Ders Bilgileri

Ders Bilgileri
Ders Adı Kodu Dili Türü Yarıyıl T+U Saat Kredi AKTS
Yapay Zeka Sistemleri MEM388 Türkçe Zorunlu 6. Yarıyıl 3 + 0 3,0 5,0
Ön Koşul Dersleri
Dersin Seviyesi Lisans
Dersin Verilişi Yüz yüze
Dersin Koordinatörü Dr. Öğr. Üyesi GÖKAY ÇORUHLU
Dersi Veren(ler)
Dersin Amacı Bu dersin amacı, mekatronik mühendisliği öğrencilerine yapay zekanın temel kavramları ve alt dalları hakkında kapsamlı bilgi kazandırmaktır. Arama algoritmaları, kısıt tatmin problemleri, Prolog programlama dili, makine öğrenmesi, doğrusal ve lojistik regresyon, yapay sinir ağları ve derin öğrenme konuları hem teorik hem de mekatronik uygulamaları bağlamında ele alınmaktadır.
Dersin İçeriği Yapay zekanın tanımı ve kapsamı; yapay zekanın tarihsel gelişimi; yapay zeka türleri ve kategorileri; durum uzayı arama algoritmaları (BFS, DFS, UCS); sezgisel arama ve A* algoritması; kısıt tatmin problemleri (CSP); Prolog programlama dili ve aksiyon tabanlı planlama; makine öğrenmesine giriş ve ML türleri; doğrusal regresyon; lojistik regresyon ve sınıflandırma; kümeleme yöntemleri (denetimsiz öğrenme); yapay sinir ağları (ANN), aktivasyon fonksiyonları, geri yayılım; derin sinir ağları ve mekatronik uygulamaları.
Ders Öğrenme Kazanımları
# Öğrenme Kazanımı
1 Durum uzayı arama algoritmalarını (BFS, DFS, UCS, A*) anlama ve mekatronik problemlerine uygulayabilme.
2 Kısıt tatmin problemlerini ve çözüm yöntemlerini kavrayabilme
3 Makine öğrenmesi türlerini ve temel kavramlarını açıklayabilme; doğrusal/lojistik regresyon modellerini matematiksel olarak kurabilme, eğitebilme ve değerlendirebilme; K-means ile denetimsiz öğrenme problemlerini çözebilme.
4 Yapay sinir ağlarının temel bileşenlerini (katmanlar, aktivasyon fonksiyonları) ve geri yayılım algoritmasını anlayarak mekatronik uygulamalarına uygulayabilme; derin sinir ağı mimarilerini değerlendirebilme.
Ders Planı (Haftalık Konular)
Hafta Konular/Uygulamalar Yöntem
1. Hafta Yapay Zekanın Tanımı ve Kapsamı: YZ türleri ve kategorileri, mekatronik mühendisliğinde YZ uygulamaları, güncel YZ teknolojileri. Görüşme
2. Hafta Durum Uzayı Arama Algoritmaları I: Bilgilendirilmemiş arama stratejileri, BFS algoritmaları Görüşme
3. Hafta Durum Uzayı Arama Algoritmaları II: Bilgilendirilmemiş arama stratejileri, DFS ve UCS algoritmaları Görüşme
4. Hafta Durum Uzayı Arama Algoritmaları III: Bilgilendirilmiş arama stratejileri, sezgisel (heuristic) fonksiyon kavramı Görüşme
5. Hafta Kısıt Tatmin Problemleri (CSP) ve Prolog'a Giriş: CSP tanımı ve temel kavramlar, değişkenler, alanlar ve kısıtlar Görüşme
6. Hafta Prolog ve Aksiyon Tabanlı Planlama Görüşme
7. Hafta Makine Öğrenmesine Giriş: ML tanımı ve uygulama alanları, ML sistem türleri — Denetimli Öğrenme, Denetimsiz Öğrenme, Pekiştirmeli Öğrenme Görüşme
8. Hafta Doğrusal Regresyon: gradyan iniş optimizasyonu, eğitim süreci, model değerlendirme Görüşme
9. Hafta Lojistik Regresyon ve Sınıflandırma Görüşme
10. Hafta Kümeleme (Denetimsiz Öğrenme): Denetimsiz öğrenme kavramı, K-means algoritması Görüşme
11. Hafta Yapay Sinir Ağları I — Temel Kavramlar: aktivasyon fonksiyonları, giriş/gizli/çıkış katmanları Görüşme
12. Hafta Yapay Sinir Ağları II — Eğitim, Geri yayılım (backpropagation) algoritması Görüşme
13. Hafta Yapay Sinir Ağları III — Mekatronik Uygulamaları Görüşme
14. Hafta Derin Öğrenme — Derin Sinir Ağları Görüşme
*Ara sınav ve final sınav tarihleri 14 haftalık ders işleyiş planında belirtilmemiştir. Ara sınav ve final sınav tarihleri Üniversitemiz Senatosu kararı ile akademik takvimde belirtilen tarihlerde yapılmaktadır.
Ders - Program Yeterlilikleri İlişkileri
No Program Yeterlilikleri Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Matematik, fen ve mühendislik bilgilerini Mekatronik Mühendisliği alanında uygulama becerisi kazandırmak
2 Bir Mekatronik sistemin tümünü veya bir bileşenini, gerçekçi koşullar altında tasarlama ve geliştirme becerisi kazandırmak
3 Mühendislik problemlerini tanımlama, modelleme ve çözme becerisi kazandırmak.
Dersin Öğrenme Kazanımlarının Program Yeterlilikleri İle İlişkisi
Program Yeterlilik DK1 DK2 DK3 DK4
PY1 3 3 3 3
PY2 3 3 3 3
PY3 5 5 5 5
Kaynaklar
Ders Kitabı veya Notu Ders Kitabı veya Ders Notu bulunmamaktadır.
Diğer Kaynaklar
  • Stuart Russell, Peter Norvig, Artificial Intelligence: A Modern Approach, 4. Baskı, Pearson, 2020.
  • Aurélien Géron, Hands-On Machine Learning with Scikit-Learn, Keras, and TensorFlow, 3. Baskı, O'Reilly Media, 2022.
  • Google, Machine Learning Crash Course
AKTS / İş Yükü Tablosu
AKTS / İş Yükü Tablosu Sayısı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü (Saat)
Ders İçi
Ders Saati (14 Hafta) 14 2 28
Ders Dışı
Ön Hazırlık, Pekiştirme Çalışmaları 10 1 10
Sınavlar
Ara Sınav 1 40 40
Final 1 49,5 49,5
Toplam İş Yükü 127,5
*AKTS = (Toplam İş Yükü) / 25,5 Dersin AKTS Kredisi 5,0