Investigating the effects of active sensing movements on state estimation performance
Aktif algılama hareketlerinin durum kestirim başarımına etkisinin incelenmesi
- Tez No: 799103
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İSMAİL UYANIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Göz, kulak, anten gibi algısal organların fiziksel hareketleri ile karakterize edilen aktif algılama hareketleri, canlıların çevreleri hakkında bilgi toplamak için kullandıkları bir yöntemdir. Bu hareketler, algısal geri bildirim sistemlerinin etkinliğini ve doğruluğunu artırmaları nedeniyle canlılar için önemlidir. Bu tez çalışmasında, aktif algılama hareketlerinin incelenmesi için gerekli olan balık modeli taslağını, aktif algılama hareketlerinin biçimlendirilmesini ve oluşturulan farklı aktif algılama tasarımlarının karşılaştırılmasını kontrol teori yöntemleri aracılığıyla gerçekleştirdik. Hipotezimize göre balıklar, çevrelerini algılama yeteneklerini geliştirmek için aktif algılama hareketleri sergilerler. Başka bir deyişle, durum kestirim performanslarını geliştirmeye çalışırlar. Ancak bu hareketlerin nasıl üretildiği ve üretmek için hangi bilgilerin kullanıldığı literatürde henüz netlik kazanmamıştır. Çalışmamızda literatürde kafes takibi deneyleri aracılığıyla oluşturulmuş ikinci dereceden bir balık modelini kullandık ve çeşitli aktif algılama sinyal biçimleriyle simülasyonlar gerçekleştirdik. Başlangıçta, aktif algılama için özel hale getirilmiş açık döngü sinyalleri uyguladık. Bu sinyaller aktif algılama hareketlerinin Gaussian dağılıma sahip bir hızlanma eğiliminde olduğu gözlemine dayanıyordu. Daha sonra, literatürde yer alan bir çalışma olan, aktif algılama sinyalleri geri besleme denetimi altında üretilir teorisini incelemek amacıyla, bir tasarım gerçekleştirdik. Bu tasarımı, durum tahmin bilgisini içeren durum kovaryans matrisini kullanarak kapalı döngü şeklinde modelimize uyguladık. Her iki deney düzeneğinde de hipotezimizi destekleyen sonuçlar elde ettik. Balıkların aktif algılama davranışlarının durum tahmin performansını artırdığını simülasyon ortamında doğruladık. Ayrıca, açık döngü ve kapalı döngü aktif algılama hareketleri uygulandığında elde edilen sonuçların karşılaştırmasını yaptık ve düşük kafes frekanslarında kapalı döngü başarımının daha üstün olduğunu gösterdik.
Özet (Çeviri)
Active sensing movements, characterized by physical movements of sensory organs such as the eyes, ears, fingers, or antennae, is a method employed by animals to gather information about their surroundings. These movements are critical for animals as they enhance the efficiency and accuracy of their sensory feedback systems. This thesis provides a comprehensive framework for investigating active sensing movements in fish. Specifically, the study outlines the fish model essential for this examination, explores the shaping of active sensing movements or signals, and compares two active sensing mechanisms developed through control theory techniques. According to our hypothesis, fish engage in active sensing behaviors in order to improve their ability to sense their environment more accurately. In other words, they attempt to increase their state estimation performance. However, it is not yet clear in the literature how these movements are performed and what information is used to generate them. In our study, we conducted simulations using various forms of active sensing signals on a previously established second-order fish plant model that had been developed through refuge tracking experiments. Initially, we implemented open-loop signals that were specifically designed for active sensing. This was based on the observation that active sensing movements tend to exhibit velocities with a Gaussian distribution. Then, to investigate the theory that active sensing signals are generated under feedback control, which has been studied in the literature, we implemented it on our model. This was done in the form of a closed-loop signal using the state covariance matrix, which contains the state estimation information. In both of our experiments, results were obtained that supported our hypothesis, and the simulation results confirmed that these active sensing behaviors of fish enhance their state estimation performance. Furthermore, we demonstrate through comparison of results obtained from simulations of the open-loop and closed-loop active sensing signals that closed loop performance is superior at low refuge frequencies.
Benzer Tezler
- Uzaktan algılama verileriyle orman yangını analizi
Forest fire analysis with remote sensing data
COŞKUN ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİLİZ SUNAR
- Investigation of antimicrobial resistance in wild-type and stress-resistant Saccharomyces cerevisiae strains
Yaban-tip ve strese dirençli Saccharomyces cerevisiae suşlarında antimikrobiyal dirençliliğinin incelenmesi
RIZIQ NAHIDH ISMAEEL ALSAMAWI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
- İkinci Meşrutiyet döneminde kadınlar: İzmir örneği
Women of the Second Consitutional period: İzmir example
ÖZGE SOLMAZ
- Isolation of novel Quorum quenching bacteria for the control of membrane biofouling and the effect of Bacillus sp. T5 and Delftia sp. T6 on microbial community structure in membrane bioreactor
Membran biyotıkanmasının kontrolü amacıyla yeni Quorum quenching bakterilerinin izolasyonu ve Bacillus sp.T5/Delftia sp. T6 türlerinin membran biyoreaktördeki mikrobiyal komüniteye etkisinin belirlenmesi
BAHAR YAVUZTÜRK GÜL
Doktora
İngilizce
2018
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Social media data valuation model for disaster incidence mapping
Sosyal medya verilerinin afet olaylarının haritalanması için değerlendirme modeli
AYŞE GİZ GÜLNERMAN GENGEÇ
Doktora
İngilizce
2020
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİMMET KARAMAN