Program tanımları
BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ DOKTORA PROGRAMI
Kredi koşulları:
Program 24 kredilik 8 ders, sözlü ve yazılı yeterlilik sınavı, bir tez önerisi sunumu, Doktora Tezi Çalışması dersi (BİL699) ve doktora tezinden oluşmaktadır. Lisan üstü dersler 3 temel alan ve seçmeli dersler gruplarından oluşur. Öğrenciler her alandan birer ders ve Seçmeli grubundan 5 ders almalıdır. Öğrencilerin Y.Lisans döneminde aldıkları dersler alan dersleri şartını sağlıyorsa, bunların yerine, istedikleri gruptan başka dersler alabilirler. Temel alanlar ve altındaki dersler aşağıda verilmiştir.
DERS İÇERİKLERİ
BİL699 Tez Çalışması (Kredisiz)
Doktora Tezi çalışması
Yazılım alan dersleri
1. BİL 511 Nesnesel Tasarım ve Programlama (3-0)3
Java dili ve nesnesel programlama kavramları. Nesnesel tasarım süreçleri. Sınıf tasarımı. Arayüz türü ve polimorfizm. Örüntüler ve grafik arayüz (GUI) programlama. Kalıt ve soyut sınıflar. Java Object modeli ve çerçeveler. Thread programlama. Diğer tasarım örüntüleri.
2. BİL 513 İnternet Programlama (3-0)3
İnternet programlama ortamları. HTML ve DHTML ile sayfa Tasarımı. Javascript. Web Sunucular. CGI, SSI, SSL, Cookiler ve XML. Yinelemeli İnternet uygulamaları geliştirme. Gelişmekte olan web programlama modelleri. Web servisleri ve Ajax. Dinamik web sayfaları geliştirmek. PHP dili.
3. BİL 515 Java ve C# ile İleri Düzey Nesnesel Programlama (3-0)3
Java ve C# dilleri ile nesnesel programlama kavramları. UML ile nesnesel program tasarımı. Kural dışı durumlar (exceptions), alt-programlama, giriş/çıkış, kütükler ve akıntılar (streams). İş parçacıkları (threads), ve çöp toplama (garbage collection), ağlar, soketler, ve paketler. Java API paketleri. Applet’ler. AWT, JFC swing. Veritabanı bağlanabilirliği. Web programlama. Servlet’ler. HTTP Servlet temelleri. Servlet’lerin yaşam döngüsü. Servlet istemcileri olarak Applet’ler ve DHTML. Oturum yönetimi. JSP’ye giriş.
4. BİL 582 Yazılım Mühendisliği (3-0)3
Yazılım proje yönetimi: ölçütler, tahminler ve planlama. Yazılım gereksinim analizi teknikleri. Yazılım tasarım teknikleri. Yazılım uyarlama. Yazılım kalite güvencesi. Yazılım muayene ve bakımı. Case teknolojilerinin karşılaştırması.
5. BİL 584 Yazılım Proje Yönetimi (3-0)3
Proje Yönetimine genel bir bakış. Planlama süreci. Kestirim ve bütçeleme süreçleri. Zamanlama süreci. Risk ve değişim yönetimi. Gelişim yönetimi. Proje denetimi. Sistem deneme süreci. Proje başarım ölçütleri.
Sistem alan dersleri
1. BİL 552 İnternet Mimarisi (3-0)3
Adresleme. Protokoller. Sunucular. PPP ve Erişim Yöntemleri. İnternet Omurgası. VPN, Mobile IP ve VoIP. İnternet Ağ Yönetimi
2. BİL 553 İnternet ve Veri Güvenliği (3-0)3
Şifreleme Teknikleri ve Algoritmaları. Açık- anahtarlamalı şifreleme. Sayısal İmza. Ağ Güvenliği ve Virusler. Ateş Duvarları ve İnternet Veri Güvenliği teknikleri.
3. BİL 556 Telekom Sistemleri (3-0)3
Temel kavramlar, modülasyon, gürültü, sayısal iletim- örnekleme. PCM, E1/E3 uygulamaları, PDH, SDH ağları, anahtarlama sistemleri, ISDN, protokoller ve standartlar, genişbant ISDN ve ATM, telsiz haberleşmesi.
4. BİL 557 Kablosuz Ağlar (3-0)3
Kablosuz iletişim temelleri. Modülasyon. Çoklu erişim metotları. Kablosuz LAN, IEEE 802.11 ve Bluetooth. Kablosuz ağ tabakası. Tasarsız (ad hoc) ağlar. Kablosuz ağların güvenliği.
5. BİL 565 Bilgisayar Mimarisi (3-0)3
Boru hattı tekniği. Boru hattı tekniğinin mikroişlemcilere uyarlanması: komut hattı. Veri yönlendirme, devingen zamanlama, yazmaçların yeniden adlandırılması, tahmine dayalı yürütüm. Yazılımla zamanlama: yazımlım boru hatları, döngülerin açılması. Sırasız işlem yapan işlemcilerde kesmelerin desteklenmesi. Atlama komutlarının sonuçlarının tahmininde kullanılan çağdaş yöntemler. Çok yollu (bir çevirimde birden fazla komut işleyen) işlemcilerin özellikleri ve tasarım sorunları. Bellek dizgeleri: DRAM, önbellek, sanal bellek, TLB, İz belleği. Çok Uzun Komut Sözcüklü (ÇUKS – VLIW) mimariler ve EPIC. Çoklu kullanım (simultaneous multithreading) ve çok çekirdekli işlemciler. Örnek işlemciler: Pentium 3, Pentium 4, Alpha 264, Itanium.
Teori alan dersleri
1. BİL 512 Programlama Dilleri Teorisi (3-0)3
Programlama dillerinin tarihçesi. Fonksiyonlar, özyineleme ve listeler. Temel kuramsal kavramlar. Alt-programlar, veri tipleri, bellek organizasyonu, ve denetim. Birimsellik, ve nesnesel programlama kavramları. Koşutzamanlılık ve mantıkal programlama.
2. BİL 514 Hesaplama Kuramı (3-0)3
Turing makineleri. Church-Turing tezi. Karar verilebilen ve verilemeyen problemler. İndirgeme. Özyineleme teoremi. Zaman/alan karmaşıklıkları ve sınıfları. NP-eksiklik ve ispatlama yöntemleri.
3. BİL 516 Biçimsel Diller ve Otomata (3-0)3
Sonlu otomata: Deterministik sonlu otomata; Deterministik olmayan sonlu otomata.Düzenli ifadeler; Sonlu otomata algoritmaları. Bağlam-duyarsız diller. Ayrıştırma, Pushdown otomata. Diller ve otomata. Bağlam-duyarlı diller. Chomsky normal formu. Turing makineleri. Karar verilemeyen problemler.
4. BİL 517 Derleyiciler (3-0)3
Derleyiciler ve yorumlayıcılar. Tek-geçişli ve çift-geçişli dil çeviriciler. Lexical analiz. Yukarıdan-aşağıya ayrıştırma ve LL(1) gramerleri.Özyinelemeli iniş yöntemi. Aşağıdan-yukarıya ayrıştırma. Kaydırma azaltma tekniği. Operatör öncelik grameri. LR(0) ve SLR(1) gramerleri. Sözdizimsel çeviri. Hata işleme ve hatadan kurtarma. Bellek ayırımı. Statik ve dinamik ayırımlar. Kod üretme. Derleyicilerde optimizasyon yöntemleri. Tarayıcı ve ayırıcı üreticiler.
5. BİL 531 Algoritma Tasarım ve Analizi (3-0)3
Algoritmaların analiz ve tasarımı. O-notasyonu. Böl ve fethet algoritmaları. Dinamik programlama. Backtracing ve Branch & Bound yöntemleri. Alt sınır teorisi. Sıralama ve arama algoritmalarının matematiksel karmaşıklığı. Grafik algoritmaları. NP-zor ve NP-tam problemleri. Temel NPC problemleri. Dizgi işleme algoritmalarının analizi. Paralel algoritmalara giriş.
6. BİL 510 Bilgi Kuramı (3-0)3
Bilgi bilimine giriş. Bilgi ölçütleri. Sıfır-hatalı veri sıkıştırma. I-ölçütü. Markov yapıları. Kanal kapasitesi. Orn çarpıklık teorisi. Blahut-Arimoto Algoritmaları. Tek-kaynaklı ve çok-kaynaklı ağ kodlama. Bilgi eşitsizlikleri. Shannon-Tipi eşitsizlikler.
Seçmeli Dersler
Anabilim dalı başkanlığının onayı ile diğer anabilim dallarından da en çok 2 ders alınabilir. Birden fazla alınan alan dersi, seçmeli ders olarak sayılabilir.
1. BİL 508 Web Tasarımı ve Geliştirimi (3-0)3
Web sitesi planlamak. Görüntüleme ve dolaşma tasarımı. Tasarımı geliştirme. Metin, sayı, ve görüntülerim toplanması ve hazırlanması. Çokluortam elemanlarının, formların ve veritabanlarının hazırlanması. Araç yazılım seçilmesi. Dosyaların organizasyonu. Şablon yaratmak. Sayfaların toplanması. Sitenin denenmesi ve ağa eklenmesi.
2. BİL 519 Web Servisleri (3-0)3
Web servisleri teknolojisi ve standartlar, XML, SOAP, WSDL, UDDI, BPEL. Web servisleri kullanarak dağıtık sistemler kurmak. Web servisleri ile web uygulamaları geliştirmek, iş akışları modellemek.
3. BİL 532 Sayısal Yöntemler (3-0)3
Yaklaşım ve yuvarlama kesme yanlışları. Kesme yanlışları ve Taylor serileri. Eşitliklerin köklerinin yaklaştırılması: Sınırlama yöntemleri: Bisection ve Regula-Falsi yöntemleri. Açık yöntemler: Sabit nokta yinelemesi, Newton-Raphson ve Secant yöntemleri.. Polinomların köklerinin bulunması: Müeller, Bairstow yöntemleri. Doğrusal cebirsel eşitliklerin çözümü: Gauss eliminasyon yöntemi, LU ayrıştırması ve matrisin tersi işlemleri. Özel matrisler ve Gauss-Seidel yineleme yöntemi. Sistemlerin kondisyon sayısı ve yanılgı analizi. Özdeğerlerin yaklaştırılması. İçkesim ve dışkesim yöntemleri. Fourier yaklaşımı. Sayısal integrasyon ve türevleme. Adi diferansiyel denklemlerin çözümü: Runge-Kutta yöntemleri. Katı denklemler.
4. BİL 533 Paralel Hesaplama (3-0)3
Paralel programlamaya giriş: genel kavramlar. Bilgisayarların sınıflandırılması. Paralel hesaplama modelleri. Başarım modelleme. Paralel bilgisayarlarda verilerin düzenlenmesi ve saklanması. Veri işlemede koşutluk. SIMD/MIMD tekniklerini kullanan mimariler. Paralel algoritmalar: Arama ve en uygun şekle sokma algoritmaları, dinamik programlama algoritmaları, sık matris algoritmaları. Sıralama ve grafik algoritmaları, FFT algoritması. Paralel hesaplamaya ihtiyaç duyan sorunlar ve bu sorunların gerçek hayattaki çözümleri. İşlemci eşgüdümünün sağlanması ve veri tutarlılığı.
5. BİL 541 Yapay Us (3-0)3
Akıllı aracılar. Problem çözümünde arama yöntemleri. Bilgilendirilmiş ve bilgilendirilmemiş arama yöntemleri. Keşif yöntemleri. Kısıt yerine getirme problemleri. Oyun oynama. Bilgi ve akıl yürütme: Birinci derece mantık. Bilgi gösterimi. Öğrenme. Seçilmiş konular: Yapay Sinir Ağları ve genetik algoritmalar.
6. BİL 542 Yapay Sinir Ağları (3-0)3
Yapay sinir ağlarına (YSA) giriş. YSA'lerin temel kavramları ve modelleri; YSA modelleri, Yapay sinir öğrenme kuralları. Sinir algoritmaları ve sistemlerinin uygulamaları. Sinir ağlarının gerçeklenmesi.
7. BİL 543 Uzman Sistemler (3-0)3
Uzman sistemlere giriş, uzman sistemlerin temel özellikleri, bilgi gösterimi, kural tabanlı uzman sistemler, kural tabanlı uzman sistemlerde belirsizlik yönetimi, bulanık kümeler, bulanık mantık, bulanık uzman sistemler, çerçeve tabanlı uzman sistemler, bilgi mühendisliği ve veri madenciliği.
8. BİL 544 Akıllı Sistemler (3-0)3
Akıllı sistemlerin temel özellikleri, makinelerde öğrenme işlemi, akıllı sistem tasarımı, olasılıksal çıkarım ve Bayes Karar ağları, uzman sistemler temelleri, yapay sinir ağları temelleri, genetik algoritmalar ve evrimsel programlama temelleri, melez akıllı sistemler, doğal dil çözümlemesi.
9. BİL 545 Çok Etmenli Sistemler (3-0)3
Etmenin tanımı. Çok etmenli sistemlerin özellikleri ve avantajları. Çok etmenli sistem modelleri. Çok etmenli sistemlerde iletişim ve etkileşim mekanizmaları. Çok etmenli sistemlerde koordinasyon ve organizasyon şemaları. İşbirlikli ve rakip çok etmenli ortamlar.
10. BİL 546 Semantik Web (3-0)3
Gelecek nesil web, web üzerindeki verilerin anlamlandırılması, daha akıllı ve etkin bir şekilde web bilgilerinin yönetimi, kullanımı, ve uygulamaların desteklenmesi. Metadata standartları, XML, RDF, DAML ve metadata işleme; ontolojiler, semantic web uygulamaları.
11. BİL 549 Öznitelik Çıkarımı (3-0)3
Veri işleme ve normalleştirme, sınıflar arası uzaklık karşılaştırma temelleri, işlenmemiş veriden öznitelik yaratma teknikleri, veri dönüşümleri, Ayrık Fourier Dönüşümü (DFT), Karhunen-Loeve Dönüşümü, tekil değer ayrıştırması (SVD), bağımsız bileşen analizi (ICA), Ayrık zamanlı dalgacık dönüşümü (DTWT), yerel öznitelik çıkarımı, şekil ve büyüklük öznitelikleri, görüntü ve ses öznitelikleri temelleri.
12. BİL 551 Veri İletişimi ve Bilgisayar Ağları (3-0)3
Temel kavramlar, OSI modeli ve katmanlar, Protokoller, sinyal kavramları, Yağları, Geniş alan ağları, Yönlendirme, Internet Protokolleri, Kablosuz Ağlar ve protokolleri.
13. BİL 554 İnternet’te Uygulama Geliştirme (3-0)3
İnternet tabanlı uygulamalar. Internet uygulamaları tasarımına giriş. Dinamik içerik yaratma, görsel ve ağ tasarım ilkeleri, script dilleri, ağ için veritabanı geliştirme. Ağ sunucu yönetimi ve güvenlik konuları. Bir internet tabanlı programlama dili ile uygulama.
14. BİL 555 Çoklu Ortam Sistemleri (3-0)3
Çoklu ortam sistemlerinin yazılım donanım gereksinimleri, Veri türleri, Veri sıkıştırma yöntemleri, Çoklu ortam veri iletişimi, işletim sistemleri, çokluortam verilerinin saklanması, çağrılması, Mobil çokluortam sistemleri.
15. BİL 550 VOİP ve IPTV (3 - 0) 3
Yüksek hızlı IP ağ teknolojileri. IP omurga teknolojileri. MPLS, ATM ve SIP protokolü. VoİP uygulamaları. Servis Kalitesi. VoİP uygulamasında güvenlik. NAT geçişi. Mobil IP. Erişim teknolojileri ve IPTV.
16. BİL 558 Gezgin Tasarsız Ağlar (3-0)3
Gezgin Tasarsız Ağlarda yönlendirme, Gezgin Tasarsız Ağlarda topoloji kontrolü, Gezgin Tasarsız Ağlarda enerji verimliliği, Gezgin Tasarsız Ağlarda QoS, Gezgin Tasarsız Ağ standartları (IEEE 802.11 vs.), Gezgin Tasarsız Ağlarda kaynak yönetimi, Gezgin Tasarsız Ağlarda güvenlik.
17. BİL 559 Kablosuz Algılayıcı Ağları (3-0)3
Algılayıcı ağlarında uygulamaya özel tasarım olgusu ve örnek tasarımlar, Algılayıcı ağlarında enerji verimli yönlendirme, Algılayıcı ağlarında kalite enerji ödünleşmesi, Algılayıcı ağları ve gezgin tasarsız ağların ortaklaşa çalışması, Algılayıcı ağı standartları, Algılayıcı ağlarında güvenlik, Algılayıcı ağlarında kümeleme, Algılayıcı ağları ve veritabanları.
18. BİL 561 Görüntü İşleme ve Tanıma (3-0)3
Görüntü işleme temel kavramları, sayısal görüntü işleme işleçleri, görüntü seviyeleme ve histogram, görüntü filtreleme, görüntü dönüşümleri, kenar tespit etme, morfolojik işleçler, görüntü bölütleme teknikleri, görüntülerde öznitelik çıkarımı, doku çözümlemesi, şablon eşleme, görüntü analizi ve nesne tespiti.
19. BİL 562 Mikroişlemciler (3-0)3
Mikroişlemcinin tanımı. Uygulama alanları ve kullanılış biçimi. 32 bit ve 64 bit Mikroişlemci sistemleri. Makine (Assembly) dili, zamanlama ve kesmeler. paralel ara yüzler. Seri ara yüzler. Bellek kodlama. Gömülü sistemler. Mikroişlemci mimarisine giriş.
20. BİL 563 Sayısal Sinyal İşleme (3-0)3
Sinyal ve sistemlerin Frekans ve ayrık domen tanımları. Ayrık Fourier ve Z- dönüştürümü. Örnekleme ve yeniden yapılandırma. Sayısal süzgeçler ve süzgeç tasarlama teknikleri. FIR, IIR, FFT ve uygulamaları. En uygun biçimde süzme ve doğrusal tahmin. DSP işlemcilerinin mimarisi ve programlaması.
21. BİL 564 Örüntü Tanıma (3-0)3
Makina algılaması. Parametre tahmini. Öğrenme ve lineer ayrıştırma fonksiyonları. Öbekleme. Mizansen analizi. Bayes karar verme teorisi. Parametrik olmayan teknikler. Örüntü tanımlama uygulamaları.
22. BİL 566 İleri Bilgisayar Mimarisi (3-0)3
Düşük güç tüketimi için mimari düzeyinde uygulanan teknikler; işlemci başarımı ve güç tüketimi arasındaki ilişki. Mikroişlemcilerde dayanıklılık ve güvenilirlik: Geçici ve kalıcı hatalar. Verilerin önbelleğe önceden getirilmesi teknikleri. Çok kümeli, çok çekirdekli işlemciler. İşlemcilerde çoklu kullanım (multithreading) ve tahmine dayalı çoklu kullanım. Sanal makineler. Program dönemlerinin tespit edilmesi ve bu dönemlere kendini uyduran işlemcilerin tasarımı. Mikromimari düzeyinde manyetik gürültü önleme teknikleri. Aynı anda çok yüksek sayıda komut işleyebilen bilgisayarlardaki karmaşıklık sorunları. Derleyici ve mikroişlemci ilişkisini kullanan teknikler.
23. BİL 567 Biometrik Tanıma (3-0)3
Biometrik tanıma temelleri ve başlıca yöntemler, parmak izi tanıma teknikleri, parmak izi öznitelik tespiti ve çıkarımı, otomatik parmak izi tanıma sistemleri, yüz tanıma teknikleri, yüz öznitelikleri tespiti ve çıkarımı, otomatik yüz tanıma sistemleri, ses tanıma teknikleri, ses öznitelikleri tespiti ve çıkarımı, konuşma tanıma sistemleri, konuşmacı tanıma teknikleri, iris tanıma tekniği, iris öznitelikleri tespiti ve çıkarımı, hareket analizi, video görüntülerinden hareket tespit teknikleri, hareketli nesne tanıma.
24. BİL 568 İzinsiz Giriş Sezinleme Sistemleri (3-0)3
Bilgisayar güvenliğine giriş. İzinsiz giriş sezinlemeye bakış. Bilgisayar ve ağlara yönelik tehditler. Anormal ve kullanım dışı girişlerin sezinlenmesi. Otomatik öğreme teknikleri ile izinsiz giriş sezinleme. Çok adımlı saldırılarda ininti metotları.
25. BİL569 Çok Büyük Ölçekli Tümleşik Devre Tasarımına Giriş (3-0)3
Çok yüksek ölçekli tümleşik devrelerin çabuk tasarlanması ve üretilmesi için tasarım yöntemleri. MOS teknolojosi ve mantıksal devre tasarımı. Yapısal tasarım. Tasarım kuralları, silikon maskesi çıkarma süreci. Tasarım araçları: dizilim, tasarım kurallarının denetimi, mantık ve devre benzetimi. Zamanlama, deneme. Örnek devrelerin geliştirilmesi ve çizilmesi için tasarılar.
26. BİL560 Sayısal Sistem Tasarımı (3-0)3
Donanım Tanımlama Dillerini (VHDL, Verilog HDL) kullanarak yazmaç aktarımı düzeyinde çok büyük ölçekli devre tasarımı ve sentezlenmesi. Verilogla programlama ve benzetimin temelleri. Verilog programlama yoluyla devre sentezleme. İleri Verilog kullanma yöntemleri. Yazmaç aktarımı düzeyinde sentezlemeye giriş. Sanayide kullanılan sentezleme araçları ile büyük ölçekli bir devre tasarlamayı ve sentezlemeyi gerektirecek bir dönem sonu tasarısı. Sentezlemeden önce ve sentezlemeden sonra sonuçların donanım tanımlama dilleriyle doğrulanması.
27. BİL 572 Web Veritabanı Tasarımı (3-0)3
Web programlama teknikleri kullanarak veritabanlarına ulaşmak ve veritabanı destekli web uygulamaları geliştirmek.
28. BİL 573 Veri Madenciliği (3-0)3
Veri ambarı ve çevrimiçi analitik işleme. Zaman serileri analizi. Verinin ön işlemden geçirilmesi. Veri madenciliği görevlerinin analizi. Gruplama. Birliktelik ve kural çıkarımı. Sınıflandırma ve tahmin. Dizisel analiz ve veri madenciliği uygulamaları.
29. BİL 578 Bilişim Sistemlerinde İleri Konular (3-0)3
Veri tabanı sistemlerinde ileri veri işleme teknikleri, OLAP, orgu optimizasyonu, çok boyutlu sorgular. Federe veri tabanı sistemleri. Veri akımı (data streams). XML ve Java. Sensör ağlar ve veri. P2P sistemler.
30. BİL 579 Karar Destek Sistemleri (3-0)3
Karar vermede bilgisayar desteği. Karar destek sistemlerinin yapısı ve öğeleri. Uzman sistemlerin analizi. Karar destek sistemi yazılımları ve kullanımı. Karar destek sistemlerinin uygulamaları. Karar destek sistemlerinin performans analizi.
31. BİL 583 Nesnesel Bilgi Sistemleri Tasarımı (3-0)3
Klasik ve modern metodlar, yazılım geliştirme metodlarının karşılaştırmalı analizi. Bilgi sistemleri geliştirmede nesnesel analiz ve tasarım teknikleri. UML (Unified Modelling Language) ‘e giriş. UML ile analiz ve tasarım.
32. BİL 585 Yazılım Doğrulama ve Geçerleme (3-0)3
Doğrulama ve Geçerlemenin Yazılım Geliştirmede ve Kalite Güvencesinde yeri. Doğrulama teknikleri ve uygulamaları. Doğrulama sürecinin kestirilmesi, yönetimi ve iyileştirilmesi. Geçerleme teknikleri ve uygulamaları. Test Planlanması ve Araçlar. Geçerleme sürecinin kestirilmesi, yönetimi ve iyileştirilmesi.
33. BİL590 Hatalar Karşı Dayanıklı Sistem Tasarımı (3-0)3
Donanımdaki hataların tanımlanması; hataların türleri ve nedenleri. Hataların modellenmesi. Fazla bilgi tutarak hataların belirlenmesi ve düzeltilmesi yöntemleri. Dayanıklılığın ölçümü. Hata belirleme ve hatar düzeltme kodları. Kendi kendini denetleyen devreler. Hatanın incelenmesi. Yazılımla hatalara karşı güvenilirlik sağlama. Özel durumların incelenmesi.
34. BİL595 Biyoenformatik (3-0)3
Moleküler biyolojiye giriş. .biyoenformatik problemleri. Gen bulma ve detaylandırma. Yüksek ölçekli RNA, protein ölçümleri ve analizleri. DNA sıralıları hizalama. Filogenetik ağaçlar. Motif bulma. Algoritma tasarımı, biyo veritabanları ve modelleme.
