.5
Ön-Koşul(lar)
Yok
Dersin Dili
İngilizce
Dersin Türü
Seçmeli
Dersin Düzeyi
Yüksek Lisans
Dersin Veriliş Şekli -
Dersin Öğretim Yöntem ve Teknikleri
Dersin Koordinatörü
Öğretim Eleman(lar)ı
Yardımcı(ları) -
Dersin Amacı Bu ders, otonom araçların nasıl çalıştığına ilişkin kavramları tanıtmak ve aşağıdaki konulardaki güncel teknolojileri öğretmektir: Konum ve yön belirleme, sensör füzyonu, haritalama, SLAM, engellerden sakınma, yol şeritlerini ve trafik işaretlerini tanıma, trafik tahmini, yol seviyesi yönlendirme, güvenilirlik ve emniyet.
Öğrenme Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • Otonom araçların bileşenlerini ve çalışma prensiplerini tanımlayabilecektir.
  • Otonom araç donanım ve yazılımını tasarlayabilecektir.
  • LIDAR, UWB, GNSS ve diğer sensörleri kullanarak, konumlama ve haritalama yöntemlerini uygulayabilecektir.
  • ROS kullanımı ile, simültane konumlama ve haritalama yazılımları geliştirebilecektir.
  • Makine öğrenmesi ve ve bilgisayar görmesi kullanarak, Python tabanlı tesbit ve sınıflandırma yazılımı geliştirebilecektir.
  • Laboratuvar ve endüstriyel koşullarda, otonom araçların performans ve güvenilirliğini test edebilecektir.
Ders Tanımı Bu derste, otonom aracın konumlanması, nesne tanıma, yol izleme, sensör füzyonu, haritalama, engellerden sakınma konuları anlatılacak ve Robot İşletim Sistemi (ROS) ortamında: makine öğrenmesi, bilgisayarla görme ve evrişimli sinir ağları (CNN) yöntemleri ile Python tabanlı tanıma, sınıflandırma ve denetim teknikleri öğretilecektir.
Dersin İlişkili Olduğu Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları

 



Dersin Kategorisi

Temel Ders
Uzmanlık/Alan Dersleri
Destek Dersleri
İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
Aktarılabilir Beceri Dersleri

 

HAFTALIK KONULAR VE İLGİLİ ÖN HAZIRLIK ÇALIŞMALARI

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 Otonom araçlara giriş, algılama, nesne tanıma ve yol izleme, ROS, Derin Öğrenme Shaoshan Liu et. al, “Creating Autonomous Vehicle Systems”, 2018, Chap1
2 GNSS, UWB, RFID ve LIDAR Kullanımı ile Konumlama ve Haritalama Shaoshan Liu et. al, “Creating Autonomous Vehicle Systems”, 2018, Chap2
3 Görsel Odometre, tekerlek enkoderleri, sensör füzyonu, odometre hatalarının azaltılması Shaoshan Liu et. al, “Creating Autonomous Vehicle Systems”, 2018, Chap2
4 Otonom Sürüşte Algılama, Tesbit, Bölütleme, Optik akış Shaoshan Liu et. al, “Creating Autonomous Vehicle Systems”, 2018, Chap3
5 Otonom Sürüşte Derin Öğrenme, Algılama, Sınıflandırma, Evrişimli Sinir Ağları Shaoshan Liu et. al, “Creating Autonomous Vehicle Systems”, 2018, Chap4
6 Yapay Sinir Ağları ve Makine Öğrenmesi ile Algılama ve Sınıflandırma Shaoshan Liu et. al, “Creating Autonomous Vehicle Systems”, 2018, Chap4
7 OpenCV, Tensor Flow, Keras, Scipy ve Numpy Kullanımı ile, Python Tabanlı Algılama ve Sınıflandırma https://www.udemy.com/autonomous-cars-deep-learning-and-computer-vision-in-python/learn
8 OpenCV, Tensor Flow, Keras, Scipy ve Numpy Kullanımı ile, Python Tabanlı Algılama ve Sınıflandırma https://www.udemy.com/autonomous-cars-deep-learning-and-computer-vision-in-python/learn
9 Tahmin ve Yönlendirme, Trafik Tahmini, Yol Seviyesi Yönlendirmesi Shaoshan Liu et. al, “Creating Autonomous Vehicle Systems”, 2018, Chap5
10 Robot İşlerim Sistemi, Mikrobilgisayarın sensörlerle iletişimi ve eyleyicilerin denetimi Shaoshan Liu et. al, “Creating Autonomous Vehicle Systems”, 2018, Chap6
11 Robot İşlerim Sistemi, Sistem Güvenilirliği, Kaynak Yönetimi ve Emniyet Shaoshan Liu et. al, “Creating Autonomous Vehicle Systems”, 2018, Chap8
12 Turtlebot3 üzerinde, LIDAR, UWB, RFID ve Utltrasonik Sensör ve Görüntü İşleme kullanarak Proje Çalışması Mekatronik Lab’da mevcut TurtleBot3 Burger
13 Turtlebot3 üzerinde, LIDAR, UWB, RFID ve Utltrasonik Sensör ve Görüntü İşleme kullanarak Proje Çalışması Mekatronik Lab’da mevcut TurtleBot3 Burger
14 Proje Sunumları
15 Dersin gözden geçirilmesi
16 Final Sınavı
Ders Kitabı

1.     Creating Autonomous Vehicle Systems, Shaoshan Liu, Liyun Li, Jie Tang, Shuang Wu, Jean-Luc Gaudiot, Morgan & Claypool Publishers, 2017
2.     Introduction to Driverless Self-Driving Cars, Lance B. EliotLBE Press Publishing, 2018.

Önerilen Okumalar/Materyaller

1. Markus Maurer · J. Christian Gerdes Barbara Lenz · Hermann Winner, Autonomous Driving, Springer open, 2016
2. https://www.udemy.com/autonomous-cars-deep-learning-and-computer-vision-in-python/learn/ 3.http://emanual.robotis.com/docs/en/platform/turtlebot3/overview/

 

DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ

Yarıyıl Aktiviteleri Sayı Katkı Payı %
Katılım
Laboratuvar / Uygulama
Arazi Çalışması
Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği
Portfolyo
Ödev
Sunum / Jüri Önünde Sunum
Proje
1
45
Seminer/Çalıştay
Sözlü Sınav
Ara Sınav
1
25
Final Sınavı
1
30
Toplam

Yarıyıl İçi Aktivitelerin Başarı Notuna Katkısı
2
70
Yarıyıl Sonu Aktivitelerin Başarı Notuna Katkısı
1
30
Toplam

AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU

Yarıyıl Aktiviteleri Sayı Süre (Saat) İş Yükü
Teorik Ders Saati
(Sınav haftası dahildir: 16 x teorik ders saati)
16
3
48
Laboratuvar / Uygulama Ders Saati
(Sınav haftası dahildir. 16 x uygulama/lab ders saati)
16
5
Sınıf Dışı Ders Çalışması
0
Arazi Çalışması
Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği
Portfolyo
Ödev
Sunum / Jüri Önünde Sunum
Proje
1
50
Seminer/Çalıştay
Sözlü Sınav
Ara Sınavlar
1
22
Final Sınavı
1
25
    Toplam
225

 

DERSİN ÖĞRENME ÇIKTILARININ PROGRAM YETERLİLİKLERİ İLE İLİŞKİSİ

#
Program Yeterlilikleri / Çıktıları
* Katkı Düzeyi
1
2
3
4
5
1  Elektrik ve Elektronik Mühendisliği alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular.
 

2 Elektrik ve Elektronik Mühendisliği alanında uygulanan güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgi sahibidir.
3 Belirsiz, sınırlı ya da eksik verileri kullanarak, bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlar ve uygular;değişik disiplinlere ait bilgileri bir arada kullanabilir.
4 Mesleğinin yeni ve gelişmekte olan uygulamalarının farkındadır, ihtiyaç duyduğunda bunları inceler ve öğrenir.
5 Elektrik ve Elektronik Mühendisliği alanı ile ilgili problemleri tanımlar ve formüle eder, çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygular.
6 Yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; karmaşık sistem veya süreçleri tasarlar ve tasarımlarında yenilikçi/alternatif çözümler geliştirir.
7 Kuramsal, deneysel ve modelleme esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular; bu süreçte karşılaşılan karmaşık problemleri irdeler ve çözümler.
8 Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilir, bu tür takımlarda liderlik yapabilir ve karmaşık durumlarda çözüm yaklaşımları geliştirebilir; bağımsız çalışabilir ve sorumluluk alır.
9 Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B2 Genel Düzeyinde kullanarak, sözlü ve yazılı iletişim kurar.

10 Çalışmalarının süreç ve sonuçlarını, o alandaki veya alan dışındaki ulusal ve uluslararası ortamlarda sistematik ve açık bir şekilde yazılı ya da sözlü olarak aktarır.
 

11 Elektrik ve Elektronik Mühendisliği uygulamalarının sosyal, çevresel, sağlık, güvenlik, hukuk boyutları ile proje yönetimi ve iş hayatı uygulamalarını bilir ve bunların elektrik ve elektronik mühendisliği uygulamalarına getirdiği kısıtların farkındadır.
12 Verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir. Araştırma ve yayın etiği ilkelerine uygun davranır.

*1 Lowest, 2 Low, 3 Average, 4 High, 5 Highest