MATLAB ARMAN AMAK (Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü)

... konulu sunumlar: "MATLAB ARMAN AMAK (Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü)"— Sunum transkripti:

1 MATLAB ARMAN AMAK (Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü)
ZİRAAT MÜHENDİSİ

2 MATLAB Bu programa yardımcı bazı başlıklar şu şekildedir; 1)Yapay sinir ağları 2)Bulanık mantık

3 MATLAB TANIM MATLAB NEDİR?
MATLAB®(MATrix LABoratory – Matris Laboratuarı), temel olarak teknik ve bilimsel hesaplamalar için yazılmış yüksek performansa sahip bir yazılımdır.Bir mühendisin ya da bir bilim adamının kendi alanında ve kendi alanlarıyla ilişkili yan alanlarda kullanabileceği yazılım dilleri arasındaki en gelişmiş dil MATLAP dilidir. 1970’lerin sonunda Cleve Moler tarafından yazılan Matlab programının tipik kullanım alanları: Matematiksel (nümerik ve sembolik) hesaplama işlemleri Algoritma geliştirme ve kod yazma yani programlama Lineer cebir,istatistik,Fourier analizi,filtreleme,optimizasyon,sayısal integrasyon vb. konularda matematik fonksiyonlar 2D ve 3D grafiklerinin çizimi Modelleme ve simülasyon (benzetim) Grafiksel arayüz oluşturma Tarımsal faaliyetlerde Veri analizi ve kontrolü Gerçek dünya şartlarında uygulama geliştirme şeklinde özetlenebilir.

4 MATLAB TANITIM MATLAB,matematik-istatistik ,optimizasyon,fuzzy,işaret ve görüntü işleme,kontrol tasarımları, yöneylem çalışmaları, tıbbi araştırmalar, finans ve uzay araştırmaları gibi çok çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. MATLAB, kullanıcıya hızlı bir analiz ve tasarım ortamı sağlar. Matlab programını C/C++ diline dönüştürebilir, 20. dereceden bir denklemin köklerini bulabilir, 100x100 boyutlu bir matrisin tersini alabilir, Bir elektrik motorunu gerçek zamanda kontrol edebilir, Bir otobüsün süspansiyon simülasyonunu yapabilirsiniz, ……..

5 MATLAB GRAFİK Matlab, 2D ve 3D başta olmak üzere çok gelişmiş grafik araçları sunar: Çizgi (line) grafikler (plot, plot3, polar) Yüzey (surface) grafikler (surf, surfc) Ağ (mesh) grafikler (mesh, meshc, meshgrid) Contour grafikler (contour, contourc, contourf) Çubuk (bar), pasta (pie) vb özel grafikler (bar, bar3, hist, rose, pie, pie3) Animasyonlar (moviein, movie vb komutlar)

6 YAPAY SİNİR AĞLARI Çağdaş dünyada programlanmış bilgisayarlar hem olaylar ile ilgili bilgileri toplayabilmekte,olaylar hakkında karar verebilmekte hemde olaylar arasındaki ilişkileri öğrenebilmektedir. Matematik formülünün kurulması zor veya imkansız olan ve çözülmesi mümkün olmayan problemler bile sezgisel yöntemler ile bilgisayarlar tarafından çözülebilmektedir.Bilgisayarları bu özellikler ile donatan ve bu yeteneklerinin gelişmesini sağlayan çalışmalar ‘’yapay zeka’’ çalışmaları olarak bilinmektedir. İlk defa 1950’li yıllarda ortaya atılan yapay zeka terimi oldukça ilgi görmüş ve yıllık bir zaman diliminde hayatın vazgeçilmez parçası olan sistemlerin doğmasına vesile olmuştur.

7 YAPAY SiNiR AĞLARININ TARIMSAL ALANLARDA KULLANIMI
Yapay sinir ağları (YSA), bir veri giriş sistemidir. Bu sistemdeki kurallar ve ilişkiler tam olarak bilinmemektedir. Bu kuralları ve ilişkileri ortaya çıkarmak için mevcut verilerden hareket ederek bir veri işleme sistemi ve algoritması geliştirilir. Aşağıda anlatacağım çalışmalar tarım alanında çalışan araştırmacıların ilgisini bu metoda çekmek ve tarımsal problemlerin çözümünde bir alternatif olarak yöntem olarak dikkate alınmasını sağlamaktır.

8 YAPAY SİNİR AĞLARININ TARIMSAL ALANLARDA KULLANIMI
YSA’nın bir uygulaması, toprağın su geçiriciliğini tahmin etmek için Meksikada yapılmıştır. Toprağın doymazlık problemini çözmek için çoğu zaman zorlukla elde edilen toprak verileri gerekmektedir. Problemi YSA ile çözmek için iki katmanlı bir model kullanılmıştır. Sonuçları lineer regresyon yöntemi ile kıyaslanmış hangi durumlarda YSA’nın daha efektif olduğu belirlenmiştir.(Tamari vd.,1996) Yeraltı suları drenaj sisteminin tasarlanması için başka bir YSA uygulaması da, beş giriş verisi (su yolu alanı günlük yağmur miktarı, günlük buharlaşma miktarı, bir önceki gün su tablosu derinliği ve önceki gün su yolu akımı) ve iki çıkış düğümü şeklinde Kanada’da yapılmıştır.yöntem yonca tarlalarının drenaj sisteminin tasarımı için kullanılmış ve olumlu sonuçlar vermiştir. (Yang vd.,1996)

9 YAPAY SİNİR AĞLARI Şekil 1: Biyolojik bir yapay sinir ağı hücresi

10 BULANIK MANTIK Bulanık mantık ve bulanık mantık tabanlı uygulamalar son yıllarda hızlı bir gelişme göstermişlerdir. Bu gelişmelerden en fazla etkilenen alanlardan biriside kontrol sistemleridir. Öyle ki artık hemen her türlü kontroluygulamasında alternatif olarak karşımıza bir bulanık mantık denetleyici çıkmaktadır.

11 BULANIK MANTIK

12 BULANIK MANTIK Günlük hayatta rastgele kullandığımız bir çok terim genellikle bulanık bir yapıya sahiptir.Bir şeyi tanımlarken, bir olayı açıklarken, komut verirken ve daha bir çok durumda kullandığımız sözel veya sayısal ifadeler bulanıklık içerir. Bu terimlere örnek olarak;yaşlı,genç,uzun,kısa,sıcak,soğuk,ılık,bulutlu,parçalı bulutlu,güneşli,hızlı,yavaş,çok, az,biraz,fazla,çok az,çok fazla gibi daha bek çok sözel terim gösterilebilir. Biz insanlar bir olayı anlatıp, bir durum karşısında karar verirken bu tür kesinlik ifade etmeyen terimler kullanırız.

13 BULANIK MANTIK Kişinin yaş durumuna göre ona yaşlı, orta yaşlı, genç, çok yaşlı ve çok genç deriz. Yolun kayganlık ve rampa durumuna göre arabanın gaz veya fren pedalına biraz daha yavaş veya biraz daha hızlı basarız. Çalıştığımız odanın ışığı yetersiz ise onu biraz artırır, yeterinden fazla ise biraz azaltırız.Bütün bunlar insan beyninin belirsiz ve kesinlik içermeyen durumlarda nasıl davrandığına ve olayları nasıl değerlendirip, tanımlayıp, komut verdiğine dair birer örnektir.

14 YAPAY SİNİR AĞLARININ TARIM ALANINDAKİ UYGULAMALARI
UYGULAMA ALANLARI YAPAY SİNİR AĞLARININ TARIM ALANINDAKİ UYGULAMALARI YSA’nın bütün alanlarda uygulamaları gözden geçirildiğinde binlerce uygulamanın yapıldığı ve başarılı sonuçların elde edildiği görülebilir. Bu kapsamda, YSA uygulamaları; • Endüstriyel uygulamalar • Finansal uygulamalar • Askeri ve savunma uygulamaları • Sağlık uygulamaları • Tarımsal uygulamalar başlıkları altında incelenebilir. Bu çalışmada YSA’nın tarım alanlarındaki uygulamaları ele alınmaktadır.Literatürdeki çalışmalar incelendiğinde tarımsal alanlardaki YSA uygulamalarının doksanlı yıllardan itibaren başladığı ve oldukça yeni olduğu görülmektedir. Bu çalışmalardan bazılarına ilişkin özet bilgiler aşağıda verilmiştir.

15 SULAMA ALANINDAKİ UYGULAMALARI
Gerilim bozulmalarının tarımsal sulamada kullanılan farklı besleme türlerine sahip asenkron motorlar üzerindeki etkilerinin araştırılması isminde bir araştırma yapılmıştır. Araştırma kapsamında Türkiye’nin tarımsal arazilerin çok yüksek bir oranının mevcut olduğu GAP uygulama bölgesinin sulama ağıçok yetersizdir. Bu nedenle sulama işlemi, çiftçilerin kendi olanaklarıyla kurdukları, derin kuyulardan yeraltı suyunun yüksek güçlü asenkron motorlar ile yeryüzüne çıkarıldığı tesislerle yapılmaktadır. Bu çalışmada sulama dönemlerinde şebekede meydana gelen gerilim dalgalanmalarının asenkron motorların performansı üzerindeki etkileri analiz edilmiştir.

16 SULAMA ALANINDAKİ UYGULAMALARI
Bu etkilerin analizi için Türkiye’nin Güneydoğu Anadolu Bölgesinde Kızıltepe Ovasında tarımsal sulamanın yapıldığı bir tesis pilot olarak seçilmiştir. Ele alınan tesisi besleyen dağıtım hattındaki gerilim değişimleri kaydedilmiştir. Bu tesiste kullanılan pompa-asenkron motor grubu MATLAB/Simulink’te modellenmiş ve benzetim çalışması yapılmıştır. Benzetim çalışmalarında, dağıtım sisteminden kaydedilmiş gerilim bozulmalarının asenkron motorun performansı üzerindeki etkileriincelenmiştir. Motor-pompa grubu bozuk şebeke gerilimine doğrudan ve gerilim kaynaklı altı adımlı AC sürücü üzerinden bağlanarak motor çıkış parametreleri incelenmiştir. Sonuçlara bağlı olarak şebekegeriliminde dalgalanmayı azaltma yönünde asenkron motor sistemlerinde alınabilecek önlemler tartışılmıştır.

17 TEŞEKKÜRLER  BENİ DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM…