TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Birim | FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ |
| ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ (YL) (İNGİLİZCE) | |
| Kod | EE514 |
| Ad | Digital Twin and Data-Driven Modeling in Energy Systems |
| Dönem | 2026-2027 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Dönem | Bahar |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | Türkçe |
| Seviye | Belirsiz |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Prof. Dr. MEHMET TÜMAY |
| Dersin Öğretim Elemanı |
Güncel dönem ders programı henüz yapılmamıştır.
|
Dersin Amacı / Hedefi
Bu ders, enerji sistemlerinde dijital ikiz (Digital Twin) kavramını, veri odaklı modelleme tekniklerini ve bu iki yaklaşımın entegrasyonunu ele alır. Amaç; fiziksel sistemlerin sanal temsillerini oluşturmak, gerçek zamanlı veri ile beslenen modeller geliştirmek ve optimizasyon/karar destek süreçlerinde kullanmaktır.
Dersin İçeriği
Dijital ikiz kavramı ve enerji sistemlerindeki rolü Fiziksel modelleme vs. veri odaklı modelleme Hibrit modelleme yaklaşımları Veri toplama altyapıları ve sensör teknolojileri Zaman serisi veri analizi Makine öğrenmesi temelleri: Regresyon, sınıflandırma Derin öğrenme (LSTM, RNN) Kestirimci bakım (predictive maintenance) Anomali tespiti ve arıza teşhisi Enerji sistemlerinde dijital ikiz uygulamaları: Akıllı şebekeler EV şarj istasyonları Enerji depolama sistemleri Gerçek zamanlı veri işleme (stream processing: Spark, Flink) IoT ve haberleşme protokolleri (MQTT, OPC-UA) Bulut ve edge computing mimarileri Dijital ikiz platformları (FIWARE vb.) Güvenlik, veri bütünlüğü ve standardizasyon
Dersin Ön Koşulu
Ön Koşullar Temel programlama (Python/MATLAB) Lineer cebir ve istatistik Enerji sistemlerine giriş
Kaynaklar
Digital Twin: Enabling Technologies - Fuller et al. Digital Twin Driven Smart Manufacturing - Tao & Zhang
Notlar
Recent IEEE, Elsevier (Applied Energy, IEEE TSG, Energy AI) makaleleri FIWARE teknik dokümantasyonları - Apache Spark
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Dijital İkiz Kavramını Analiz Eder |
| ÖÇ02 | Veri Toplama ve İletişim Altyapılarını Yönetme |
| ÖÇ03 | Zaman Serisi Verilerini İşleme ve Analiz Eder |
| ÖÇ04 | Makine ve Derin Öğrenme Modelleri Geliştirir |
| ÖÇ05 | Enerji Sistemlerinde Uygulama Geliştirir |
| ÖÇ06 | Sistem Güvenliğini ve Standardizasyonu Sağlar |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Elektrik-elektronik mühendisliğinin temellerini oluşturan dalların en az birinde, bilgi düzeyini lisans düzeyinin ötesine çıkararak uzmanlaşabilme. | |
| PÖÇ02 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Uzmanlaştığı alanın içerdiği tüm konuların birlikte oluşturduğu bütünlüğü kavrayabilme. | |
| PÖÇ03 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Uzmanlaştığı alandaki mevcut bilimsel literatüre hakim olabilme ve takip edebilme | |
| PÖÇ04 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Alanının, ilişkili olduğu diğer dallarla olan disiplinlerarası etkileşimini kavrayabilme | 5 |
| PÖÇ05 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Kuramsal veya deneysel çalışma yapma becerisine sahip olabilme | |
| PÖÇ06 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Araştırma sonucunda edinilen bilgileri derleyerek bütünlüklü bir bilimsel metin oluşturabilme | |
| PÖÇ07 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Tez konusu üzerinde, danışmanının belirlediği çerçeve içinde, konunun gerektirdiği mantıksal bütünlüğe uygun olarak, programlı bir şekilde çalışabilme. | |
| PÖÇ08 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bilimsel veri tabanlarında literatür araştırması yapabilme; özelde, veri tabanlarını uygun ve doğru şekilde tarama ve listelenen unsurları değerlendirme, kategorize edebilme. | |
| PÖÇ09 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Uzmanlık alanında İngilizce olarak yazılmış bir bilimsel metni rahatlıkla okuyup anlayacak düzeyde İngilizce bilme | |
| PÖÇ10 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Uzmanlıştığı konudaki bilgileri, bir sunum formatında derleyip, anlaşılır ve etkin bir şekilde sunabilme. | |
| PÖÇ11 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bildiği bir programlama dilinde genelde belirli bir amaca yönelik, özelde uzmanlık alanı ile ilgili olan bir bilgisayar programı yazabilme | |
| PÖÇ12 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Alanı ile ilgili sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda yol gösterici olabilme, insiyatif alabilme | |
| PÖÇ13 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Uygun bir dil ve tarz ile insanlarla iletişim kurabilme | |
| PÖÇ14 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Uzmanlık alanı ile ilgili konularda proje, politika, süreç üretebilme ve bu öğeleri değerlendirme | 4 |
| PÖÇ15 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Mevcut araştırma deneyimine dayanarak yeni konularda da araştırma yapabilme |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Dijital İkiz (Digital Twin) Giriş | Dijital İkiz (Digital Twin) Giriş | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 2 | Modelleme Yaklaşımları | Modelleme Yaklaşımları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 3 | Veri Toplama ve IoT | Veri Toplama ve IoT | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 4 | Zaman Serisi Analizi | Zaman Serisi Analizi | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 5 | Makine Öğrenmesi - I | Makine Öğrenmesi - I | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 6 | Makine Öğrenmesi - II | Makine Öğrenmesi - II | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 7 | Derin Öğrenme Temelleri | Derin Öğrenme Temelleri | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 8 | Ara Sınavlar | Ölçme Yöntemleri: Ödev, Proje / Tasarım, Performans Değerlendirmesi |
|
| 9 | Kestirimci Bakım | Kestirimci Bakım | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 10 | Enerji Sistemlerinde Uygulamalar | Enerji Sistemlerinde Uygulamalar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 11 | Enerji Depolama ve Dijital İkiz | Enerji Depolama ve Dijital İkiz | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 12 | Büyük Veri ve İşleme | Büyük Veri ve İşleme | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 13 | Mimari ve Platformlar | Mimari ve Platformlar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 14 | Güvenlik ve Standardizasyon | Güvenlik ve Standardizasyon | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 15 | Proje Sunumları | Proje Sunumları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ölçme Yöntemleri: Ödev, Proje / Tasarım, Performans Değerlendirmesi |
|
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 17 | 3 | 51 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 6 | 12 | 72 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 6 | 3 | 18 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 2 | 2 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 2 | 2 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 145 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 5,80 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||