Geri Dön

Prediction of hexagonal lattice parameters of stoichiometric and non-stoichiometric apatites by artificial neural networks

Yapay zeka ağı kullanılarak stokiyometrik ve stokiyometrik olmayan apatitlerin altıgenel kafes parametrelerinin tahmin edilmesi

  1. Tez No: 238571
  2. Yazar: ÜMİT KOÇKAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. KADRİ AYDINOL, YRD. DOÇ. ZAFER EVİS
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2009
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 134

Özet

Apatit mineral grubu biyolojik uygulamalara ek olarak atıkların zehirlerinden arındırılması, nükleer atıkların elden çıkarılması ve enerji uygulamalarında da kullanılmaktadır. Kemik ve dişin mineral yapısına benzerliğinden dolayı kemik onarımı, değiştirilmesi ve metal implantların kaplanmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Kemiğin x-ışını difraksiyonu modelleri, mineral apatitlerinkine, örneğin hidroksiapatit ve florapatit, benzerlik göstermektedir. Bu apatitlerin oluşumu ve fizyokimyasal özelliklerinin daha iyi anlaşılabilmesi bilgisayar modellemesi ile sağlanabilir.Bu yüzden (A10(BO4)6C2) genel formüllü muhtemel apatitlerin A: Na+, Ca2+, Ba2+, Cd2+, Pb2+, Sr2+, Mn2+, Zn2+, Eu2+, Nd3+, La3+, Y3+; B: As+5, Cr+5, P+5, V+5, Si+4; ve C: F-, Cl-, OH-, Br- iyonlarının atom yarıçapları kullanılarak a ve c kafes parametrelerini tahmin eden bir yapay sinir ağları programı geliştirilmiştir ve hegzagonal kafes hacimleri hesaplanmıştır.Apatitlerin kafes parametrelerinin tahmin edilebilmesi için çeşitli öğrenme yöntemleri, nöron sayıları ve aktivasyon fonksiyonları kullanılmıştır. En iyi sonuçlar Bayesian düzenlileştirme yöntemiyle, ara katmanda dört nöron ve `tansig' fonksiyonu kullanılarak ve çıkış katmanında tek nöron ve `purelin' fonksiyonu kullanılarak elde edilmiştir. Tahmin doğruluğu, eğitim veri seti için yüzde 98'in üzerinde ve çoklu yer değiştirme ve her bölgede değişik iyonik yüklerle yapılan test veri setinde hata yüzde 1'in altındadır. Stokiyometrik olmayan apatitlerin tahmin sonuçları ise daha düşük doğruluktadır. Kafes parametreleri a ve c, apatitlerin iyon yarıçapları kullanılarak formül haline getirilmiştir.

Özet (Çeviri)

Apatite group of minerals have been widely used in applications like detoxification of wastes, disposal of nuclear wastes and energy applications in addition to biomedical applications like bone repair, substitution, and coatings for metal implants due to its resemblance to the mineral part of the bone and teeth. X-ray diffraction patterns of bone are similar to mineral apatites such as hydroxyapatite and fluorapatite.Formation and physicochemical properties of apatites can be understood better by computer modeling. For this reason, lattice parameters of possible apatite compounds (A10(BO4)6C2), constituted by A: Na+, Ca2+, Ba2+, Cd2+, Pb2+, Sr2+, Mn2+, Zn2+, Eu2+, Nd3+, La3+, Y3+; B: As+5, Cr+5, P5+, V5+, Si+4; and C: F-, Cl-, OH-, Br-1 were predicted from their elemental ionic radii by artificial neural networks techniques. Using artificial neural network techniques, prediction models of lattice parameters a, c and hexagonal lattice volumes were developed.Various learning methods, neuron numbers and activation functions were used to predict lattice parameters of apatites. Best results were obtained with Bayesian regularization method with four neurons in the hidden layer with `tansig? activation function and one neuron in the output layer with `purelin? function. Accuracy of prediction was higher than 98% for the training dataset and average errors for outputs were less than 1% for dataset with multiple substitutions and different ionic charges at each site. Non-stoichiometric apatites were predicted with decreased accuracy. Formulas were derived by using ionic radii of apatites for lattice parameters a and c.

Benzer Tezler

  1. Frictional properties of quasi-two-dimensional materials from the Prandtl-Tomlinson model

    Prandtl-Tomlinson modelini kullanarak iki boyutumsu sistemlerin sürtünme özelliklerinin incelenmesi

    ADEEL SHAHARYAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    Prof. Dr. OĞUZ GÜLSEREN

  2. Identification of single-layer crystalline structures through their electronic and optical properties

    Tek katmanlı kristal yapıların elektronik ve optik özellikleri aracılığıyla saptanması

    YİĞİT SÖZEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Fotonik Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN ŞAHİN

    PROF. DR. SİNAN BALCI

  3. 5G ötesi aşırı yoğun heterojen haberleşme ağlarında el değiştirmelere dayalı hücresel ağ iyileştirmesi

    Handover-based cellular network healing in beyond 5G ultra dense heterogeneous communication networks

    ABDUSSAMET HATİPOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LÜTFİYE DURAK ATA

  4. Single and two phase continuum modeling for laminar forced convection of nanofluids

    Nanoakışkanların katmanlı zorlanmış konveksiyonu için tek ve iki fazlı sürekli ortam modellemesi

    SİNAN GÖKTEPE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. SALİM KUNT ATALIK

    DOÇ. HAKAN ERTÜRK

  5. Theoretical investigation of structural, vibrational, electronic, and elastic properties of ultra-thin anisotropic materials

    Ultra-ince anizotropik malzemelerin yapısal, titreşimsel, elektronik ve elastik özelliklerinin teorik incelenmesi

    KADİR CAN DOĞAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET YAĞMURCUKARDEŞ

    DOÇ. DR. SERKAN ATEŞ