İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ,........................................................................................................................................................

1.BÖLÜMTEZ ÖZETLERİ1.1 Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı...................................................................................1.2 Fizik Anabilim Dalı.........................................................................................................................1.3 Biyoloji Anabilim Dalı....................................................................................................................1.4 Matematik Anabilim Dalı................................................................................................................1.5 Moleküler Biyoloji ve Genetik Anabilim Dalı................................................................................1.61.7 Orman Mühendisliği Anabilim Dalı................................................................................................1.8 Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı.................................................................................1.9 Peyzaj Mimarlığı Anabilim Dalı.....................................................................................................1.10 Kimya Anabilim Dalı......................................................................................................................1.11 Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı................................................................................................1.12 Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı................................................................................................1.13 Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı..............................................................................................1.14 Makine Mühendisliği Anabilim Dalı...............................................................................................1.15 Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı.............................................................................................1.16 Bilgisayar Bilimleri Mühendisliği Anabilim Dalı...........................................................................1.17 Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı.................................................................................................1.181.19 Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı............................................................................1.20 İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı.................................................................................................1.21 Maden Mühendisliği Anabilim Dalı................................................................................................1.22 Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı.......................................................................1.23 Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Anabilim Dalı....................................................................1.24 Savunma Teknolojileri Anabilim Dalı.............................................................................................1.25 Biyomedikal Mühendisliği Anabilim Dalı......................................................................................1.261.27 Su Ürünleri Yetiştiriciliği Anabilim Dalı........................................................................................1.28 Su Ürünleri Temel Bilimleri Anabilim Dalı....................................................................................1.29 Su Ürünleri Avlama ve İşleme Teknolojisi Anabilim Dalı.............................................................1.30 Enformatik..........................................................................................................................................

ASTRONOMİ VE UZAY BİLİMLERİ ANABİLİM DALI  

GÜNEŞ Orhan

Tez Adı : Seçilmiş Galaktik Açık Yıldız Kümelerinin Dinamik EvrimiDanışman : Prof. Dr. Yüksel KARATAŞAnabilim Dalı : Astronomi ve Uzay BilimleriProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Yüksel KARATAŞ

Prof. Dr. İbrahim KÜÇÜK Prof. Dr. Tansel AK Doç. Dr. Kadri YAKUT Doç. Dr. Selçuk BİLİR

Seçilmiş Galaktik Açık Yıldız Kümelerinin Dinamik Evrimi

Bu doktora tez çalışmasında, Yaş ≥ 100 Myıl olan 40 açık yıldız kümesinin olası küme üyeleri 2MASS JHKs fotometrik verilerine uygulanan istatistiksel Alan Yıldızı Temizleme Yöntemi yardımıyla belirlenmiştir. Kümelerin (J-H) - J renk-parlaklık diyagramlarının Padova eşyaş eğrileri ile çakıştırılmasından renk artıkları E(J-H) ve E(B-V), Yaş, uzaklık modülü (m-M)J, Güneş’e uzaklık d, eş zamanlı olarak elde edilmiştir. Yapısal parametreler gözlenen radyal yoğunluk profillerinin iki parametreli King profilleri ile çakıştırılmasından tayin edilmiştir.

Dynamical Evolution of Selected Galactic Open Star Clusters

In this doctoral thesis, probable cluster members of 40 open clusters with Age ≥ 100 Myr have  been selected by means of statistical field star decontamination applied to 2MASS JHKs photometric data. By fitting Padova isochrones to (J-H) - J  diagrams, the interstellar reddening E(J-H), and consequently, E(B-V), the apparent distance modulus (m-M)v, the distance (d), and the age (A) of these clusters have been inferred simultaneously. Structural parameters have been derived by fitting theoretical King profiles to the observed stellar radial density profiles.

FİZİK ANABİLİM DALI

ŞEN Sercan

Tez Adı : CMS Deneyinde Geniş Çabukluk Açıklığı Olaylarının AraştırılmasıDanışman : Prof. Dr. K. Gediz AKDENİZAnabilim Dalı : FizikProgramı : Yüksek Enerji ve Plazma FiziğiMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. K. Gediz AKDENİZ

Prof. Dr. Haşim MUTUŞ Prof. Dr. Hasan TATLIPINAR Doç. Dr. Ekrem AYDINER Doç. Dr. Taylan YETKİN

CMS Deneyinde Geniş Çabukluk Açıklığı Olaylarının Araştırılması

LHC’deki CMS dedektörünün minimum tetikleme veri örnekleri kullanılarak √s=7 TeV’deki proton-proton çarpışmalarında ileri geniş çabukluk açıklığının diferansiyel tesir kesiti (dσ /dΔηF) ölçüldü. Veri örneklerinin toplam parlaklığı 20.322 μ b−1’na karşılık gelmektedir. Küçük çabukluk açıklığı büyüklüklerinde kırınım olmayan katkının exponansiyel olarak düştüğü gözlendi ve Δ ηF>3 olayları için diferansiyel tesir kesiti açıklık büyüklüğü birimi başına yaklaşık 1 mb olarak ölçüldü. Ayrıca, CMS detektörünün ileri çabukluk bölgelerindeki enerji akışı (dE /dη) √s=0.9 , 2.36 ve 7 TeV pp çarpışmalarında farklı olay sınıfları için ölçüldü. Ölçümler 3.15 < |η| < 4.9 sanki-çabukluk bölgesinde minimum tetikleme olayları ve en azından iki yüksek-momentumlu jet içeren olaylar için yapıldı ve sonuçlar çeşitli Monte Carlo olay üreteçlerinin öngörüleri ile karşılaştırıldı.

Investigation of Large Rapidity Gap Events at CMS Experiment

The differantial cross section of forward rapidity gaps (dσ /dΔηF) is measured in proton-proton collisions at √s=7 TeV using minimum bias data sample of CMS detector at the LHC. The data sample corresponds to an integrated luminosity of 20.322 μ b−1. An exponantial falling non-diffraction contribution is observed at small rapidity gap sizes and the differantial cross section for events Δ ηF>3 is approxtimately measured as 1 mb per unit of gap size. In addition, the energy flow (dE /dη) in the forward rapidity regions of CMS detector is measured for different event classes at √s=0.9 , 2.36 and 7 TeV pp collisions. The measurements are made in the pseudorapidity range 3.15 < |η| < 4.9 for minimum-bias events and events with at least two high-momentum jets, and the results are compared to the predictions of various Monte Carlo event generators.

ULUYAZI Gülçin

Tez Adı : Zar-Evren Modellerinde Zara-Dayalı Ve Bulka – Dayalı Çözümlerin Eşdeğerliliğinin Araştırılması

Danışman : Prof. Dr. Haşim MutuşAnabilim Dalı : FizikProgramı : Matematiksel FizikMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Haşim Mutuş Prof. Dr. Şehsuvar Zebitay Prof. Dr. Ömer Oğuz Prof. Dr. Gediz K. Akdeniz Prof. Dr. Hasan Tatlıpınar

Zar-Evren Modellerinde Zara-Dayalı Ve Bulka – Dayalı Çözümlerin Eşdeğerliliğinin Araştırılması

Kozmolojide zar-evren modellerinin ele alınmasında iki yaklaşım mevcuttur: zara-dayalı veya bulka-dayalı yaklaşım. Zara-dayalı yaklaşımda, zar, bir koordinat sistemi üzerinde sabit seçilirken, bulka-dayalı yaklaşımda ekstra boyut doğrultusunda hareket ettiği için artık statik değildir.

Tezde öncelikle zar-evren modellerinin matematiksel altyapısı sunulmuş, ardından bulka-dayalı yaklaşımdan zara-dayalı yaklaşıma geçişi gösteren formalizm mümkün en genel anizotropik hal için inşa edilmiştir. Elde edilen ifadelerin, literatürde bu iki yaklaşımın eşdeğerliğinin Scw-AdS uzayı için gösterildiği [33] durumu kapsadığı gösterilmiştir. Hesapların sonucunda, en genel anizotropik bulka-dayalı metriğin eşdeğerinin, anizotropik Gaussal Normal Koordinatlar formunda olduğu bulunmuştur.

Dönüşümün etkilerini göstermek amacıyla, çözümlerini kendimiz bulduğumuz bir anizotropik model, bir de literatürden seçilmiş izotropik model ele alınarak bulka-dayalı yaklaşımdan hareketle, bu modellerin zara-dayalı eşdeğerleri bulunmuştur. Son olarak, her iki yaklaşımda verilen uzay-zamanın özellikleri, literatürdeki diğer modellerle karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.  

Investıgatıons of The Equıvalence of The Brane-Based and The Bulk-Based Solutıons In Brane-World Models

There are two different approaches to handle brane-world models: brane-based or bulk-based. In the brane-based approach, the brane is chosen to be fixed on a coordinate system, whereas in the bulk-based approach it is no longer static as it moves along the extra dimension.

We first present mathematical background of brane-world models and then construct the formulas for the most generalized representation of static anisotropic model providing the transformation of the bulk-based approach to the brane-based one. It was shown that our results cover the solutions in [33] which explores the equivalence metric of Scw-AdS space-time. At the end of driven calculations, we find that the equivalence of the most general anisotropic bulk-based metric is an anisotropic metric in the form of Gaussian Normal Coordinates.

To illustrate the implications of transformation, we investigate corresponding versions in brane-based approach of two different bulk-based models which one of them is isotropic and chosen from literature while the other is anisotropic and found solutions by us. At the end of study, we give a detailed explanation for both of two approaches by comparing other models in literature.

ÜZAR Neslihan

Danışman :Doç. Dr. Ekrem AydınerAnabilim Dalı :FizikProgramı (Varsa) :Katıhal FiziğiMezuniyet Yılı :2013Tez Savunma Jürisi :Doç. Dr. Ekrem Aydıner Prof. Dr. K. Gediz Akdeniz Prof. Dr. Nurten Öncan Prof. Dr. Hasan Tatlıpınar Prof. Dr. Kubilay Kutlu

Klasik ve Kesirli Yaklaşım Temelinde Etkileşimli Bozon Gazlarının Bose-Einstein Yoğuşması veDinamiğinin İncelenmesi

Bu tez çalışmasında, klasik Gross-Pitaevskii denkleminin kısa bir tanımı yapıldıktan sonraBose-Einstein yoğuşmasının zamana bağlı taban durum dinamiğini incelemek için kesirli mertebeden türev içeren Gross-Pitaevskii denklemleri önerilmiştir. Kesirsel Gross-Pitaevskii denkemlerinin zayıf etkileşimli bozonik sistemlerin non-Markovian süreçlerini, Gaussian olmayan dağılımlarını ve uzun erimli etkileşmelerini içerebileceğini düşünmekteyiz. Biz non-Makovian süreçlerin bellek etkileri ile ilgilendiğimizden sadece zaman kesirsel Gross-Pitaevskii denklemi ile ilgilendik. Homotopy Pertürbasyon Yöntemini kullanılarak herhangibir dış potansiyelin uygulanmadığı V ( x )=0 ve V ( x )=± sin2 x optiksel örgü potansiyeli varlığında parçacıklar arası çekici ve itici etkileşmenin olduğu durumlar için klasik ve zaman kesirsel Gross-Pitaevskii denklemlerinin çözümleri elde edildi. Bu potansiyeller ve etkileşmeler için klasik Gross-Pitaevskii denkleminin Homotopy Pertürbasyon Yöntemi ile bulunan çözümlerinin, bu denklemlerin analitik çözümleri ile aynı olduğu gösterildi. Ayrıca bu potansiyeller ve etkileşmeler için zaman kesirsel Gross-Pitaevskii denkleminin çözümlerinin Mittag-Leffler fonksiyonu cinsinden verilebileceği bulunmuştur. Zaman kesirsel Gross-Pitaevskii denklem çözümlerinin bozonik parçacıkların Bose-Einstein yoğuşmasının taban durum dinamiğinin zamana bağlı değişimin üstel formdan saptığı ve zamanın gerilmiş (streched) üstel formda değiştiğini ortaya koymaktadır.

Investigation of the Bose-Einstein Condensation and Dynamics of Interacting Bose Gases Based on Classical and Fractional Approach

In this study, after we have briefly introduced the standard Gross- Pitaevskii equation, we have suggested fractional Gross-Pitaevskii to investigate the time-dependent ground state dynamics of the Bose-Einstein condensation. We think that fractional Gross-Pitaevskii equation can include the non-Markovian process or non-Gaussian distribution and long-range interactions of weakly interacting bosonic particle system. We are interested in memory effect of non-Markovian process; we only focused the time-fractional Gross-Pitaevskii equation. We have obtained solutions of the Gross-Pitaevskii equation of the integer and fractional order for attractive and repulsive interactions in the case external trap potentials V ( x )=0 and optical lattice potential

V ( x )=± sin2 x using Homotopy Perturbation Method. We have found that the Homotopy Perturbation Method solutions of the standard Gross-Pitaevskii equation for these potentials and interactions are the same analytical results of it. Furthermore we have also found that solutions of the time-fractional Gross-Pitaevskii equation for these potentials and interactions can be given in terms of Mittag-Leffler function. The solution of the time-fractional Gross-Pitaevskii equation provide that the time evolution of the ground state dynamics of Bose-Einstein condensation of bosonic particles deviates exponential form and evolves with time as stretched exponentially.

NUTKU Ferhat

  

Danışman : Prof. Dr. M. Çetin ARIKANAnabilim Dalı : FizikProgramı (Varsa) : Katıhal FiziğiMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. M. Çetin ARIKAN

Prof. Dr. Yüksel ERGÜNDoç. Dr. Ayşe EROLDoç. Dr. Afif SIDDIKİDoç. Dr. Oğuzhan GÜRLÜ

DÜŞÜK BOYUTLU YARIİLETKEN SİSTEMLERDE ELEKTRONİK TRANSPORT OLAYLARININ İNCELENMESİ

Bu çalışmada düşük boyutlu yarıiletken sistemlerin bir örneği olan GaAs/AlxGa1-xAs kuantum kuyulu kırmızıaltı fotodedektör (QWIP) yapılarında elekronik transport olayları, teorik ve deneysel olarak incelenmiştir. Yapılar GaAs/AlxGa1-xAs tabanlı olup, farklı oranlarda Al ihtiva eden, merdiven tipi QWIP olarak adlandırılan, basamaklı bariyerlere sahip n-tipi katkılı kuantum kuyuları içermektedir.

Bu yapılarda elektronik transport olayları, teorik ve deneysel olarak, düşük ve yüksek elektrik ve manyetik alanlar altında çalışılmıştır. Çalışmalarda 3 farklı QWIP yapısı kullanılmıştır. Bunlardan 2 yapı, hem dik, hem de paralel transporta uygun olacak şekilde hazırlanmıştır. Böylece, aynı yapının özellikleri, dik ve paralel uygulanan elektrik alanlar altında karşılaştırılmalı olarak çalışılmıştır. Çalışmalarda, yüksek ve düşük elektrik alanlar altında I-V karakterizasyonu, Hall olayı karakterizasyonu ve magnetorezistans ölçümleri, 4-300 K sıcaklık bölgesinde gerçekleştirilmiştir. Optik karakterizasyona yönelik olarak oda sıcaklığında Fourier transformlu kırmızıaltı spektroskopi (FTIR) ölçümleri yapılmıştır. Yapılar, öncelikle teorik olarak modellenmiş, enerji band diyagramları oluşturulmuştur. Elde edilen deneysel veriler, bu teorik sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.

Yapıların kuantum kuyularında bir adet bağlı seviye ve bariyerlerin hemen üzerinde yarıbağlı seviyeler hesaplanmıştır. Dikey örneklerde, aktivasyon enerjilerinin 8-10 µm dalgaboyu aralığına karşılık geldiği; düşük sıcaklıklarda tünellemenin, yüksek sıcaklıklarda termal yardımlı tünellemenin ve termoiyonik emisyonun etkin transport mekanizması olduğu tespit edilmiştir. Paralel örneklerde, teorik hesaplar ve Hall ölçümleri sonucunda paralel iletkenliğin olduğu öngörülmüştür. Düşük sıcaklık ve düşük manyetik alan altında negatif magnetorezistans olayı gözlemlenmiştir. Tüm yapılarda 18-25 μm dalgaboyu aralığında, GaAs'ten kaynaklanan çoklu fonon absorpsiyonunun baskın olduğu tespit edilmiştir.

      AN INVESTIGATION OF ELECTRONIC TRANSPORT PROCESSES IN LOW DIMENSIONAL SEMICONDUCTOR SYSTEMS

In this work electronic transport processes have been investigated theoretically and experimentally on GaAs/AlxGa1-xAs quantum well infrared photodetector (QWIP) structures which are examples of low dimensional semiconductor systems. The structures, which are named as staircase type QWIP are based on GaAs/AlxGa1-xAs and have n-type doped quantum wells with stepped barriers including various Al concentrations.

In these structures electronic transport processes have been studied at low and high electric and magnetic fields theoretically and experimentally. 3 different QWIP structures have been used in the studies. Among these, 2 structures have been prepared being suitable for both vertical and parallel transport. In this way, properties of the same structure have been studied comparatively by the applied vertical and parallel electrical fields. In these studies, I-V characterization under low and high electrical fields, Hall effect characterization and magnetoresistance measurements at the temperature range of 4-300 K have been done. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) mesurements have been done at room temperature intended for optical characterization. At first, the structures have been modelled theoretically, energy band diagrams were prepared. Experimentally obtained data have been compared with these theoretical results.

In the quantum wells of the structures a bound state and just above the barriers quazi-bound states have been calculated. For vertical samples, activation energies corresponding to 8-10 µm wavelength have been determined. It has been determined that at low temperatures tunneling, at high temperatures thermally assisted tunneling and thermionic emission are the effective transport mechanisms for vertical samples. As the result of theoretical calculations and Hall measurements parallel conduction has been concluded for parallel samples. At low temperatures and low magnetic fields negative magnetoresistance effect has been observed. It has been determined that between 18-25 μm wavelength range, multiphonon absorption is dominant due to GaAs.

  

Fatma AYDOĞMUŞ

Tez Adı : Spinör Tipi İnstanton Çekicilerinin Faz Uzayında DavranışlarıDanışman : Prof. Dr. K. Gediz AKDENİZAnabilim Dalı : FizikProgramı : Yüksek Enerji ve Plazma FiziğiMezuniyet Yılı : 10.01.2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. K. Gediz AKDENİZ

Prof. Dr. Haşim MUTUŞ Prof. Dr. Hasan TATLIPINAR Prof. Dr. Sehban KARTAL Prof. Dr. Handan GÜRBÜZ

Spinör Tipi İnstanton Çekicilerinin Faz Uzayında Davranışları

Feza Gürsey, 1956 yılında, Heisenberg ve Bohr’ un rüyası olan atom altı temel parçacıkların bir teori altında toplanmasını mümkün kılacak, dört boyutlu konformal invaryant ve non-lineer saf spinör etkileşmeli bir model önerdi. Dört boyutlu konformal invaryant saf spinör alanlı bir model olarak Gürsey Model alanlar teorisinde yazılabilmiş birinci mertebeden daha yüksek türevler içermeyen tek model olma özelliğine de sahiptir. Sonraki yıllarda Kortel tarafından Gürsey non-lineer dalga denkleminin bir çözüm sınıfı bulunmuş ve bunların özel bir durumunun instantonlara(Gürsey instantonları) karşılık geldiği Akdeniz tarafından konformal simetrinin kendiliğinden kırılması yöntemiyle bulunmuştur.

Son zamanlarda iki boyutlu spinör tipi Thirring instantonlarının davranışları faz uzayında incelenmiştir. Bu tezde Gürsey instantonlarının dinamik yapılaşması ve evrimi incelenmiş ve evrimi ifade eden faz diyagramları çizilmiştir. Ayrıca instanton yapısını anlamak için farklı boyut ve kuvantum spinör sayılarına sahip Gürsey ve Thirring instantonlarının faz uzayı davranışları karşılaştırılmıştır. Son olarak kuvantum tedirgeme ve periyodik besleme altında Gürsey instantonlarının non-lineer dinamiği tartışılmıştır. 

The Behaviours of Spinor Type Attractors in Phase Space

A four-dimensional conformal invariant pure spinor wave equation with nonlinear self-coupled spinor term had been proposed in mid-fifties by Feza Gürsey as a possible basis for a unitary description of elementary particles ( Heisenberg-Bohr dream). Gürsey’s Spinor Model is only possible conformally invariant pure spinor model, which contains no derivatives higher than the first. A class of exact solutions Gursey Spinor wave equation has been found by Kortel long ago. The special case of Kortel wave solutions of the Gursey Spinor wave equation was shown to correspond to instantons (Gursey instantons) which reflect the spontaneous symmetry breaking of the conformal invariance by Akdeniz.

Recently, the behaviours of two dimensional spinor type Thirring instantons has been investigated in phase space. In this thesis, we have investigated dynamic characteristics and evolution of Gursey instantons in phase space. We also compared the behaviours of Gursey and Thirring instantons in phase space to understand instanton structure between different quantum spinor number as well as dimensions. Finally we discussed the nonlinear dynamics of Gursey instantons under quantum fluctuation and periodic feedback.

GÜZELÇİMEN Feyza

Tez Adı : Lantan I ve Vanadyum I Elementlerinin Aşırı İnce Yapılarının İncelenmesiDanışman : Prof. Dr. Gönül BAŞARAnabilim Dalı : FizikProgramı : Atom ve Molekül Fiziği ProgramıMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Gönül BAŞAR Prof. Dr. Ayşen E. ÖZEL Prof. Dr. Çetin ARIKAN Prof. Dr. Sevim AKYÜZ Doç. Dr. Gülay ACAR

Lantan I ve Vanadyum I Elementlerinin Aşırı İnce Yapılarının İncelenmesi

Bu çalışmada, nötr Lantan (La I) ve nötr Vanadyum (V I) elementlerinin aşırı ince yapılarının (HFS) deneysel olarak incelenmesi amaçlandı.

Nötr Lantan elementinin aşırı ince yapısı, yüksek çözünürlüklü Fourier Transform (FT) Spektroskopisi ve Laser Uyarılmış Floresans (LIF) Spektroskopisi yöntemleri kullanılarak incelendi.

Lantan elementine ait çalışmada öncelikle Fourier Transform Spektroskopisi kullanılarak, yüksek çözünürlüklü Lantan-Argon plazma spektrumu elde edildi. aralığında yakın kırmızı altı spektral bölgede Lantan spektrumu, ilk kez bu çalışmada sistematik olarak incelendi. İnceleme sonucunda, Lantan elementine ait 440’ı yeni olmak üzere toplam 545 spektral geçiş ve Argon elementine ait 239’u yeni olmak üzere toplam 827 spektral geçiş tanımlandı. Fourier spektrumunda gözlemlenen Lantan ve Argon elementlerine ait hem literatürden bilinen hem de önceden tanımlanmamış tüm manyetik dipol geçişleri için geçiş kuralları göz önüne alınarak, beklenen aşırı ince yapı örnekleri doğrultusunda sınıflandırıldı. İncelenen geçişlerdeki tüm bilinen seviyeler için, ince yapı enerji seviyeleri daha kesin olarak düzeltildi.

Lantan elementine ait çalışmanın ikinci kısmında Laser Uyarılmış Floresans Spektroskopisi kullanılarak, önceden gözlemlenmemiş 96 La I spektral çizgi kesin olarak tanımlandı ve doğrulandı. Bu çalışma sonucunda, 18 yeni La I ince yapı enerji seviyeleri bulundu ve bu seviyelere ait A manyetik dipol aşırı ince yapı sabitleri belirlendi. Bulunan yeni enerji seviyeleri kullanılarak, Fourier spektrumunda gözlenen, önceden tanımlanamamış toplam 51 spektral çizgiye ait ince yapı geçişleri, hem ağırlık merkezi dalgaboylarına hem de aşırı ince yapı örneklerine bakılarak ilk kez bu çalışmada sınıflandırıldı.

Nötr Vanadyum elementinin aşırı ince yapısının deneysel analizi, yüksek çözünürlüklü Fouirer Transform Spektroskopisi ile incelendi. Bu kısımda, tek pariteli 3d34s4p konfigürasyonuna ait 6G terimine sahip en düşük multipletin manyetik dipol aşırı ince yapı sabitlerinin belirlenmesi amaçlandı. Bu çalışmada alt enerji seviyesi 3d34s4p 6G multipletini ve üst enerji seviyesi 3d34s5s 6F, 3d34s4d 6H and 3d34s4d 6G multipletlerini içeren 16 spektral geçiş gözlemlendi ve analiz edildi. 3d34s4p konfigürasyonuna ait 6G terimine sahip ait ince yapı enerji seviyelerinin A manyetik dipol aşırı ince yapı sabitleri ilk kez belirlendi.   

Hyperfine Structure Investigation of Lanthanum I and Vanadium I Elements

In this dissertation, it is mainly aimed to experimentally investigate the hyperfine structure (HFS) of neutral Lanthanum (La I) and neutral Vanadium (V I).

Hyperfine structure of neutral Lanthanum were examined by using high resolution Fourier Transform (FT) Spectroscopy and Laser Induced Fluorescence (LIF) Spectroscopy methods.

In the study of Lanthanum element, firstly high resolution Lanthanum-Argon plasma spectrum was recorded by using Fourier Transform Spectroscopy. The Lanthanum spectrum in the near infrared spectral range of 833 nm -1665 nm was systematically investigated for the first time in this study. As a result of the investigation, it’s classified that 545 spectral lines of which 440 are new of Lanthanum element and 827 spectral lines of which 239 are new of Argon element. The all observed spectral lines, both known from literature and previously unclassified, of Lanthanum and Argon elements in the Fourier spectrum were classified via their expected hyperfine patterns taking into account the selection rules for electric dipole transitions. For all of the already known levels in investigated transitions, the fine structure energy levels were improved more accurately.

In the second part of the study of Lanthanum element, previously unobserved 96 La I spectral lines were accurately identified and confirmed by using Laser Induced Fluorescence Spectroscopy. As a result of the study, 18 new fine structure energy levels of La I were discovered and the magnetic dipole hyperfine structure constants A of the discovered energy levels were determined. Hyperfine structure transitions of several previously unidentified 51 spectral lines observed in Fourier spectrum were classified by looking both centre of gravity wavelengths and their hyperfine structure patterns by using the new discovered energy levels in this study.

The experimental analysis of hyperfine structure of neutral Vanadium element were investigated with high resolution Fourier Transform Spectroscopy. In this part, it is mainly aimed to determine the magnetic dipole hyperfine constants A of the lowest multiplet of odd parity, the 6G of the configuration 3d34s4p. In this study, 16 spectral transitions connecting lower energy levels of 3d34s4p 6G multiplet with upper energy levels of the multiplets 3d34s5s 6F, 3d34s4d 6H and 3d34s4d 6G was observed and analysed. The A magnetic dipol hyperfine structure constants of fine structure energy levels with 6G term of the configuration 3d34s4p were obtained for the first time.

  

AKILLI Mahmut

Tez Adı : EEG Zaman Serilerinde Zayıf SinyallerDanışman : Prof. Dr.Gediz AKDENİZAnabilim Dalı : FizikProgramı : Yüksek Enerji ve Plazma FiziğiMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr.Gediz AKDENİZ

Prof. Dr. Haşim MUTUŞ Prof. Dr. Hasan TATLIPINAR Prof. Dr. Handan GÜRBÜZ Yard. Doç. Dr. Zeynep Ç. ÖNEM

Eeg Zaman Serilerinde Zayıf Sinyaller

Duffing denklemine dayalı olarak geliştirilen zayıf sinyal arama yöntemi öz itibariyle, nonlineer dinamik sistemlerin a-periyodik salınımlarının faz uzayına dayanır; kaotik sistemlerin ‘başlangıç koşullarına olan hassas duyarlılığından hareketle, sistemi dışarıdan uyarma (tedirgin etme) durumlarının faz uzayında meydana getirdiği olası değişimleri gözlemleyerek zayıf periyodik sinyallerin varlığı algılanmaya çalışıldı. Bu tekniğin matematiksel temeli, nasıl kullanıldığı ve diğer sinyal işleme yöntemlerinden farklılığı bu çalışmada ele alındı.

Bu tezde, kaotik fiziksel bir dinamik sistemin yapısındaki olası zayıf periyodik sinyallerin (küçük genlikli periyodik salınımların) varlığını Duffing Denklemine dayalı olarak geliştirilen bu yöntem ile araştırıldı. Bunun için öncesinde zayıf periyodik sinyallere ilişkin yapılmış bir simülasyon deneyi incelendi, ve ayrıca bu yöntemin geçerliğini test etmek için simülasyon deney çalışmaları yapıldı. Yaygın olarak kullanılan diğer sinyal işleme yöntemleri konusunda da bilgi verildi. Bu çalışmada, epilepsi tanısı konan ve anamnezi alınan nöbet geçiren-geçirmeyen sağ eli kullanan hastaların standart çekilen EEG kayıtları kullanıldı. Bu EEG sinyalleri incelenerek, “nonlineer dinamik sistemlerde zayıf periyodik sinyaller var mıdır?” sorusuna cevap arandı.

Bu çalışma sonucunda, EEG zaman serilerinde zayıf periyodik sinyallerin varlığı gözlemlendi. Bulunan zayıf periyodik sinyallerin frekans ve genlik değerleri hesaplandı. Duffing denklemine dayalı olarak Dinamik Sistemler için geliştirilmiş bu zayıf periyodik sinyal arama yönteminin diğer yöntemlerden farklılığı konusunda bir değerlendirme yapıldı. EEG sinyallerine ilişkin ulaşılan bu sonuçların epilepsi hastalığı açısından bir tartışması yapıldı.

   

Weak Sıgnals In Eeg Tıme Serıes

The method we used in this thesis is based on the duffing equation and depends on the phase-state of chaotic vibrators of the nonlinear dynamic systems. The presence of weak periodic signals were studied using the principle of sensitive dependance on initial conditions of a chaotic system,by observing the possible changes in the phase state due to excitation of a nonlinear dynamic system from outside. The mathematical background of this method, its applications and its difference from other signal analysing methods were discussed.

In this thesis, we investigated the presence of weak periodic signals (low amplitude periodic oscillations) in physical dynamic systems with this Duffing equation based method. First, we analysed a simulation experiment on weak periodic signals and tested the reliability of this method by performing our own simulation experiment. Then, we examined other common signal analysing methods. As a real data, EEG recordings of two right-handed epileptic patients, one is seizure free and one is having seizurewere used. The EEG signals were analysed and answer is searched for the quesion; “Are there weak periodic signals present within the nonlinear dynamical systems?”

As a result, we observed the presence of weak periodic signals in EEG time series. We calculated the amplitude and frequency values of the weak periodic signals that we found. We made evaluations on the difference of this weak periodic signal detection method for dynamical systems based on the Duffing equation from other signal analysing methods. We discussed the implications of our results on EEG signals to epilepsy condition.

DÖNMEZ Ömer

Tez Adı : Düşük Boyutlu Yarıiletken Yapıların Modülasyon Spektroskopisi İle İncelenmesi

Danışman : Prof. Dr. Çetin ArıkanAnabilim Dalı : FizikProgramı : Katıhal FiziğiMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Çetin Arıkan

Prof. Dr. Hüseyin Sarı Prof. Dr. Yüksel Ergün

Doç. Dr. Ayşe Erol Doç. Dr. Elif Akalın

Düşük Boyutlu Yarıiletken Yapıların ModülasyonSpektroskopisi İle İncelenmesi

Bu çalışmada, farklı yapıdaki örnekler modülasyon spektroskopisi ile incelenmiştir. Elde edilen bulgular örneklerin külçe, katkılı ya da katkısız kuantum kuyusu olmasına bağlı olarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, bu tekniklerin çok basit külçe yapılı ve karmaşık aygıt yapılarına sahip örneklerin karakterizasyonunda kullanılabileceğini göstermiştir.

Modülasyon spektrumlarında gözlenen sinyal şekilleri, farklı yaklaşımlarla analiz edilerek örnekleri oluşturan yarıiletkenlerdeki optik geçişler irdelenmiştir. Modülasyon spektrumlarının analizi ile elde edilen optik geçiş enerjileri, foto ışıma spektrumlarıyla kıyaslanarak yorumlanmıştır. Ayrıca iç elektrik alanı Franz-Keldysh salınımlarının analizi ile belirlenmiştir.  

Investigation of Low Dimensional Semiconductor StructuresBy Modulation Spectroscopy

In these studies, various dilute bismuth and nitrogen containing samples were investigated by modulation spectroscopy. Photoreflectance and contactless electroreflectance results were analyzed depending on bulk, doped and undoped quantum well structures. The experimental results show that modulation spectroscopy can be used to characterize simple bulk and complex device structures.

Optical transition line shape of semiconductor structures in the modulation spectra was investigated using under different approaches. Optical transition energy determined from modulation spectrum analysis was compared with photo-luminescence optical transition energy and interpreted. Also, built-in electric field was determined Franz-Keldysh oscillation analysis in modulation spectrum.

BİYOLOJİ ANABİLİM DALI

BALCI Muharrem

Tez Adı : Gemlik Körfezi Fitoplankton Türlerinin Zamana Bağlı Değişimleri Ve Ortamın Ekolojik Özellikleri

Danışman : Prof. Dr. Neslihan BALKISAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : HidrobiyolojiMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Neslihan BALKIS

Prof. Dr. Sevim POLAT Prof. Dr. Yelda AKTAN Prof. Dr. Meral SOYLU Doç. Dr. Serhat ALBAYRAK

Gemlik Körfezi Fitoplankton Türlerinin Zamana Bağlı Değişimleri Ve Ortamın Ekolojik Özellikleri

Gemlik Körfezi’nde fitoplankton türlerini, bolluklarını ve ortamın ekolojik özelliklerini belirlemek amacıyla, Haziran 2010-Mayıs 2011 döneminde gerçekleştirilen çalışma sonucunda Cyanophyceae, Dinophyceae, Dictyochophyceae, Bacillariophyceae ve Chlorophyceae sınıfları olmak üzere toplam beş fitoplankton grubu saptanmıştır.

Cyanophyceae sınıfına ait cins seviyesinde 2 tür (% 1,30), Dinophyceae sınıfına ait dokuzu cins düzeyinde 83 tür (% 53,90), Dictyochophyceae sınıfına ait 3 tür (% 1,95), Bacillariophyceae sınıfına ait onbeşi cins düzeyinde 64 tür (% 41,55) ve Chlorophyceae sınıfına ait cins seviyesinde 2 tür (% 1,30) olmak üzere toplam 154 fitoplankton taksonu kaydedilmiş ve bu taksonlardan 5’i Türkiye denizleri için yeni kayıt (Amphisolenia laticincta, Cochlodinium sp., Gynogonadinium aequatoriale, Heterocapsa rotundata ve Metaphalacroma sp.) olarak verilmiştir.

Çalışma süresince deniz suyu sıcaklığı 8,11 (Mart 2011, ist. 5, 20 m) - 29,30 oC (Ağustos 2010, ist.11) arasında, tuzluluk ‰ 15,93 (Ekim 2010, ist. 3) ve ‰ 38,65 (Eylül 2010, ist. 3), çözünmüş oksijen değeri ise 2,06 mg l-1 (Haziran 2010, ist. 3, 50 m) ve 15,55 mg l-1 (Mayıs 2011, ist. 4, 0,5 m) arasında değişim göstermiştir. Tuzluluk değerleri incelendiğinde, Akdeniz suyunun etkisi 30 m’den itibaren görünmeye başlarken, tüm örnekleme dönemi dikkate alındığında bu etki 30 ve 50 m derinliklerinde Temmuz 2010 ve Ocak 2011 dönemleri arasında belirginleşmiştir.

Çalışma süresince orta hattaki dikey örneklemenin yapıldığı istasyonlarda, Nisan 2011’de, yüzeyden 50 m derinliğe kadar özellikle 1, 2 ve 3 numaralı örnekleme yapılan istasyonlarda Nitrit+Nitrat-N değerlerinin en yüksek seviyelerde olduğu gözlenirken NH4–N miktarları 0,02–1,83 µg-at l-1, PO4-P değerleri 0,02 µg-at l-1 (Şubat 2011) ile 2,96 µg-at l-1 (Haziran 2010) arasında değişim göstermiştir. Çalışma süresince dikey örneklemenin yapıldığı istasyonlarda ölçülen silikat-Si değerleri 0,08 µg-at Si l-1 (Ocak 2010) ve 38,11 µg-at Si l-1 (Mart 2011) aralığında değişim göstermiştir.

Çalışma sonucunda Gemlik Körfezi için klorofil-a değerleri temel alınarak yapılan su kalitesi analizinde çalışma süresince yalnızca 30 ve 50 m’lerde yüksek su kalitesi ve oligotrofik durum ile iyi su kalitesi ve düşük mezotrofik durum saptanmıştır. Çalışmanın genelinde 0,5-20 m aralığında klorofil-a yoğunluklarındaki mevsimsel farklılıklardan dolayı düşük su kalitesi ve yüksek mezotrofik ile kötü su kalitesi ve ötrofik durum ortaya çıkmıştır.

Temporal Changes of Phytoplankton Species in the Gulf of Gemlik andEcological Properties of the Environment

As a result of the study, which was carried out to determine the abundance of the phytoplankton species and ecological characteristics of the environment in the Gulf of Gemlik, total of five phytoplankton groups inlcudes Cyanophyceae, Dinophyceae, Dictyochophyceae, Bacillariophyceae and Chlorophyceae classes were detected.

In the study, 2 species at genus level belong to the class Cyanophyceae (1.30%), nine genus in of 83 species belong to the class Dinophyceae (53.90%), 3 species belong to the class Dictyochophyceae (1.95%), fifteen genus in of 64 species belong to the class Bacillariophyceae (41.55%), and two species at genus level belong to the class Chlorophyceae (1.30%) were recorded. Total of 154 phytoplankton species were detected and 5 new species (Amphisolenia laticincta, Cochlodinium sp., Gynogonadinium aequatoriale, Heterocapsa rotundata and Metaphalacroma sp.) WERE is provided as new record for the Turkish Seases.

During the study, seawater temperature between 8.11 (March 2011, st. 5, 20 m) and 29.30 oC (August 2010, st.11), salinity between ‰ 15.93 (October 2010, st. 3) and ‰ 38.65 (September 2010, st. 3), dissolved oxygen between 2.06 mg l-1 (Jun 2010, st. 3, 50 m) and 15.55 mg l-1 (May 2011, st. 4, 0.5 m) have changed. The effect the Mediterranean water according to salinity values started to appear of more than 30 m from, this effect is taken into account all the sampling period of 30 and 50 m deep in the periods between July 2010 and January 2011 have been noticed.

During the study, the amounts of NH4-N to be 0.02 to 1, 83 mg-at l-1, PO4-P values 0.02 mg-at l-1 (February 2011) at the 2.96-mg l-1 (June 2010) ranged while. Where the vertical sampling stations during the study period silicate-Si values measured at 0.08 mg-Si l-1 (January 2010) and 38.11 mg-at Si l-1 (March 2011), the range has changed. During the study period, the highest levels of nitrite + nitrate-N values was observed at the vertical sampling station, especially 1, 2 and 3, from the surface to a depth of 50 m in April 2011. The maounts of NH4–N, PO4-P and SiO4-Si were ranged as 0,02–1,83 µg-at l-1, 0,02-2,96 µg-at l-1 and 0.08-38,11 µg-at Si l-1 at the vertical sampling stations.

As a result of study the analysis of the water quality for the Gulf of Gemlik based on chlorophyll-a values, high water quality and oligotrophic status, good water quality and low mesotrophic status at only 30 to 50 meters was detected during teh study. In the study, low water quality and high-mesotrophic, bad water quality and eutrophic situation has arisen at water column between 0,5-20 m due to the differences in seasonal changes in chlorophyll-a densities.

OBAKAN Pınar

Tez Adı : Farklı Prostat Kanseri Hücre Hatlarında Epibrassinolidle Tetiklenen Apoptotik Süreçte Poliaminlerin Rollerinin Araştırılması

Danışman : Prof. Dr. Şehnaz BOLKENTAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : ZoolojiMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Şehnaz BOLKENT

Prof. Dr. Refiye Yanardağ Prof. Dr. Meral ÜNAL Doç. Dr. Ömür BULAN Doç. Dr. Elif Damla ARISAN

Farklı Prostat Kanseri Hücre Hatlarında Epibrassinolidle TetiklenenApoptotik Süreçte Poliaminlerin Rollerinin Araştırılması

Dünyada prostat kanseri, erkeklerde kansere bağlı ölüm nedenleri arasında ikinci sırada yer almaktadır. Prostat bezi tüm insan vücudunda en fazla poliamin konsantrasyonunun bulunduğu dokudur. Poliaminler (PA’lar) prostat kanserinde kan dolaşımında artan miktarlarda bulunmakta ve bu nedenle prostat kanseri gelişiminde biyobelirteç olarak belirtilmektedirler. PA’lar, amin türevli organik bileşenler olup, hücre çoğalması ve büyümesindeki rolleri ile bilinmektedirler. Bu nedenle tümör hücrelerinde poliamin miktarının azaltılması son zamanlarda terapötik yaklaşımlardan biri olmuştur. Birçok kemoterapötik maddenin poliamin katabolizmasını tetiklediği ve reaktif oksijen türlerinin yan ürün olarak açığa çıkmasını sağladığı, aynı zamanda hücre içi poliamin seviyelerini düşürdüğü ve apoptoza neden olduğu çeşitli tümör modellerinde gösterilmiştir. Epibrassinolid (EBR), bitki büyüme düzenleyicileri olan brassinostreroidlerinlerin biyolojik olarak aktif bir üyesi olup, son yıllarda tümör oluşturmayan hücrelere etki etmeksizin, farklı kanser hücrelerinde apoptozu tetikleyen bir madde olarak belirlenmiştir. Bununla birlikte moleküler mekanizması tam olarak bilinmemektedir.

Bu çalışma kapsamında EBR’nin apoptotik etkisi androjen reseptör (AR) pozitif LNCaP ve AR negatif DU145 prostat kanseri hücre hatlarında, hücre canlılığının tayini, mitokondri membran potansiyeli kaybı, DNA kırıkları oluşumu parametreleri ile incelenmiş, aynı zamanda kaspaz ve Bcl-2 protein aileleri üyelerindeki ifade değişimleri immunoblotlama yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. EBR uygulaması ile hücre döngüsündeki değişimler akım sitometrisi ve immunoblotlama yöntemleri ile belirlenmiştir. Poliamin biyosentez ve katabolik enzimlerinde EBR ile tetiklenen değişimler immunblotlama ve eş zamanlı kantitatif polimeraz zincir reaksiyonu yöntemleri ile ortaya koyulmuştur. Bunun yanı sıra, EBR ile tetiklenen apoptotik süreçte poliaminlerin ve androjen reseptörünün rolleri ise katabolik enzimlere ve androjen reseptörüne özgü siRNA’lar ile gen sessizleştirmesi gerçekleştirildikten sonra hücre canlılığı tayini ve DNA kırıklarının ELİZA yöntemi ile incelenmesi sonucu ortaya koyulmuştur.

EBR uygulaması her iki hücre hattında da hücre canlılığında kayba, mitokondri ile ilişkili, kaspaz-bağımlı apoptozun tetiklenmesine neden olmuştur. Aynı zamanda prostat kanseri hücrelerinde, EBR hücre döngüsünü düzenleyen proteinlerin anlatımlarında değişiklikler yaratarak hücre döngüsünün durmasına neden olmuştur. Bunun yanı sıra, LNCaP hücrelerinin, DU145 hücrelerine oranla EBR’ye karşı daha duyarlı oldukları saptanmıştır. Bu farklı etkinin nedeni EBR’nin PA biyosentetik ve katabolik enzimlerinin EBR ile etkileşimi kapsamında araştırılmış ve LNCaP hücrelerinde poliamin metabolik enzimlerinin anlatımlarındaki değişimlerin EBR ile tetiklenen apoptozda önemli olduğu saptanmıştır. Poliamin katabolik enzimlerinin aktivitesini hedef alan inhibitör varlığında veya söz konusu enzimlerin anlatımlarının geçici olarak susturulması ile LNCaP hücrelerinde EBR ile tetiklenen apoptozun engellendiği saptanmıştır. EBR’nin steroid türevli bir molekül olması dolayısı ile AR ile olan ilişkisi, her iki hücre hattının AR bakımından farklı genomik

özelliğinden yararlanılarak, AR susturulması yöntemi ile incelenmiş ve AR’nin EBR ile tetiklenen apoptozda fonksiyonel olduğu saptanmıştır. Tüm bu sonuçlar, EBR’nin terapötik etkinliğinin belirlenmesinde bilgi verme ve diğer moleküler yolaklarla olan ilişkinin aydınlatılmasında bir başlangıç niteliği taşımaktadır.   

Investigation of The Roles of Polyamines in Epibrassinolide-inducedApoptosis in Various Prostate Cancer Cell Lines

Prostate cancer is the second leading cause of cancer-related death among men, in the worldwide. Prostate gland has the highest polyamine concentrations of any tissue in human body. Their levels were found increased in blood flow during prostate cancer, therefore they have been indicated as biomarkers for prostate cancer development. Polyamines (PAs), amine-derived organic compounds, are known for their role in cell proliferation and growth. Therefore reducing polyamine contents in tumor cells is one of the recent theurapeutic approaches. Recently many chemotherapeutic agents have been demonstrated to induce polyamine catabolism with the generation of reactive oxygen species (ROS) as by-products, deplete intracellular PA levels and cause apoptosis in different tumor models. Epibrassinolide (EBR) a biologically active member of the brassinosteroids, plant growth regulator family, has been recently indicated as an apoptotic inducer in various cancer cells without affecting non-tumor cell growth. However, the precise molecular mechanism of EBR is not entirely understood.

In this study, the apoptotic effect of EBR was investigated in androgen receptor (AR) positive LNCaP and AR negative DU145 prostate cancer cell lines by relative cell viability, mitochondria membrane potential loss determinations and the formation of DNA fragmentation. In addition, the changes in the expression profiles of caspases and Bcl-2 family members were detected by immunoblotting method. The cell cycle profile changes in response to EBR treatment were investigated by fluorescence-activated cell sorter and immunoblotting methods. The polyamine biosynthetic catabolic enzymes alterations following EBR treatment were determined by immunoblotting quantitative real-time polymerase chain reaction methods. Additionally, the roles of polyamines and AR in EBR-induced apoptosis were shown by cell viability determination and DNA fragmentation profiles by ELİSA method after the gene silencing procedure using specific siRNAs.

We aimed to determine the potential apoptotic effect of EBR related with PA metabolism in androgen-dependent LNCaP, androgen-independent DU145 prostate cancer cells in this study. EBR treatment induced cell viability loss, mitochondria-mediated and caspase-dependent apoptosis in both prostate cancer cell lines. EBR also affected the expression levels of cell cycle regulatory proteins and caused cell cycle arrest in prostate cancer cells. However, LNCaP cells were found more sensitive to EBR than DU145 cells. The reason of the different responses against EBR was investigated by targeting polyamine biosynthetic and catabolic enzymes. We concluded that the changes of protein expression levels of polyamine metabolic enzymes are critical in EBR-induced apoptosis in LNCaP cells.

We determined that in the presence of polyamine catabolic enzymes inhibitor or siRNAs, the apoptotic response against EBR was prevented in LNCaP prostate cancer cells. Since EBR is a steroid-derived molecule, its ability to induce apoptosis in relation with the androgen receptor was investigated due to the different genomic characterization of two cell lines in terms of active AR status. AR silencing method showed that AR is functional in EBR-induced apoptosis in LNCaP prostate cancer cell line. All these results highlighted the therapeutic efficiency of EBR as well as constituted an introduction to enlight the relation of EBR with other molecular pathways.

SANCAR BAŞ Serap

Tez Adı : Bazı Antimikrobiyal Peptidlerin Meme Kanser Hücre Soyları Üzerine Etkileri

Danışman : Prof. Dr. Şehnaz BOLKENTAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : ZoolojiMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Şehnaz BOLKENT

Prof. Dr. Seyhan ALTUN Prof. Dr. Hüveyda BAŞAĞA Prof. Dr. Refiye YANARDAĞ Prof. Dr. Feriha ERCAN

Bazı Antimikrobiyal Peptidlerin Meme Kanser Hücre Soyları Üzerine Etkileri

Antimikrobiyal peptidler böceklerden memelilere kadar pek çok organizmada bulunur ve

aminoasit dizisi ile sekonder yapıları bakımından birbirinden farklılık gösterir. Son yıllarda yapılan çalışmalar, bu peptidlerin mikroorganizmaların yanı sıra tümör hücreleri üzerinde de etkili olduğunu göstermektedir. Bakteri membranı gibi anyonik özelliğe sahip olan tümör hücre membranlarına, katyonik antimikrobiyal peptidlerin elektrostatik olarak bağlanması ve bu membranlarla etkileşiminin ardından, bu peptidlerin membrana yerleşerek membran bütünlüğünü bozduğu ileri sürülmektedir. Katyonik antimikrobiyal peptidlerin bu direkt etkisinin yanı sıra, bazı peptidlerin hücre içine girerek mitokondri membran bütünlüğünü bozduğu ve kanser hücrelerinde apoptozu indüklediği de bilinmektedir.

Bu çalışmada, daha önce antikanser aktivitesi araştırılmamış dört farklı antimikrobiyal peptidin meme kanseri hücre soyları olan MCF-7 ve MDA-MB 231 hücrelerine olan etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Antikanser aktivitesini araştırdığımız peptidler sığır (Bos taurus) nötrofillerinde bulunan siklik dodekapeptid, kurbağa (Rana palustris) deri salgısında saptanan Eskulentin-2PLa, ağustos böceği (Cryptotympana dubia) hemolenfinde tanımlanan kriptonin ve yaban arısının (Bombus pascuorum) hemolenfinde bulunan apiadesindir. Farklı organizmalarda bulunan bu peptidlerin seçiminde, tümör hücre membranları ile etkileşebilmeleri için katyonik karakterde ve amfipatik bir yapıda olmalarına dikkat edildi. Ayrıca normal hücrelere olan etkilerin incelenebilmesi için fare 3T3 fibroblast hücre soyu da kullanılmıştır.

Antikanser aktivitesini araştırdığımız bu peptidlerin kanser hücre canlılığı üzerine etkileri tiazolil mavi tetrazolyum bromid (MTT) testi ile; hücreler üzerine olası litik etkileri laktat dehidrogenaz (LDH) salınımının ölçülmesi ile; apoptuzu indükleyici etkileri kaspaz-3 aktivitesinin spektrofotometik ölçülmesi ile ve DNA fragmentasyonunun agaroz jel elektroforezinde analizi ile; hücre ölümünün morfolojik olarak belirlenmesi akridin oranj/etidyum bromür ikili floresan boyama tekniği kullanılarak floresan mikroskopta incelenmesi ile araştırılmıştır. Katyonik antimikrobiyal peptidlerin hücre membranlarına verdikleri olası hasarların incelenmesi amacı ile taramalı elektron mikroskobu kullanılmıştır. Kanser hücre membranlarının negatif özellikte olmasına katkı sağladığı öne sürülen anyonik karakterdeki heparan sülfat ve kondroitin sülfata karşı peptidlerin olası afiniteleri, solid faz heparan sülfat ve kondroitin sülfat bağlama ölçümü ile araştırılmıştır. Negatif yüklü tümör hücre membranları ile antikanser aktivitesini araştırdığımız antimikrobiyal peptidlerin elektrostatik etkileşimlerini incelemek için, peptidlerin normal ve tümör hücrelerine olan afinitesi peptid bağlama ölçümü yöntemi ile araştırılmıştır.

Elde ettiğimiz sonuçlara göre, siklik dodekapeptid, eskulentin-2PLa ve kriptoninin meme kanser hücrelerinde hücre canlılığını azalttığı, ancak apidaesinin böyle bir etkisinin olmadığı saptanmıştır. Siklik dodekapeptidin bu etkisi, MCF-7 ve MDA-MB 231 hücrelerine karşı gözlenirken,

fibroblast hücre canlılığında gözlenmemiştir. Eskulentin-2PLa ve kriptonin ise tümör hücreleri yanı sıra fibroblast hücre canlılığını da azaltmıştır. Antikanser aktivitesini ilk kez ortaya koyduğumuz bu üç katyonik antimikrobiyal peptidin meme kanseri hücrelerini, membran bütünlüğünü bozarak ve membranlarda por oluşturarak nekrotik hücre ölümü ile öldürdüğü gözlenmiştir. Üç farklı katyonik antimikrobiyal peptidin negatif yüklü glikozaminoglikanlara bağlandığı ve fibroblast hücrelerine oranla meme kanseri hücrelerine daha fazla bir afinite gösterdiği de saptanmıştır.

Tüm bu sonuçlar değerlendirildiğinde, meme kanseri hücrelerine gösterdiği toksisiteden dolayı, siklik dodekapeptid, eskulentin-2PLa ve kriptoninin terapötik öneminin olduğu, ancak bu peptidlerin arasında siklik dodekapeptidin seçici toksisitesinden dolayı diğer iki peptide göre terapötik değerinin daha fazla olduğu belirlenmiştir. Bununla birlikte, henüz in vivo kanser modellerinde etkinliği bilinmeyen bu peptidlerin, seçici olarak kemoterapiye dirençli tümör hücrelerine ulaştırılması sonucunda, tümör hücre ölümünü nekroz yolu ile indükleyebileceği ve kemoterapide karşılaşılan güçlüklerin üstesinden gelinebileceği ileri sürülebilir.

The effects of some antimicrobial peptides on breast cancer cell lines

Antimicrobial peptides are present in many organisms ranging from insects to mammals and they are different in amino acid sequences and secondary structures. Recent studies have shown that these peptides are effective on both microorganisms and tumor cells. Tumor cell membranes, which have anionic character like bacterial membranes, are attacked by cationic antimicrobial peptides bind by an electrostatic manner and after they interact with membranes, they locate at the membrane and impair its integrity. In addition to this direct effect of cationic antimicrobial peptides, some peptides are known to penetrate into the cells and impair the integrity of mitochondrial membrane and to induce apoptosis in the cancer cells.

In this study, it was aimed to investigate the effects of four different antimicrobial peptides, whose anticancer activities were not studied before, on MCF-7 and MDA-MB 231 cells, which are breast cancer cell lines. The possible anticancer peptides of our interest were cyclic dodecapeptide, present in bovine (Bos taurus) neutrophiles, esculentin-2PLa, which was detected in the skin secretion of frogs (Rana palustris), cryptonin, which was detected in the hemolymph of cicada (Cryptotympana dubia), and last but not least, apiadecin, which is present in the hemolymph of bumblebee (Bombus pascuorum). It was considered that these peptides, present in different organisms, were selected because they are cationic and amphipathic in character and they might interact with tumor cell membranes. For the investigation of effects to normal cells, mouse 3T3 fibroblast cell line was used.

The peptides, which were investigated in terms of anticancer activity, were studied for cancer cell viability with thiazolyl blue tetrazolium bromide (MTT) test, possible lytic effects on the cells were studied by measuring the lactate dehydrogenase (LDH) release, apoptose-inducing effects were detected by spectrophotometric measurement of caspase-3 activity and also by agarose gel electrophoresis of DNA fragmentation, morphologic means of determination of cell death was performed with acridine orange/ethidium bromide dual fluorescence dying technique on fluorescent microscope. Scanning electron microscope was used to investigate the possible damages of cationic antimicrobial peptides to cell membranes. The possible affinities of these peptides against anionic heparin sulphate and chondroitine sulphate, which were suggested to support the negativity of cancer cell membranes, were investigated with solid phase heparin sulphate and chondroitine sulphate binding measurements. In order to investigate the electrostatic interactions between antimicrobial peptides which were studied in terms of anticancer activity and negatively charged tumor cell membranes, the affinity of antimicrobial peptides against normal cells and tumor cells was investigated with peptide binding measurements.

According to the results we obtained, it was determined that cyclic dodecapeptide, esculentin-2PLa, and cryptonin decrease cell viability in breast cancer cells; however, apidaecin was found to have no such effect. This effect of cyclic dodecapeptide was observed against MCF-7 and MDA-MB

231 cells, but no reduction was obtained in the fibroblast cell viability. Esculentin-2PLa and cryptonin not only decreased tumor cells' viability, but also fibroblast cells' viability. These three cationic antimicrobial peptides, the anticancer activity of which were presented for the first time, were shown to kill breast cancer cells by impairing the membrane integrity and causing necrotic cell death by forming pores in the membranes. These three different cationic antimicrobial peptides were observed to bind to the negatively charged glycosaminoglycanes and show more affinity against breast cancer cells than fibroblast cells.

When the results were evaluated, cyclic dodecapeptide, esculentin-2PLa and cryptonin was determined to have therapeutic importance due to their toxicity against breast cancer cells, but cyclic dodecapeptide has more therapeutic value to its selective toxicity when compared to the other two peptides. In addition, although the activity of these peptides are unknown in in vivo cancer models, after they are selectively delivered to tumor cells which are resistant to chemotherapy, they might induce tumor cell death by necrosis and help overcome the problems seen in chemotherapy.

  

ERKOL Tuğçe

Tez Adı : Kromozom Radyoduyarlığının Meme ve Kolon Kanser Hastalarındaki Tedavi Prognozonu Belirlemedeki Rolünün Araştırılması.

Danışman : Prof. Dr. Tuncay ORTAAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : Genel BiyolojiMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Tuncay ORTA

Yard. Doç. Dr. Mehmet TOPÇUL Doç. Dr. Figen Esin KAYHAN

Prof. Dr. Hatice BİLGE Doç. Dr. Zahide Ulya NURULLAHOĞLU

Kromozom Radyoduyarlığının Meme ve Kolon Kanser Hastalarındaki Tedavi Prognozonu Belirlemedeki Rolünün Araştırılması

Kanser hastalarının radyoterapi sonrası gösterdikleri farklı prognozlar tümör hücrelerinin radyasyona verdikleri farklı duyarlılık cevaplarına bağlıdır. Duyarlı bireylerin tolere edeceklerinden yüksek oranda radyasyona maruz kalmamaları ve dirençli bireylerin de yeterli radyasyon dozunu almadıklarında kanserin yeniden nüks etme olasılığını ortadan kaldırmak için bireysel tedavi yöntemine ihtiyaç duyulmaktadır.

Bu tez çalışması 16 meme ve 9 kolon kanser hastası ile yapılmıştır. Kanser hastalarının radyasyon tedavisine karşı gösterdikleri farklı prognozların tedavi öncesi belirlenmesine yönelik bu çalışmada bireylerin radyuduyarlık farklılıklarını saptamada MN tekniği kullanılmıştır. Tedavi sonrası gözlenen prognoz farklılıklarının tedavi başlamadan önce tahmin edilmesini sağlayabilecek “ön tanı” testlerinin varlığı, hastanın kendisine özel tedavi planının uygulanması ile tedaviden optimum yarar sağlamasına sebep olur. Tedavi öncesi hastalardan elde edilen periferik kan lenfositlerindeki kromozom radyoduyarlığının, hücre içi oksidatif metabolizmada etkili olan glutatyon molekül miktarlarının ve kromozom yapısallığını sağlayan nükleoid proteinlerin hastaların tedavi sonrası prognozunu belirlemedeki rolü araştırılmıştır.

Meme ve kolon kanser hastalarının doğal (spontan) ve mutlak MN frekansları karşılaştırıldığında anlamlı bir farkın olmadığı gözlenmiştir. Her iki grupta proliferatif indekslerin (Pİ) istatistiksel karşılaştırılmalarında anlamlı bir fark olmadığı görülmüştür.

Meme ve kolon kanserli hastaların lenfositlerinde ölçülen GSH miktarları ile doğal ve mutlak MN frekansları arasındaki ilişkiye bakıldığında hücre içi artan GSH seviyeleri ile MN sıklıkları arasında bir korelasyon gözlenmemiştir. Farklı kanser hastalarındaki nükleoid proteinler profilleri ise değişim göstermemiştir.

      

An Investigation of The Role of Chromosomal Radiosensitivity in Prediction of Prognosis of Breast and Colon Cancer Patients

The different prognosis of cancer patients after radiotheraphy depend on the answers of different sensitivity of tumor cells. Individual treatment procedure is a need for sensitive individuals not to expose excess of high dose radiation and also to eliminate the recurrence of cancer in restistant individuals.

This doctorate study was performed with breast and colon cancer patients. Technique of MN was used to determine the differences in radiosensitivity of cancer patients showing different prognosis after radiation treatment. The presence of ‘‘predictive’’ tests supplying an information about different prognosis after treatment will supply optimum efficiency to patient by using individual treatment plan for self. The chromosome radiosensitivities of peripheral blood lymphocytes of patients taken before treatment procedure were investigated to determine the role of nucleoid proteins which supply structural integrity to chromosomes and the amount of glutathione molecule effective on oxidative metabolism over the role of prognosis of patients after treatment procedure.

When the spontaneous and absolute MN frequencies related to breast and colon cancer patients were compared, no significant differences were detected. In both two groups comparisons between PI’s showed no significant difference. When the spontaneous and absolute MN frequencies related to GSH measured in the lymphocytes of breast and colon cancer patients were compared, no significant differences were detected between GSH levels and MN frequencies. Nucleoid protein profiles between different cancer patients showed no difference.

ERGİN Bülent

Tez Adı : Aktif Protein C ve COX Enzimlerinin Septik Sıçan Kortikal BöbrekPerfüzyonu ve Glukoz Taşıyıcıları Üzerine Etkileri

Danışman : Prof. Dr. Cihan DEMİRCİ-TANSELAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : ZoolojiMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Cihan DEMİRCİ-TANSEL

Prof. Dr. Berrak YEĞEN Prof. Dr. Sönmez UYDEŞ DOĞAN Prof. Dr. Nazlı ARDA Prof. Dr. İsmail MERAL

Aktif Protein C ve COX Enzimlerinin Septik Sıçan Kortikal BöbrekPerfüzyonu ve Glukoz Taşıyıcıları Üzerine Etkileri

Sepsis, Gram (-) veya (+) bakterilerin salgıladıkları endotoksinler veya ekzotoksinler tarafından başlatılan, monosit, makrofaj, endotel hücreleri ve nötrofillerin aşırı uyarılmasıyla birlikte, bu hücreler tarafından salgılanan inflamatuvar maddelerce oluşturulan doku hasarı ve çoklu organ hasarını kapsayan, sistemik inflamatuvar cevap olarak tanımlanmaktadır.

Siklooksijenaz (COX)’lar, prostaglandin (PG) biyosentezinde hız sınırlayıcı enzimlerdir. Prostaglandinler birçok hücresel ve fizyolojik olaya aracılık eden otokrin ve parakrin hormonların farklı bir grubudur. COX; COX-1, COX-2 ve COX-3 olarak bilinen üç izoform halinde bulunur. COX-2 inflamasyon öncüsü olup, farklı hücre tiplerindeki mitojenler, tümör destekleyicileri, sitokinler ve büyüme faktörleri tarafından uyarılabilen, transkripsiyonel ve posttranslasyonel düzeylerde kontrol edilen bir enzimdir.

Protein C, vitamin K bağımlı kan koagülasyon proteinleri ailesinin bir üyesidir. Trombin/Trombomodulin kompleksi tarafından aktif formu olan aktif protein C (APC)’ye dönüştürülür. APC’nin antikoagülan, koagülasyon faktörleri Va ve VIIIa’nın inaktivasyonu, trombin oluşumunun inhibisyonu gibi birçok etkileri vardır ve günümüzde, septik şok ve şiddetli sepsis tedavisinde kullanılmaktadır.

Bu çalışma, aktif protein C ve siklooksijenaz enzimleri inhibitörü indometazin’ in septik sıçan kardiyak fonksiyonları ile böbrek kortikal kan akımı ve böbrek proksimal tübül glikoz taşıyıcısı SGLT-2’ nin gen anlatımı üzerine etkilerini değerlendirmek üzere yapılmıştır.

Çalışmada 3 aylık 48 adet erkek Sprague Dawley (250-300 g) sıçan kullanıldı. Hayvanlar, her biri 6 bireyden oluşan, 4’ü kontrol ve 4’ü septik olmak üzere toplam 8 gruba ayrıldı. Anestezi altında, sepsis oluşumu için 10 mg/kg Escherichia coli lipopolisakkariti (LPS), %1 dimetilsülfoksit (DMSO), özgül olmayan siklooksijenaz (COX) inhibitörü indometazin (5 mg/kg, iv) ve 1.5 saat boyunca 15 ml/kg Ringer laktat solüsyonu içerisinde çözünmüş olarak aktif protein C (33 µg/kg, iv) ile bunların kombinasyonları intravenöz (iv) olarak uygulandı. Kontrol grubuna sadece 0,5 ml % 0.9 fizyolojik tuzlu su (FTS) içerisinde %1 DMSO verilirken, diğer gruba 0,5 ml FTS ile %1 DMSO’da çözülen indometazin 15 dakika içerisinde infüzyon pompası aracılığı ile verildi. Deney süresince hayvanların renal kan akımı, arteriyal kan basıncı ve kalp vurumları kaydedildi. Deney sonunda doku örneklerinden immünohistokimyasal olarak karaciğer yağ asidi bağlayıcı protein (L-FABP), interlökin-6 (IL-6), uyarılabilir nitrik oksit sentaz (iNOS) ve miyeloperoksidaz (MPO) immünreaktiviteleri, biyokimyasal olarak ise doku homojenatlarında TNF-, COX ve nitrit/nitrat dağılımları ELISA yöntemiyle ölçüldü.

Çalışmada, gerek APC ve İndometazin’in gerekse bunların kombinasyonlarının uygulanmasının, ortalama arteriyal basınç (OAB) (p<0.01), sistolik basınç (p<0.05), diyastolik basınç (p<0.001) ve böbrek kortikal kan akımının (p<0.05) LPS ile düşen değerlerini anlamlı derecede düzelttiği tespit edilmiştir. LPS grubuna göre, immünohistokimyasal olarak böbrek IL-6, iNOS, L-FABP ve MPO reaktivitesinin APC, indometazin ve bunların kombinasyonu ile düşürüldüğü, artan SGLT-2 gen anlatımının ise normal değerlere indirildiği belirlenmiştir.

Sonuç olarak bu çalışma ile APC ve indometazin’in ayrı ayrı ve birlikte uygulanmasının septik sıçan hemodinamik değerlerini ve böbrek kan akımını düzeltebildiği, inflamasyon öncüsü sitokinlerin artan seviyelerini ve bunların yol açtığı böbrek hasarını düşürdüğü gösterilmiştir. Son olarak bu maddelerin bozulan glikoz metabolizmasını ve özellikle SGLT-2 anlatımını düzenlediği belirlenmiştir.

Effects of Active Protein C and COX Enzymes on Renal CorticalPerfusion and Glucose Transporters in Septic Rat

Sepsis is defined as a systemic inflammatory response triggered by endotoxins or exotoxins, which are secreted by Gram (-) or (+) bacteria, including tissue damage and multiple organ injury which are resulted from inflammatory substances released from monocytes, macrophages, endothelial cells and neutrophils upon their activation.Cyclooxygenases (COX’s) are rate limiting enzymes in the biosynthesis of prostaglandins (PG’s). Prostaglandins are a different group of autocrine and paracrine hormones mediating a variety of cellular and physiological events. Three isoforms of COX known as COX-1, COX-2 and COX-3 are present. COX-2 is proinflammatory, and an enzyme which is induced by mitogens, tumor promoters, cytokines and growth factors, and is controlled at transcriptional and posttranslational levels.

Protein C is a member of family of the Vitamin K-dependent blood coagulation proteins family. It is converted to activated protein C (APC), its activated form, by thrombin/thrombomodulin complex. APC has many effects such as anticoagulant effect, inactivation of coagulation factors Va and VIIIa, and inhibition of thrombin production, and is used for the treatment of septic shock and severe sepsis in our day.

This study was carried out to assess effects of indomethacin, an inhibitor of activated protein C and cyclooxygenases, on cardiac functions and renal cortical blood flow, and gene expression of glucose transporter SGLT-2 in renal proximal tubules.

In the study, three-months old 48 male Sprague Dawley (weighing 250-300 g) rats were used. Animals were divided into 8 groups, each including 6 individuals, as 4 control and 4 septic groups. 10 mg/kg Escherichia coli lipopolysaccharide (LPS) to develop sepsis, 1% dimethyl sulfoxide (DMSO), nonspecific cyclooxygenase inhibitor indomethacin (5 mg/kg) and activated protein C (33 µg/kg) dissolved in 15 ml/kg of lactated Ringer's solution for one and a half hours, and combination of these were administered intravenously (iv) under anesthesia. Control group was administered only 1% DMSO in 0,5 ml % 0.9 physiological saline solution (PSS), while 0,5 ml PSS and indomethacin dissolved in 1% DMSO were given to other group via infusion pump within 15 minutes. Renal blood flow, arterial blood pressure and heart rate of the animals were recorded during the experiments. At the end of the experiments, immunoreactivity for liver-type fatty acid-binding protein (L-FABP), interleukin-6 (IL-6), inducible nitric oxide synthase (iNOS) and myeloperoxidase (MPO) was immunohistochemically measured in tissue samples, while distributions of TNF-, COX and nitrite/nitrate in tissue homogenates were biochemically determined through ELISA.

Administration of both APC and indomethacin and their combination appears to have recovered values of mean arterial pressure (p<0.01), systolic pressure (p<0.05), diastolic pressure (p<0.001) and renal cortical blood flow (p<0.05) significantly, which were decreased by LPS, in this study. When compared to LPS group, renal APC application lowers the reactivity of IL-6, iNOS and

L-FABP, whereas indomethacin decreases IL-6 and MPO reactivities immunohistochemically; however, elevated expression of SGLT-2 gene is lowered to normal levels.

As a result, this study showed that application of APC and indomethacin, solely or in combination, can recover hemodynamic values and renal blood flow, and decreases levels of proinflammatory cytokines which are high, and the resulting renal damage in septic rats. Additionally, it was determined that these substances are able to regulate impaired glucose metabolism and especially SGLT-2 expression.

MATEMATİK ANABİLİM DALI

KARADENİZ GÖZERİ Gül

Danışman : Yard. Doç. Dr. Ayten PEKİNAnabilim Dalı : MatematikProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Yard. Doç. Dr. Ayten PEKİN Prof. Dr. Nazım SADIK Prof. Dr. Müfit GİRESUNLU Doç. Dr. Kamil ORUÇOĞLU Doç. Dr. Ünsal TEKİR

Bazı Kuvvet Serilerinin Aritmetik Özellikleri ve Belirli Reel KuadratikSayı Cisimlerinin Temel Birimleri

Bu çalışmada, bazı kuvvet serilerinin aritmetik özellikleri ve belirli tipteki reel kuadratik sayı cisimlerinin temel birimleri incelenmiştir. Bu tez çalışması beş bölümden oluşmaktadır.

Birinci bölümde, Transandant Sayılar Teorisi ve Reel Kuadratik Sayı Cisimlerinin Temel Birimleri üzerine genel bir inceleme yapılmıştır.

İkinci bölümde, Liouville Sayıları, Sayı Cisimleri, Temel Birimler ve Sürekli Kesirler ile ilgili temel tanım ve teoremler verilmiştir.

Üçüncü bölümde, elde ettiğimiz özgün teoremlerimizin ispatı için kullanılan yöntemler özetlenmiştir.

Dördüncü bölümde, ilk olarak belirli koşullar altında bazı rasyonel katsayılı kuvvet serilerinin bazı Liouville Sayıları argümanları için aldığı değerlerin ya bir Liouville Sayısı ya da bir rasyonel sayı olduğu gösterilmiştir.

Daha sonra, Richaud-Degert tipinde olmayan reel kuadratik sayı cisimlerinde kuadratik

irrasyonel sayısının sürekli kesir açılımındaki periyodunun 7 olması durumunda, cisminin

temel biriminin ve katsayıları ve kuadratik irrasyonel sayısının sürekli kesir açılımı kesin bir biçimde belirlenmiş ve özgün teoremler elde edilmiştir.

Beşinci bölümde ise, elde edilen bulguların bir değerlendirmesi yer almaktadır.

      

Arithmetic Properties of Some Power Series and Fundamental Units of Certain Real Quadratic Number Fields

In this study, arithmetic properties of some power series and fundamental units of certain real quadratic fields are investigated. This thesis consists of five chapters.

In the first chapter, a general investigation about the Theory of Transcendental Numbers and the Fundamental Units of Real Quadratic Number Fields is presented.

In the second chapter, main definitions and theorems about Liouville Numbers, Number Fields, Fundamental Units and Continued Fractions are given.

In the third chapter, the methods which we used in order to prove our original teorems are summarized.

In the fourth chapter, firstly it is shown that under certain conditions the values of some power series with rational coefficients for some Liouville number arguments belong to either the field of rational numbers or the

set of Liouville numbers. Then, for all real quadratic fields except for Richaud-Degert type such

that the period in the continued fraction expansion of the quadratic irrational number is equal to 7, ,

coefficients of the fundamental unit and the continued fraction expansion of the

quadratic irrational number are determined explicitly and the original theorems are obtained.

An evaluation of the results of this study is carried out in the fifth chapter.

OSANÇLIOL Alen

Tez Adı : Ağırlıklı Orlicz Uzaylarının Soyut Harmonik Analizi Danışman : Prof. Dr. Serap ÖZTOPAnabilim Dalı : MatematikProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Serap ÖZTOP

Prof. Dr. Nazım SADIK Prof. Dr. Aydın AYTUNA

Prof. Dr. Yusuf AVCI Doç. Dr. Erhan ÇALIŞKAN

Ağırlıklı Orlicz Uzaylarının Soyut Harmonik Analizi

Ağırlıklı Orlicz uzaylarının soyut harmonik analizinin incelendiği bu tez çalışması temel olarak Giriş, Genel Kısımlar ve Bulgular olarak düzenlenmiştir. İlk iki bölüm hazırlık aşaması niteliğinde olup, çalışmanın esas kısmını üçüncü bölüm oluşturmaktadır.

Birinci bölümde, tez çalışmasının amacı ve içeriği açıklanmıştır. İkinci bölümde ise tezde kullanılan önemli tanım ve teoremler verilmiştir.

Tez çalışmasının esas kısmını oluşturan üçüncü bölüm ise iki kısıma ayrılmaktadır.

Birinci kısımda, ilk olarak Orlicz uzaylarının tanımında önemli rol oynayan Φ Young fonksiyonları üzerinde durulmuştur ve literatürdeki farklı isimlerle anılan bu fonksiyonların aralarındaki ilişkiler incelenmiştir. İkinci olarak G yerel kompakt değişmeli grup, w ağırlık fonksiyonu ve Φ Young fonksiyonu olmak üzere LΦ

w(G) ile gösterilen ağırlıklı Orlicz uzayı tanıtılarak bu uzayın Banach uzayı olduğu gösterilmiş ve Φ Young fonksiyonuna ve w ağırlık fonksiyonuna göre kapsamalar incelenmiştir. Daha sonra ise LΦ

w(G) uzayının soyut harmonik analizine ilişkin kompakt destekli fonksiyonların yoğunluğu, ötelemeler altında değişmezliği ve ötelemelerin sürekliliği gibi temel özellikleri incelenmiştir.

Tez çalışmasının esas amacını oluşturan ikinci kısımda LΦw(G) ağırlıklı Orlicz uzayının

noktasal çarpım ve girişim (convolution) işlemine göre Banach cebiri olması için gerek ve yeter koşullar araştırılmış ve bu Banach cebirlerinin özellikleri incelenmiştir. Öte yandan, bu Banach cebiri ağırlıklı Orlicz cebiri olarak adlandırılmıştır. Özellikle girişim işlemine göre Banach cebiri yapısı bizim için ayrıca önemlidir. Çünkü, bu tez çalışması Banach cebiri yapısından gelen yarıbasitlik, maksimal idealler uzayı, sınırlı yaklaşık birimin varlığı ve kapalı ideallerinin belirlenmesi gibi temel özelliklerinin incelenmesi üzerinde yoğunlaşmıştır. Buna bağlı olarak Banach cebiri yapısı ile yerel kompakt topolojik grup arasındaki ilişki de belirlenmiştir.

  

,

Abstract Harmonıc Analysıs of Weıghted Orlıcz Spaces

This thesis is about the abstract harmonic analysis of weighted Orlicz spaces and consists of three part; Introduction, General Sections and Results. The first two parts are related to preliminary process and the third part is the main part of the thesis.

In the first part, it is explained the aim and content of the thesis. In the second part, we recall main definitions and theorems which are used through the thesis.

The third part is the main part and it splits into two sections.

In the first section, firstly we give the different definitions of the functions Φ which are used to define the Orlicz space in the literature and investigate the relationships between these functions. Secondly, given a locally compact Abelian group G, a weight function w and a Young function Φ, then the weighted Orlicz space, denoted by LΦ

w(G), is introduced and it is shown that LΦw(G) is a

Banach space and it is investigated the inclusions with respect to weight function w and Young function Φ. Also, we studied abstract harmonic analysis properties of the space LΦ

w(G) such as, density of continuous compactly supported functions space, translation invariance and continuity of the translations.

The second section is the main goal of this thesis and in this section it is studied to find a necessary and sufficient conditions for the Banach algebra structure of the weighted Orlicz space and it is investigated properties of these Banach algebras. On the other hand, these Banach algebras are called weighted Orlicz algebras. Especially, the Banach algebra structure with respect to convolution is important. Because, in this thesis it is concentrated on the properties such as, existence of the identity and bounded approximate identity, characterization of the maximal ideals space, semisimplicity and determining the closed ideals of the weighted Orlicz algebra which comes from the Banach algebra structure of the algebra LΦ

w(G). In connection with this, we investigate the relationship between the Banach algebra and the locally compact topolojical group.

MOLEKÜLER BİYOLOJİ VE GENETİK ANABİLİM DALI

KARTAL ALAÇAM GÖNÜL

Tez Adı :Arpa (Hordeum Vulgare L.) Doku Kültüründe Sukkula Retrotranspozon Hareketlerinin Belirlenmesi

Danışman : Prof.Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZIAnabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve Genetik Programı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZI

Doç.Dr. Tijen OĞRAŞ Doç.Dr. Yıldız AYDIN Doç.Dr. Ercan ARICAN Doç.Dr. İbrahim İlker ÖZYİĞİT

Arpa (Hordeum Vulgare L.) Doku Kültüründe Sukkula Retrotranspozon Hareketlerinin Belirlenmesi

Retrotranspozonlar genomda dinamik elementlerdir ve bir çok organizmanın genomunda yüksek oranda bulunur. Retrotranspozonlar otonom olmalarına karşın hareket için diğer elementlerin gen ürünlerini kullanan otonom olmayan retrotranspozonlar da vardır. Bazı stres koşulları retrotranspozonların etkinliğini uyarır. Doku kültürü, stres koşullarından biri olarak kabul edilir. Bu çalışmada, Sukkula (otonom olmayan bir retrotranspozon) polimorfizmi, 3 mg/l dikamba içeren MS besi yerinde aynı embriyodan kökenlenen farklı kültür zamanlarındaki (40 ve 80 günlük) kalluslarda incelenmiştir. Olgun arpa embriyoları (Hordeum vulgare cv. Tokak 157/37) kallus oluşumu için kültüre alınmış ve her 20 günde bir altkültürlenmiştir. Aynı kültür zamanında farklı embriyodan oluşan bireysel kalluslar arasında polimorfizmi analiz etmek için üç deney seti kurulmuştur. Polimorfizm, retrotranspozonlar arası çoğaltım polimorfizmi (IRAP) ve primer bağlanma bölgeleri arası çoğaltım yöntemi (iPBS) teknikleri ile Sukkula’ya özel iki farklı primer kullanılarak yapılmıştır. Kültüre alınmamış beş olgun embriyo kontrol olarak kullanılmıştır.

Kültüre alınmamış embriyolarda % 14 polimorfizm oranı gözlenirken 40 günlük ve 80 günlük kalluslarda IRAP analizi sonrasında sırasıyla %61 ve %0 polimorfizm oranları bulunmuştur. iPBS analizleri ile kültüre alınmamış materyallerde polimorfizm oranı % 29, 40 günlük ve 80 günlük kalluslarda sırası ile %58 ve %70 oranında polimorfizm görülmüştür. Sonuçlar, doku kültürü koşullarının ve kallus yaşlarının Sukkula retrotranspozon hareketlerini etkilediğini ve tüm bireyler üzerinde aynı etkiyi göstermediğini ortaya koymaktadır. Bilindiği kadarıyla bu çalışma, kallus gelişimi açısından arpada Sukkula’nın aktivitesinin belirlenmesi için IRAP ve iPBS tekniklerinin kullanıldığı ilk çalışmadır.

     

Determination of Sukkula Retrotransposon MovementsIn Barley (Hordeum Vulgare L.) Tissue Culture

Retrotransposons are dynamic elements of the genome and exist with high percentage in genome of many organisms. Although majority of retrotransposons are autonomous, there are also non-autonomous retrotransposons, which use other elements gene products for movements. Some stress conditions might have a stimulating effect for activation of retrotransposons. Tissue culture could be accepted as one of these stress factors. In this study, Sukkula (a non-autonomous retrotransposon) polymorphism was investigated in calli with different culturing time (40 and 80 day-old) which formed from the same embryo in MS medium supplemented with 3 mg/l dicamba. Mature barley embryos (Hordeum vulgare cv. Tokak 157/37) were cultured for callus formation and sub-cultured in every 20 days. Three experiment sets were constructed to determine the polymorphism between individual calli formed from different embryo in same culture time. Polymorphism was detected using Inter-Retrotransposon Amplified Polymorphism (IRAP) and Inter Primer Banding Side Amplification (iPBS) techniques with two different Sukkula specific primers.

Non-cultured 5 mature embryos were used as control. While up to 14% polymorphic PCR bands were obtained from non-cultured embryos, 61% and 0% polymorphic bands were observed with IRAP analyses in 40 and 80 day-old calli, respectively. iPBS analyses revealed more polymorphism ratio up to 29% in non-cultured materials, and up to 58% and 70% in 40 and 80 day old calli materials, respectively. Results showed that tissue culture conditions and age of calli affected Sukkula retrotransposon movements and all individuals did not show the same effect. As it is known, this is the first report on employment of Sukkula basedIRAP and iPBS applications in barley in terms of callus development.

  

YILMAZ Sibel

Tez Adı : Arpa (Hordeum vulgare L.) Doku Kültüründe Retrotranspozon Hareketlerinin ve Ürünlerinin Belirlenmesi

Danışman : Prof. Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZIAnabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve GenetikProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZI

Prof. Dr. Şule ARI Doç. Dr. Ercan ARICAN

Doç. Dr. Kemal Melik TAŞKIN Doç. Dr. İbrahim İlker ÖZYİĞİT

Arpa (Hordeum vulgare L.) Doku Kültüründe RetrotranspozonHareketlerinin ve Ürünlerinin Belirlenmesi

Bu tez çalışması kapsamında, arpa (Hordeum vulgare L. cv. Golden Promise) kallus ve sürgünlerinde, kültürü süresine bağlı olarak meydana gelen BAGY2 retrotranspozonunun hareketinden kaynaklanan insersiyonel polimorfizm araştırıldı.

Çalışmada doku kültürü örneği olarak tek bir embriyodan köken alan 45 ve 90 günlük kalluslar ve bu kalluslardan rejenere olan sürgünler kullanıldı. Bu örnekler bir çalışma grubu olarak değerlendirildi ve tüm moleküler çalışmalar üç çalışma grubu ile tekrarlandı. Bununla birlikte çalışmada kontrol amaçlı olarak, kültüre alınmamış embriyo (Kontrol 1), filtre kağıdında çimlendirilmiş fidelerin yaprakları (Kontrol 2) ve MS besi yerinde çimlendirilen fidelerin yaprakları (Kontrol 3) kullanıldı. Bireyler arasında doğal olarak meydana gelen bir BAGY2 polimorfizmi olup olmadığını belirlemek için her kontrolde dört farklı birey ile deneyler tekrarlandı. BAGY2 polimorfizminin belirlenmesi için IRAP marker tekniği kullanıldı. IRAP sonuçlarının doğruluğunu kontrol etmek amacı ile örnekler arasındaki BAGY2 ara domenlerinin kopya sayısı değişimleri qPCR ile belirlendi. Bununla birlikte çalışmada kullanılan arpa varyetesinde tüm BAGY2 ara domenlerinin tam kopya halinde bulunduğunu göstermek için Kontrol 1 örneklerinde ara domenlerin dizi analizleri gerçekleştirildi. Elde edilen diziler ve BAGY2 protein dizileri, tblastn ile karşılaştırılarak benzerlik oranları belirlendi.

Kontrol 1 örnekleri ile yapılan IRAP-PCR sonucunda bireyler arasında doğal bir BAGY2 insersiyonel polimorfizmi olmadığı görüldü. Buna karşın Kontrol 1 / Kontrol 2 ve Kontrol 1 / Kontrol 3 örnekleri arasında %8 polimorfizm olduğunun tespit edilmesi, farklı organlar arasındaki BAGY2 insersiyonel profilinin farklı olabileceğini gösterdi. Doku kültürü örnekleri arasında %0-20 oranında polimorfizm tespit edildi. Sürgünlerdeki polimorfizm oranının kallus örneklerine göre düşük olması genomu daha kararlı olan hücrelerin rejenerasyon şansının yüksek olabileceğini gösterdi. qPCR analizleri ile kallus ve sürgünlerdeki BAGY2 ara domenlerinin kopya sayısının değişiklik gösterdiği belirlendi. Bu sonuçlar IRAP tekniği ile belirlenen polimorfik bantların BAGY2 kopya sayısı artışından kaynaklanabileğini doğruladı. BAGY2 ara domenlerinin dizi analizleri sonucunda ise GAG %90, PR %86, RT %92, RH %94 ve INT ise %92 oranında BAGY2 protein dizisi ile benzerlik gösterdi. Bu sonuçlar, çalışmada kullanılan arpa varyetesinde tüm BAGY2 ara domenlerinin tam kopya halinde bulunduğunu kanıtladı.

Bu tez çalışmasından elde edilen sonuçlar, doku kültürü süresinin BAGY2 retrotranspozonunun hareketinden kaynaklanan insersiyonel polimorfizme neden olduğunu ve retrotranspozonların somaklonal varyasyon kaynağı olabileceğini göstermiştir. Bu sonuçlar, doku kültürü süresinin retrotranspozonların insersiyonel hareketlerine olan etkisinin belirlenmesine katkıda bulunabilir. Bununla birlikte, hayvan kök hücreleri ile yapılan çalışmalarda doku kültürü sürecinin retrotranspozon hareketleri üzerine olan etkilerinin belirlenmesi için bir model olabilir.

Retrotranspozonların insersiyonel hareketlerinden kaynaklanan polimorfizmlerin belirlenmesine yönelik çalışmalar, retrotranspozon kaynaklı hastalıkların anlaşılması için temel oluşturabilir.  

Determination of Retrotransposon Movements and Products inBarley (Hordeum vulgare L.) Tissue Culture

In this study, the insertional polymorphism deriving from BAGY2 retrotransposon movement in barley (Hordeum vulgare L. cv. Golden Promise) calli and shoots due to culturing duration was investigated.

In the study, 45- and 90-day-old calli deriving from the same embryo and their regenerants were used as tissue culture samples. These samples were considered as study a group and all molecular studies were replicated with 3 study groups. At the same time, uncultured embryo (Control 1), seedling leaves germinated between filter papers (Control 2) and seedling leaves germinated on MS medium (Control 3) were used as control in the study. The experiments were replicated with 4 individuals in each control to determine if there was any naturally occurring BAGY2 polymorphism between the individuals. IRAP marker technique was employed to detect BAGY2 polymorphism. To verify the IRAP results, copy number alterations of BAGY2 internal domains between individuals were analyzed by qPCR. In addition, to confirm that all the BAGY2 internal domains were present as a complete copy, internal domains of Control 1 samples were sequenced. The obtained sequences and BAGY2 protein sequences were compared by tblastn and the similarity rates were determined.

IRAP-PCR results with control samples showed no natural BAGY2 insertional polymorphism between individuals. However, the detection of 8% polymorphism between Control 1/Control 2 and Control 1/Control 3 samples showed that the BAGY2 insertional profile might vary between different organs. 0-20% polymorphism was detected between tissue culture samples. The lower polymorphism rate in the shoots compared to the calli samples showed that the cells with more stable genome had an elevated chance to regenerate. By qPCR analyses, it was determined that the copy number of BAGY2 internal domains in calli and shoots showed alterations. These results confirmed that the polymorphic bands detected by IRAP technique could result from the increase in BAGY2 copy number. The sequencing results of BAGY2 internal domains revealed similarity rates by GAG 90%, PR 86%, RT 92%, RH 94%, and INT 92% with BAGY2 protein sequence. These results proved that all the BAGY2 internal domains were present as a complete copy in the barley variety used in the study.

The results obtained from this study indicated that tissue culture duration lead to insertional polymorphism due to the movement of BAGY2 retrotransposon and that the retrotransposons could be the source of somaclonal variation. These results might contribute to the detection of the tissue culture duration effects on insertional movements of retrotransposons. Besides, it could be a model to define the effects of tissue culture duration on retrotransposon movements in animal stem cells studies. The studies for the detection of polymorphisms derived from insertional movements of retrotransposons could provide a basis to understand the retrotransposon-based diseases.

ORMAN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

  

AYLAK ÖZDEMİR Gafura

Tez Adı : Trakya Meşe Ormanlarında Artım ve Büyüme İlişkileriDanışman : Prof.Dr. Ömer SARAÇOĞLUAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı (Varsa) : Orman Hasılatı ve BiyometriMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Ömer SARAÇOĞLU

Prof.Dr. H.Ferhat BOZKUŞ Prof.Dr. Serdar CARUS Prof.Dr. Ender MAKİNECİ Prof.Dr. Nedim SARAÇOĞLU

Tezin Türkçe Adı : Trakya Meşe Ormanlarında Artım ve Büyüme İlişkileri

Türkçe Özet : Bu çalışmada, Trakya sürgün kökenli meşe (Quercus sp.) ormanlarının farklı yaş, sıklık ve yetişme ortamlarındaki artım ve büyüme ilişkileri incelenmiştir. Bu amaçla alınan 101 örnek alandan sağlanan veriler yardımıyla çift girişli ağaç hacim tablosu, bonitet (Yetişme ortamı verimliliği) tablosu ve sıklığa bağlı meşe hasılat tablosu oluşturulmuştur. Sıklığa bağlı hasılat tablosu MS Excel 2010 programının VBA makro özelliğinden yararlanılarak programlanmıştır. Böylece bilgisayar ortamında istenilen yaş, sıklık ve bonitete göre hasılat tablosu çıktı olarak alınabilmektedir.Trakya meşe ormanları için düzenlenen sıklığa bağlı hasılat tablosundan alınan meşcere hacim ve hacim elemanlarının farklı bonitet sınıflarında ve sıklık derecelerinde meşcere yaşına göre gösterdiği eğilimler karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Sıklığa bağlı meşe hasılat tablosundan alınan değerler, meşe ormanları için Eraslan (1954) ve Eraslan ve Evcimen (1967) tarafından oluşturulan hasılat tablosu değerleri ile karşılaştırılmıştır. Aynı karşılaştırma geniş yapraklı tür olan Doğu kayını (Fagus orientalis Lipsky.) ormanları için Carus (1998) tarafından düzenlenen hasılat tablosu değerleri ile de yapılmıştır. Tezin Yabancı Dildeki Adı :The Relations Of Growth And Increment In Thrace Oak ForestsYabancı Dildeki Özet : In this study, increment and growth relationships of oak coppice oak (Quercus sp.) forests of Thrace in different ages, densities and site indexes were examined. For this purpose, double-entry tree volume table, site quality table and the density - dependent oak yield table was created with the help of the data provided from 101 sample plots were taken. Density – dependent yield table was programmed using VBA macro feature of MS Excel 2010 program. Thus, yield table can be taken as output from computer environment according to the desired age, density and site index. Trends of stand volume and volume elements provided from the density – dependent yield table for the oak forest of Thrace according to the age different site conditions and densities was presented comparatively. Values obtained by density dependent yield table were compared with values of the yield table generated by Eraslan (1954) and Eraslan – Evcimen (1967) for the oak forests. The same comparison was also made with values of the yield table of beech forests with broad-leaved species generated by Carus (1998).

KÖSE Murat

Tez Adı : İstanbul’da Orman Sınırları Dışına Çıkarma Uygulamalarının Ormancılık Politikası Yönünden İrdelenmesi

Danışman : Prof. Dr. Aytuğ AKESENAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Ormancılık Politikası ve YönetimiMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Aytuğ AKESEN

Prof. Dr. Yalçın KUVAN Prof. Dr. Cantürk GÜMÜŞ Prof. Dr. Özden GÜMÜŞ Prof. Dr. Aynur AYDIN

İstanbul’da Orman Sınırları Dışına Çıkarma UygulamalarınınOrmancılık Politikası Yönünden İrdelenmesi

Ormanların korunması için kanun koyucu tarihi süreçte orman halk ilişkileri arasındaki dengeyi kurmaya çalışarak yeni yeni düzenlemeler getirmiştir. Ancak getirilen düzenlemeler yetersiz kalmış ve hâlâ da kalmaktadır. Orman ve bitki örtüsü varlığının korunması ve güvenliğinin sağlanması konusunda, ülkemizde ilk önlem alınması gereken alan İstanbul’dur. Bunun pek çok nedeni vardır. Hızlı nüfus artışı ve sağlıksız kentleşme, bu nedenlerin ön sıralarında gelmektedir.

Bu tez çalışmasının başlıca amaçları; (1) Orman sınırları dışına çıkarma işlemlerine yönelik olarak gerçekleştirilen kadastro çalışmalarını ormancılık tekniği yönünden analiz etmek, (2) Bu çalışmaların mevzuat bakımından öngörülen amaçlara uygunluğunu irdelemek, (3) Kadastro ekipleri, orman idareleri ve orman köylülerinin bakışıyla bu çalışmalara yönelik sorunları belirlemek ve çözümüne ilişkin öneriler getirmek (4) Orman sınırları dışına çıkarma uygulamalarının ülkemiz ormancılığı açısından doğurabileceği sonuçları tartışmaktır.

Bu amaçlar çerçevesinde İstanbul İli araştırma alanı olarak seçilmiştir. Ancak zaman ve çalışabilirlik açısından İstanbul’daki bütün orman sınırları dışına çıkarılan alanların tek tek ele alınıp değerlendirilmesi olanaklı olamayacağından, yöresel ölçekte bir örnek alanın seçilmesi uygun görülmüştür. Orman kaynakları, orman halk ilişkileri yönlerinden önemli bir alan olması ve yörede bu zamana kadar orman sınırları dışına çıkarma uygulamalarının yapılmış olması, ayrıca araştırıcının Şile Orman İşletme Müdürlüğü (ŞOİ)’nde görev yapması nedenleriyle, İstanbul İli Şile İlçesi’nde Ahmetli, İmrendere, Karamendere, Korucuköy ve Ovacık Köyleri orman sınırları dışına çıkarma uygulamaları açısından örnek alanlar olarak seçilmiştir. Ayrıca Darlık Barajı nedeniyle Darlık Köyünün eski yerleşim yerinden başka bir yere zorunlu olarak göç ettirilmesi, bugünkü yerleşim yerinin de bir kısmının orman sınırları içinde kalması, bu köyde yaklaşık 30 yıldır köyün yerleşim yeri ile ilgili problemlerin çözülememesi nedenleriyle Darlık Köyü 2/A uygulaması açısından örnek alan olarak seçilmiştir.

Bu araştırma beş aşamalı bir süreçte gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada araştırmaya ilişkin ilgili literatür ve belge temin edilerek değerlendirilmiştir. İkinci aşamada araştırma alanında orman sınırları dışına çıkarma işlemi bakımından 6831 Sayılı Orman Kanunu ve söz konusu kanunda değişiklik yapan diğer kanunlar tarih sıralamasına göre ayrı ayrı ele alınmıştır. Bu kanunlara göre, 2. Madde ve 2/B Madde uygulamaları ile orman dışına çıkarılan alanlar İstanbul’da ilçeler ve orman işletme müdürlükleri bazında değerlendirilmiştir. Üçüncü aşamada, İstanbul’da Şile İlçesi Ahmetli Köyünde 8, İmrendere Köyünde 7, Karamandere Köyünde 4, Korucu Köyünde 9, Ovacık Köyünde 12 adet parsel üzerinde çalışılmış, araştırma alanında seçilen tüm örnek alanlar incelenmiştir. Böylece 2/B uygulamalarına ilişkin karşılaşılan teknik sorunlar ortaya konulmaya çalışılmıştır. Dördüncü aşamada, Darlık Köyünün eski yerleşim yerinden başka bir yere zorunlu olarak göç ettirilmesi, bugünkü

yerleşim yerinin bir kısmının da orman sınırları içinde kalmasından dolayı, köyün yerleşim yeri ile ilgili sorununa çözüm bulunabilmesi amacıyla, Darlık Köyü 2/A uygulamalarında çalışmamızda ele alınmıştır. Beşinci aşamada, 2/B arazi kullanıcıları ile ormancılık örgütü çalışanlarının, 2/B uygulamalarına ilişkin bakış açılarını öğrenmek amacıyla anket çalışması yapılmıştır. Bu şekilde 2/B uygulamalarında karşıt iki kesimin bakış açıları ortaya konulmaya çalışılmıştır. Yine 2/A uygulaması düşünülen köyde yaşayanlarla yüz yüze görüşmeler yapılarak, sorunun çözümünde köylünün düşünceleri belirlenmeye çalışılmıştır. Arazide elde edilen veriler büroda değerlendirilmiş ve ilgili literatür bilgileri desteğiyle tartışılarak tez metni oluşturulmuştur.

Araştırma kaynaklar dahil 6 ana başlıktan oluşmaktadır. Birinci ana başlık “giriş” bölümünden oluşmaktadır. İkinci ana başlık olan “genel bilgiler” bölümünde kadastro ve mülkiyet kavramalarının tanımları verilmiş olup, orman alanlarının belirlenmesi ve orman sınırları dışına çıkarma uygulamalarında yasal ve hukuki süreç ana hatlarıyla ortaya konulmaya çalışılmıştır. Üçüncü ana başlıkta verilen “materyal ve yöntem” bölümünde, araştırmada kullanılan materyallerin neler olduğu, nasıl elde edildiği ve araştırmada hangi yöntemler kullanıldığına dair bilgiler verilmiştir. Dördüncü ana başlıkta “bulgular” bölümünde verilen 2/B ve 2/A uygulamalarına ilişkin yapılan çalışmalardan özlü bilgiler sunulmuş ve bu bağlamda araştırmanın literatürdeki yeri belirlenmeye çalışılmıştır. Beşinci ana başlıkta da “sonuç” bölümünde ortaya çıkan sonuçlar ve şekillenen önerilerimize yer verilmiştir.

Araştırma sonucunda 1744, 2896 ve 3302 sayılı yasalarla değişik 2B uygulamalarının, son yapılan ve kesin olan 5831 sayılı yasa uygulamalarıyla değerlendirildiğinde; araştırma alanında sınır taşlarının araziye tesisi ve haritaya tersimi sırasında önemli teknik hataların oluştuğu, uygulamalara konu edilen arazilerin bir kısmının bilim ve fen bakımından orman niteliklerini kaybetmedikleri ve ilgili mevzuatta öngörülen ölçütlere uymadığı belirlenmiştir. 2/B’ ye konu olmuş sahaların önemli bir kısmı ise; eskiden beri sahipli olan orman dışı tapulu araziler olduğu, orman kadastrosunun yapıldığı yıllarda bile tarım arazisi olarak kullanılan, hatta tapulu olan bu arazilerin orman tahdit sınırları içine alınmış ve süresi içinde itiraz edilmediğinden dolayı kesinleşmiş olduğu anlaşılmıştır. Böyle yerler 2/B Madde uygulaması ile orman sınırları dışına çıkarılarak, eski tahditte yapılmış olan hatalı işlemlerin bu şekilde düzeltilmekte olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Orman Kadastrosu, 2/B uygulamaları, kanun koyucu, araştırma objesi, ormancılık politikası.  

 

An Examination of Applications of the Land Which Taken out of the Forest Regime in Terms of Forest Policy

For the protection of forests, the law-maker has brought new regulations in order to set balance between forest-public relations within the historical process. However, the regulation introduced has remained and still remains incapable. Istanbul is first place that measure is required to be taken on the subject of protection of existence of forest and vegetation cover and providing their safety. There are so many reasons for this. Rapid population growth and unhealthy urbanization are the leading reasons.

Main aims of this thesis study are as follows: (1) to analyse the cadastral works carried out on processes of taking out of forest boundary in terms of forestry engineering, (2) to examine the compliance of these works with the purposes foreseen in terms of legislation, (3) to determine problems on these works from the point of view of cadastre teams, forest administrations and forest villagers and (4) to discuss the results that may arise from the implementations of taking out of forest boundaries in terms of forestry of our country.

Within the framework of these purposes, the city of Istanbul has been selected as the area of study. However, as it will not be possible to handle and evaluate all areas taken out of forest boundaries in Istanbul, in terms of time and workableness, it has been deemed appropriate to select a sample area on a local scale. As the forest resources are an important area in terms of forest public relations and the implementations of taking out of forest have been made until this time in the locality and also the examiner works at Şile Forestry Operation Directorate (ŞFOD), in Istanbul City, Şile District, the villages of Ahmetli, İmrendere, Karamendere, Korucuköy and Ovacık were selected as sample areas in terms of 2/B implementations of taking out of forest. Furthermore, as the inhabitants of Darlık Village were forced to move to another place due to Darlık Dam, and the present residential area is within the boundaries of forest and the problems regarding the residential area of this village has not been solved for about 30 years, Darlık Village was selected as sample area in terms of 2/A implementation.

This study has been conducted in a five-stage process. In the first stage, the study-related literature and document were obtained and evaluated. In the second stage, the Forest Law Numbered 6831 and other laws amending the mentioned law were separately examined chronologically with respect to the process of taking out of forest boundaries, in the field of study. According to these laws, the areas taken out of forest boundaries with Article 2 and 2/B implementations were evaluated on the basis of districts and forestry operation directorates in Istanbul. In the third stage, in Istanbul Şile District, in Ahmetli Village 8, in İmrendere Village 7, in Karamandere Village 4, in Korucu Village and in Ovacık Village 8 parcels of land were studied on. So, all sample areas selected in the field of study were examined. So, it was tried to put forward the problems encountered in relation with 2/B implementations. In the fourth stage, due to the forced migration of Darlık Village from its old settlement to another place and as a part of its current settlement is within the forest boundaries, in 2/A implementations, Darlık Village were handled in our study in order to find a solution to the problem about the settlement of the Village. In the fifth stage, a questionnaire study was applied to 2/B land users and employees of forestry organization in order to find out their opinions on 2/B implementations. In this way, it was tried to put forward the points of view of the two opposite fractions in the 2/B implementations. Also, face-to-face interviews were made with people living in the village that 2/A is planned to be implemented and it was tried to determine the ideas of the villagers on solving the problem. The data obtained on land were evaluated in the office and thesis text was created after discussing with the support of the related literature data.

The study consists of 6 chapters including references. The first chapter consists of “introduction” part. In the second chapter “general information”, the definitions the terms cadastre and property ownership and the determination of forest areas and legal and lawful process in implementations of taking out of forest areas are tried to be generally introduced. In the third chapter

“material and method” , information about which materials were used in the study, how they were obtained and which methods were used in the study are given. In the fourth chapter “findings”, substantial information from studies carried out on 2/B and 2/A implementations are presented and within this context the place of the study within the literature has been tried to be determined. In the fifth chapter “conclusion”, the generated results and our shaped recommendations are available.

As a result of the study, when different 2/B implementations with Laws numbered 1744, 2896 and 3302 were evaluated with the implementations of the final and definite Law numbered 58331, it was determined that significant technical errors occurred during the placement of boundary stones on the area of study and plotting on the map, some of the lands, which were made subject of implementations, did not lost their forest characteristics in technical and scientific terms and did not comply with the criteria provided in the relevant legislation. It was understood that a significant part of the areas subject to 2/B were already non-forest private-registered lands with owners, these lands that were being used as farm land even at the time when the forest cadastre was made and even these private registered lands were taken into the forest restriction boundaries and as no objection was made within the given time, this situation became definite. It has been determined that such places are being taken out of forest boundaries with 2/B implementation and the improper transactions are being corrected in this way.

Keywords: Forest Cadastre 2/B implementations, law-maker, object of study and forest policy

ÇAKIR Meriç

Tez Adı : Toprak Eklembacaklılarının, Kayın ve Meşe Ekosistemindeki Mevsimsel Değişimi ve Ölü Örtü Ayrışmasına Etkileri

Danışman : Prof. Dr. Ender MAKİNECİAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Toprak İlmi ve EkolojiMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ender MAKİNECİ

Prof. Dr. M. Ömer KARAÖZ Prof. Dr. Doğanay TOLUNAY Prof. Dr. Temel SATIYILDIZ Prof. Dr. Oktay YILDIZ

Toprak Eklembacaklılarının, Kayın ve Meşe EkosistemindekiMevsimsel Değişimi ve Ölü Örtü Ayrışmasına Etkileri

Ölüörtü, kimyasal yapısı, fiziksel çevre ve ayrıştırıcı canlılar tarafından etkilenerek ayrışır. Birçok çalışmada tek türün ayrışması incelenirken, ölüörtü kalitesi ve iklimin ayrışma üzerinde etkisi araştırılmış fakat toprak canlılarının önemi dikkate alınmamıştır. Ölüörtü ve toprakta yaşayan eklembacaklıların ayrışma süreçlerinde çok önemli görevleri vardır. Değişen iklim ile çevrenin fiziksel ve kimyasal özelliklerine hızlı cevap verirler. Akarina ile Collembola taksonları toplam eklembacaklıların % 90-95 sini oluştururlar. Sayıca fazla olan bu canlılar ölüörtü ayrışmasında parçalayıcı olarak rol oynarlar.

Ölüörtü ayrışması, karbon ve besin döngüsünde anahtar rol oynamaktadır. Saf ve karışık alanlarda ölüörtü ayrışma oranı ile makro ve mikroeklembacaklıların miktar ve çeşitlilikleri meşe ve kayın ekosisteminde izlenmiştir. Ölüörtü ve toprak faunasının ayrışmaya olan etkilerini belirlemek için farklı gözenek açıklığına sahip keseler ile farklı boyutlardaki faunanın ayrışmaya etkisi belirlenmeye çalışılmıştır. Üç farklı gözenek açıklığına sahip ölüörtü keseleri (1) mikrofauna; 2) mikro ve mezofauna; 3) mikro, mezo ve makro fauna) meşe, kayın ve meşe-kayın alanlarına yerleştirilmiştir. Bütün keseler içerisine bakteri ve mantarlar girebilmektedir.

Ölüörtü keseleri çalışma alanlarına rastgele olarak ölüörtü ile temas edecek şekilde toplam 324 adet yerleştirilmiştir. Meşe, kayın ve meşe-katın alanlarına yerleştirilen her kese boyutundan aylık olarak üç adet toplanmıştır. Her alandan aylık olarak makroeklembacaklılar için çukur tuzak ile 9, mikroeklembacaklılar için çelik silindirler ile 3 adet örnek alınmıştır. Örneklenen mikroeklembacaklılar modifiye Berlese-Tullgren hunisi ile çıkarılmıştır.

2008-2009 yılları arasında yapılan bu çalışmada, meşe, kayın ve meşe-kayın alanlarında yaprak döküm miktarları sırası ile 325 g m-², 320 g m-² ve 343 g m-² dir. Mikro, mezo ve makro keseler arasında ayrışma bakımından önemli fark belirlenmemiştir. Ayrışmanın meşe alanında ortalama 4,6 yıl, kayın alanında 5,5 yıl ve meşe-kayın alanında ise 5,4 yılda tamamlandığı belirlenmekle birlikte, aralarındaki fark önemsizdir. Bununla birlikte, makroeklembacaklılara ait 27 takson, mikroeklembacaklılara ait 34 takson belirlenmiş olup, makroeklembacaklıların komünite yapılarının büyük kısmını yırtıcıların ve mikroeklembacaklıların ise ayrıştırıcıların oluşturduğu tespit edilmiştir. Belgrad Ormanı şartlarında eklembacaklıların ayrışma üzerinde ki etkilerinin mantar ve bakteriler kadar etkili olmadığı görülmüştür.  

Seasonal Changes of Soil Arthropods in Beech and Oak Ecosystems and TheirEffects on Litter Decomposition

The decomposition of plant litter is influenced by their chemical composition, the physical-chemical environment, and the decomposer organisms. Most studies interested in single species of decomposition have focused on substrate quality and climate effects on decomposition, and have excluded explicit recognition of the soil organisms involved in the process. Arthropods of the litter and soil play a critical role in the process of decomposition. They respond quickly to changes in climate and physico-chemical properties of soil. Acarina and collembola represent the bulk, about 90 to 95% of the total arthropod fauna of soil. Microarthropods, one of the several agents involved in litter decomposition are important in breaking down the plant litter

Plant litter decomposition is a key process in carbon and nutrient cycling. Rates of decomposition, and micro- and macroarthropods abundance and diversity associated with single-species and mixed-species litters were studied in an oak–beech ecosystems. The critical role of soil-faunal community composition in decomposition has been demonstrated using different mesh size litterbags to control exposure of litter to different faunal size classes. We placed litterbags of three mesh sizes across model grassland miniecosystems manipulated to enable communities containing 1) microfauna; 2) micro- and meso-fauna; 3) micro-, meso- and macro-fauna. All communities contained bacteria and fungi.

Totally 324 litterbags were randomly placed beneath the vegetation canopy, in contact with the litter layer. Three bags of each mesh size were removed per monthly. Monthly sampling of macroarthropods was conducted in nine replicates via pitfall trap and microarthropods was conducted in three replicates via steel soil corers. Soil fauna samples were extracted with modified Berlese-Tullgren funnel and they were stored in 70 % ethanol.

In this study, carried out between the years 2008-2009, amounts of leaf fall in oak, beech and oak-beech forested areas respectively were 325 g m-², 320 g m-² and 343 g m-². Any important difference in terms of the decomposition among the micro, meso and macro-litterbags was not determinated. It was determined that the average decomposition was completed in oak areas in 4,6 years, in beech areas in 5,5 years, and in oak-beech areas in 5,4 years, the differences between them are nonsignificant. However, 27 taxa belonging to macroarthropods and 34 taxa belonging to microarthropods were determined and it was also identified that the community structure of the macroarthropods is mainly formed by predators while it is mainly formed by decomposers in the community structure of microarthropods. In Belgrade Forest conditions, the effects of arthropods on the decomposition were not as effective as fungi and bacteria.

ÇOBAN Süleyman

Tez Adı : Bolu-Ayıkaya Bölgesi Bitki Toplumları Ve Meşcere Kuruluş ÖzellikleriDanışman : Prof. Dr. Gülen ÖZALPAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : SilvikültürMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Gülen ÖZALP

Prof.Dr. Engin ÖZHATAY Prof. Dr. H. Ferhat BOZKUŞ Prof. Dr. Alper H. ÇOLAK Prof. Dr. Erol KIRDAR

Bolu-Ayıkaya Bölgesi Bitki Toplumları Ve Meşcere Kuruluş Özellikleri

Bu çalışma, Bolu Orman İşletme Müdürlüğü’ne bağlı Ayıkaya Bölgesi’nin bitki toplumlarını belirlemek ve bu toplumların meşcere kuruluş özelliklerini ortaya koymak amacıyla gerçekleştirilmiştir. Ayıkaya Orman İşletme Şefliği sınırları içerisinde kalan araştırma alanı, dik yamaçlardan oluşmakta, yükseltisi 600 m (Karadere) ile 1780 m (Kapıkaya Tepesi) arasında değişmektedir. Genel olarak deniz etkisindeki kuzey yamaçlarda nemli Kayın ve Göknar ormanları yayılış göstermektedir. Bununla birlikte, Karadere Vadisi boyunca iç kesimlere kadar ulaşan nemli hava nedeniyle Göknar ve Kayın hakimiyetindeki nemli ormanlar geniş alanlar kaplamaktadır.

Araştırma alanı Avrupa Sibirya fitocoğrafik bölgesinin öksin kısmında yer almaktadır. Nitekim belirlenmiş olan tüm taksonların %63’ü Avrupa-Sibirya fitocoğrafik bölgesinde yayılış göstermektedir. Avrupa-Sibirya elemanı türlerin %30’unun öksin kuşak elemanı olduğu belirlenmiştir.

Araştırma alanındaki tüm örnek alanlardaki türlerin RAUNKIAER’in yaşam biçimlerine göre %52’si hemikriptofit (Hk), %20’si fanerofit (Fa), %12’si hamefit (Ha), %10’u terofit (Tr) ve %6’sı ise geofittir (G). Genellikle soğuk iklimli bölgelerde yayılış gösteren hamefitler ve hemikriptofitlerin dağ ormanı ve yüksek dağ orman zonlarındaki nisbi yüzdeleri artmaktadır. Dolayısıyla yaşam formu spektrumuna göre hemikriptofit bir iklim özelliğine sahip olan bölgedeki hemikriptofitlerin oranının, alt yükselti basamaklarından üst yükselti basamaklarına doğru arttığı belirlenmiştir.

Orman vejetasyon örnek alanlarının sınıflandırılması ve ordinasyonu sonucunda belirlenen toplum birimleri aşağıda verilmiştir:

Sınıf: Quercetea pubescentis (Ober. 1948) Doing Kraft. 1955Takım: Querco-Carpinetalia orientalis Quezel, Barbero, Akman 1980

Birlik: Carpino-Acerion Akman, Barbero, Quezel 1977Toplum: Physospermum cornubiense-Pinus sylvestris

Tipik Alt Toplum: Pinus sylvestris tipik toplumu

Alt Toplum: Pinus sylvestris-Pinus nigra

Sınıf: Quercetea pubescentis (Ober. 1948) Doing Kraft. 1955Takım: Querco-Carpinetalia orientalis Quezel, Barbero, Akman 1980

Birlik: Carpino-Acerion Akman, Barbero, Quezel 1977Toplum: Erica arborea-Quercus petraea

Tipik Alt Alt Toplum: Erica arborea- Quercus petraea

Alt Toplum: Quercus petraea-Pinus sylvestris

Sınıf: Querco-Fagetea Br.-Bl. et Vlieger in Vlieger 1937Takım: Rhododendron-Fagetelia orientalis (Soó 1964) Passarge 1981

Birlik: Fagion orientalis Quézel et al. ex Quézel et al. 1992

Toplum: Vaccinium arctostaphylos-Fagus orientalis Tipik Alt Toplum: Fagus orientalis

Alt Toplum: Fagus orientalis-Quercus petraea

Alt Toplum: Fagus orientalis-Pinus sylvestris–Quercus petraea

Alt Toplum: Fagus orientalis-Pinus sylvestris

Toplum: Abies bornmülleriana-Fagus orientalis Tipik Alt Toplum: Abies bornmülleriana-Fagus orientalis

Alt Toplum: Fagus orientalis-Abies bornmuelleriana-Pinus sylvestris

Alt Toplum: Actaea spicata-Abies bornmülleriana-Fagus orientalis

Yetişme ortamı faktörlerinden istatistiksel olarak en önemli değişkenlerin yükselti, metamorfik anakaya ve bakı olduğu belirlenmiştir. Ancak, değişkenlerin marjinal etkisi dikkate alındığında killi-kireçtaşının önemli bir etkisi bulunmaktadır. Yükselti, tüm değişkenlerin neden olduğu varyasyonun %31’ini oluştururken bakının etkisiyle bu oran %44’e yükselmektedir. Kireçtaşı anakayasının koşullu etkisi ise istatistiksel olarak önemsizdir. Anakaya tiplerinin tamamının neden olduğu varsasyonun ise %39 olduğu belirlenmiştir.

Bitki toplumlarının ortalama gösterge değerleri, yetişme ortamı koşullarını tam olarak yansıtmaktadır. Örneğin, Ayıkaya Tepesi’nin güneşli bakılarında orman sınırını oluşturan Physospermum cornubiense-Pinus sylvestris toplumunun nem, sıcaklık gösterge değerleri düşük, ışık gösterge değeri ise yüksektir. Tepenin kuzey yamacında yayılış gösteren Vaccinium arctostaphylos-Fagus orientalis ve Abies bornmülleriana-Fagus orientalis toplumlarının ise ortalama nem değerleri yüksek, sıcaklık değerleri ise yükseltiyle birlikte düşmektedir. Araştırma alanında gösterge değeri bilinen türler yardımıyla, ordinasyon analizinden toprak besin maddesi, toprak reaksiyonu (pH), ışık, nem, sıcaklık ve karasallık gösterge tür grupları belirlenmiştir.

Toprağın pH değerinin yüksek olması, kalsiyum gibi önemli toprak besin maddelerinin varlığını gösterdiğinden, toprak verimliliğinin bir göstergesi olarak kabul edilmektedir. Vejetasyon analizinde de ortalama pH gösterge değerleri ile besin maddesi ve nem gösterge değerleri arasında pozitif bir korelasyon bulunmuştur. Bununla birlikte, pH gösterge değeri yüksek olan orman toplumlarının meşcere ortalama boyları diğer toplumlara göre daha yüksektir. Ayıkaya Tepesi’nin güneşli bakılarında yayılış gösteren Physospermum cornubiense-Pinus sylvestris toplumunun ortalama pH değerinin yüksek olmasına karşın, yağış miktarının düşük olması nedeniyle toprak verimliliği nispeten daha düşüktür. Buna karşın bu toplumun ekolojik salınımının daha geniş olması nedeniyle iyi bir gelişme gösterebilmektedir.

Shannon Weiner ve Simpson indislerine göre tür çeşitliliği en yüksek toplumlar, Physospermum cornubiense-Pinus sylvestris ve Erica arborea-Quercus petraea toplumlarıdır. Bitki toplumlarının tür çeşitlilikleri üzerinde toprak besin maddesi miktarı ve meşcere kapalılığı etkili olmaktadır. Tam kapalı meşcerelerde toprak besin maddesi miktarının yüksek olması tür sayısının artışında etkili olmaktadır. Buna karşın, toprak besin maddesi miktarının düşük olduğu güneşli bakılarda, meşcere kapalılığı düşük olduğu için tür sayısında artış görülmektedir. Ancak, orman vejetasyonunun kapalılık yüzdeleriyle tür çeşitlilikleri karşılaştırıldığında, %100 ve %50 kapalılığa sahip alanlarda tür çeşitliliği azalırken, %80-90 kapalılık yüzdesine sahip meşcerelerde tür çeşitliliği artış göstermektedir.

Ayıkaya Bölgesi’nde orman sınırını oluşturan toplumlarda ağaç kollektifleri şeklinde bir meşcere kuruluşu görülmektedir. Ağaç kollektifleri, yüksek dağ ormanlarının stabil meşcere kuruluşlarıdır. Bu kuruluş özelliklerine uygun olmayan silvikültürel müdahaleler, bölgede rüzgar devrikleri ve gövde kırılmalarına yol açmaktadır.

Çalışma kapsamında benzer ekosistemlerde gerçekleştirilen bitki sosyolojisi çalışmaları TURBOVEG veri yönetim programına aktarılarak bölgesel bir vejetasyon veribankası oluşturulmuştur. Bölgesel vejetasyonun sınıflandırılması sonucu, Ayıkaya Bölgesi ile diğer bölge vejetasyonlarının benzerlikleri belirlenmiştir. Öksin kuşakta yer alan Ayıkaya Bölgesi’nin genel vejetasyon özelliklerine bakıldığında; Zonguldak-Çitdere ve Karabük-Büyükdüz vejetasyonlarıyla yakın özellikler gösterdiği, suböksin kuşakta yer alan Düzce-Elmacık ve Ilgaz Dağı’nın güney yamacında yer alan toplumlarla ise benzerliklerin daha az olduğu belirlenmiştir. Buna karşın Ilgaz Dağı’nın kuzey yamaçlarında yer alan toplumların Ayıkaya Bölgesi’ndeki Kayın ve Meşe ormanlarına benzerlikleri yüksektir.

Çayır vejetasyonundan alınan örnek alanların sınıflandırılması sonucu iki toplum belirlenmiştir:

Sınıf: Astragalo-BrometeaBirlik: Hyperico-Verbascion

Alchemilla pseudocartalinica-Astrantia maxima toplumu

Teucrium chamaedrys-Bromus riparius toplumu

Alpin çayır vejetasyonu bölgede orman içi açıklıklar dışında en geniş yayılışını Ayıkaya Tepesi (1760 m) sırtlarında yapmaktadır. Sırtın çok sarp (%60-100 eğimli) olan güney yamacında kserofit karakterli türlerin ağırlıkta olduğu toplum, Teucrium chamaedrys-Bromus riparius olarak tanımlanırken, mezofil ve orman kenarı geçiş zonlarını karakterize eden türlerin egemen olduğu kuzey yamaçtaki toplum ise Alchemilla pseudocartalinica-Astrantia maxima olarak tanımlanmıştır.

Tür çeşitliliği açısından güney yamaçta yayılış gösteren Teucrium chamaedrys-Bromus riparius toplumu daha zengindir. Kuzey yamaçtaki Alchemilla pseudocartalinica-Astrantia maxima toplumunun tür çeşitliliği ise otlatma baskısı nedeniyle nispeten daha azdır. Nitekim, bu toplumda bulunan Cynosurus cristatus, Cirsium vulgare, Urtica dioica, Dactylis glomerata, Rumex crispus gibi türler otlatma etkisinin bir göstergesidir.

   

Plant Communıtıes and Stand Structure Characterıstıcs of Bolu-Ayıkaya Regıon

The aim of this study is to classify plant communities and to identify their stand structure

characteristics in the Bolu-Ayıkaya region. The research area which is located in Ayıkaya Forest

Enterprise, is composed of steep slopes. Its altitude varies between 600 m (Karadere river) and 1780 m

(Kapıkaya Hill). In general, humid Oriental Beech and Uludağ Fir forests cover northern exposures

where oceanic conditions prevail. However, humid Fir and Beech forests cover wide areas due to

humid air mass which move inland through Karadere Valley.

The research area falls in the euxine part of the Euro-Siberian phytogeographic region. It was found

that the percentage of the species belonging to the Euro-Siberian region is 63%, of which 30% is

euxine element.

According to RAUNKIAER life forms, it was calculated that the percentages of hemicriptophyte, phanerophyte, chamaphyte, therophyte and geophyte species of the recorded flora are 52%, 20%, 12%, 10% and 6% respectively. In general, the relative percentage of hemicryptophyte and chamephyte species is characteristic for cold climate in mountain and high mountain forest zones. Consequently, it was shown that the relative percentage of hemicriptophytes increases from lower to

upper altitudinal zones in the region which has a hemicryptophyte climate according to life form spectrum.

As a result of classification and ordination of forest vegetation, identified forest communities are given

below:

Class: Quercetea pubescentis (Ober. 1948) Doing Kraft. 1955Order: Querco-Carpinetalia orientalis Quezel, Barbero, Akman 1980

Alliance: Carpino-Acerion Akman, Barbero, Quezel 1977

Community: Physospermum cornubiense-Pinus sylvestris

Typical subcommunity: Pinus sylvestris Subcommunity: Pinus sylvestris-Pinus nigra

Class: Quercetea pubescentis (Ober. 1948) Doing Kraft. 1955Order: Querco-Carpinetalia orientalis Quezel, Barbero, Akman 1980

Alliance: Carpino-Acerion Akman, Barbero, Quezel 1977

Community: Erica arborea- Quercus petraea

Typical subcommunity: Erica arborea-Quercus petraea Subcommunity: Quercus petraea-Pinus sylvestris

Class: Querco-Fagetea Br.-Bl. et Vlieger in Vlieger 1937Order: Rhododendron-Fagetelia orientalis (Soó 1964) Passarge 1981

Alliance: Fagion orientalis Quézel et al. ex Quézel et al. 1992

Community: Vaccinium arctostaphylos-Fagus orientalis

Typical subcommunity: Fagus orientalis Subcommunity: Fagus orientalis-Quercus petraea Subcommunity: Fagus orientalis-Pinus sylvestris–Quercus petraea Subcommunity: Fagus orientalis-Pinus sylvestris

Community: Abies bornmülleriana-Fagus orientalis

Typical subcommunity: Abies bornmülleriana-Fagus orientalis Subcommunity: Fagus orientalis-Abies bornmuelleriana-Pinus

sylvestris Subcommunity: Actaea spicata-Abies bornmülleriana-Fagus

orientalis

Altitude, metamorphic bedrock and land exposure were found as statistically the most important variables. On the other hand, the amount of variability explained by loamy-lime bedrock increases when marginal effects of the environmental variables are considered. The amount of variability explained by altitude, which is 31 % , increases to 44 % with the conditional effect of land exposure. In addition it was found that total variability explained by all bedrock types is 39 %.

Mean Ellenberg indicator values precisely reflect site conditions. For instance, Physospermum cornubiense-Pinus sylvestris, which occurs on sunny exposures of Ayıkaya Hill, has low moisture and temperature indicator values with a high light indicator values. On northern exposures, Vaccinium arctostaphylos-Fagus orientalis and Abies bornmülleriana-Fagus orientalis communities have a high mean moisture indicator values and their mean temperature values decrease with increasing altitude. For this reason, ecological species groups of soil nutrient content, soil reaction, light, moisture, temperature and continentality were determined from the indicator values of species in ordination analysis.

High soil pH, which determines the occurence of many nutrients like total calcium concentration, indicates productivity. Therefore a positive correlation is seen among soil reaction, soil nutrient content and moisture indicator values in the vegetation analysis. This is reflected in higher

stand top height in the comunities with high pH indicator values. In contrast, although Physospermum cornubiense-Pinus sylvestris community which occurs on sunny exposures of Ayıkaya Hill has a high pH value, has a low moisture and nutrient indicator value due to direct radiation. However, this community shows a good development because of its wide ecological amplitude.

The highest species numbers are found in Physospermum cornubiense-Pinus sylvestris and Erica arborea-Quercus petraea communities. Soil nutrient content and stand cover has a possitive influence on the species diversity of communities. In closed stand high soil nutrient causes an increase in species number. On the other hand, on sunny exposures productivity is low but species number is high due to stand canopy is less closed. However, when stand cover percentages were compared, species numbers decrease in stands with 100% and 50% cover percentages but diversity of species increases in stands with 80-90 cover percentages.

Forest communities which are distributed close to forest limit in the region have stand structure in the form of tree collectives. Tree collectives are stabil stand structure characteristics of high mountain forests. Unappropriate silvicultural applications caused windthrow and stem breaking in the region.

In the context of the study, vegetation researches which were carried out in similar ecosystems were

stored in the TURBOVEG program and a regional vegetation database were formed. Similar

vegetation types with Ayıkaya region were found with the classification of regional vegetation data.

General vegetation characteristics of Ayıkaya region, which is in the euxine part of Euro-Siberian

phytogeographic region, have high similarities with Zonguldak-Çitdere and Karabük-Büyükdüz

regions but low similarities with Düzce-Elmacık mountain and southern part of Ilgaz mountain which

are in the sub-euxine part of the region. In addition, beech and oak forest types on northern part of

Ilgaz mountain are close to those of Ayıkaya region.

Two grassland communities were determined from the classification glassland sample plots:

Class: Astragalo-Brometea

Alliance: Hyperico-Verbascion

Alchemilla pseudocartalinica-Astrantia maxima community Teucrium chamaedrys-Bromus riparius community

Ayıkaya alpine grassland vegetation has the widest natural distribution on the Ayıkaya Hill (1970 m) except from forest openings in the region. The southern part of the hill has steep slopes (60-100% inclination) and is dominated by xerophyte species. This community was determined as Teucrium chamaedrys-Bromus riparius. On northern slopes where mesophilic and forest transitional species occur determined as Alchemilla pseudocartalinica-Astrantia maxima.

The Teucrium chamaedrys-Bromus riparius community has the highest species number. The

Alchemilla pseudocartalinica-Astrantia maxima community has relatively low species number due to

grazing effect. However, the species that occur in this community, i.e. Cynosurus cristatus, Cirsium

vulgare, Urtica dioica, Dactylis glomerata, Rumex crispus etc., are the indicators of grazing.

BOZALİ Nuri

Tez Adı : Koruma Ve Hizmet Amaçlı İşletilen Ormanların Optimal

Kuruluşunun Belirlenmesi: Odayeri Planlama Ünitesi ÖrneğiDanışman : Prof.Dr. Ahmet YEŞİLAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Orman AmenajmanıMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ahmet YEŞİL

Prof. Dr. Kamil ŞENGÖNÜL Prof.Dr. Ferhat BOZKUŞ Prof.Dr. Emin Zeki BAŞKENT Doç. Dr. Abdullah Emin AKAY

Koruma Ve Hizmet Amaçlı İşletilen Ormanların Optimal Kuruluşunun Belirlenmesi: Odayeri Planlama Ünitesi Örneği

Koruma ve hizmet üretim amaçlı olarak ayrılan/ayrılacak orman fonksiyonları için bu zamana kadar optimal kuruluşlar ortaya konulmamıştır. Bu alanların fonksiyonel işletme sınıflarına ayrılarak optimal kuruluşlarının ortaya konulması ormanların topluma sunacağı sürekli ve kesintisiz hizmetler açısından son derece önemlidir. Bu çalışmada koruma ve hizmet amaçlı olarak işletilen ormanların; erozyonu önleme, hidrolojik, rekreasyon ve estetik fonksiyonlarının Ekosistem Tabanlı Fonksiyonel Planlama yaklaşımına uygun bir şekilde optimal kuruluşlarının nasıl belirleneceğinin ortaya konulması hedeflenmiştir. Optimal kuruluşlar işletme şekli, orman formu ve amenajman metoduna göre belirlendiği için işletme sınıfları bazında gerçekleştirilmektedir. Bu amaçla bahsedilen fonksiyonların belirlenmesi için gerekli olan mevcut ölçüt ve göstergelerden yararlanılarak plan ünitesindeki bütün meşcereler için ana fonksiyonları gözeterek fonksiyonel işletme sınıflarının ayrılması amaçlanmıştır. Bu doğrultuda belirlenen fonksiyonel işletme sınıflarında optimal kuruluşların nasıl belirleneceği teorik olarak açıklandıktan sonra, örnek bir plan ünitesinde sayısal ve grafiksel olarak durumu ortaya konulmuştur.

Plan ünitesi içerisinde yer alan orman fonksiyonları belirlenirken bölme ya da bölmecikler esas alınarak her fonksiyon ayrı ayrı belirlenip tek bir harita üzerinde çakıştırılmıştır. Orman Amenajman pratiğinde ürün ve hizmetlerin akışındaki süreklilik işletme sınıfı ile yerine getirilebileceği için meşcerelerin ana orman fonksiyonları esas alınarak aynı fonksiyona sahip alanlar aynı işletme sınıfı içerisinde değerlendirilerek; su koruma işletme sınıfı, toprak koruma işletme sınıfı, estetik (peyzaj koruma) işletme sınıfı ve rekreasyon işletme sınıfı adlarıyla fonksiyonel işletme sınıfları oluşturulmuştur. Çalışma alanı için oluşturulan koruma ve hizmet amaçlı fonksiyonel işletme sınıflarının optimal kuruluşları normal hasılat tabloları ya da meşcere tablolarından faydalanılarak belirlenmiştir.

İlk defa bu çalışmada eğim, anakaya grupları ile meşcere yapısı, kök sistemi ve karışım biçimi gibi veriler bir arada kullanılarak toprak koruma fonksiyonuna ayrılması gereken alanlar belirlenmiştir. Rekreasyon işletme sınıfının sürdürülebilir bir şekilde nasıl oluşturulması gerektiği yine bu çalışma ile açıklanmıştır. Ayrıca koruma ve hizmet amacı ile işletilecek ormanlardaki her orman formu için optimal kuruluşlar ortaya konulmuştur.

The Determination Of Optimal Structure Of Forests Operated ForConservation And Service Purposes: A Case Of Odayeri Planning Unit

Optimal forest structures have not been revealed for various forest areas allocated for conservation and other services. Determination of optimal structures by allocating these areas into different forest uses is very important in terms of sustainable management of forest good and services. In this study, it was aimed to reveal how to determine optimal structures for soil protection, hydrological control, recreational and aesthetic values of forests under Ecosystem Based Multiple Use Forest Management Planning approach. Since optimal structures are determined based on management regime, forest form, and management method, they are carried out on the basis of sub-management unit. By considering main values for all stands in a planning unit and using criteria and indicators necessary for determining specified forest use areas, it was intended to allocate forest stands into various other appropriate forest uses. Once the theoretical framework of the optimal structures for sub-management areas was determined, they were presented in digital and graphical forms in a sample forest management planning unit.

In defining forest values in a planning unit, each forest use area was determined individually based on forest compartments or sub-compartments and then overlaid on a single map. Sub-forest management units of water preservation, soil conservation, aesthetic (landscape protection), and recreation were formed by evaluating forest areas with respect to the specific values of the forest stands. Sub-forest management units are then formed on the basis of main forest values of the stands since continuity of flows of products and services can be ensured by creating sub-forest management units in the current application of Forest Management Guidelines of forestry in the country. Optimal structures of the sub-management units, generated in the study area for conservation and service purposes, were determined based on regular yield tables or stand tables.

This study developed a new method with extensive criteria and indicators such as slope, main rock groups, stand structure, root system and species mix to better allocate forest areas into soil conservation values. The thesis has also provided a new approach to classify recreational areas and thus its-sub-management unit toward the multiple use of forest resources. Besides, forest optimal structure was determined for each forest use focusing on both conservation and aesthetic-recreation areas.

  

AKBURAK Serdar

Tez Adı : Meşe ve Gürgen Meşcerelerinde Aralamanın Toprak Solunumu ve Mikrobiyal Solunum Üzerine Etkileri

Danışman : Prof. Dr. Ender MAKİNECİAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Toprak İlmi ve EkolojiMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ender MAKİNECi

Prof. Dr. M. Ömer KARAÖZ Prof. Dr. Doğanay TOLUNAY Doç. Dr. Ömer KARA Doç. Dr. Kürşad ÖZKAN

Meşe ve Gürgen Meşcerelerinde Aralamanın Toprak Solunumu ve Mikrobiyal Solunum Üzerine Etkileri

Bitki kökleri ve organizma faaliyetleri tarafından gerçekleştirilen ayrışma süresince CO 2

emisyonunu içeren toprak solunumu karbon döngüsünün temel sürecidir ve toprakta bağlanan karbonun atmosfere dönmesinde temel yolu temsil eder.

Bu çalışmada İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi, Eğitim ve Araştırma Ormanında 2010 – 2012 yılları arasında meşe (Quercus franietto) ve gürgen (Carpinus betulus) meçcerelerinde yapılan aralama uygulamasının toprak solunumunun ve mikrobiyal solunum üzerine etkileri izlenmiştir. Her bir tür için iki aralama ve iki kontrol alanı belirlenmiştir. Aralama yapılan alanlarda meşcere ağaç ğöğüs yüzeyinin % 50’si çıkarılmıştır. Araştırmada toprak solunumu ve mikrobiyal solunum üzerinde etkili olan başlıca faktörler (toprak sıcaklığı, nemi, karbon içeriği, azot içeriği, pH, diri örtü miktarı, ölü örtü miktarı ve ince kök kütlesi) incelenmiştir. Toprak solunum ölçümleri soda kireci yöntemine göre iki ayda bir yapılmıştır. Mikrobiyal solunum ölçümleri hem toprak hem de ölü örtü için inkübasyon yöntemi ile gerçekleştirilmiştir.

Araştırma sonucunda toprak solunum değerinin meşe türünde aralanan (1,92 g C/m2/gün) ve aralanmayan (1,79 g C/m2/gün) alanlar arasında istatistiksel olarak önemli düzeyde farklı olduğu bulunmuştur. Gürgen alanlarında ise aralanan (1,76 g C/m2/gün) ve aralanmayan (1,72 g C/m2/gün) alanlar arasında toprak solunumu açısından bir fark belirlenememiştir. Toprak solunumu her iki türde de ölçüm periyodu boyunca başlangıca göre azalma göstermiştir. Fakat aralama alanlarında kontrol alanlarından daha yüksektir. Toprak solunumunun diri örtü miktarı, toprak sıcaklığı ve ince kök miktarı ile doğrusal ilişki gösterdiği ortaya konmuştur.

Toprak mikrobiyal solunumu iki yıllın tamamı değerlendirildiğinde hem meşe hemde gürgen aralama alanlarında kontrol alanlarına nazaran daha yüksek olmasına rağmen anlamlı fark yoktur. Ölü örtü mikrobiyal solunumu hem meşe hem de gürgen kontrol alanlarında aralama yapılan alanlara göre daha yüksek bulunmuştur. Toprak mikrobiyal solunumu aralama alanlarında toprak pH’sı ve toprak azot içeriği ile doğrusal ilişki göstermiştir. Ölü örtü mikrobiyal solunumu ölü örtü karbon içeriği ve ölü örtü karbon/azot oranı ile doğrusal ilişki göstermiştir.

Araştırma sonucu değerlendirmesine göre toprak solunumu üzerinde ana faktör olarak diri örtü miktarı ön plana çıkmıştır. Ayrıca toprak mikrobiyal solunumu açısından azotun ve pH’nın sınırlayıcı faktörler olduğu belirlenmiştir.  

The Effects of Thinning on Soil Respiration and Microbial Respiration in Oak and Hornbeam Stands

Soil respiration, which involves the emission of CO2 during the decomposition of organic matter carried out by the metabolic activity of the plant roots and soil microorganisms, is a fundamental process in the carbon cycle and represents the main pathway whereby carbon fixed by the soil is returned to the atmosphere.

In this study, effects of thinning on oak (Quercus franietto) and hornbeam (Carpinus betulus) stands were examined between 2010 – 2012 years in Research Forest of Faculty of Forestry, Istanbul University we determined two thinning areas and two control areas under each tree species. Thinning reduced tree density by 50 % of basal area. This research is being focused on the main factors (soil temperature, moisture, carbon content, nitrogen content, ground cover biomass, forest floor and fine root biomass) which are effective on the soil respiration and microbial respiration. Soil respiration was measured bimonhtly with the soda-lime method. Microbial respiration was measured for soil and forest floor with incubation method.

The research results of annual average respiration value were significantly higher in thinned areas (1,92 g C/m2/day) than in control areas (1,79 g C/m2/day) in oak stands. On the contrary, soil respiration were not significantly different between thinned areas (1,76 g C/m2/day) and control areas (1,72 g C/m2/day) in hornbeam stands. During research period, soil respiration decreased from baseline in both oak and hornbeam stands. Soil respiration higher in thinned areas compared to control areas. Soil respiration was linear correlations with ground cover biomass, soil temperature and fine root biomass during two years in each tree species.

Soil microbial respiration were not significantly different despite of higher in thinned areas than control areas in oak and hornbeam stands evaluated in a two-year full time. Microbial respiration of forest floor in control areas significantly higher than thinned areas in oak and hornbeam stands Soil microbial respiration was linear correlations with soil nitrogen content and soil acidity while forest floor microbial respiration was linear correlations with carbon content and carbon/nitrogen ratio of forest floor.

In conclusion, ground cover biomass was main factor directing soil respiration in the stands. In addition, soil nitrogen content and soil acidity were limited factors for soil microbial respiration.

ORMAN ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

  

GÜCÜŞ MEHMET ONURHAN

Tez Adı : Melez Kavak (Populus Euroamericana I214) Odununda Modifiye Kraft Yöntemleri İle Kâğıt Hamuru Üretimi

Danışman : Prof. Dr. Celil ATİKII. Danışman : Prof. Dr. Mehmet AKGÜLAnabilim Dalı : Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim DalıProgramı (Varsa) : Orman Ürünleri Kimyası ve Teknolojisi ProgramıMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Celil ATİK

Prof. Dr. Bahattin GÜRBOY Doç. Dr. Birol ÜNER Doç. Dr. Nural YILGÖR Prof. Dr. Arif KARADEMİR

Melez Kavak (Populus Euroamericana I214) Odununda ModifiyeKraft Yöntemleri İle Kâğıt Hamuru Üretimi

Dünyada sürekli artan hammadde ihtiyacı, üreticileri daha düşük nitelikteki hammaddeden daha iyi kalitede ürün üretmeye zorlamaktadır. Kâğıt ve karton sektörü de aynı şekilde ürün kalitesini arttırmanın yollarını aramaktadır. Hızlı gelişen ağaç türlerinin kâğıt hammaddesi üretiminde kullanılması ise kaçınılmaz bir olgu haline gelmiştir. Bu şekilde geleneksel yolların yanı sıra bunlarda yapılan modifikasyonlar ile daha etkili ve verimli olmaları sağlanmaktadır.

Bu çalışmanın kapsamı Melez Kavak (Populus euroamericana I214) klonundan farklı modifiye kraft yöntemleri ile kâğıt hamuru elde etmek ve bu kâğıt hamurlarını karakterize etmektir. Optimum koşulu belirlemek için ise toplam 9 adet pişirme yapılmıştır. Kraft hamur özelliklerinden verim, viskosite ve kappa numaralarına bakılarak 4 numaralı pişirme (KK4) olan, %18 AA, %25 Sülfidite, 170 °C maksimum sıcaklık ve pişirme süresi 60 dk olan şartlar optimum olarak belirlenmiştir. Optimal Kraft şartlara (KK4) ek olarak iki farklı pişirme gerçekleştirilmiştir, antrakinon (AQ) ilaveli pişirlemelerde % 0,1 AQ (KK10), polisülfür (PS) ilaveli pişirmede ise % 4’lük PS (KK11) ile 2 adet optimum koşul oluşturulmuştur. Elde edilen hamur verimleri sırasıyla KK4, KK10 ve KK11 için 46,96, 48,84 ve 48,03 olarak bulunmuştur. Bu hamurların polimerizasyon dereceleri ise sırası ile 1318, 1379 ve 1396 olarak belirlenmiştir. Ön işlem için oksalik asit (OA), organosolv (etil alkol), sodyum borhidrür (NaBH4) ve enzimler ile ön hidroliz (ön işlem) uygulanmıştır.

Odun yongalarına, oksalik asit (OA), organosolv (etil alkol), sodyum bor hidrür (NaBH4) ve enzimler (ksilanaz ve lakkaz) ile ön işleme (ön-hidroliz) tabi tutulmuştur. Ön işlem için optimum koşulu belirlemek amacıyla indirgenmiş şekerler analiz yapılmıştır.Elde edilen hamurların değerlendirilmesi hamurların fiziksel direnç ve optik niteliklerine göre yapılmıştır. En yüksek patlama indisi PS ilaveli ksilanaz ön işlem koşulunda 7,65 kPa.m²/g ve en yüksek yırtılma indisi PS ilaveli sodyum borhidrür ön işlemi koşulunda 9,89 mN.m²/g olarak bulunmuştur.

Sodyum bor hidrür ile ön işlem uygulamaları, verimi, kappa sayısı ve kâğıt hamuru ve viskozite sonuçları incelenerek en uygun uygulama olduğu bulunmuştur. Ayrıca, enzim ön işlemi öncesi hamur verim uygun olarak kabul edilebilir sonuçlar göstermektedir. Bunların yanında ön işlem kimyasalı seçimi yapılmadan önce enerji ve tüm ekipman maliyetleri için fayda-maaliyet analizleri yapılmalıdır. Bu da ayrı bir araştırma konusu olarak değerlendirilebilir.

Ph. D. Thesıs Modıfıed Wıth Kraft Pulp Productıon Methods WıthHybrıd Poplar (Populus Euramericana I 214)

The increasing demand for raw materials forces the manufacturers to produce products with better quality from the lower quality raw materials. Pulp and paper industry is also looking for ways to improve the quality of their products in the same way. Utilisation of fast groving tree species as a raw material for the pulp industry is going to become an inevitable phenomenon. In this way, raw materials are going to be provided with a more effective and efficient way.

The scope of this study is to characterize the pulp obtained by modified kraft from pretreated hybrid poplar (Populus euroamericana I214). To determine the optimal kraft condition, 9 cookings were performed. According to the pulp yield and the kappa number criteria the following kraft coking conditions were selected: active alkali 18 %, sulphidity 25 %, temperature 170 °C and duration 60 min. Additionaly two modified kraft cooking with 0,1% antraquinone (AQ) and 4% polysulfide (PS) addition were performed, which pulp yield was 46,96%, 48,84% and 48,03% respectively. The polymerization degree of 1318, 1379 and 1396 was obtained for optimal kraft, AQ kraft and PS kraft pulps respectively.

Wood chips were pre-treated (pre-hidrolised) with oxalic acid (OA), organosolv (ethyl alcohol), sodium borohydride (NaBH4) and enzymes. In order to determine the optimum condition for the pre-treatment, reduced sugars were analyzed.

Assessments of obtained pulps were performed according to the physical strength and optical properties. The highest bursting index of 7,65 kPa.m²/g was obtained for xylanase pre-treated PS kraft pulp. While, the highest tear index of 9.89 mN.m²/g was obtained for sodium borohydride pre-treated PS kraft pulp.

Pre-hydrolysis performed with sodium borohydride was found to be most appropriate application in term of yield, kappa number and viscosity of pulp. Furthermore, enzymatic pre-treatment indicate acceptable results in accordance with pulp yield. The overall benefit of the pre-treatment might be determined after performing of cost analysis of treatment ongoing and profit of obtained by-products.

GÖNÜLTAŞ Oktay

Tez Adı : Doğu Ladini (Picea orientalis) ve Meşe (Quercus spp.) Kabukları Taneninin Biotutkal Üretiminde Kullanılması

Danışman : Prof. Dr. Mualla BALABAN UÇARAnabilim Dalı : Orman Endüstri MühendisliğiProgramı : Orman Ürünleri Kimyası ve TeknolojisiMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Mualla BALABAN UÇAR

Prof. Dr. Ahmet KURTOĞLU Prof. Dr. K. Hüseyin KOÇ Prof. Dr. Arif KARADEMİR Doç. Dr. Yalçın ÇÖPÜR

Doğu Ladini (Picea orientalis) ve Meşe (Quercus spp.) KabuklarıTaneninin Biotutkal Üretiminde Kullanılması

Bu tez çalışmasında, biobazlı tanen tutkalı üretimi yapılmıştır. Biotutkal sentezinde kullanılan tanenler orman işletmelerinde kesim sonrası ortaya çıkan atık ladin (Picea orientalis) kabuğu ve ahşap levha endüstrisinde üretim sonrası ortaya çıkan atık meşe (Quercus spp.) kabuklarından elde edilmiştir. Araştırma materyali olan ladin kabukları Artvin ve Trabzon bölgesi orman işletmelerinden, meşe kabuğu ise Kastamonu Entegre Ağaç Sanayi ve Ticaret A.Ş. Kastamonu Tesisleri’nden temin edilmiştir.

Kabuk örneklerinden tanen ekstraksiyonu öncesinde temel kimyasal analizler yapılarak kimyasal yapı ortaya konulmuştur. Ardından kabuk örneklerinde sıcak su, sodyum sülfit, sodyum karbonat ve üre çözeltileri ile değişik parametreler altında ekstraksiyon denemeleri yapılmış, ekstraksiyon aşaması optimize edilmiştir. Daha sonra elde edilen veriler doğrultusunda sprey kurutucuda toz tanen üretimi yapılmıştır. Üretilen ladin ve meşe tanenlerinin kimyasal yapısını ortaya koymak için tanen analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonraki aşamada ladin ve meşe taneni kullanılarak biotutkal sentez denemeleri yapılmıştır. Bu denemelerde sıcaklık, pH, formadehit tanen molar oranı, viskozite, serbest formaldehit miktarı gibi parametreler optimize edilmiştir. Ardından üretilen tutkalın fiziksel ve kimyasal özellikleri ortaya konmuştur. Son olarak biotutkalın yapışma performansı TMA cihazında 3 nokta eğme testi ile belirlenmiştir.

Kabuklarda kül tayini sonuçlarına göre artvin ve trabzon ladin örneklerinde % 4,31 ve % 3,99 kül bulunurken meşe kabuğunda % 10,02 gibi yüksek sonuçlar belirlenmiştir. Sıcak su çözünürlüğünün ladin örneklerinde meşeye göre daha yüksek olduğu ortaya konulmuştur. Artvin ladin, trabzon ladin ve meşe kabuklarında kalıntı lignin sırasıyla % 19,53; % 20,61 ve % 18,49 olarak belirlenirken α-selüloz miktarı için % 37,28; % 37,92 ve % 41,59 değerleri elde edilmiştir. Toplam fenol tayini ve butanol HCl yöntemi sonuçlarına göre artvin ladin kabuğu en yüksek değerlere sahiptir. Ladin ve meşe kabuğu örneklerinde hidrolize tanenler olan gallo tanen bulunurken ellag taneni bulunmadığı belirlenmiştir.

Ekstraksiyon aşamasında ladin ve meşe kabukları için % 2 sodyum sülfit+% 0,50 sodyum karbonat çözeltisi ile 1:8 çözücü kabuk oranında ve 1 saat ekstraksiyon süresinde optimum sonuçlar elde edilmiştir. Kabuk ekstraksiyon çözeltileri pH değerleri, sıcak su ekstraksiyon çözeltilerinde pH 4,5 civarında iken sodyum sülfit ve sodyum karbonatlı çözeltilerin pH’ı 7 civarındadır. Deri tozu yöntemine göre, ladin su ve sülfit tanenleri meşe su ve sülfit tanenlerine göre daha az tanen olmayan fraksiyon içerdiği görülmüştür.

Ladin ve meşe sülfit tanenleri kullanılarak çok sayıda tutkal reçetesi hazırlanmıştır. Biotutkal üretim denemeleri sonuçlarına göre, formaldehit tanen molar oranının tutkaldaki serbest formaldehit miktarı ve tutkalın raf ömrü üzerinde oldukça etkili olduğu anlaşılmıştır. Sentezlenen biotutkal formülasyonlarında ladin için en yüksek raf ömrü 72 gün iken meşe için 38 gün olarak gerçekleşmiştir. pH’a bağlı jel zamanı değişimi de incelenmiş, ladin ve meşe sülfit tanenlerinin su taneninden daha

yüksek jel zamanına sahip olduğu ortaya konulmuştur. Biotutkalın yapışma performansının belirlendiği TMA 3 nokta eğme testi elastikiyet modülü sonuçlarına göre, ladin taneni tutkalı ticari fenol formaldehit tutkalına benzer yapışma performansına sahip olduğu görülmüştür.

Utilization of Bark Tannins from Oriental Spruce (Picea orientalis) andOak (Quercus spp.) in Bioadhesive Production

In this PhD dissertation, bio-based tannin adhesives were developed by using tannins from spruce (Picea orientalis) and oak (Quercus spp.). The barks were obtained from wood based panel industry and forest residues. Spruce barks were obtained from Artvin and Trabzon area while oak barks were supplied by Kastamonu Integrated Wood Industry and Trade Inc., Kastamonu Turkey.

Basic chemical analyses were performed to determine chemical composition of the bark samples. Then hot water, sodium sulfite, sodium carbonate, and urea solutions were used for tannin extraction from bark with different extraction parameters and then the extraction stage were optimized. Afterwards, the tannin powders were produced with a spray dryer based on the observations during the extraction process. Chemical analyzes were performed to determine the chemical structure of the spruce and oak tannins. After that bioadhesive synthesis experimentals were carried out using the spruce and oak tannins. In the experimentals, the bioadhesive synthesis parameters such as pH, formaldehyde:tannin molar ratio, viscosity, and free formaldehyde content were optimized. Physical and chemical properties of the bioadhesives were determined. Finally, the adhesion performance of the bioadhesives were determined using a TMA instrument with three-point bending test.

Ash content values of the barks obtained from Artvin and Trabzon area were 4,31% and 3,99%, respectively, while the oak bark samples were 10,02%. Hot water solubility of the spruce bark samples were higher than the oak bark samples. Residual lignin contents of Artvin spruce, Trabzon spruce, and oak were 19,53%, 20,61%, and 18,49%, respectively, while α-cellulose contents were 37,28%, 37,92%, and 41,59%, respectively. The results of the total phenol and butanol-HCl assay showed that Artvin spruce barks had higher values than other bark samples. As hydrolysable tannins, there were gallo tannins in the samples of spruce and oak barks whereas ellagic tannins were not found.

At the bark extraction stage, 2,5% sodium sulfit + 0,50% sodium carbonate solution, 1:8 bark:solution ratio, and one hour extraction time were obtained as an optimum result. The pH of hot water extraction solutions were around 4,5 while the pH of sodium sulfide and sodium carbonate solutions were about 7. The hide powder method used in this study indicated that non-tannin fraction of the oak tannin and oak sulfited tannin were higher than the spruce tannin and spruce sulfited tannin.

Many adhesive formulations were developed with the spruce and oak tannins. The results obtained in this work clearly showed that the shelf life and free formaldehyde content values of the adhesives were affected by the formaldehyde:tannin molar ratios. As for the maximum shelf life values of the bioadhesives, the spruce tannin adhesive had 72 days shelf life, whereas the oak tannin adhesive had 38 days. The gelation time values related with pH were also examined. The findings demonstrated that the spruce and oak sulfited tannins had higher gelation time values than those of the water tannins. To determine adhesion performance of the bioadhesives, modulus of elasticity (MOE) were carried out by a TMA instrument with 3-point bending test. It was concluded that the spruce tannin based bioadhesives had similar adhesion performance as compared with a commercial phenol formaldehyde adhesive

KİMYA ANABİLİM DALI

BENER Mustafa

Tez Adı :Besin Özütleri ve Serumda Antioksidan Kapasite Ölçümü için Moleküler Spektroskopik Sensörler Geliştirilmesi

Danışman : Prof. Dr. Reşat APAKAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Analitik KimyaMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Reşat APAK Prof.Dr. Birsen DEMİRATA ÖZTÜRK Prof.Dr. Süleyman AKMAN Doç. Dr. Kubilay GÜÇLÜ Doç.Dr. Kevser SÖZGEN BAŞKAN

Besin Özütleri ve Serumda Antioksidan Kapasite Ölçümü için MolekülerSpektroskopik Sensörler Geliştirilmesi

Reaktif oksijen türleri (ROS) birikimi organizmada mevcut olan veya gıdayla alınan antioksidanlarla dengelenmediği taktirde; oluşan ‘oksidatif gerilim’ koşulları altında kanser, koroner kalp rahatsızlığı, hücresel yıpranma ve yaşlanma, mutajenizm, bağışıklık sistemi hastalıkları ve lipoprotein oksidasyonu ile sonuçlanan, DNA ve hücre membranları gibi biyolojik yapıların oksidatif hasarına neden olabilen radikalik zincir reaksiyonları meydana gelmektedir. Reaktif oksijen türlerinden kaynaklanan hastalıklarla savaşmanın en iyi yolu antioksidanlarca zengin gıdalar tüketerek reaktif oksijen türleri seviyesini dengelemektir. Antioksidanlar oksidasyonu engelleyen veya geciktirebilen maddelerdir. Günümüzde reaktif oksijen türlerinin canlı organizmalardan uzaklaştırılması ve bu türleri süpürebilen antioksidanların araştırılmasına olan ilgi giderek artmaktadır. Bu tez çalışmasında yeni geliştirilen moleküler spektroskopik sensörlerde amaç; besin özütlerinde ve biyolojik örneklerde toplam antioksidan kapasite (TAC) tayini için literatürdeki mevcut yöntemlerin eksikliklerini ve kısıtlamalarını ortadan kaldırabilmektir. Bu bağlamda, çalışma grubumuzca daha önce literatüre kazandırılan ve dünyada yaygın kullanım alanına sahip CUPRAC ‘Bakır(II) iyonu indirgeyici antioksidan kapasite’ tayin yönteminin esasına bağlı kalınarak besin özütleri ve biyolojik örneklerde TAC tayini için moleküler sensör esaslı spektroskopik yöntemler geliştirilerek CUPRAC yönteminin uygulama alanı genişletilmiştir.

Tez çalışmasında, gıda özütlerinde ve biyolojik örneklerde toplam antioksidan tayini için düşük maliyetli ve geniş kullanım alanı bulabilecek sensör esaslı spektrofotometrik yöntemler (optik sensör esaslı CUPRAC yöntemi ve fiber-optik reflektometrik CUPRAC sensör) geliştirilmiştir. Nafyon persülfolanmış bir polimerdir. Bu polimer membran hidrofobik perfloroetilen ana iskeletine sülfolanmış perfloroeter gruplarının düzenli aralıklarla bağlanmasıyla oluşmuştur. Nafyonun CUPRAC reaktifiyle türevlendirilmesi sonucu üretilen kimyasal sensör kullanımıyla geliştirilen yöntemlerde çeşitli reaksiyonlar sonucu oluşan nihai ürünlerin absorbans veya reflektans değerleri ölçülmüş ve analitlerin antioksidan kapasiteleri ile ilişkilendirilmiştir.

Geliştirilen optik sensör esaslı CUPRAC yönteminin temelinde, CUPRAC yönteminin kromojenik oksidasyon aracı olan bakır(II)-neokuproin (Cu(II)-Nc) kompleksi katyon değiştirici polimerik membran olan nafyon film üzerinde tutturulduktan sonra antioksidan varlığında redoks reaksiyonu sonucunda oluşan Cu(I)-Nc kelatının absorbansındaki değişimler 450 nm’de ölçülmektedir. Tez kapsamında geliştirilen diğer bir sensör esaslı antioksidan kapasite tayin yöntemi olan fiber-optik reflektometrik CUPRAC sensörüne göre ise, Cu(II)-Nc reaktifinin antioksidan ile reaksiyonu sonucu Nafyon membran üzerinde oluşan Cu(I)-Nc kelatının reflektansındaki oluşan değişmeler minyatür reflektans spektrometresi kullanılarak 530 nm dalga boyunda ölçülmektedir. Böylece geliştirilen membran sensörlerin absorbans ve reflektansları farklı dalga boylarında

okunmuştur. Absorptimetrik sensörden farklı olarak reflektometrik sensör, ışık geçirgenliği olmayan opak ortamlara da uyarlanabilmektedir.

Çeşitli antioksidan bileşiklerin (C ve E vitaminleri ve polifenolik bileşikler, tiyol tipi antioksidanlar) troloks eşdeğeri antioksidan kapasite (TEAC) değerleri geliştirilen optik sensör esaslı CUPRAC yöntemi ve fiber-optik reflektometrik CUPRAC sensörü ile belirlendikten sonra orijinal CUPRAC yöntemi bulgularıyla karşılaştırılmıştır. Geliştirilen yöntemler için güvenilirliği ve hassasiyeti tanımlayan lineerlik, toplamsallık, tekrarlanabilirlik ve geri kazanım parametreleri test edilerek yöntem validasyonu yapılmıştır. Standart antioksidan bileşikler için geliştirilen yöntem bunların sentetik karışım çözeltilerine uygulanarak bulunan TAC değerleri, standart antioksidanların bireysel TEAC değerleri kullanılarak hesaplanan beklenen TAC değerleri ile karşılaştırılmıştır. Son olarak geliştirilen yöntemler besin özütleri (meyve suları, meyve posası ve baharat özütleri) ve biyolojik örnekler (inek serumu, sıçan böbrek ve karaciğer dokusu) gibi kompleks matrikslere uygulanmıştır ve elde edilen TAC değerleri orijinal CUPRAC yöntemi ile bulunan değerlere karşı valide edilmiştir.

Tez çalışmasının sonucunda geliştirilen sensör esaslı yöntemler kullanılarak besin özütleri ve biyolojik örneklerde TAC tayininin daha hızlı, basit ve düşük maliyetle yapılabilmesi orijinal CUPRAC yöntemine karşı avantaj sağlamaktadır. Ayrıca geliştirilen sensörler, yakın gelecekte kit formatına dönüştürülerek daha yaygın kullanım potansiyeline de sahip olabileceklerdir.

Development of Molecular Spectroscopic Sensors for Measurementof Antioxidant Capacıty in Food Extracts and Serum

Reactive oxygen species (ROS) attack various biological macromolecules (proteins, enzymes, DNA etc.) under ‘oxidative stress’ conditions to give rise to a number of diseases and cancer. The best way to combat such health risks is to balance these ROS through diet by the consumption of foods rich in antioxidants. Antioxidants are substances that delay or prevent the oxidation of cellular oxidizable substrates. Recently the importance of removing excessive active oxygen species from living organisms is becoming increasingly recognized, together with a growing interest in finding antioxidants that can scavenge reactive oxygen species. The aim of the developed molecular spectroscopic sensors are to resolve shortcomings and limitations of the available methods in literature for the determination of total antioxidant capacity (TAC) of food extracts and biological samples. The widely used CUPRAC (CUPric ion Reducing Antioxidant Capacity) method was originally developed and introduced to world literature by our research group. In this context, a CUPRAC-based molecular spectroscopic sensor was developed for the determination of TAC of food extracts and biological samples so as to extend the range of application of the CUPRAC method.

In this thesis work, low-cost and widely applicable sensor-based spectrophotometric methods (optical sensor-based CUPRAC method and fiber-optic reflectometric CUPRAC sensor) were developed for the total assay of antioxidants in food extracts and biological samples. Nafion is a perfluorosulfonate polymer in which hydrophilic perfluorinated ether side chains terminate with sulfonate groups, which are periodically attached to the hydrophobic perfluoroethylene backbone. Absorbance or reflectance values of the final products formed from the testing reactions on the derivatized Nafion chemical sensor were measured, and correlated to antioxidant capacities of the analytes.

As the basis of the developed optical sensor-based CUPRAC method, the chromogenic oxidizing reagent of CUPRAC method, copper(II)-neocuproine (Cu(II)-Nc) complex, was immobilized onto a cation-exchanger film of Nafion, and the absorbance changes associated with the formation of the highly-coloured Cu(I)–Nc chelate as a result of reaction with antioxidants were measured at 450 nm. According to another developed sensor-based antioxidant capacity method, fiber-optic reflectometric CUPRAC sensor, the reflectance changes associated with the formation of the highly-coloured Cu(I)-Nc chelate on the Nafion as a result of reaction of Cu(II)-Nc reagent with

antioxidants were measured at 530 nm using miniature reflectance spectrometer. Thus, absorbance and reflectance of the sensor membranes were measured at different wavelengths. As a district difference from absorptimetric sensor, the reflectometric sensor principle can be applied to non-transparent opaque media.

The trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC) values of various antioxidants (vitamins C and E, polyphenolics, thiol type antioxidants) using the developed optical sensor-based CUPRAC assay and fiber-optic reflectometric CUPRAC sensor were compared to those of the original CUPRAC assay. The developed methods were validated through linearity, additivity, precision and recovery, demonstrating that the assays are reliable and robust. The tests developed for single standard compounds were applied to their synthetic mixtures, and the found TAC values were compared to those theoretically expected by calculation thorough individual TEAC values of standart antioxidants. Finally, the developed methods were applied to complex matrices such as food extracts (fruit juices, fruit pomace and spices extracts) and biological samples (bovine serum, rat kidney and liver tissues) and obtained TAC values were validated against those found by original CUPRAC method.

As a result of this thesis work, the developed sensor based methods offer advantages over original CUPRAC method, including the potential of being used as a rapid, low-cost, and easily applicable screening tool for TAC of food extracts and biological samples, and prospects of future refinements of sensor-based methods to a kit format.

  

OBAY ÖZGEN Filiz

Tez Adı : Bazı Nikel Komplekslerinin Elektrokimyasal Davranışı ve Çinko Oksit Üzerinde Adsorpsiyonu

Danışman : Prof. Dr. Gülten ATUNAnabilim Dalı : KimyaProgramı : FizikokimyaMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Gülten ATUN

Prof. Dr. Saadet PABUCCUOĞLU Prof. Dr. Mustafa L. BERKEM Prof. Dr. Sinem GÖKTÜRK Doç. Dr. Süheyla PURA ERGİN

Bazı Nikel Komplekslerinin Elektrokimyasal Davranışı Ve Çinko Oksit Üzerinde Adsorpsiyonu

Geçiş elementlerinin renkli kompleksleri boyarmadde ile duyarlı hale getirilmiş güneş pillerinde yaygın bir şekilde foto-anot olarak kullanılan ZnO in fotokatalitik aktivitesini iyileştirmek için kullanılmaktadır. 2,2’-bipiridil-1,3,5-tripiridil-s-triazin (TPTZ) ve 2,2’-Bipiridil (Bpy) N-donör ligandları ile nikel (II) komplekslerinin elektrokimyasal dengeleri sulu çözeltilerde elektron ve proton transfer mekanizmalarını aydınlatmak amacıyla incelendi.

Renkli nikel komplekslerinin elektrokimyasal davranışı kare dalga voltametrisi (KDV) ve çevrimsel voltametri (ÇV) teknikleri ile çalışıldı. Camsı karbon (CKE), karbon pasta (KPE) ve ZnO ile modifiye edilmiş karbon pasta (ZnOKPE) çalışma; doymuş kalomel veya Ag/AgCl referans ve platin tel yardımcı elektrotlu geleneksel üç elektrot sistemi kullanıldı.

Elektrot proseslerinin mekanizmaları, komplekslerin voltamogramları üzerine pH, frekans ve tarama hızının etkileri incelenerek aydınlatıldı. 1.0 mM Ni(II) komplekslerinin pH ları asetat, borat ve fosfat tamponlarıyla 4-10 aralığına ayarlandı. Ni-TPTZ ve Ni-Bpy-TPTZ komplekslerinin optimum çalışma pH ı 7.8 olarak bulundu. Proton, elektron sayıları ve elektrot prosesindeki transfer katsayısı pik potansiyellerinin pH ve frekansla (25 – 200 Hz) değişiminden hesaplandı. Prosesin tersinirliği ÇV voltamogramlarındaki katodik ve anodik pik oranlarından saptandı. Elektrot proseslerinin hız sabitleri Ep nin tarama hızıyla değişiminden hesaplandı.

CKE, KPE ve ZnOKPE üzerindeki elektrokimyasal mekanizmalar transfer olan elektron ve proton sayılarından yararlanılarak aydınlatıldı. Sonuçlar hem merkezi Ni (II) iyonunun hem de ligandın CKE ve KPE üzerinde indirgenebildiklerini oysa sadece ZnOKPEnin üzerinde anot olarak davrandığını gösterdi.

Komplekslerin ZnO üzerindeki adsorpsiyon kinetikleri ve denge sonuçlarından elde edilen adsorpsiyon izotermleri TPTZ ve Bpy-TPTZ kompleksleri için araştırıldı. Denge verilerini analiz etmek için Freundlich modeli uygulandı.

   

Electrochemıcal Behavıor Of Some Nıckel Complexes And TheırAdsorptıon On Zınc-Oxıde

Colored complexes of transition elements have been utilized for improving photocatalytic activity of ZnO which is extensively used as photo-anode in dye sensitized solar cells. Electrochemical equilibria of nickel (II) complexes with the N-donor ligands 2,2’-bipyridyl-1,3,5-tripyridyl-s-triazine (TPTZ) and 2,2’-Bipyridyl (Bpy) were investigated in aqueous solutions in deaerated solutions to elucidate their electron and proton transfer mechanisms.

The electrochemical response of colored nickel complexes was studied using square-wave voltammetry (SWV) and cyclic voltammetry (CV) techniques. A conventional three-electrode system, consisting of glassy carbon (GCE), carbon paste (CPE) and ZnO modified carbon paste (ZnOCPE) working electrodes, saturated calomel (SCE) or Ag/AgCl reference electrodes and a platinum wire auxiliary electrode, was employed.

The mechanisms of the electrode processes were elucidated by examining effects of pH, frequency and scan rate on voltammograms of the complexes. Acetate, phosphate and borate buffers were used for pH adjustments in the range of 4-10 for 1.0 mM Ni(II) complexes. pH values for optimum working conditions were found as 7.8 for Ni-TPTZ and Ni2(Bpy)(TPTZ)2. The numbers of proton (p), electron (n) and transfer coefficient (a) in electrode process were estimated from the change of peak potentials (Ep) depending on pH and frequency (25–200 Hz). The reversibility of the processes was determined from the ratio of cathodic and anodic peak on CV voltammograms. The rate constants of electrode processes were calculated by changing Ep with scan rate.

The electrochemical mechanisms on GCE, CPE and ZnOMCPE have been proposed by using transferred proton and electron numbers. Results showed that both central Ni(II) ion and ligands can be protonated and reduced on the GCE and CPE whereas only ZnOMCPE behaved as an anode for oxidation of complexes.

Adsorption isotherms obtained from the results of equilibrium study and the adsorption kinetics onto ZnO were investigated for TPTZ and TPTZ-Bpy complexes. Adsorption isotherms evaluated from equilibrium results gave S shaped isotherm profile for TPTZ and TPTZ-Bpy complexes. The Freundlich models were applied to analyze equilibrium data.

  

BAYRAK Bertan Boran

Danışman : Prof. Dr. Refiye YANARDAĞ

Anabilim Dalı : Kimya Anabilim DalıProgramı : Biyokimya ProgramıMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Refiye YANARDAĞ

Prof. Dr. Nuriye AKEV Prof. Dr. Ayşen YARAT Prof. Dr. Ayşe YUSUFOĞLU Prof. Dr. Ayşe OGAN

Çiriş’in (Eremurus spectabilis Bieb.) ve Bazı Kükürtlü Bileşiklerin Antioksidan Aktiviteleri

Çiriş (Eremurus spectabilis Bieb.) Türkiye’de Akdeniz, Doğu ve Güneydoğu Anadolu bölgesinde yetişen ve bu bölgelerde sebze olarak tüketilen bir bitkidir. Çalışmamızda çirişin ve bazı kükürtlü bileşiklerin antioksidan aktiviteleri araştırıldı.

Bu çalışmada, çirişten hazırlanan sulu, etil alkollü ve etil asetatlı ekstrelerin ve kükürtlü bileşiklerin (glutatyon, sistein, N-asetil sistein, homosistein, 1,4-ditiyoeritritol, sisteamin, metil metiyonin sülfonyum klorür, diallil sülfit ve α-lipoik asit) antioksidan aktiviteleri indirgeme gücü, bakır(II) iyonu indirgeyici antioksidan kapasite (CUPRAC), hidroksi radikal giderme aktivitesi, ABTS radikal giderme aktivitesi, DPPH radikal giderme aktivitesi, DMPD radikal giderme aktivitesi, süperoksit anyon radikal giderme aktivitesi, ferri iyonu redükleyici antioksidan parametre (FRAP) ve metal kelatlama aktivitesi yöntemleri kullanılarak incelendi. Sonuçlar sentetik (butillenmiş hidroksianisol, Troloks) ve doğal standart antioksidanlarla (askorbik asit, epikateşin, gallik asit ve α-tokoferol) karşılaştırıldı. Ekstrelerin total fenolik ve flavonoit madde miktarları da tayin edildi.

Antioksidan aktivitenin, ekstrelerin ve kükürtlü bileşiklerin konsantrasyonuyla doğru orantılı olarak arttığı gözlendi. Ekstrelerde genel olarak en yüksek antioksidan aktivitenin etil asetatlı ekstrede olduğu görüldü. En düşük aktivitenin ise sulu ekstrede olduğu bulundu. Diallil sülfidin, çalışılan kükürtlü bileşikler arasında genellikle en yüksek antioksidan aktivite gösterdiği tespit edildi. Buna karşılık, metil metiyonin sülfonyum klorürün de en düşük antioksidan aktiviteye sahip olduğu bulundu.

Çirişin ve incelenen kükürtlü bileşiklerin antioksidan aktivite gösterdiği ve bunların antioksidan kaynağı olabileceği sonucuna varıldı.

      

Antioxidant Activities of Eremurus spectabilis Bieb. And Some Sulfurous Compounds

Eremurus spectabilis Bieb. is grown in Mediterranean, East and Southeast regions of Turkey, and this plant is commonly used as a vegetable in these regions. In this study, antioxidant activities of Eremurus spectabilis Bieb. and sulfurous compounds were investigated.

In this study, the antioxidant activity of water, ethyl alcohol and ethyl acetate extracts of Eremurus spectabilis Bieb. and sulfurous compounds (glutathione, cysteine, N-acetyl cysteine, homocysteine, 1,4-dithioerythritol, cysteamine, methyl methionine sulfonium chloride, diallyl sulfide, and α-lipoic acid) were investigated by different antioxidant tests including reducing power, cupric ion reducing antioxidant capacity (CUPRAC), hydroxyl radical scavenging, ABTS radical scavenging, DPPH radical scavenging, DMPD radical scavenging, superoxide anion radical scavenging activity, ferric ion reducing antioxidant parameter (FRAP) and metal chelating activities. Results were compared with synthetic antioxidants such as butylated hydroxyanisole and Trolox, with natural antioxidants such as ascorbic acid, epicatechin, gallic acid and α-tocopherol. Total phenolic and flavonoid contents of all extracts were determined.

It is found out that antioxidant activities of all extracts and sulfurous compounds increase in proportion to the concentration. In general, the highest antioxidant activity was found in ethyl acetate extract while the aqueous extracts were found to be the lowest antioxidant activity. Diallyl sulfide which studied sulfur compounds, was found to be generally the highest antioxidant activity. On the other hand, methyl methionine sulfonium chloride was also found with the lowest antioxidant activity.

It was determined that all extracts of Eremurus spectabilis Bieb. and the sulfurous compounds investigated show antioxidant activity and that could be considered as a source antioxidants.

KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

 AŞÇI Yavuz Selim

Tez Adı : Çeşitli Sentetik Membranların Karboksilli Asitlerin Sulu Çözeltilerinden Ayrılmasında Kullanımının İncelenmesi

Danışman : Prof. Dr. M. Umur DRAMURAnabilim Dalı : Kimya MühendisliğiProgramı : Temel İşlemler ve TermodinamikMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. M. Umur DRAMUR

Prof. Dr. İsmail KIRBAŞLAR Prof. Dr. Mahmut BAYRAMOĞLU Doç. Dr. Mehmet BİLGİN Doç. Dr. Hasan USLU

Çeşitli Senteti Membranların Karboksilli Asitlerin Sulu Çözeltilerinden AyrılmasındaKullanımının İncelenmesi

Kimya endüstrisinde pek çok biyoteknolojik ürün üretilmektedir. Bu ürünlerin üretim aşamaları içerisinde elde edilmeleri kadar bulundukları fermentasyon ortamından uzaklaştırılmaları ve saflaştırılmaları da önemli bir yer tutmaktadır. Başta gıda endüstrisi olmak üzere ilaç, kozmetik, deterjan, polimer ve metal sanayilerinden tarıma kadar çok farklı alanlarda hammadde ve katkı maddesi olarak kullanılan karboksilli asitler, kimya sanayiinde en çok kullanılan biyoteknolojik ürünler arasındadır.

Karboksilli asitlerin en yaygın üretim metodlarından biri fermentasyon yöntemidir. Doğal hammaddeler kullanılarak gerçekleştirilen bu prosesin avantajları bulunmakla birlikte ürünler ancak seyreltik sulu çözeltiler olarak elde edilebilmektedir. Bu nedenle üretim sonrasında ürünlerin sulu ortamdan uzaklaştırılmasına gerek duyulmaktadır. Karboksilli asitlerin sulu çözeltilerden uzaklaştırılması üzerine destilasyon, kristalizasyon ve ekstraksiyon gibi geleneksel ayırma işlemleri kullanılarak yapılan birçok çalışma bulunmaktadır.

Bu çalışma kapsamında karboksilli asitlerin sulu çözeltilerinden sentetik membranlar kullanılarak ayrılması incelenmiştir. Denemelerde ayrılacak karışım olarak formik, asetik, propiyonik, glikolik, malik ve sitrik asitlerin sulu çözeltileri hazırlanmıştır. Asit çözeltilerini ayırmak üzere nanofiltrasyon (NF) ve ters osmoz (RO) membranları kullanılmıştır. Denemeler 140 cm 2 aktif yüzey alanına sahip sentetik membranların kullanılabileceği yüksek basınçlı membran sisteminde gerçekleştirilmiştir. Denemeler 10, 20, 30 bar basınçlarda farklı başlangıç asit konsantrasyonları (ağ. %2.5-15) kullanılarak 20 0C’de yapılmıştır. Bu şekilde ilk aşamada tek asitli sulu çözeltiler kullanarak ayırma performansı üzerine basıncın, membran türünün ve asit türünün etkileri incelenmiştir. Cevap yüzey metodu yardımıyla ayırma işlemine ait model denklemler oluşturulmuştur. Daha sonra membran prosesinin karboksilli asit karışımlarını ayırmadaki etkinliğini incelemek üzere, asetik asit ve propiyonik asidin farklı oranlardaki (% 2.5-7.5, % 5-5, % 7.5-2.5) karışımlarını içeren sulu çözeltilerle deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir.

Sonuç olarak bu çalışma kapsamında yapılan denemelerden; karboksilli asitlerin sulu çözeltilerinden ayrılması için genel olarak tek bir membran türünün önerilmesinin mümkün olmadığı anlaşılmıştır. Molekül büyüklükleri yüksek olan asitlerin sudan ayrılmasında veya molekül büyüklükleri birbirinden çok farklı olan asitlerin oluşturduğu karışımlarının ayrılmasında sentetik membranların başarılı bir şekilde kullanılabileceği görülmüştür.  

Investigation of the Use of Various Synthetic Membrane for Separationof Carboxylic Acids from Its Aqueous Solutions

Numerous biotechnological products are produced in chemical industry. In the production processes, it is very important removing these products from the fermentation broth and purification as well as obtaining. Carboxylic acids are one of the most common used biotechnological products in chemical industry which are used as raw material or additives in food, pharmaceutical, cosmetics, detergents, polymer, and metal industries and in agriculture.

The most common production method of the carboxylic acids is the fermentation method. Natural raw material used fermentation method has many advantages, however, products can be obtained only as diluted solutions. For this reason, removing products from aqueous solution is required after the production. There are many studies about removing carboxylic acids from aqueous solution using conventional separation processes such as distillation, crystallization and extraction.

Separation of carboxylic acids from aqueous solutions using synthetic membranes has been investigated within the context of this study. Aqueous formic, acetic, propionic, glycolic, malic, and sitric acid solutions were prepared in the experiments as mixtures to be separated. Nanofiltration (NF) and reverse osmosis (RO) membranes were used for the separation of acid solutions. Experiments were performed in high pressure membrane systems which allows to use synthetic membranes with an active surface area of 140 cm2. Experiments were performed by using different initial acid concentrations (2.5-15 % w.) at 10, 20, 30 bar and 20 0C. Thus, the effects of pressure, the type of membrane and the type of acids were analysed on the separation performance by using single acid solutions. Model equations were formed with the help of response surface methodolgy (RSM). Furthermore, in order to examine the separation perforance of membrane processes to separate the carboxylic acid mixtures, experiments were also performed with aqueous solutions of acetic and propionic acid mixtures in different proportion (2.5-7.5 %, 5-5 %, 7.5-2.5 %).

As a result of these studies, it has been understood that there is no way to recommend only one membrane type for the separation of various carboxylic acids from aqueous solutions. It has been also observed that synthetic membranes can be used successfully for the separation of large molecule carboxylic acids from water or mixtures of acids composed of very different molecule sizes.

  

ACAT Pınar

Tez Adı :İlaç Taşımaya Uygun Nanopartiküllerin Hazırlanması ve İncelenmesiDanışman :Doç.Dr. Serkan Naci KOÇAnabilim Dalı :Kimya MühendisliğiProgramı :Proses Ve Reaktör Tasarımı Mezuniyet Yılı :2013Tez Savunma Jürisi :Doç.Dr. Serkan Naci KOÇ

Prof. Dr. İrfan KIZILCIKLI Doç.Dr. M. Faruk ÖKSÜZÖMER Yrd. Doç.Dr. Ali DURMUŞ Yrd. Doç. Dr. Tuğba GÜRKAYNAK ALTINÇEKİÇ

İlaç Taşımaya Uygun Nanopartiküllerin Hazırlanması ve İncelenmesi

Bu çalışmada uyarıya (sıcaklık) duyarlı nanopartikül polimerler sentezlemek amacıyla N-izopropilakrilamit (NIPAm) ana monomeri yanında akrilamit ve katyonik monomer olan (3-akriloamidopropil) trimetilamonyum klorid yardımcı monomer, N,N’-metilen bisakrilamit çapraz bağlama vasıtası, potasyum persülfat polimerizasyon başlatıcısı ve sodyum dodesil sülfat yüzey aktif maddesi olarak kullanılmıştır.

Yardımcı monomerlerin tek başına veya birlikte belli oranlarda (%5, %10 veya %15) katılarak sentezlenen nanopartiküllerin alt kritik çözelti sıcaklıkları (LCST) ve zeta potansiyelleri DLS yöntemiyle incelenmiş, farklı sıcaklıklardaki şişme ve büzülme davranışları ve herbir polimerin zeta potansiyeli karşılaştırmalı olarak belirlenmiştir.Poli NIPAaM’ın LCST değerinin saf PNIPAM’a göre akrilamid ilavesi ile daha yüksek LCST değerlerine yükseldiği DLS analizi ile gözlemlenmiştir.

Katyonik monomer (3-akriloamidopropil) trimetilamonyum klorid’in NIPAM’a eklenmesiyle LCST değerinde saf PNIPAM ve akrilamid-PNIPAM polimerine benzer bir değişikliğe yol açmadığı, sıcaklıkla sürekli bir büzülme gösterdiği görülmüştür. Katyonik monomer-akrilamid-NIPAM polimerinde ise tek başına katyonik-NIPAM ve tek başına Akrilamid-NIPAM polimerlerine kıyasla LCTS’nin yaklaşık saf PNIPAM ile aynı olduğu ve daha az büzülme özelliği gösterdiği gözlemlenmiştir.

Bu sentezlenen polimerlere model ilaç olarak kullandığımız Fluorescein boyar maddesi yüklenerek dialis bag’den salınımı zamana bağlı olarak incelenmiştir.  

The Preparation And Investigation of Nanoparticle Based Drug Carriers

The aim of this work was to prepare stimuli (thermoresponsive) sensitive polymers from monomers of N-isopropylacrylamide (NIPAm), also comonomers of acrylamide and cationic monomer [ (3-acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride], in presence of crosslinking agent of N,N’-methylenebisacrylamide, polymerization initatior potassium persulfate and surfactant sodium dodecyl sulfate was used.

The low critical solution temperature (LCST) and zeta potentials of nanoparticles were analyzed that they had been synthesized by joining alone or together with a proportion of monomers (5%, 10% or 15%) with DLS method. Swelling and shrinkage at different temperature and zeta potential of each polymers were determined as comparative.It was observed with DLS analysis that LCST value of PoliNIPAM increased to higher LCST values with acrylamide addition.

It was observed that cationic monomer (3-acrylamido propyl) trimethyl ammonium chloride added NIPAM did not show distinct LCST value contrary to pure PNIPAM and acrylamide-NIPAM polymer. But it was gradually shrank with increasing temperature. However the LCST of cationic monomer-acrylamide-NIPAM polymer had been nearly same value with PNIPAM, and it showed less shrinkage.

. . Fluorescein dye was used as model drug to investigate release behaviour of synthesized polymers with dialysis bag method.

  

FIRTINA ERTİŞ İrem

Tez Adı : Karışık Kalkojenit Elektrokatalizörlerin Hazırlanması, Karakterizasyonu ve Farklı Reaksiyonlarda Kullanılması

Danışman : Prof. Dr. İsmail BozAnabilim Dalı : Kimya MühendisliğiProgramı : Proses ve Reaktör TasarımıMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. İsmail Boz

Prof. Dr. Erhan Demirbaş Prof. Dr. Mehmet Ali Gürkaynak Prof. Dr. Mahmut Bayramoğlu Doç. Dr. Sevil Yücel

Karışık Kalkojenit Elektrokatalizörlerin Hazırlanması, Karakterizasyonu ve Farklı Reaksiyonlarda Kullanılması

Fotokataliz, enerji kaynağı güneş ışığını kullanarak hem su içerisindeki kirliliklerin uzaklaştırılmasında hem de sudan hidrojen üretiminde oldukça önemli bir yere sahiptir. Yarıiletkenler; optik ve elektronik özellikleri, kimyasal davranışları ve endüstriyel katalizör olarak geniş uygulama alanları nedeniyle son yıllarda fotokatalitik uygulamalarda önemli bir çalışma alanı oluşturmuşlardır. Görünür dalga boyunda absorbans veren ve suyun ayrışması için gerekli band boşluğuna sahip CdS gibi bir yarıiletken madde, hem güneş enerjisi ile hidrojen üretiminde hem de suda çözünmüş olan kirliliklerin uzaklaştırılmasında umut veren önemli bir malzemedir. Fakat CdS için kararlılık önemli bir problem olmaktadır. Dolayısıyla hem aktivitesi yüksek hem de kararlı CdS katalizörler sentezlemek bu tezin amacı kapsamında yer almaktadır.

Bu tez çalışmasında güneş spektrumunun görünür bölgesine duyarlı CdS nanoparçacıkların hidrotermal ve kimyasal çöktürme yöntemleri kullanılarak farklı kimyasal ajanlar (Na 2S, TAA, TU, TG, TGA, vb.) varlığında sentezi, farklı metal yüklemeleri (Ni, Co, Sb, Ce, Zn vb.) ile sentezi ve ikili metal sülfür (MS-CdS) halinde (MS= MoS2, ZnS, Sb2S3, NiS, CoS) sentezi gerçekleştirilmişir. Hidrotermal yöntem ile hekzagonal, kimyasal çöktürme yöntemi ile kubik yapı elde edilmiştir.

Hazırlanan katalizörler XRD, UV-Vis reflektans, fotolüminesans PL, partikül boyut dağılımı PSA, döngüsel voltametri CV, doğrusal tarama voltametri LSV, MTT, SEM ile fiziksel ve kimyasal karakterizasyonlarının yapılmıştır. Fotokatalitik aktivitesinin belirlenmesi için görünür ışık altında sudan metilen mavisi (MM) gideriminde kullanılmıştır. Ayrıca MM bozundurulması reaksiyonunda en iyi sonuç veren katalizörlerin ITO (indium tin oxide) üzerine kaplanarak LSV ölçümü ile fotoakım değerlerinin eldesi ve buradan hidrojen üretim hızının belirlenmesi sağlanmıştır.

Band boşluğu değerleri tek başına CdS ve katkılı CdS katalizörler için yaklaşık 2,4-2,6 eV olarak hesaplanmıştır. Farklı ajanlar kullanılarak hazırlanan CdS katalizörler arasında CTAB ve TG katkılı katalizörler en yüksek aktiviteyi göstermiştir. Kuantum etkinliği, 2,64 maksimum değeri ile CdS-CTAB-CP katalizörü vermiştir. Fotoelektrokimyasal aktivitede maksimum akım değerini de 26 mA ile CdS-TG-Na2S-CP katalizörü vermiştir. Farklı metal yüklemeleri ile hazırlanan CdS katalizörlerde ise her iki yöntemle de Co metali ile en yüksek aktiviteye ulaşılmıştır. İkili metal sülfürler incelendiğinde ise MoS2 etkisi ile CdS katalizör en yüksek aktiviteye ulaşılmıştır. Aynı zamanda tek başına MoS2 katalizörünün de görünür bölgede oldukça yüksek fotokatalitik aktivite gösterdiği anlaşılmıştır.

Preparation and Characterization of Mixed Chalcogenide Electrocatalysts and Their Use In Various Reactions

Photocatalysis, using sunlight as an energy source, is an important technique in the removal of impurities in the water and in the production of hydrogen from water. In recent years, semiconductors because of optical and electronic properties, chemical behavior, are gaining importance as industrial catalysts. A semiconductor material, such as, CdS able to absorb visible wavelength, is promising photocatalyst for both hydrogen production with solar energy and the removal of impurities in water. However, CdS has an important problem about stability. Thus, to synthesize CdS showing high and stable activity is the goal of this thesis.

In this thesis, CdS nanoparticles sensitive to the visible region of the solar spectrum, synthesized using hydrothermal and chemical precipitation agents (Na2S, TAA, TU, TG, TGA, etc.), using various metals (Ni, Co, Sb, Ce, Zn etc.) and synthesized as binary metal sulfides (MS-CdS). (MS = MoS2, ZnS, Sb2S3, NiS, CoS). CdS showed hexagonal structure by using hydrothermal method and showed cubic structure by using chemical precipitation method.

Physical and chemical characterization methods, XRD, UV-Vis Reflectance, Photoluminescence, Particle Size Analysis, Cyclic Voltammetry, Linear Sweep Voltammetry, MTT and SEM were utilized for photocatalysts. Photocatalytic activity of the catalysts is determined via the removal of methylene blue from water under visible light. And also the catalysts, which had the best results from methylene blue degradation reaction, were coated on ITO glass and LSV measurement is used to get photocurrent values to determine the production rate of hydrogen.

Band gap values for single CdS and doped CdS catalysts evaluated approximately 2,4-2,6 eV. CTAB and TG doped CdS catalysts showed the highest activity in as-prepared catalysts with different doping agents. CdS-TG-Na2S-CP catalyst has shown considerably high photocurrent value as 26 mA in the photoelectrochemical activity. CdS-CTAB-CP catalyst has shown maximum quantum yield value as 2,64 in as-prepared catalysts. Co metal for both preparation methods and activity tests has displayed the highest activity. The CdS catalysts in combination with MoS2 as binary metal sulfides have reached the highest activity. At the same time mono MoS2 catalyst has also reached high photocatalytic activity in the visible region.

KERKEZ Özge

Tez Adı : Nanoboyutta Şekilli Karışık Oksitlerin Hazırlanması ve Fotokatalitik Aktivitelerinin İncelenmesi

Danışman : Prof. Dr. İsmail BozAnabilim Dalı : Kimya MühendisliğiProgramı : Proses ve Reaktör TasarımıMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. İsmail Boz

Prof. Dr. Mehmet Ali Gürkaynak Prof. Dr. Erhan Demirbaş Prof. Dr. Mahmut Bayramoğlu Doç. Dr. Sevil Yücel

Nanoboyutta Şekilli Karışık Oksitlerin Hazırlanması ve FotokatalitikAktivitelerinin İncelenmesi

Günümüzde dünya çapında enerji kaynaklarının tükenmesi ve çevre kirliliği insan yaşamını tehdit eden en önemli problemlerdir. Bu problemlerin çözümü için yapılan son bilimsel çalışmalar dahilinde, sudaki zehirli organik maddelerin fotokatalitik olarak parçalanması ve yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını içeren fotoelektrokimyasal hidrojen üretimi dikkat çekmektedir. Bu çalışmaların tümü, ışıma şeklinde gerekli enerjiyi absorpladığında aktif hale geçebilen yarı iletken malzemelerin kullanıldığı heterojen fotokataliz prosesi temeline dayanmaktadır.

Bu tez çalışmasında heterojen fotokatalitik proseslerde kullanılmak üzere reaksiyon ortamından ayrılma kolaylığı olan, elektron geçişlerinin düzenli olmasını sağlayarak yüksek fotokatalitik aktivite gösteren tek boyutlu TiO2 nano çubuk yapıları iletken cam substrat (FTO-cam) üzerinde film şeklinde sentezlenmiştir.

TiO2 nano çubuk filmlerin sentez koşullarının aktiviteye etkisini incelemek amacıyla öncelikle farklı sentez şartlarında hidrotermal metotla saf TiO2/FTO örnekleri sentezlenmiştir. Sentezlenen TiO2 nano çubuk filmler farklı metal çözeltileriyle (Cu2+, Ni2+, Co2+), buna ilave olarak Pt0 ile, CdS ile ve farklı anyonlarla (B, C, N, S) modifiye edilmiştir. Sentezlenen film örnekleri XRD, UV-vis DRS, SEM, PL spektroskopisi, temas açısı ölçümleri ve ICP-MS analizleri ile karakterize edilmiştir. Farklı şartlarda sentezlenen TiO2/FTO örnekleri, UV ışıması altında, model organik boyar madde olarak seçilen metilen mavisi parçalanması reaksiyonunda test edilmiştir. Bu testlerde en yüksek aktiviteyi gösteren örnek kullanılarak modifikasyonlar yapılmıştır. Modifiye edilen TiO2/FTO nano çubuk film örneklerinin, fotoelektrokimyasal hidrojen üretimi kapasitesinin önemli belirteci olarak, fotoakım yoğunlukları ölçülmüştür ve taşıyıcı yük yoğunlukları hesaplanmıştır. Ayrıca bu modifiye edilmiş örneklerin görünür alan ışıma altında metilen mavisi parçalanmasındaki aktiviteleri incelenmiştir.

HCl:H2O 1:1 oranında, 1,0 ml TiCl4 ile 180°C’de 2 saat sürede sentezlenen TiO2/FTO nano çubuk film ile UV ışıması altında %93,53 değerinde dönüşüm sağlanmıştır. Modifiye edilen TiO2/FTO örnekleri de daha düşük bant aralığına sahiptir ve görünür alan ışıma altında tek başına TiO2/FTO’ya göre daha yüksek aktivite göstermişlerdir. Çalışmada en yüksek fotoakım değerini veren örnekler 10Pt0-50Ni2+-TiO2/FTO ve 25CdS-TiO2/FTO örnekleridir. Görünür alanda yaklaşık 1,36 mA/cm2

fotoakım yoğunluğu ve metilen mavisi parçalanmasında %80 dönüşüm değerleri sağlamışlardır.

Synthesis of Nanosize Mixed Oxides of Distinct Shapes and Investigation of Their Photocatalytic Activities

Today, the worldwide depletion of energy resources and environmental pollution are the most important problems threatening human life. Within the recent scientific studies dealing with these problems, the photocatalytic degradation of toxic organic substances in water and the photoelectrochemical hydrogen production are attracting too much attention. All of these studies are based on the heterogeneous photocatalytic processes using the semiconductor materials activated with visible light energy in the form of radiation.

In this study, one-dimensional TiO2 nanorod structures, that have ease of separation from the reaction media and showing high photocatalytic activity ensuring that the facilitated electron transitions, were synthesized on the conductive glass substrate (FTO glass) as thin films for use in heterogeneous photocatalytic processes.

To investigate the effect of the synthesis conditions of TiO2 nanorod array thin films, pure TiO2/FTO samples were synthesized at various synthesis conditions by the hydrothermal method. Synthesized TiO2 nanorod array thin films were modified with various metal solutions (Cu2+, Ni2+, Co2+), in addition to Pt0, with CdS and with different anions (B, C, N, S). Synthesized film samples were characterized by XRD, UV-vis DRS, SEM, PL spectroscopy, contact angle measurements and ICP-MS analysis. TiO2/FTO samples that synthesized at different conditions were tested by using, a model organic dye, methylene blue degradation under UV illumination. The sample that showed the highest photocatalytic activity in these tests was used for the further modifications. The photocurrent densities of the modified TiO2/FTO nanorod film samples were measured and the charge carrier densities were calculated as parameters for photoelectrochemical hydrogen generation capacity. Furthermore, the photocatalytic activities of these modified samples were investigated for methylene blue degradation under visible light.

TiO2/FTO nanorod film synthesized with HCl:H2O=1:1 and 1.0 ml TiCl4 at 180°C for 2 hours, showed 93.53% conversion under UV illumination. Modified TiO2/FTO samples had lower band gap energies and they showed higher activity than pure TiO2/FTO even under visible light illumination. The samples that showed the highest photocurrent densities are of 10Pt0-50Ni2+-TiO2/FTO and 25CdS-TiO2/FTO. They showed approximately 1.36 mA/cm2 photocurrent density and 80% conversion of methylene blue under visible light.

  

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

KASAPÇI Cem

Tez Adı :Jeotektonik Ortamları Açısından Batı Anadolu Kromit Yataklarının Karşılaştırmalı İncelenmesi

Danışman : Prof. Dr. Hüseyin ÖztürkAnabilim Dalı : Jeoloji MühendisliğiProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Hüseyin Öztürk

Prof. Dr. Timur UstaömerProf. Dr. Fuat YavuzProf. Dr. Sabah Yılmaz ŞahinDoç. Dr. Mustafa Kumral

Jeotektonik Ortamları Açısından Batı Anadolu Kromit YataklarınınKarşılaştırmalı İncelenmesi.

Batı Anadolu Kromit yatakları coğrafik olarak Kuzeybatı ve Güneybatı Anadolu’da bulunmaktadır. Kuzeybatı Anadolu kromit yatakları İzmir – Ankara Zonu içerisinde bulunan ofiyolitik dilimler içerisinde konumlanmıştır. Güneybatı Anadolu kromit yatakları ise Likya Napları içerisindeki ofiyolit dilimlerinde yer almaktadır. Her iki bölgedeki kayaçlar kimyasal içerikleri bakımından yitim zonu üstü ofiyolitlerin özelliklerini gösterirler.

Bu çalışmada Kuzeybatı Anadolu Kromit Yataklarını temsilen Batı ile Doğu Orhaneli (Bursa) ve Kavak (Mihalıççık-Eskişehir) bölgesindeki kromit yatakları değerlendirilmiştir. Bu kromit yatakları kümülatik dunitler içerisinde yer almaktadır. Güneybatı Anadolu da bulunan yataklardan Gökarık (Tefenni – Burdur) kromit yatağı tektonit harzburjitlerin üzerine gelen kümülat dunitlerde, Beyağaç (Denizli) kromit yatakları ise tektonit dunitler içerisinde gözlenmektedir. Kümülatik dunitlerde yer alan kromititler esas olarak saçınımlı, bantlı ve masif yapılıdır. Nodüler yapı daha az gözlenir. Tektonit dunitler içerisindeki kromititler ise saçınımlı, nodüler, masif ve nadiren bantlı yapılıdır.

İzmir – Ankara Zonu içerisinde bulunan kromit yataklarındaki spinel kristallerinin mikro kimyasal analizlerinde; Cr2O3: % 54.21- 63.39, Al2O3:% 8.11-14.41, FeO: % 13.26- 23.74, MgO: % 10.30–14.79 ve TiO2: % 0.1–0.33’tür. KB Anadolu kromit yataklarındaki krom spineller; Cr#= 72–84, Mg#= 50–71, Fe2+#= 29 – 50 ve Fe3+# = 1.81 – 6.90 arasında değerlere sahiptir. Likya Naplarındaki kromit yataklarının spinellerinde yapılan mikrokimyasal analizlere göre ana oksit bollukları ise; Cr2O3: % 51.63- 64.50, Al2O3:% 4.01-18.89, FeO: % 13.82- 25.62, MgO: % 7.18 - 14,53 ve TiO 2: % 0.02–0.19’dur. Cr# = 65 - 91, Mg# = 37-67, Fe2+# = 33-63 ve Fe3+# = 1.68-5.41 arasında değişir.

Kuzeybatı ve Güneybatı Anadolu kromit yatakları düşük Platin grubu element (PGE) element içeriklerine sahiptir. PGE elementler tipik ofiyolitik kromititlerin özelliği olan yüksek İridyum grubu platin grubu element (IPGE), düşük Paladyum grubu platin grubu element (PPGE) içeriklerine sahiptir. Kuzeybatı Anadolu kromititlerinin IPGE içerikleri 46 -339 ppb iken PPGE bollukları 12 – 46 ppb arasında değişir. Güneybatı Anadolu’da incelenen kromititler ise 62 – 346 ppb arasında değişen IPGE değerleri gösterirken, PPGE içerikleri 9 - 21 ppb arasında değişen bolluklar içerirler.

Boninitik karaktere sahip Batı Anadolu Kromit yatakları, yan kayaç kimyası, kromitit kimyaları ve tüm kayaç PGE içerikleri, krom-spinel mineral kimyalarının benzer özellikler göstermesi nedeniyle tek bir okyanusun (Neotetis) ürünleri olup, GB Anadolu kromit yatakları Likya Naplarının kuzeybatıdan güneydoğuya hareketi sonucunda Menderes Masifinin güneyinde bugünkü konumunu almıştır.

Comparatıve Investıgatıon Of Western Anatolıa Chromıte Deposıt In Aspect Of Geotectonıc Envıronment

The Western Anatolia Chromite deposits are geographically located in the north-west and south-west of Anatolia. Chromite deposits in the north-western side of Anatolia are situated in the ophiolitic slices of İzmir-Ankara Zone. Chromite deposits in the south-western of Anatolia are situated in the ophiolitic slices of Lycian Nappes. In terms of chemical content of rocks from both regions show the properties of the subduction zone ophiolites.

In this study, the chromite deposits in the west and east of Orhaneli village (Bursa) and Kavak region (Mihalıççık-Eskişehir) are considered and represent the Northwestern Chromite Deposits. This chromite deposits are located in the cumulatic-dunite. The Gökarık chromite deposits (in Tefenni-Burdur) in the southwestern Anatolia are located in the cumulate-dunite overlying the tectonite-harzburgite, whereas the Beyağac (Denizli) chromite deposits in the dunite tectonite. Chromitites in cumulate-dunite are mainly disseminated, banded and massive. Nodular structure is observed less. Chromitites in tectonite-dunite is disseminated, nodular, massive, and rarely banded.

The micro-chemical analysis of spinel contained in the chromite deposits in the İzmir - Ankara Zone are as follows; Cr2O3: 54.21-63.39%, Al2O3: 8.11 to 14.41%, FeO: 13.26-23.74%, MgO: 10.30-14.79% and TiO2: 0.1-0.33%; the values of micro-chemical analysis of spinel contained in the chromite deposits in the NW Anatolia range as follows: Cr # = 72-84, Mg # = 50-71, Fe 2+ # = 29-50, and Fe3+ # = 1.81 - 6.90. The oxide values in terms of the microchemical analysis of spinel found in the Lycian Nappes are: Cr2O3: 51.63-64.50%, Al2O3: 4.01-18.89%, FeO: 13.82-25.62%, MgO:% 7:18 - 14.53 and TiO2: 0:02 to 0:19%. Cr # = 65 - 91, Mg # = 37-67, 33-63, Fe2 + # =33-63 and Fe3+ = 1.68-5.41.

The Northwest and Southwest Anatolia Chromite Deposits have low PGE contents. The PGE has typical feature of ophiolitic chromitites with high content of IPGE and, low contents of PPGE. The content of IPGE is 46 -339 ppb in the chromitites from Northwest Anatolia, whereas the content of PPGE range between 12 – 46 ppb. The chromitites from Southwest Anatolia display 62-346 ppb IPGE and 9-21 ppb PPGE contents.

Western Anatolia Chromite Deposits having boninitic character orginated as the products of a single ocean (Neotethys) based on their similar wall rock chemistry, chromitite chemistry and whole rock PGE contents, chrome-spinel mineral chemistry and took its present position to the south of Menderes Massif as a result of the movement of the Lycian nappes from northwest to southeast.

JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

B.TEKKELİ Anisya

Tez Adı : Genetik ve Parçacık Sürüsü Algoritmaları ile Gravite Anomalilerinin Modellenmesi

Danışman : Doç. Dr.Davut AYDOĞANAnabilim Dalı : Jeofizik MühendisliğiProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr.Davut AYDOĞAN Prof. Dr. İbrahim KARA Doç. Dr. M.Nuri DOLMAZ Prof. Dr.Niyazi BAYDEMİR Prof.Dr. Ali PINAR

Genetik ve Parçacık Sürüsü Algoritmaları ile Gravite AnomalilerininModellenmesi

Anomaliye neden olan yer altı kütlesinin parametrelerinin kestirilmesi ters çözüm problemi olup bu problemleri çözmeye yönelik olarak pek çok yaklaşım geliştirilmiştir. Bu çalışmada, farklı disiplinlerde oldukça yaygın kullanım alanlarına sahip optimizasyon yöntemlerinden yararlanılarak, gravite anomalisine neden olan olası jeofizik parametrelerin kestirimi yapılmıştır. Kullanılan yöntemler, türev hesaplamalarına gerek duymayan popülasyon tabanlı yaklaşımlardır. Bunlardan ilki evrimsel teoriden esinlenilerek geliştirilmiş ve optimizasyon problemlerinde kullanılan Genetik Algoritma (GA) tekniğidir. İkincisi ise, balık ve kuş sürülerinin sosyal davranışlarından esinlenerek geliştirilmiş sezgisel bir optimizasyon yöntemi olan Parçacık Sürüsü Optimizasyonu (PSO) algoritmasıdır.

Yöntemler, gravitede çeşitli geometrilere sahip yapıların model parametrelerinin kestiriminde kullanılmak üzere tasarlanan sisteme uyarlanmıştır. Oluşturulan sistemler önce kuramsal veriler üzerinde test edilmiş ve yöntemlerin parametre kestirimindeki performansları incelenmiştir. Yöntemlerin sonuçları, jeofizikte ters çözüm problemlerinde sıkça kullanılan En Küçük Kareler (EKK) yöntemi sonuçları ile de kıyaslanmıştır.

Elde edilen başarılı sonuçlar neticesinde, yöntemlerin arazi verilerine de uygulanması yoluna gidilmiştir. Arazi verisi olarak, Trakya Havzası güneybatı kesimine ait Bouguer anomali haritası üzerinden seçilen iki profilin gravite değerleri kullanılmıştır. Bu yolla, havzanın oluşumunda etkili olan iki fay sistemine ait geometrik parametreler kestirilmiş ve fay sistemlerine ait eğim açıları yaklaşık 700 olarak hesaplanmıştır. Kestirilen parametreler ile oluşturulan olası jeolojik modeller, klasik jeofizik tekniklerinden olan EKK ve yukarı analitik uzanım teknikleri kullanılarak elde edilen sonuçlarla birlikte değerlendirilmiştir. Bu aşamalarda jeolojik bilgiler de göz önünde tutulmuş olup, çalışma alanına ait tümleşik bir çalışma gerçekleştirilmiştir. 

      

Modeling of Gravity Anomalies Using Genetic and Particle Swarm Algorithms

The prediction of the parameters belong to the buried mass causing the anomaly is named the inversion problem and various methods are developed in order to solve this problem. In this study, the prediction of the geophysical parameters causing the gravity anomalies are realized using optimization methods which are widely used in various disciplines.

These implemented methods are population based methods which don’t require computing the derivatives.

The first one of these methods is the Genetical Algorithm (GA) developed with the inspiration from evolution theory and used in the optimization problems. The latter is rather a intuitive optimization method called the Particle Swarm Optimization (PSO) developed with the inspiration from fish school and bird flock behaviors. These techniques are adapted into the developed system to be used for predicting the model parameters of structures with various geometries in gravity method.

These systems are firstly tested on the theoric data and their performance on the parameter prediction is analysed. The results of these methods are compared to the Least Squares (LS) method which is used widely in geophysical inversion problems.Following the successful results the methods are applied on the field data. As the field data, the gravity values extracted as two different profiles from the Bouguer anomaly map of the southwest Thrace Basin and the geometric parameters of the faults which are influenced the developement of the basin are predicted and the dipping angles of the fault systems are obtained approximately 700.

The probable geological models composed from the predicted parameters are considered with the results of the classical geophysical techniques such as Least Squares (LS) inversion and analitycal upward continuation methods.  In this processes the geological informations are also considered and an integrated study for the region is realized

TÜN Muammer

Tez Adı : Mikrobölgeleme Çalışmalarında Yer Tepkisi Ve Kayma Dalga Hız (Vs) Yapısının Yorumlanması: Eskişehir Örneği

Danışman : Prof. Dr. Oğuz ÖZELAnabilim Dalı : Jeofizik MühendisliğiProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. A. Oğuz ÖZEL

Prof. Dr. Ali PINAR Prof. Dr. Eser ÇAKTI Doç. Dr. Ekrem ZOR

Doç. Dr. Eşref YALÇINKAYA

Mikrobölgeleme Çalışmalarında Yer Tepkisi Ve Kayma DalgaHız (Vs) Yapısının Yorumlanması: Eskişehir Örneği

Ülkemizde ve dünyada meydana gelen depremler, birçok mühendislik yapısının farklı nedenlerden dolayı hasar görmesine veya tamamen çökmesine neden olmaktadır. Özellikle rezonans etkisi ve odaklanma etkisi nedeniyle, yerleşim alanları kuvvetli ve uzun süreli sismik sarsıntıların etkisinde kalmaktadır.

Çalışma alanı olarak seçilen Eskişehir kent merkezinde, 20 Şubat 1956’da, 6.4 büyüklüğünde, meydana gelen depremde 2819 yapı hasar görmüştür. 17 Ağustos 1999 Kocaeli (Mw:7.4) depreminde, Eskişehir kent merkezinde 86 kişi hayatını kaybetmiş ve 95 kişi yaralanmıştır. 70 konut-işyeri ağır hasar görmüş, 1 bina deprem anında, 4 bina depremden sonra yıkılmıştır. Eskişehir kent merkezine yaklaşık uzaklığı 130 km olan 1999 Kocaeli depreminin bu ölçüde hasar meydana getirme nedeni halen araştırılmakta olan bir konudur. Bu hasarların en önemli nedenlerinden biri yerel zemin etkisi (Site Effect)’dir. Bu çalışmanın amacı, bu etkiyi jeofizik yöntemler kullanarak belirlemektir.

Yerel zemin etkisini belirlemede kullanılan parametrelerden en önemlileri; yerin kayma dalga hızı (Vs), sediman kalınlığı (h) ve zemin hakim titreşim frekansı (f)’dır. Yüzeye yakın S dalga hız yapısı, Rayleigh dalgalarından türetilen dispersiyon eğrilerinden ters çözüm yolu ile hesaplanabilmektedir. Bu çalışma kapsamında, diğer yöntemlere göre daha pratik, tahribatsız, hızlı ve ekonomik avantajlar sağlayan, tek istasyon ve dizilim mikrotremor ölçüm yöntemleri uygulanmıştır. Mikrotremor kayıtları, basit veri işlem ve analiz özelliklerinden dolayı mikrobölgeleme çalışmalarında da çok kullanışlı bir veri kaynağıdır. H/V spektral oran ve Uzaysal Özilişki (SPAC) yöntemleri kullanılarak, hakim frekans (f), anakaya derinliği (h) ve kayma dalga hız (Vs) yapısı belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, patlatmalı enerji kaynağı kullanılarak yapılan 96 kanallı sismik yansıma verileriyle karşılaştırılmıştır. Çalışma alanında daha önceden yapılan derin sondaj ve sığ sondaj verilerinden de yararlanılarak, iki tabakalı yer yapısı için (anakaya derinliği “h1”, yumuşak zemin tabakası “h2”), sediman kalınlığı (h) - zemin hakim frekansı (f) arasındaki ilişkileri tanımlayan, iki ayrı bağıntı geliştirilmiştir.

Çalışma alanının kuzeyinde Triyas yaşlı metamorfik kayaçlar, güneyinde ise daha çok Pliyosen, Miyosen ve Eosen yaşlı sedimanter kayaçlar yüzeylenmektedir. Eskişehir Ovası’nın üst seviyesini ise Kuvaterner yaşlı birimler oluşturmaktadır. Bu çalışmada toplanan tek istasyon mikrotremor (H/V) ölçüm sonuçları irdelenmiş ve toplanan bu veriler kullanılarak çalışma alanı için “Zemin Hakim Frekans Haritası” hazırlanmıştır. Hazırlanan bu harita bölgenin jeoloji haritası ile karşılaştırılmış ve yüksek frekans değerlerinin gözlendiği alanların anakayanın yüzeylendiği alanlara karşılık geldiği görülmüştür. H/V oran eğrilerindeki 1. Pikler çalışma alanının kuzeyinde yüzeylenen Triyas yaşlı kayaçlar ile ilişkilendirilirken 2. Pikler Porsuk Nehri ve Sarısu Çayı’nın getirdiği sedimanlardan oluşan Kuvaterner yaşlı yeni alüvyon birimiyle ilişkilendirilmiştir. Ölçülen frekans değerleri ve Vs yapılarının, jeolojik yapı ile uyumu denetlenmiştir.

Interpretation Of Ground Response And Shear-Wave Velocity (Vs) Structure in Microzonatıon Studies: A Case Study in Eskişehir

Earthquakes in our country and in the world cause damage and collapse of engineering structures due to several reasons. Settlement areas are under the effect of strong and long-duration seismic vibrations due to resonance and focusing effects.

Eskişehir city-center is chosen as the study area where an earthquake of 6.4 magnitude happened on February, 20 1956 damaged 2819 constructions. During the August, 17 1999 Kocaeli Earthquake, 86 lives were lost, and 95 injuries occurred in the Eskisehir city-center. 70 residences-enterprises were heavily damaged, 1 building during the earthquake, 4 buildings following the earthquake were collapsed. The reason of the extensive damage caused by the 1999 Kocaeli Earthquake 130 km far from Eskişehir is still under investigation. The main reason of those damages is local site-effects. The aim of this study is to determine the effect by using of geophysical methods.

The most important parameters to determine local soil effects are the shear-wave velocity (Vs), sediment tickness (h), and dominant frequency (f). Subsurface S wave velocity model may be computed from the inversion dispersion curves derived from Rayleigh waves. In this study, single/multiple station microtremor measurement methods which are more practical, non-distructive, fast and economical compared to other methods were implemented. These methods using microtremor recordings have become a very useful data for microzonation studies because of their simple acquisition and analysis. Dominant frequency (f), bed-rock depth (h) and shear-wave velocity (Vs) were determined from H/V spectral ratio and Spatial Autocorrelation (SPAC) methods. The results obtained were compared to the 96-channel seismic reflection data with explosive energy source. Two separate formulae, defining the relation between sediment thickness (h) and dominent frequency (f) for two layered structure (bed-rock depth ‘h1’, soft soil layer ‘h2’), were developed based on the data obtained from shallow- and deep-drill data.

Trias metamorphic rocks on the north, and Pliocene, Miocene, Eocene sedimentary rocks on the south of the study area outcrop. Quaternary age of units constitute the upper-level of the Eskişehir valley. In this study, single station microtremor (H/V) measurement results, which were collected by university, are analyzed and with the help of these data, a complete fundamental frequency map has been prepared for the study area. This map was compared with a regional geological map and the higher frequency area indicated that is near to the surface of bedrock. First-pick on the H/V spectral ratio curve is related to the Trias rock outcrops at the north of the study area, second-pick on the H/V spectral ratio curve is related to the Quaternary new aluvium deposited by the Porsuk River and Sarısu Creek. The compliance between measured frequency values and Vs models versus geological structure were investigated.

  

ÖKSÜM Erdinç

Tez Adı : İstanbul Fragmanının Ordovisiyen Dönemindeki Tektonik Evriminin Paleomağnetik Verilerle Belirlenmesi

Danışman : Prof. Dr. Z. Mümtaz HİSARLIAnabilim Dalı : Jeofizik MühendisliğiProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Z. Mümtaz Hisarlı

Prof. Dr. Naci ORBAY Prof. Dr. Oya ÇAKIN

Prof. Dr. Hayrettin KORAL Doç. Dr. M. Nuri DOLMAZ

İstanbul Fragmanının Ordovisiyen Dönemindeki Tektonik Evriminin Paleomağnetik Verilerle Belirlenmesi

Türkiye’nin kuzeybatısı, doğrultu atımlı fay sistemleri ve çarpışma tektoniği ile bir araya gelmiş çeşitli okyanusal ve kıtasal birimlerden oluşan tektonik bir mozayik gibidir. Alt Ordovisiyen’den Alt Karbonifer’e kadar kesintisiz bir transgressif sedimanter istif içeren ve yaklaşık 100 km genişliğinde ve 500 km uzunluğundaki doğu-batı uzanımlı İstanbul Fragman’ı, bu mozayiğin önemli bir kıtasal bileşenini oluşturmaktadır.İstanbul Fragmanı’nın temelindeki kayaların paleocoğrafik açıdan konumu bilinmemektedir. Diğer yandan İstanbul Fragmanı’nın, İstanbul ve Zonguldak zonları olmak üzere kökensel olarak biribirinden farklı iki kara parçasının bir araya gelmesiyle oluşan birleşik bir fragman olduğu da öne sürülmektedir. İstanbul Fragmanı’nın Erken Paleozoyik’teki paleocoğrafik konumu ile ilgili temelde iki farklı görüş vardır. Birinci görüşü savunan araştırmacılar, İstanbul Fragmanı’nın Erken Paleozoyikte Gondwana’dan riftleştiğini düşünmektedirler. İkinci görüşü savunan araştırmacılar ise, İstanbul Fragmanı’nın tüm Paleozoyik dönemi boyunca Lavrasya’ nın bir parçası olarak bulunduğunu, günümüz konumuna Kretase’ de Karadeniz’in açılımı ile birlikte güneye hareket ederek geldiğini söylemektedirler. Bu tez çalışması, İstanbul Fragmanı’nın Ordovisiyen dönemi paleocoğrafyasındaki konumunu belirlemeye yönelik paleomağnetik çalışmaları ve elde edilen sonuçları ile yukarıda verilen görüşlerin test edilmesini kapsamaktadır.

İstanbul Fragmanı’nın Ordovisiyen yaşlı sedimanter birimlerinin yüzeylendiği İstanbul, Çamdağ ve Yığılca alanlarından bu tez kapsamında, Alt Ordovisiyen yaşlı kırmızı arkozik kumtaşlarından 49 mevki, Orta-Üst Ordovisyen yaşlı kuvarsit birimlerinden 20 mevki olmak üzere toplam 69 mevkide paleomanyetik örneklemeler yapılmıştır. Tüm mevkilerden elde edilen örnekler, ölçüm sistemlerine hazır hale getirildikten sonra İstanbul Üniversitesi Yılmaz İspir Paleomağnetizma Laboratuvarı ve Ludwig Maximillians Üniversitesi Paleomağnetizma Laboratuvarı olanaklarında standart paleomağnetik ölçüm işlemleri uygulanmıştır.

Paleomağnetik verilerin mıknatıslanmadan sorumlu mineral yapıları, domen yapıları gibi mıknatıslanma özelliklerini belirlemek amacıyla Eş-Isıl Kalıntı Mıknatıslanma, Lowrie testi, Histeresis analizleri ve Termomağnetik ölçümler gerçekleştirilmiştir. Kaya mağnetizması deneylerinden elde edilen sonuçlara göre İstanbul Fragmanı’ nın Ordovisiyen yaşlı sedimanter birimlerinin %80’inde hematit mineralinin varlığı belirlenmiştir.Paleomağnetik çalışmalar kapsamında mevkilerden elde edilen örneklerin kalıntı mıknatıslanmalarına, ısısal ve alternatif alan temizleme işlemleriyle ulaşılmıştır. Mevkilerin grup ortalama paleomağnetik vektörleri, Alt Ordovisiyen yaşlı toplam 24 mevkiye ait elde edilen ortalama kalıntı mıknatsılanma vektörlerinin ortalamalarından hesaplanmıştır. Orta-Üst Ordovisiyen yaşlı kuvarsit birimlerini içeren mevkilerden ise anlamlı bir grup ortalaması elde edilememiştir. Bu hesaplamalarda istatiksel açıdan daha iyi bir grup ortalama eğim açısı elde edebilmek amacıyla sapma açıları ihmal edilmiştir. Diğer yandan sedimanter kayaçlarda görülebilen eğim açılarındaki sığlaşmaların varlığını araştırmak amacıyla AMS ve E/I olmak üzere farklı iki yöntemde sığlaşma analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde

edilen sonuçlara göre İstanbul bölgesindeki eğim açıları ortalamasına f=0.6 ve Çamdağ-Yığılca Bölgesi eğim açıları ortalamasına f=0.78 sığlaşma düzeltmesi uygulanmıştır. Verilerin kalitesini arttırmak amacıyla yapılan bu işlemler neticesinde İstanbul Fragmanı’nın batı alanlarını kapsayan İstanbul Bölgesi için D/I=313.2°/30.4° (α95=2.9°) ve doğu alanını kapsayan Çamdağ-Yığılca Bölgesi için D/I=332.3°/49.6°(α95=6.3°) ortalama paleomağnetik vektörleri elde edilmiştir. Her iki bölgenin birlikte değerlendirilmesi durumunda ise sığlaşma faktörü f=0.64 ve buna göre ortalama paleomağnetik vektörü olarak D/I=315.6°/37.9° (α95=4.9°) değeri elde edilmiştir.

Elde edilen paleomağnetik ortalamaların güvenirliklerin belirlenmesinde mevkilerin istatiksel kıvrım testleri ve DC testi olmak üzere farklı iki yöntemde mıknatıslanma yaşları da sorgulanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre Alt Ordovsiyen yaşlı mevkilerin ortalama paleomağnetik vektörleri, %95 olasılıkla kıvrımlanmadan önce gelişmiş orjinal mıknatıslanmaları yansıtmaktadır. Bu tez çalışmasınının sonucunda, tüm İstanbul Fragmanı’nın , ayrıca alt bölgelerini oluşturan İstanbul ve Çamdağ-Yığılca bölgelerinin Ordovisiyen dönemi enlemsel yerini temsil eden üç farklı paleoenlem değerine ulaşılmıştır. Bu paleoenlemler, İstanbul Bölgesi için 16°G, Çamdağ-Yığılca Bölgesi için 31°G ve her iki bölgenin birlikte değerlendirilmesi durumunda ise tüm İstanbul Fragmanı için 22°G olarak hesaplanmıştır. İstanbul ve Çamdağ-Yığılca bölgeleri için elde edilen enlemsel farklar, bu alanların Erken Paleozoyik’te muhtemelen aynı kıtanın farklı enlemlerdeki kısımlarından riftleşmiş olabileceğini düşündürmüştür.

Erken Paleozoyik’te, paleomağnetik çalışmalar ile ekvatoral bölgelerde olduğu belirlenen İstanbul Fragmanı’nın paleoboylamsal olarak ta en olası konumunun belirlenmesinde, bu tez çalışmasından elde edilen paleoenlem sınırları içerisinde kalan diğer kıtalara ait verilen zirkon yaş spektrumları ile İstanbul Fragmanı Ordovisiyen yaşlı kuvarsitlerine ait verilen zirkon yaş spektrumlarının karşılaştırılmaları göz önünde bulundurulmuştur. Sonuç olarak, bu tez çalışmasında, İstanbul Fragmanı’nın Ordovisiyen dönemi paleocoğrafyasındaki konumu için iki olası model sunulmuştur. Buna göre İstanbul Fragmanı, güney yarım kürede Erken Paleozoyik’te Baltık kıtasından riftleşmiş, yanal atımlı faylar boyunca hareket ederek Karbonifer’ de Lavrasya’ya eklenmiş, yada Amazonya kıtası civarında Gondwana’dan riftleşerek yine yanal atımlı faylar boyunca uzun mesafeler alarak Karbonifer’de Lavrasya’ya eklenmiştir.     

Estimation of the Tectonic Evolution of the İstanbul Fragment at Ordovician Age by Paleomagnetic Data

Northwestern Turkey is a mosaic of various oceanic and continental units amalgamated by strike-slip and collision tectonics. One of its important component is the İstanbul Fragment, dominated by an east-west trending 100 km wide and 500 km long continental unit that comprise an Early Ordovician to Early Carboniferous transgressive sedimentary sequence.

The paleogeographic position of the basement rocks in the İstanbul fragment is unknown. However it was suggested that the İstanbul fragment evolved into a single terrane by the amalgamated of the İstanbul and Zonguldak zones which are in different origin. In principle there are two different views about the paleogeographic position of the İstanbul fragment in Early Paleozoic. One group of researchers suggest that the İstanbul fragment was rifted from the Gondwana in Early Paleozoic. Other researches have alternatively proposed that the İstanbul fragment was a part of the Eurasia during the Paleozoic and obtained its present position by southwards movement in Cretaceous as a result of the opening of Black Sea.

A paleomagnetic study is carried out to put forward the paleogeographic position of the İstanbul fragment in Ordovician by considering the result in the frame of the two alternative models.

A total of 69 sites were sampled from Ordovician sedimentary rocks in the area around İstanbul, Çamdağ and Yığılca, including Lower Ordovician red continental clastics from 49 sites and Middle-Late Ordovician quartzites at 20 sites. The paleomagnetic measurements are carried out in the İstanbul University Yılmaz Ispir Paleomagnetism laboratory and the Ludwig Maximillians University Paleomagnetism Laboratory after preparing the samples into standart measurement conditions.

Rock magnetic experiments were performed on each pilot sample to identify the magnetic remanence carriers and their domain states. These include thermomagnetic measurements, hysteresis loops, acquisition of saturation isothermal remanent magnetization (SIRM), and thermal demagnetization of SIRM. Rock magnetic measurements indicated that 80% of the Ordovician sedimentary rocks from the İstanbul fragment carries hematite as the magnetic mineral.

Paleomagnetic results from each site are obtained by applying thermal and alternative demagnetization steps. The Lower Ordovician group mean direction is calculated from 24 reliable sites, whereas no reliable mean direction could be obtained from Middle-Late Ordovician quartzites. The paleolatitude of the group mean direction is obtained by using only the inclination data to show a better grouping. AMS and E/I techniques were used to an inclination shallowing correction. A correction factor f=0.6 is applied to the mean inclination values in the İstanbul zone, whereas the correction factor f=0.78 is used for the mean inclination values in the Yığılca area. A mean direction of D/I=313.2°/30.4° (α95=2.9°) is obtained for the İstanbul area whereas the mean paleomagnetic direction in the Çamdağ-Yığılca area is obtained as D/I=332.3°/49.6°(α95=6.3°) after applying the tests for increasing the quality of paleomagnetic data. A mean direction of D/I=315.6°/37.9° (α95=4.9°) is obtained with a correction factor f=0.64 if the mean directions for the two area are considered together.

The age of the magnetization is discussed by using statistical fold tests and the DC test. A positive fold test at approximately the 95% confidence level, showing that the magnetization of the Lower Ordovician sites is acquired before folding.With this thesis the paleolatitude in Ordovician for the İstanbul fragment including the subareas of the İstanbul and the Çamdağ-Yığılca areas is obtained. A mean paleolatitude of 16° and 31° are calculated for the İstanbul area and the Çamdağ-Yığılca area, respectively; Whereas a mean paleolatitude of 22°is obtained if the two areas are interpretated together. The difference in the paleolatitude for the İstanbul and the Çamdağ-Yığılca area indicates that these areas should be rifted in the Early Paleozoic from the same continent of its different latitudes.

The paleomagentic results show that the İstanbul fragment is placed in an equatorial position during Lower Paleozoic. However to constrain the paleolongitudinal position of the İstanbul fragment, zircon ages from the Ordovician quartzites of the İstanbul fragment as well as for the neighbouring

continents are considered. Two alternative models are put forward for the paleogeographic position of the İstanbul fragment. As a result, the İstanbul fragment is rifted from the Baltic continent in Early Paleozoic time and is attached to Laurasia during Carboniferous by its movement along lateral faults. Another suggestion would be that the İstanbul fragment is rifted from Gondwana near the Amazonia continent and is amalgamated to Laurasia with the large-scale lateral movement along faults.

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI  

BİLGİÇ Boğaç

Tez Adı : Viskoelastik Bir Akışkanın Hareketli Bir Plaka Üzerindeki Akışı Danışman : Doç. Dr. Serdar BARIŞAnabilim Dalı : Makine MühendisliğiProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Serdar BARIŞ

Prof. Dr. Erol UZAL Doç. Dr. M. Salih DOKUZ

Prof. Dr. Nurkan YAĞIZ Doç. Dr. Y. Erhan BÖKE

Viskoelastik bir akışkanın hareketli bir plaka üzerindeki akışı

Bu tezde, manyetik alan tesiri altındaki viskoelastik Walters’ B akışkanının alttan düzlemsel bir plaka ile sınırlandırılmış yarı sonsuz gözenekli bir ortam içindeki üç boyutlu durma noktası akışı incelenmiştir.

İlk olarak, gözenekli ortamda manyetik alan etkisi altında Walters’ B’ akışkanının hareketini yöneten vektörel denklem çıkarılmıştır. Kısmi türevli denklem takımından oluşan hareket denklemi benzerlik dönüşümleri sayesinde non-lineer adi diferansiyel denklem sistemine dönüştürülmüştür. Elde edilen diferansiyel denklem sistemi tekil bir sınır değer problemi teşkil ettiği için öncelikle pertürbasyon metodu ile düzgün bir sınır değer problemine dönüştürülmüş olup, elde edilen denklemler sayısal olarak çözülmüştür. Daha sonra tekil problem doğrudan doğruya sayısal olarak çözülmüştür.

Elastik parametrenin, manyetik parametrenin ve gözeneklilik parametresinin, hız profilleri ile ilgili fonksiyonlar, levha üzerindeki kayma gerilmesi, levha ile akışkan arasındaki ısı transferi üzerindeki etkileri grafikler ve tablolar vasıtasıyla incelenmiştir. Elde edilen tam sayısal çözüm sayesinde pertürbasyon metodunun geçerlilik aralığı belirlenmiştir.  

Flow of a viscoelastic fluid on a moving plate

This thesis investigates three dimensional magneto-hydrodynamic stagnation point flow towards a moving plate of Walters’ B’ fluid through a porous medium.

Firstly, the differential equations which govern the flow of Waltes’ B’ fluid with magnetic effect in a porous medium are obtained. By using similarity transformations the non-linear partial differential equations of motion is reduced to non-linear ordinary differential equation system. The resulting ordinary differential equation system is a singular boundary value problem. Therefore, regular boundary value problem, which is achieved by perturbation method, is solved with numerical method. Then, the singular value problem is solved directly by numerical method.

Velocity profiles, shear stress at the plate surface and heat transfer between plate and fluid due to different elastic parameter, magnetic parameter and porosity parameter has been presented with tables and graphics. The validity range of perturbation method solution was determined by comparing the results of the direct numerical solution.

ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

BİLİŞİK Murat Taha

Tez Adı : Perakendecilikte Mevsimsel Talebe Sahip Ürünlerin Gelir Yönetimi İçin Dinamik Fiyatlandırma Danışman : Prof. Dr. Şakir EsnafAnabilim Dalı : Endüstri MühendisliğiProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Şakir Esnaf Prof. Dr. Güneş Gençyılmaz

Prof. Dr. Selim Zaim Prof. Dr. Semra Birgün

Doç. Dr. Alp Baray

Perakendecilikte Mevsimsel Talebe Sahip Ürünlerin Gelir Yönetimi İçinDinamik Fiyatlandırma

Dinamik fiyatlandırma ve gelir yönetimi konusu, perakendecilikte son yıllarda artan bir

beğeniye dayalı olarak önem kazanmıştır. Dinamik fiyatlandırma problemi, sınırlı bir satış dönemi içerisinde, mevsimsel bir ürünü satışa sunan perakendecinin eldeki stok düzeyi azalırken, beklenen gelir akışını maksimum kılan satış fiyatlarını dinamik olarak belirlemesidir. Mevsimsel ürünleri satışa sunan bir işletmeyi, fiyat değişimine sürükleyen sebep ise satış sezonu süresince müşteri talep yapısının değişkenlik göstermesidir. İşletme, müşteri talep yapısındaki bu değişime cevap olarak fiyatı değiştirerek beklenen gelirini maksimize etmeye çalışmaktadır. Bununla beraber, ürünlerin satış fiyatlarının satış sezonu içinde neye göre ve nasıl değişeceğinin hesaplanması için, satış sezonu içerisinde değişen müşteri talep yapısının analiz edilerek incelenmesi gerekmektedir. Bu kapsamda, bu tez çalışmasında, özellikle perakende sektöründe kullanılmak üzere yeni bir metodoloji önerilmiştir

Önerilen bu metodoloji kapsamında, farklı ürün çeşitleri için talep yapısının analiz edilmesinde, az sayıda veri üzerinden istatistiksel öğrenmeye dayanan destek vektör makinesi yöntemi ve poisson regresyon yöntemleri hata kareleri ortalaması ve izleme sinyaline göre karşılaştırılmıştır. Ardından, talep tahmin yöntemleri içerisinden talebi daha iyi tahmin eden yöntemler diğer yöntemlere göre daha yüksek beklenen gelir önerdiğinden ilgili talep fonksiyonları kullanılarak, fiyata bağlı gelir fonksiyonları elde edilmiştir. Bu noktada, söz konusu ürünler için kapasite kısıtı olmaması durumunda, fiyata bağlı gelir fonksiyonlarının, fiyata göre türevi alınarak veya doğrusal olmayan programlama ile gelir fonksiyonlarını en büyükleyen optimal satış fiyatları bulunmuştur. Ayrıca, problemin bir diğer boyutu olarak, söz konusu her bir ürün için kapasite kısıtı olması durumunda ise, fiyata bağlı olarak bulunmuş gelir fonksiyonları, talebe göre yeniden düzenlenmiştir. Bu dönüştürme işlemi, talep ile fiyat arasındaki ilişki kullanılarak yapılmıştır. Böylece talebe göre ifade edilen gelir fonksiyonları kısıtlı doğrusal olmayan programlamada amaç fonksiyonu olarak kullanılmış ve kapasite kısıtları da eklenerek doğrusal olmayan programlama ile geliri en büyükleyen optimal dinamik satış fiyatları bulunmuştur. Bununla beraber, her bir ürün için dönem başında belirlenen optimal fiyat politikası karşısında gerçekleşen satış sonuçlarının, beklenen satışlardan sapma göstermesi durumunda, optimal fiyat politikasının yeniden hesaplanması da ele alınmıştır.

Yukarıdaki özellikleriyle çalışma, mevsimsel ürünlerin dinamik fiyatlandırması kapsamında talep tahmini, istatistik, makine öğrenmesi ve yöneylem araştırması konularını literatürde ilk kez bir araya getirmiştir. Böylelikle, endüstri mühendisliği alanında farklı çalışma alanları dinamik fiyatlandırma konusu altında bütünleştirilerek bir arada kullanılmış ve konunun Türkiye’de hizmet veren perakendeci mağazalarına uygulanabilirliği açısından katkı sağlanmıştır.

Çalışmanın Genel Kısımlar başlığı altında, öncelikle Dinamik Fiyatlandırma kavramı ve çıkış öyküsü ele alınmıştır. Ardından, literatür taraması incelenmiş ve literatür taraması sonucunda saptanan eksikliğe uygun olarak yukarıda değinilen yeni bir metodoloji önerilmiştir. Çalışmanın

üçüncü bölümünde önerilen metodoloji ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Dördüncü bölümde uygulamaya ait analiz sonuçları özetlenmiş, son bölümde ise elde edilen deneyim ve kazanımlar vurgulanmıştır.

Aralık 2013, 117 sayfa

Anahtar kelimeler: Dinamik fiyatlandırma, gelir yönetimi, optimizasyon.

Dynamic Pricing For Revenue Management Of Products WhichHave Seasonal Demand In Retailing

Dynamic pricing and revenue management concepts have gained significant importance based

on growing appreciation in retailing in recent years. Dynamic pricing problem is described as a retailer’s activity to determine the dynamic prices of a seasonal good in a fixed selling period in order to maximize the revenues while the initial inventory decreases. The change in the customer demand structure is the basic reason for the price shift of a business selling seasonal goods. Such kind of a business should change the price of its seasonal goods in order to maximize its expected revenue. By the way, it is required that the business should analyze the change in the customer demand structure in order to decide how much to shift the prices of seasonal goods. Within this scope, in this thesis, a new methodology which can be efficiently used in the retailing sector have been suggested.

Within the framework of the suggested methodology, for different goods, support vector machine depending on statistical learning with small number of data and poisson regression have been compared in terms of prediction accuracy using mean squared error and tracking signal. According to the result of the comparisons, since the demand functions which have belonged to the better forecasting models have suggested higher revenues, these functions have been used to obtain the price based revenue functions. After this, in the case of no capacity constraints, taking the derivative of these previously obtained price based revenue functions or alternatively using non-constraint nonlinear programming, optimal sales prices have been computed which have maximized the relevant revenue functions. On the other hand, in the case of capacity constraints, the price based revenue functions have been rearranged according to the demand. This arrangement has been made using the relation between price and demand. Then, these rearranged revenue functions have been used as the objective function of the nonlinear programming model and capacity constraints have been added. So, optimal dynamic sales prices which have maximized revenue have been found out. By the way, for the case if the suggested optimal prices may not meet the expected sales, it has been shown how to shift the initial optimal price policy according to the actual sales.

With the above specifications, this thesis brings together and uses techniques of forecasting, statistics, machine learning and operations research for the first time in the literature in the context of dynamic pricing of seasonal goods. As a result, different study areas in industrial engineering have been merged and contributions have been made how to implement dynamic pricing for the retailers selling seasonal goods in Turkey.

In the common sections topic, dynamic pricing and its emergence have been discussed. Then, a wide literature survey has been made and a new methodology which was mentioned above has been suggested to close the gap in the literature. In the third section, the suggested methodology has been implemented in detail. In the fourth section, findings and the results of analysis have been reported and in the last section, experiences and contribitions have been explained.

December 2013, 117 pagesKeywords: Dynamic pricing, revenue management, optimization

BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

  

DURUKAN ODABAŞI Şafak

Tez Adı : Kablosuz Mesh Ağlar ve Kablosuz Mesh Ağ UygulamalarıDanışman : Prof.Dr. A. Halim ZAİMAnabilim Dalı : Bilgisayar Mühendisliği Anabilim DalıProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi :Prof.Dr. A. Halim ZAİM

Prof.Dr. Sabri ARIK Prof.Dr. Selim AKYOKUŞ Prof.Dr. Ahmet SERTBAŞ Prof.Dr. İlhami YAVUZ

Kablosuz Mesh Ağlar ve Kablosuz Mesh Ağ Uygulamaları

Günümüzde internet günlük hayatımızın bir parçası haline gelmiştir. Bankacılık işlemlerinden, çevrimiçi eğlenceye kadar birçok alanda giderek büyüyen bir kullanıcı kitlesine sahiptir. Gelecekte internet erişimi hücresel telefonlarda sıklıkla kullandığımız servisler gibi kablosuz olursa, bu durum kullanıcılar açısından oldukça verimli olacaktır. Fakat bunu sağlayabilmek için yeni bir ağ tasarlanması ya da mevcut bir ağın geliştirilmesi aynı zamanda altyapıda birçok değişiklik yapılmasını da beraberinde gerektirmektedir. Mesh ağ yapısı bu noktada devreye girmekte ve yeni bir altyapı için daha az ihtiyaçla daha gelişmiş bir internet erişimi vaat etmektedir.

Mesh ağların en büyük avantajı altyapı olmaksızın çalışabilmeleridir. Mesh ağlar, 4G dediğimiz gelecek nesil ağlar içerisinde bu özellikleriyle yenilenmiş bir teknoloji olmaktan çok, ek bir erişim teknolojisi olarak yerini alacaktır.

Kablosuz mesh ağlarının düşük maliyet, kolay ağ bakımı, sağlamlık, güvenilir servis alanı gibi birçok avantajı vardır. Bu da birçok şirketin bu teknolojinin potansiyelinin farkına varmasına ve kablosuz mesh ağ ürünlerini piyasaya sürmeye başlamasına neden olmuştur. Bu avantajlara ve özelliklere rağmen kablosuz mesh ağlarının araştırılmaya ve geliştirilmeye ihtiyacı vardır. Mevcut protokollerin yeniden yapılandırılması ya da genişletilmesi gerekmektedir. Optimal bir yönlendirme ve kanal tahsis algoritmasının tasarımı bu noktada bir zorunluluk halini almaktadır. Birçok algoritma kablolu ve kablosuz ağlardan kablosuz mesh ağlar için uyarlanmışsa da, bireysel karakteristiklerinden tam olarak faydalanılamamaktadır.

Bu kavramlara uygun olarak son yıllarda özellikle çoklu kanal, çoklu radyo kablosuz mesh ağlar ve bu ağlarda kanal tahsisi ile yönlendirme konuları üzerine birçok çalışma yapılmaya başlanmıştır. Çok kanallı yapının getirmiş olduğu daha fazla veri kapasitesi olanağı ile kablosuz mesh ağlar giderek daha popüler bir teknoloji olmaya başlamıştır.

Bu tez çalışmasında genel olarak kablosuz mesh ağlar, kullanılan yönlendirme algoritmaları incelenmiş, çok kanllı yapının ortaya koyduğu avantajlar ve kanal atama sırasında kullanılan algoritmalar açıklanmıştır. Yönlü antenlerin kullanımı esasına dayalı çok kanallı bir yapıyı destekleyen DMesh mimarisi üzerinde odaklanılarak, kanal atama prosedürü incelenmiş ve önerilen yeni yöntem bu protokole dayanarak tasarlanmıştır.

Bu tez çalışmasının ilk bölümünde kablosuz mesh ağların genel mimarisi, avantajları ve dezavantajları üzerinde durulmuştur.

Çalışmanın ikinci bölümünde literatürde kullanılan yönlendirme metrikleri ve algoritmalarından bahsedilmiştir.

Tez çalışmasının üçüncü bölümünde ise çoklu kanal çoklu radyo yapısına sahip kablosuz mesh ağlar, bu ağlarda kullanılan kanal atama şemalarından bahsedilmiştir. Özellikle DMesh mimarisi üzerinde durulmuştur.

Çalışmanın dördüncü bölümünde DMesh mimarisinde kullanılan C-DCA kanal atama protokolünün iyileştirilebilmesi için ortaya konulan iDMesh mimarisinden bahsedilmiş, yeni yöntemde izlenecek olan kanal atama prosedürü açıklanmıştır.

Tez çalışmasının beşinci bölümünde bu iki mimariyi ağ performansları açısından değerlendirebilmek için simülasyon ortamında değişen metriklere göre ölçümler yapılmıştır.

Tez çalışmasının son bölümünde ise yapılan ölçümler ışığında çalışmayla ilgili sonuç değerlendirmelerine yer verilmiştir.

     

Wireless Mesh Networks and Implementations Of Wireless Mesh Networks

Today, internet becomes a part of our daily life. It has a growing user and usage population from banking applications to online media fun fields. In the future, if internet access become wireless likes our phone services, it will be a practical and efficient situation for users. But this situation needs some new necesaarities like designing a new network or developing a current network with the changes in the substructure. While trying to find a solution to these problems, mesh networks step in here and they commit a more developed internet with less necessarities for a new substructure.

The most important advantage of mesh networks is their capabiliy for working without a substructure. Mesh network will become an additional access technology instead of being a renewed technology in the next generation networks which are called 4G.

Wireless mesh networks have many advantages like small cost, easy maintenance, robustness, secure service. So, this causes various firms realize this technology potential and started to produce and release new wireless network productions. In spite of these advantages and properties, wireless mesh networks need to be researched and developed. It is necessary to configure curent protocols again or to expand them. The design of an optimal routing and channel assignment algorithm becomes an obligatory at this point. Although many algorithms

were adopted for wired and wireless networks like wireless mesh networks, they do not give efficiency because of their individual characters.

Appropriate to these concepts, in recent years, there are many studies done about mesh networks especially multichannel multiradio wireless mesh networks and routing and channel assignment in these networks. Wireless mesh networks become a more popular technology day by day because of the higher data capacity possibility that multi channel structure presents. In this thesis study, wireless mesh networks and routing algorithms are investigated; the advantages of multichannel structure and algorithms that are used during the channel assignment are explained. By focusing the DMesh architecture that supports directional antenna-based multi-channel structure, channel assignment procedure is analysed and the proposed new method is designed based on this protocol.

In the first section of this thesis study, it is emphasised on general architecture advantages and disadvantages of wireless mesh networks.

In the second section, it is mentioned about routing metrics and algorithms in the literature.

In the third section of thesis, wireless mesh networks with multichannel multiradio and the channel assignment in these networks are explained. Especially, DMesh architecture is analysed in the details.

In the fourth section, it is mentioned about iDMesh architecture wich s produced for improving and enchancing the C-DCA channel assignment protocol used in DMesh architecture.

In the fifth section of thesis study, some measurements according to the changable metrics are done in simulation environment for evaluating both if these architectures according to network performances.

In the last section of the thesis study, the results and conclusions about the study that are done in the consideration of the measurements are presented.

GÜMÜŞ Ergün

Tez Adı : Makina Öğrenme Yöntemleriyle Genom Dizilim Verilerinin AnaliziDanışman : Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞAnabilim Dalı : Bilgisayar Mühendisliği Programı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ

Prof. Dr. A. Halim ZAİM Prof. Dr. Nizamettin AYDIN Prof. Dr. Ahmet GÜL Doç. Dr. Olcay KURŞUN

Makina Öğrenme Yöntemleriyle Genom Dizilim Verilerinin Analizi

Geçtiğimiz yüzyılda biyoloji ve genetik alanında yaşanan ilerlemeler “Biyoinformatik” isimli yeni bir disiplinin oluşumuna ve insanoğlunun dünyadaki canlı çeşitliliğini, hastalıklara neden olan etmenleri ve çözümlerini daha iyi anlamasına yol açmıştır. Canlının yapı taşı olan genomu her yönüyle anlamayı hedefleyen genom araştırmalarının şüphesizki bu ilerlemede payı büyüktür. Bununla beraber her yeni dizileme sisteminde, genom dizileme maliyetlerinin düşmesiyle beraber genom araştırmalarının önemli bir çalışma alanı olan “kişiye özgü ilaç tasarımı” daha fazla uygulanabilir hale gelmiştir. Bu bağlamda makine öğrenme ve istatistiki analiz yöntemlerine bağlı genom analizi de önemli bir rol kazanmıştır.

Bu çalışma kapsamında, gen tedavisi araştırmalarında gen transferi amacıyla kullanılan ve HIV (İnsan Bağışıklık Yetmezliği Virüsü)’den türetilmiş lentivirüs vektörlerinin insan genomunda yerleşmeyi tercih ettiği bölgelerde gözlemlenen simetrik/palindromik davranışı yakalayan bir örüntü tarama aracı geliştirilmiştir. Örüntü tarama aracının, oluşturulan farklı test kümeleri üzerinde, çeşitli dizilim özellikleri ve değişken parametrelerle (pencere genişliği ve pencereler arası boşluk gibi) kullanılması sonucu probleme en uygun parametreler belirlenmiştir. Sonuçların anlamlılığı z-test ve Man-Whitney-Wilcoxon sıralama toplamı testi gibi istatistiki testlerle sınanmıştır.

Çalışmanın ikinci kısmında, söz konusu örüntü tarama aracında kullanılan Kanonik Bağıntı Analizi yöntemi, vaka ve kontrol gruplarındaki farklı “Bağlantı Eşitsizliği”ne sahip bölgelerin tespiti için kullanılmış ve böylece Behçet hastalığına neden olan aday mutasyonların genomdaki dağılımı incelenmiştir. Sonuçlar, söz konusu yöntemin hastalığa neden olan ve birbiriyle ilişkili mutasyonların tespiti için de kullanılabileceğini ortaya koymuştur.

Çalışmanın son aşamasında, milletlerin genetik çeşitlilikleri ve coğrafi dağılımları arasındaki ilişki incelenmiştir. Buna göre “İnsan Genomu Çeşitliliği Projesi” (Human Genome Diversity Project) kapsamında oluşturulmuş bir veri kümesinden faydalanılmış ve Temel Bileşen Analizi yöntemi yardımıyla insanların genetik çeşitliliğinin coğrafi çeşitlilikleri ile bağıntılı olduğu gösterilmiştir. Bunun yanı sıra, bu bağıntıyı ifade etme konusunda daha az sayıda tekli nükleotit çeşitliliğinin de yeterli olabildiği görülmüştür.

     

Analysis of Genome Sequence Data Using Machine Learning Methods

Over the past century, the progress in biology and genetics fields has helped the birth of a new discipline called “Bioinformatics” and a better understanding of species variety, causes of diseases and along with their cures. Without a doubt, genome-wide studies which aim to understand genome with all of its aspects, have a major role in this progress. Nevermore, due to reduced sequencing costs by each sequencing system, “personalized medicine”, which is a core study field of genomic research, has become much more applicable. In this context, machine learning and genome analysis based on statistical methods have gained an important role.

Lentivectors derived from various types of viruses are used for gene transfer in gene therapy studies. In this study, a pattern search tool of which aim is to find symmetric/palindromic behavior observed in the integration regions of HIV (Human Immunodeficiency Virus) derived lentivirus vectors, has been developed. By using the pattern search tool on different test sets with different sequence features and parameters (like window width and gap between windows), optimal parameters specific to the problem have been determined. Significance of the results have been tested using statistical tests like z-test and Mann-Whitney-Wilcoxon ranksum test.

In second part of the study, Canonical Correlation Analysis method on which the developed pattern search tool depended, has been used to detect genomic regions with different “Linkage Equilibrium” values in case/control groups. By this way, distribution of candidate mutations causing to Behcet’s disease has been analyzed. Results proved that this methodology can be used to detect disease related and cross-correlated mutations.

In last part of the study, the relation between the genetic diversities and geographical locations of races has been studied. For this reason, the dataset which had been composed in context of Human Genome Diversity Project has been utilized and with the help of Principal Component Analysis method, a correlation (called as geo-genomic correlation) between the pairwise genetic distance and geographical distance of races has been found. Nevertheless, it is shown that much less number of Single Nucleotide Polymorphisms (SNP) are required to establish such correlation than using all SNPs.

  

WAHEED Sajjad

Tez Adı : Yetenek Yönetimi Ve Kariyer Planlama Sistemi TasarımıDanışman : Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞAnabilim Dalı : Bilgisayar MühendisliğiProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ahmet ŞERTBAŞ

Prof. Dr. Selim AKYOKUŞ Doç. Dr. Halil ZAİM Prof. Dr. Sıbkat KAÇTIOĞLU Yrd. Doç. Dr. M Ali AYDIN

Yetenek Yönetimi Ve Kariyer Planlama Sistemi Tasarımı

   Yetenek Yönetimi ve Kariyer Planlama yeni ortaya çıkan ve insan kaynakları yönetimi (İKY) alanında iddialı bir disiplindir. Bu yeni yaklaşım bir kuruluş ya da şirketin çalışanlarının performans ve yeterliliklerini ölçmektedir. Performans ve yeterliliğe dayalı daha gelişmiş bir istatistiki sınıflandırma, “Yıldız sınıfı” içeren çalışanlardan iyi bir yetenek havuzu oluşturulmasına yol açar. Yıldız sınıfı dışındaki çalışanlar arasında Gelecek Liderleri, Omurgalar ve Buzdağları şeklinde üç kategori daha vardır. Hangi kategoride bulunduklarını belirlemek için çalışanlar bu sistemde bir yetenek testine tabi tutulurlar.

Bu çalışmaya göre, tüm çalışanların kendilerini geliştirme ve yetenek testi almalarından sonra kariyer planlama sürecinden geçirilerek oluşturulan yetenek havuzuna girme imkanları vardır. Çalışanların sınıflandırılması üç ayrı istatistiki sınıflandırma yöntemiyle yapılır. Bu sınıflandırmaların sonuçları çeşitli sinir ağı metodlarıyla ve karar ağacı algoritmaları ile test edilir. Böylece, sınıflandırma için en iyi sonuc elde edilebilmektedir.Bu çalışmadan önce, performans ve yeterlilik ölçümleri kullanılarak yetenekleri belirlemek adına tam olarak hiçbir çalışma yapılmamıştır. Önceki çalışmaların çoğunda ya performans ve yeterlilik birbirlerinin yerine kullanılmış ya da tek bir ölçüt halinde her ikisi de birlikte kullanılmıştır. Bu çalışmada, temel kriter aracılığıyla performans ve yeterlilik ölçümlerinin birbirinden ayırt edilmesi hedeflenmiştir. Bu yaklaşım ekte gösterilmiştir. İkinci bölümde, yetenek yönetimine ilişkin daha önceki yapılan çalışmalar tarihi gelişim süreci içinde verilmiştir. Önceki çalışmalarda kullanılan metodlar yetenek havuzu aracılığıyla çalışanları kategorize etmekten ziyade, temel olarak yetenekleri sınıflandırmaya odaklanmışlardır. Üçüncü bölümde yetenek yönetim sisteminde kullanılan yapay sinir ağı yaklaşımı ve sınıflandırma yöntemleri üzerinde durulmuştur. Bu kapsamda perceptron, çok katmanlı algılayıcı, ileri besleme ve geri yayılım, radyal tabanlı fonksiyon, yapay sinir ağları sınıflandırma ve regresyon agacı, davranış ölçmekte kullanılan Likert ölçeği gibi yöntemler ayrıntılı olarak incelenmiştir.

Dördüncü bölümde, geliştirilen yetenek yönetim ve kariyer planlama sistemi iki ayrı veri kümesi üzerinde uygulanarak sonuçlar elde edilmiştir. Bu sistem kullanılarak çalışanların yetenek havuzu oluşturulmuştur ve çalışanlar kategorize edilmişlerdir. Buna ilaveten sistemin hataları ve çalışanların yetenek eksiklikleri de analiz edilmiştir.

Yetenek yönetimi ve kariyer planlama birbiriyle yakından ilişkilidir. Sinir ağlarının gelişmiş teknikleri uygulanarak yüksek doğruluklu sonuçlar elde edilmiştir. Bu nedenle güçlü bir yetenek yönetimi ve kariyer planlama modeli yüksek bir doğrulukta daha güçlü iş takımı kurmak için önerilmektedir.    

Talent Management And Career Planning System Design

Talent Management and Career Planning are emerging and a challenging field of discipline in the human resources management (HRM). This new approach measures the performance and competence of an organization or a company’s employees. Improved performance and competency-based statistical classification leads to the creation of a talent pool that contains the best employees as “Star”. Rest of the employees are grouped three other categoreis: Rising Star, Backbones and Icebergs. This system is able to categorize the employees in different groups on the basis of their talents.

According to this study, the ability of all employees to improve themselves and the talent pool is created through a process of career planning after the receipt of test facilities are entering. Employees are being using classified in three different statistical classification method. These results are tested using various neural network classification methods and decision tree algorithms. Thus the best classification results can be found.

Before this study, no study was done to measure talent using the performance and qualification. In most of the previous studies, performance and qualification were used interchangeably as a single criteria or both are used for similar meaning. In this study, the primary criterion to distinguish between measures aimed through the performance and qualification. This approach is shown in the appendix. In the second chapter, previous studies related to talent management were discussed. Those methods used in previous studies did not categorize employees through the talent pool, rather than primarily focused on classification capabilities. In the third chapter, artificial neural network approach to talent management and classification methods used in this system are discussed. In this context, neural networks such as perceptron, the multilayer perceptron, feed forward and back propagation, radial basis function; classification and regression tree, the Likert scale, and error measurement processes were discussed in details. In the fourth chapter, the system of talent management and career planning was applied on three separate data sets and the results were obtained. This system created the talent pool of employees and categorized the employees. In addition, the system also analyzed error of the system and the defficiencies of the employees.

Talent management and career planning are closely related to each other. Advanced techniques of neural networks could be applied and very good results were found. It is therefore strongly proposed that the proposed talent management and career planning model should be used for workforce planning with higher accuracy.

  

AKBULUT Akhan

Tez Adı : Kablosuz Algılayıcı Ağların Bulut Hesaplaması Kullanılarak İnternete Genişletilmesi

Danışman : Prof.Dr. A.Halim ZAİMAnabilim Dalı : Bilgisayar Mühendisliği Programı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. A.Halim ZAİM

Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ Prof. Dr. Gökhan UZGÖREN Prof. Dr. Murat TAYLI Yrd. Doç. Dr. Oğuzhan ÖZTAŞ

Kablosuz Algılayıcı Ağların Bulut Hesaplaması Kullanılarak İnternete Genişletilmesi

Kablosuz Algılayıcı Ağlar (KAA) uzun yıllar boyunca araştırmalara konu olmuş bir mimaridir. KAA sistemleri, yeni çıkan ve çekici çözümleriyle; ulaşım, iş, sağlık, askeri, endüstriyel otomasyon, çevresel görüntüleme gibi geniş bir yelpazede kullanılmaktadır. Gözlemlenmek istenen bölge üzerine konuşlandırılmış, ortam karakteristiklerini ölçümleme kabiliyetine sahip, kablosuz iletişim yapabilen çok sayıda duyarga düğümünden oluşmakta olan bu ağların; duyarga düğümlerinin birim maliyetleri azdır ve düşük kurulum maliyetleri bulunmaktadır. Öte yandan; güç kaynağının sınırlı olması, hesaplama gücünün çok az oluşu ve üst seviye (IP) ağ protokolünden yoksun olmaları en temel yapısal kısıtlamalarıdır.

Günümüzde geleneksel KAA verilerin daha geniş alanlara taşınabilmesi, üzerinde çalışılmakta olan önemli bir araştırma konusudur. Duyarga düğümlerin kullanmakta olduğu IEEE 802.15.4 iletişim protokolünün IP ile farklı olmasından, akademik ve sektörsel çalışmalar iki yöne odaklanmaktadır. Birinci yaklaşım KAA iletişimi için, düşük tüketimli bir IP hizmeti geliştirilmesidir; 6LoWPAN isminde tanımlanmış olan uluslararası proje bu konu dâhilindeki araştırmalarını sürdürmektedir. Diğer yaklaşım ise; türdeş olmayan ağlar arasında iletişime imkân veren bir geçit yapısının sunulmasıdır. Araştırmamın ilk kısmında, KAA ölçümlerinin internet üzerinden erişilmesine olanak sağlayacak bir Yayınla/Katıl altyapısı geliştirilmiştir. Yayınla/Katıl modelinde mesajlaşma yapan sistemler, veri-merkezli iletişimin en bilindik örneklerindendir. Ölçeklenebilir oluşu ve dinamik uygulama topolojisine imkân verebilmesi sebebiyle KAA'lara uygulanabilirler. Temel Yayınla/Katıl modelinde bulunan üç ana öğe olan yayınlayıcı, katılımcı ve bildirim servisinin gerçeklenmesi için beş farklı yazılım geliştirilmiştir. Bu beş yazılım; üç farklı çalışma ortamında, iki farklı programlama dili kullanılarak farklı davranış biçimlerini gerçeklemesi için geliştirilmiştir. Önerilen sistemin temel amacı, duyarga düğümlerin ürettiği ölçüm değerlerini, merkez düğüm üzerinden katılımcıların çeşitli platformlardan erişebileceği bulut ortamına aktarılarak daha etkin kullanılmasını sağlamaktır.

Bulut bilişim, kuruluşlara herhangi bir altyapı yatırımı yapmadan servis kapasitelerini etkili ve hızlı bir şekilde arttırmalarını sağlamaktadır. Bulut bilişim, kullanıcıların ihtiyaç duyduğu yazılım, donanım, depolama ve hesaplama hizmetleri gibi temel ihtiyaçlarını veri merkezleri üzerinden sunan mimaridir. Üretilen ölçüm verilerinin saklanmasında ve katılımcılara sunulmasında, son on yılda yükselmekte olan bu teknoloji tercih edilmiştir.

Geleneksel KAA sistemleri, gerçek dünyadan veri toplamak için tasarlanmıştır, fakat verileri toplayan organizasyonun artık o veriye ihtiyaç duymaması durumunda, o veriye ne yapılacağı veya ne şekilde saklanacağının yanıtı bulunmamaktadır. Çok sıklıkla yapılan ortam karakteristiklerine ait ölçümlerin, ilişkisel veritabanları üzerinde depolanması kullanım zorlukları doğurmaktadır. Toplanan verinin büyük ölçekte oluşu sebebiyle, belirli periyotlarda veritabanlarından geçmiş veriler temizlenir. Bu durum geçmişe dönük raporların alınmasını veya ileriye dönük kestirim hesaplarının tutarsız olmasına sebep olmaktadır. Geliştirilen sistem ile tüm ölçüm verisi Microsoft SQL Azure bulut veritabanı üzerinde kapasite sorunu olmadan depolanabilmektedir.

Bulut bilişimin sunduğu sınırsız hesaplama ve depolama yetisi sayesinde, geleneksel KAA'daki bazı sorunların çözümü mümkün olabilmektedir. Araştırmanın ikinci kısmı, ölçüm verilerinin bulut ortamı üzerinde nasıl etkin kullanılacağı üzerinedir. Bu kapsamda üç temel problemin çözümü üzerinde çalışmalar gerçeklenmiştir. Bunlar; KAA'lardaki düğüm dağıtımının iyileştirilmesi, hatalı ölçüm yapan sensör düğümlerin tespit edilmesi ve ölçüm yapılamayan bölgeler için tahmini ölçüm değerinin hesaplanmasıdır.

Plansız yapılan düğüm dağıtımlarından oluşan kapsama alanı boşluklarının tespit edilmesi ve giderilmesi için bulut ortamında, bir servis geliştirilmiştir. Bu servis genetik algoritma kullanarak, optimum değişiklik ile dağıtımın iyileştirilmesini sağlamaktadır.

KAA'ların ürettiği ölçüm değerlerinin doğruluğu, servis kalitesinin belirlenmesindeki en önemli ölçütlerden biridir. Fiziksel hasar veya yazılımsal sebeplerden hatalı ölçüm yapmaya başlayan düğümlerin tespit edilerek, üretmekte oldukları hatalı verilerin katılımcılara aktarılması engellenmelidir. Bulut ortamı üzerinde geliştirilmiş olan ikinci servis; aykırı gözlem teşhisidir. Dinamik Bayes sınıflandırma yöntemi kullanılarak hatalı ölçüm yapan düğümler tespiti gerçekleştirilmiş ve üretilen hatalı verinin sisteme dahil olması engellenmiştir.

Geliştirilen model, KAA sistemleri ve bulut mimarisi arasında bir bütünleşme çatısı önermektedir. Önerilen entegrasyon çatısının görevi, KAA sisteminden üretilen olayların daha yaygın kitlelere sunulmak üzere bulut ortamına aktarılmasıdır. Bu sayede bulut bilişimin sunduğu imkanlar ile bahsi geçen servisler gerçeklenebilmektedir. 

Extendıng Wıreless Sensor Networks Into The Internet Usıng Cloud Computıng

Wireless Sensor Networks (WSN) is a concept that has been the subject of the researches for many years. WSN systems are used in a wide range such as transport, business, health, military, industrial automation, environmental imaging with its incoming and winning solutions. Unit costs of sensor nodes of these networks which consist of so many sensor nodes and can establish wireless communication and have the ability of measuring environmental characteristics and have been positioned in the area desired to be observed are low and they have low set-up costs. On the other hand, power supply is limited, calculation performance is very low and they are deprived of high level communication (IP) and these are the basic structural limitations.

Transferring traditional WSN data to a wider area in our day is an important research subject that is studied on. Since communication protocol IEEE 802.15.4 that sensor motes use complies with IP, academically and sectoral studies focus on two aspects. First approach is to develop a low consumed IP service for WSN communication; international project defined as 6LoWPAN continues its studies within this subject. Other approach is to present an accommodation structure that enables communication between heterogeneous networks. In the first part of thesis research, a Publish/ Subscribe infrastructure has been developed to provide WSN measurements to be accessed through internet. The systems that have messaging in Publish/Subscribe model are the best-known examples of data-centric communication. They can be applied to WSNs because of that they are scalable and enable dynamic application topology. Five different software have been developed so that publisher, attendee and notification services, three main elements in main Publish/Subscribe model can take place. These five software have been developed to perform different course of actions by using two different programming languages in three different work environments. In brief, the basic purpose of the proposed model is to enable measurement values that sensor nodes produce to be transferred into cloud environment that the participants access through central node from various platforms and provide them to be used more efficient.

Cloud computing provides companies to increase their service capacities in an efficient and quick way without making any infrastructure investment. Cloud computing is the architecture that presents the basic needs of the users such as software, hardware, storage and calculations services through data centers. This technology which has been on the increase for the last ten years has been preferred to keep measurements values produced and present to the participants.

Traditional WSN systems has been designed to collect data from the real world but on condition that the organization which collects the data doesn’t need that data any longer, there will not any response what to do that data and how it will be kept. The storage of measurements frequently made regarding environment characteristics on relational database causes difficult of use. Because of that the data collected is very big, previous data is deleted from databases in certain periods. This situation causes forward-looking estimates to be in consistent and reports looking back to be received. With the system I developed, all measuring data can be stored on Microsoft SQL Azure cloud database without having a capacity problem.

By the virtue of unrestricted estimating and storing ability that Cloud computing presents, the solution of some problems in traditional WSN is possible. The second part of my thesis research is aimed how to use measuring data efficiently on cloud environment. In this scope, the studies have been made for the solution of three basic problems. These are; improvement of nodal distribution in WSNs, determination of sensor nodes that make wring measuring and calculation of estimated measuring value for the areas that can’t be measured.

A service has been developed to determine and overcome network coverage spaces arising from unplanned nodal distributions in cloud environment. This service provides improvement of distribution with optimum change by using genetic algorithm.

The accuracy of measuring values that WSNs produce is one of the most important metrics in the determination of service quality. Nodes that start making wrong measurements due to various reasons should be determined and transferring wrong data they produce to the participants should be prevented. The second service developed in cloud environment is detection of outlier observation. By using dynamic Bayes classification method, the nodes that make wrong measurements are determined.

The developed model proposes integration between WSN systems and cloud architecture. The role of proposed integration frame is to transfer the data WSN system produces to cloud environment to transfer bigger masses and aforementioned services have been occurred within the possibility cloud computing presents.

ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

GÖKÇE Cemal Emre Tez Adı : Atık Çamur ve Çıkış Sularında Endokrin Bozucu Maddelerin KontrolüDanışman : Semiha ARAYICIAnabilim Dalı : Çevre MühendisliğiProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Semiha ARAYICI

Prof. Dr. Nilgün BALKAYA Prof. Dr. Ayşen ERDİNÇLER Prof. Dr. Beyza ÜSTÜN Prof. Dr. Hüseyin SELÇUK

Atık Çamur ve Çıkış Sularında Endokrin Bozucu Maddelerin Kontrolü Günümüzde, dünyada ve ülkemizde gelişen teknoloji ve sanayileşmenin sonucu olarak arıtma

tesislerinin sayısı artmaktadır. Bu durum arıtma tesislerine gelen atıksuyun ve oluşan arıtma çamurlarının özelliklerinin daha detaylı analiz edilmesi gerekliliğini doğurmaktadır. Son yıllarda atıksular ve arıtma çamurlarında bulunan endokrin bozucu maddelerle ilgili çalışmalar ve bu maddelerin çevre ve halk sağlığı üzerindeki etkileri dikkat çekmektedir. Endokrin bozucu maddelerden olan ve canlı yapısında doğal olarak bulunan östrojenik hormonlardan 17β-estradiyol ve östron, ekolojik denge açısından büyük bir öneme sahiptir.

Bu çalışmada, arıtma tesisi çıkış suları ile atık çamurlarında önemli miktarlarda bulunan endokrin bozucu maddelerin kontrolüne yönelik, 17β-estradiyol ve Östronun mevcut durumunun belirlenmesi sonrasında giderim yöntemleri araştırılmıştır. Bu amaçla yürütülen tez çalışmasının, içme suyu kaynaklarından ve arıtma tesisi giriş-çıkış sularından alınan örneklerde östrojenik hormonların (17β-estradiyol ve östron) analizleri yapılarak mevcut durum belirlenmiş, sonrasında da östrojenik hormonların giderimine yönelik adsorpsiyon ve ozonlama çalışmaları yapılmıştır. Ayrıca arıtma çamurlarından yeraltı suyuna karışabilecek östrojenik hormon miktarları araştırılmıştır.

İçme suyu kaynaklarında ve arıtma tesisi giriş-çıkışlarında yapılan durum tespitlerinde, 17β-estradiyol ve östron değerleri sırasıyla 37 – 382 ng/L ve <1 ve 187 ng/L arasında iken arıtma çamurlarında bu değerler sırasıyla 38 – 156 ng/L ve 2 – 54 ng/L arasında ölçülmüştür.

Endokrin bozucu maddelerin giderimine yönelik olarak adsorpsiyon ve ozonlama çalışmalarında, 17β-estradiyol ve östron için giderim verimleri, adsorpsiyon izotermleri ile kinetik değerleri ve termodinamik çalışmaları yapılmıştır. Adsorpsiyon çalışmalarında % 90 ve üzerinde giderim verimi elde edilerek izoterm hesaplamaları yapılmış, adsorpsiyonun Freundlich izotermine uyduğu, kinetik hesaplamalar sonucunda ise 2. dereceden hız denklemlerine uygun olduğu görülmüştür. Adsorpsiyon, termodinamik açıdan incelendiğinde, ∆G Gibbs Serbest enerjisi negatif, entalpi ve entropi değişimleri ise pozitif olarak hesaplanmıştır. Ozonlama ile ise giderim verimi % 95 ve üzerinde olmuştur.

Yeraltı suyuna karışabilecek östrojenik hormon miktarlarının tespit edilmesine yönelik çalışmada; nisan, mayıs ve ekim aylarındaki yağış miktarları için sırasıyla toplamda 69,02 µg/m2; 36,2 µg/m2 ve 111,7 µg/m2 17β-estradiyolün ve 27,13 µg/m2; 10,1 µg/m2 ve 45,8 µg/m2 östronun, çamurdan çözünerek alt tabakalara geçtiği tespit edilmiştir.

Control Of Endocrine Disrupting Substance In Sludge And Effluents

Nowadays, treatment plants have been increasing due to the advancing technology and industrialization throughout Turkey and the world. This situation brings along the requirement to analyze the features of the wastewater of treatment plants and treatment sludge in a more detailed way. In recent years, it has been remarkable to see studies conducted on endocrine disrupting substances in wastewaters and treatment sludge and the effects of these substances on environment and public health. Being one of the estrogenic hormones which are endocrine disrupting substances and found naturally in organisms, 17β-estradiol and estrone is highly important for ecological balance.

This study investigates removal methods for endocrine disrupting substances found in tail water of treatment plants in large amounts following the determination of the current situation of 17β-estradiol and estrone. To that end, in the thesis study; estrogenic hormones (17β-estradiol and estrone) are analyzed by means of the samples taken from drinking water springs and influent-tail waters of treatment plants and the current situation is determined. Then, adsorption and ozonizing studies for the removal of estrogenic hormones are conducted. In addition, the amounts of estrogenic hormones that can be mixed up in the underground water from sludge are investigated.

In the assessment of drinking water springs and inflow/outlet of treatment plants, it has been found that the values of 17β-estradiol and estrone are 37 – 382 ng/L and <1 and 187 ng/L respectively; sludge values are 38 – 156 ng/L and 2 – 54 ng/L respectively.

In the adsorption and ozonation studies for the removal of estrogenic hormones, removal efficiencies, adsorption isotherms, kinetic values and thermodynamic studies have been conducted for 17β- estradiol and estrone. In adsorption studies, isotherm calculations are made with 90% and over removal efficiency and it is seen that the adsorption is in conformity with Freundlich isotherm. Following the kinetic calculations, it is also seen that the adsorption is in conformity with the second-order rate equations. Following the analysis of the adsorption thermodynamically, ∆G Gibbs Free energy is found to be positive; enthalpy and entropy variations are found to be positive. The removal efficiency has reached 90% and over with ozonation.

In the study conducted to detect the amount of the hormone that can be mixed up in underground water, it is detected that in the rains of April, May and September, a total of 69,02 µg/m2; 36,2 µg/m2 and 111,7 µg/m2 17β-estradiol and 27,13 µg/m2; 10,1 µg/m2 and 45,8 µg/m2

estrone; respectively, dissolved from the sludge and penetrated into underground.

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

TİRYAKİ Hasan

Tez Adı : Modern Kontrol Yöntemlerinin Yük Dağıtım Sistemlerinde UygulanmasıDanışman : Prof. Dr. İlhan KOCAARSLANAnabilim Dalı : Elektrik-Elektronik MühendisliğiProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. İlhan KOCAARSLAN

Prof. Dr. Sıddık YARMAN Prof. Dr. Mukden UĞUR Prof. Dr. Halit PASTACI Prof. Dr. Erkan İMAL

Modern Kontrol Yöntemlerinin Yük Dağıtım Sistemlerinde Uygulanması

Günümüzde Türkiye enerji üretim ve nakil hatlarının kontrolü için bir milli yük tevzii merkezi ve bu merkeze bağlı bölgesel yük tevzii merkezleri bulunmaktadır. Yük eğrilerinde saniye bazında değişim gözlenirken sistemde birçok gecikme yaşanmakta ve sorunlara sebep olmaktadır. Yaşanan sorunları en aza indirebilmek için elektrik üretim sisteminde santrallerin koordineli bir şekilde çalıştırılması ve bunun için de iyi bir optimizasyon yapılması gerekmektedir.

Ayrıca elektrik üretimi yapılırken atmosfere salınan karbon emisyonu sorunu da çevresel duyarlılığın arttığı günümüzde gittikçe önem kazanmaktadır. Ancak henüz ülkemizde bu konuyla ilgili bir çalışma yapılmamıştır.

Bu tez çalışmasında; enerji nakil hatlarımızın içinde bulunduğu durum göz önüne alınarak yedi adet Doğalgaz Kombine Çevrim Santrali, kırk adet Gaz Türbini Santrali ve 5 adet Fuel-Oil Türbini Santrali barındıran Trakya Yük Tevzii Merkezi modeli çıkartılmış ve bu modelin modern optimizasyon ve kontrol yöntemleri ile kontrolü sağlanmıştır. Söz konusu Doğalgaz Kombine Çevrim Santrallerinde on dört adet ünite, Gaz Türbini Santrallerinde doksan altı adet ünite ve Fuel-Oil Türbini Santrallerinde on adet ünite olmak üzere toplam yüz yirmi adet ünite bulunmaktadır.

Bu kadar çok sayıda birimin birlikte çalıştığı bir sistemde ünite üretim set değerlerinin belirlenmesi büyük bir optimizasyon problemidir. Bu problemi modellemek için karışık tamsayı programlama tekniğinden ve çözüm için de dal-sınır ile kesme düzlemi algoritmalarından yararlanılmıştır. Çeşitliliği arttırabilmek ve daha kullanışlı bir metodoloji oluşturabilmek için gerçek hayatta santraller baz alınırken gerçekleştirilen optimizasyonda üniteler baz alınmıştır. Ayrıca elektrik üretim maliyetlerinin günümüzdeki uygulamalarının yanı sıra karbon emisyonu maliyetlerinin optimizasyonu nasıl etkilediğini gözlemlemek amacıyla Kyoto protokolü nedeniyle yakın gelecekte ülkemizde de uygulanması muhtemel olan karbon emisyonu borsası gibi bir uygulama tasarlanmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır.

Optimizasyonu yapılan üretim set değerleri kullanılarak gerçeğe yakın bir ortamda benzetim yapılmış ve modern kontrol ve optimizasyon yöntemlerinin aktif güç-frekans kontrolüne olan etkileri net olarak gözlenebilmiştir. Modellemesi yapılan elektrik üretim santrallerinin ünitelerinde bulunan kontrolörlerin tümü her seferinde aynı tutulmak kaydıyla ilk olarak PI kontrolör ve sırasıyla parametreleri Parçacık Sürüsü Optimizasyonu yöntemi ile optimize edilmiş PI kontrolör (PSO-PI), parametreleri Yapay Arı Kolonisi optimizasyonu yöntemi ile optimize edilmiş PI kontrolör (YAK-PI), PID kontrolör, parametreleri Parçacık Sürüsü Optimizasyonu yöntemi ile optimize edilmiş PID kontrolör (PSO-PID) ve parametreleri Yapay Arı Kolonisi optimizasyonu yöntemi ile optimize edilmiş PID kontrolör (YAK-PID) olmak üzere altı farklı kontrolör kullanılmıştır.

Elde edilen sonuçlar elektrik üretim set değerlerinin optimizasyonu açısından incelendiğinde karbon emisyonu maliyetlerinin de dikkate alınması ile beklenildiği gibi elektrik üretim maliyetlerinin yükseldiği görülmektedir. Bunun yanı sıra atmosfere salınan karbon emisyonu miktarları da önemli ölçüde azalmıştır. Bu sebeple artan çevre kirliliğinin önüne geçebilmek için bu tür uygulamaların hayata geçirilmesi elzemdir.

Aktif güç-frekans kontrolü benzetim sonuçları incelendiğinde elektrik üretim santrallerinin ünite kontrolörleri olarak hızlı bir cevaba ihtiyaç duyulan kontrol sistemlerinde PSO-PID kontrolör, biraz daha yavaş ancak yumuşak geçişlere sahip cevaplara ihtiyaç duyulan kontrol sistemlerinde ise YAK-PID kontrolör kullanılması gerektiği anlaşılmıştır.

Unutulmaması gereken en önemli nokta; bu konuda ne kadar çok çalışma yapılırsa o kadar çok sonuç ve tecrübe edinileceğidir. Bu tez çalışması ile birlikte ülkemizde bu konudaki duyarlılığı arttırabilmek ve ülkemize biraz olsun fayda sağlayabilmek hedefi, kaçınılmaz bir zorunluluktur.

Aralık 2013, 158 sayfa.

Anahtar kelimeler: Yük Tevzii Merkezleri Optimizasyonu, Karbon Emisyonu, Elektrik Üretim Santrallerinin Modellenmesi, Aktif Güç-Frekans Kontrolü, Modern Kontrol ve Optimizasyon Yöntemleri.

Applıcatıon Of Modern Control Methods On Load Dıstrıbutıon Systems

Today in Turkey, a national load distribution main center and regional load dispatch centers linked with this main center resides for controlling energy generation and transmission lines.

Beyond, the exhaled carbon emmission problem while generating electricity has increasing importance in nowadays but there is not a study in our country yet about this issue.

In this thesis, Trachia(Trakya) Load Distribution Centre which has the facilities of seven Natural Gas Combined Cycle Plants, forty Gas Turbine Plants and five Fuel-Oil Turbine Plants is modeled and controlled via modern optimization techniques by considering today’s condition of energy transmission lines. There are fourteen units in Aformentioned Natural Gas Combined Cycle Plants, ninety-six units in Gas Turbine Plants and ten units in Fuel-Oil Turbine Plants in total one hundered and twenty units.

It is a very huge optimization problem to determine the unit production set value in such large amount of units operating in company. For modelling this problem, integer programming technique is used and for solution of problem, branch-bound and plane of shear algorithm is used. Moreover, for easy of use despite of we are based on main plants in real life optimizations are based on units. In addition, on the purpose of observing how carbon emmission costs as well as today’s application of electicity production costs effecting the optimization, a carbon emmision stock exchange application which will probably be applied to our country according to Kyoto Protocol is designed and results are compared.

The simulation have been made by using the optimized production set values on the realistic environment and The effects of modern control and optimization methods to the active power-frequency control could be observed clearly. On the condition that all controllers on the modelling electrical generation plants will be the same every time, firstly PI controller and PI controller whose parameters was optimized with the Partical Swarm Optimization method (PSO-PI), PI controller whose parameters was optimized with the Artificical Bee Colony optimization method (YAK-PI), PID controller, PID controller whose parameters was optimized with the Partical Swarm Optimization

method (PSO-PID) and PID controller whose parameters was optimized with Artificial Bee Colony optimization method (YAK-PID) respectively, namely six different controller was used.

It is observed that when the results obtained examine in terms of electrical generation set points optimization, as expected electrical production costs has increased by taking into account the cost of carbon emissions. In addition to this, the amount of emission of carbon released into the atmosphere are significantly decreased. For this reason, in order to prevent the increasing pollution, the implementation of such practices is essential.

It has been understood that when the active power-frequency simulation results are examined, PSO-PID controller has to be used for electrical generation plants unit controllers which require quick response where as YAK-PID controller has to be used for the control systems that require slower and smooth response.

The most important thing to remember is, if the more works are done on this topic, so that many results and experience are gained. My target with this thesis is to increase awareness on this issue in our country and to give some benefits to our country.

December 2013, 158 pages.

Keywords: Optimization of Load Distribution Centers, Carbon Emission, Modelling of Power Plants, Active Power-Frequency Control, Modern Control and Optimization Methods.

KİPMAN Ege

Tez Adı : Alışılmamış Enerji Kaynaklarının Stokastik Yöntemlerle DeğerlendirilmesiDanışman : Prof. Dr. Sıddık YARMANAnabilim Dalı : Elektrik – Elektronik MühendisliğiProgramı : - Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Sıddık YARMAN Prof. Dr. İlhan KOCAARSLAN Prof. Dr. Mahmut ÜN Prof. Dr. Sevinç GÜLSEÇEN

Doç. Dr. Ümit GÜZ

Alışılmamış Enerji Kaynaklarının Stokastik Yöntemlerle Değerlendirilmesi

Dünya nüfusunun hızla artması enerji ihtiyacını da beraberinde getirmektedir. Bu enerji ihtiyacı genelde fosil bazlı yakıtlar ile sağlanmaktadır. Bu tür yakıtlar hem çevreye zarar vermekte hem de hızla tükenmektedir. Ancak elektrik enerjisi kullanımında çevreye verdikleri tüm olumsuz etkilere rağmen halen fosil yakıtların kullanımı devam etmektedir. Yapılan araştırmaların ve farkındalığın artması ile birlikte elektrik enerjisi üretiminde alışılmamış enerji kaynaklarına yönelim dikkat çekici düzeyde artmaktadır. Bu kaynaklardan özellikle dünyada yaygın olarak kullanılanlar güneş ve rüzgar enerji sistemleridir. Türkiye’ de ki gelişmeler de buna paralellik göstermektedir. Özellikle de her iki alışılmamış enerji kaynağı açısından ülkemizin zenginliği ve elverişli şartları sektörel bazlı da gelişmeleri beraberinde getirdiği görülmektedir.

Yapılan literatür taramalarında ülkemizde rüzgar sistemleri üzerine yapılan çalışmaların artmakta olduğunu göstermiş. Ancak araştırmamızda kullanılan saklı markov ile tahmin yönteminin olmaması bu çalışmanın literatüre yapacağı katkı olarak görülmüştür.

Evaluatıon of Unconventıonal Energy Sources Vıa Stochastıc Methods

Continuously rising world population brings an ever-increasing demand for energy. Today, energy demand is mostly supplied by the fossil fuels. Unfortunately, the fossil fuels are not only harmful for the environment, but also getting increasingly scarce. Despite these factors, fossil fuels are still heavily being used in electricity production. With the help of latest popular research successes, the use of the unconventional energy resources has become more widespread recently.  Among these resources, solar and wind energy systems are most commonly used; and recent developments in Turkey also resemble this. Due to the fact that Turkey is rich in both energy resources, new industrial developments also have been observed in this area.  Our literature survey has shown that the amount of research on wind systems has been increasing recently in Turkey. Lack of any studies with the hidden markov models for prediction can be shown as the most important contribution of our research to the literature.

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

TEMÜR Rasim

Tez Adı : Bina Türü Yapı Sistemlerinin Analizi Üzerine Rijit Döşeme veSınır Şartları ile İlgili Varsayımların Etkisi

Danışman : Prof. Dr. Namık Kemal ÖZTORUNAnabilim Dalı : İnşaat MühendisliğiProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Namık Kemal ÖZTORUN

Prof. Dr. Ekrem MANİSALIProf. Dr. Y. Cengiz TOKLUProf. Dr. A. Zafer ÖZTÜRKProf. Dr. Abdurrahman GÜNER

Bina Türü Yapı Sistemlerinin Analizi Üzerine Rijit Döşeme ve Sınır Şartları ile İlgiliVarsayımların Etkisi

Bu çalışmanın amacı; bina türü yapı sistemlerinin analizi üzerine rijit döşeme ve sınır şartları ile ilgili varsayımların etkisini araştırmaktır.Bilgisayarların gelişmesine kadar kullanılan el hesaplarında sadece sınırlı sayıda denklemle analiz yapılabilmekteydi. Bu sebeple işlem hacmini küçültmek için bazı basitleştirme yöntemleri geliştirilmiştir.

Bina türü yapıların analizinde döşemelerin düzlemlerinde sonsuz rijit modellenmesi yaygın olarak kullanılan bir varsayımdır. Buna göre her kat döşemesi ağırlık merkezinde, kendi düzleminde iki öteleme ve ekseni dışında bir açısal yer değiştirme olmak üzere toplam üç serbestlik derecesi ile tanımlanmaktadır.

Zemin-Yapı etkileşimi ve zemin rijitliğinin etkisi, bina türü yapıların tasarımında dikkate alınmalıdır. Zemin rijitliğinin etkisi üzerinde yapılan çalışmalar sonucunda zemin rijitliğinin yapısal elemanlar arasındaki gerilme dağılımını önemli ölçüde etkilediği gözlenmiştir.

Bu çalışmada döşemeler rijit diyafram ve elastik diyafram olarak modellenmiş, temel ise ankastre bağlantı ve Winkler temeli ile modellenmiş ve doğrusal elastik analiz yapılmıştır. Her örnek bina için üç boyutlu sonlu elemanlar modeli hazırlanmış ve dört farklı durum için analiz yapılmıştır. 

Effects of Assumptions About Floor Rigidity and Boundary Conditions on the Analysis o-of Building Type Structures

The purpose of this study is to establish the effects of assumptions about floor rigidity and of boundary conditions on the analysis of building type structures.

Before the advent of computers only limited number of equations could be solved manually. Therefore simplification methods have been developed to reduce the total processes.

In the structural analysis of buildings, floor slabs are usually assumed to be rigid in their planes. At the mass center of each rigid floor, there is a master node having three degrees of freedom to represent the two in plane translations and one out of plane rotation.

Soil-structure interaction and the effect of soil rigidity must be considered in the design of building type structures. The effect of the rigidity of the soil is investigated and it is observed that soil rigidity may change the distribution of the stresses in the components of the structure significantly.

In this work, the linear elastic design analysis is carried out modeling floors as rigid diaphragm and flexible diaphragm, foundation as rigid joints and Winkler foundation. A three-dimensional finite element model is constructed for each example building, and four analyses are conducted.

  

GÜNEŞ Barış

Tez Adı : Karbon Lifli Polimerler (CFRP) ile Güçlendirilmiş Çelik-Betonarme Kompozit Kirişlerin Yorulma Davranışı

Danışman : Prof. Dr. Namık Kemal ÖZTORUN Prof. Dr. Alper İLKİ

Anabilim Dalı : İnşaat MühendisliğiProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Namık Kemal ÖZTORUN

Prof. Dr. Ekrem MANİSALI Prof. Dr. Fahriye KILINÇKALE Prof. Dr. Oğuz Cem ÇELİK

Doç. Dr. Ercan YÜKSEL

Karbon Lifli Polimerler (CFRP) ile Güçlendirilmiş Çelik-Betonarme Kompozit Kirişlerin Yorulma Davranışı

Köprüler, karayolu ve demiryolu ulaşım sisteminin en önemli unsurlarından biri olup hattın trafik hacmini ve taşınabilecek yük miktarını belirlemektedir. Köprülerin hizmete devam etmesi ve gerekli yapısal güvenliğe sahip olması, ulaşım sisteminin aksamaması açısından son derece önemlidir. Ülkemizde ve dünyada birçok çelik karayolu ve demiryolu köprüsü mevcuttur. Bu köprülerin bir kısmında; yorulma, korozyon, artan taşıt yükleri ve trafiği, ilave zati yükler, çevresel etkiler gibi sebeplerle zamanla yapısal emniyetin azalması veya kaybedilmesi gibi sorunlar ortaya çıkabilmektedir. Bu durumdaki köprülerin yıkılıp yeniden yapılması veya güçlendirilmesi gerekmektedir. Genellikle yapıların yıkılıp yeniden yapılma maliyeti, güçlendirme maliyetinden daha yüksektir. Sanayileşmekte olan birçok ülkede olduğu gibi ülkemizde de mevcut finans kaynaklarının sınırlı oluşu, bu durumdaki köprüler için güçlendirme yöntemini ön plana çıkarmaktadır. Ayrıca bir yapıyı yıkıp yeniden inşaa etme sürecinde çevresel açıdan ortaya çıkabilecek olumsuzluklar da göz ardı edilmemelidir. Bu bağlamda, yıkılan malzemelerin nasıl kullanılacağı önemli bir sorun olmakla beraber, yeni yapı malzemeleri için doğal kaynakların da tüketileceği unutulmamalıdır.

Çelik karayolu ve demiryolu köprüleri için geleneksel olarak uygulanan çeşitli güçlendirme yöntemleri mevcuttur. Fakat bu yöntemler, yapıya önemli miktarda zati ağırlık eklemenin yanı sıra zayıf yorulma mukavemeti ya da kesit kayıpları oluşmasına sebep olmaktadır. Ülkemizde ve dünyadaki geniş köprü envanteri düşünüldüğünde, mevcut köprülerin verdiği hizmetlerin aksamaması için efektif, ucuz ve hızlı bir güçlendirme yöntemine ihtiyaç vardır. Geleneksel güçlendirme yöntemlerine alternatif olarak; gittikçe ucuzlayan maliyeti, güçlü malzeme özellikleri ve kolay uygulanabilirliği ile karbon lifli polimer (CFRP) malzemelerle güçlendirme oldukça uygun bir yöntem olarak karşımıza çıkmaktadır.

Bu çalışmada; yapısal yetersizliği belirlenmiş, güçlendirme ihtiyacı olan korozyon hasarlı veya hasarsız çelik-betonarme kompozit kirişli köprüler için karbon lifli polimerler (CFRP) ile güçlendirme yöntemi ve bu köprülerin maruz kalacağı statik ve dinamik (tekrarlı) yükler altındaki yük-yerdeğiştirme ve yorulma davranışlarının incelenmesi ve iyileştirilmesi esas alınmıştır. Bu kapsamda deneysel çalışma yapılmış, analitik model geliştirilmiş ve ilgili yönetmeliklere göre köprülerin servis durumları incelenmiştir.

Deneysel çalışma kapsamında; malzeme deneylerinin yanı sıra yaklaşık 1/6 ölçekli numuneler ile dört noktalı yükleme altında, 6 adet statik ve 8 adet uzun süreli dinamik (yorulma) olmak üzere toplam 14 adet deney yapılmıştır. Tüm numuneler enine berkitme levhalarının çelik profilin başlıklarına ve gövdesine kaynaklandığı yorulma detayına sahiptir. Statik deneyler ile çukurcuk korozyonu hasarları ve CFRP güçlendirme uygulamalarının kirişlerin yük-yerdeğiştirme davranışına etkisi incelenmiştir. Dinamik deneylerde ise öncelikle hasarsız numunelerin yorulma davranışları

incelenmiş, daha sonra çukurcuk korozyonu hasarları ve CFRP güçlendirme uygulamalarının bu davranışa etkisi belirlenmiştir.

Analitik çalışma kapsamında; statik yükler altında çelik-betonarme kompozit kirişlerin yük-yerdeğiştirme ve moment-eğrilik davranışlarının tahmin edilebilmesi amacıyla bir model geliştirilmiştir. Model korozyon hasarları ve CFRP güçlendirme uygulamalarını da içermektedir. Modelin daha kolay uygulanabilmesi amacıyla bir bilgisayar yazılımı hazırlanmıştır. CFRP plaka ile çelik kiriş arasındaki yapıştırıcının dayanımı için geliştirilmiş mevcut bir model, hazırlanan yazılıma aktarılmıştır.

Yönetmelik ve tasarım kapsamında ise ilgili yönetmeliklerde (AASHTO, 2002) (AASHTO LRFD, 2007) belirtilen tasarım ilkeleri ve yapılan bazı kabuller doğrultusunda, kompozit kirişlerin hareketli yük ve yorulma yükü kapasiteleri belirlenmiştir. Statik ve dinamik yükler altında çukurcuk korozyonu hasarları ve CFRP güçlendirme uygulamalarının bu kapasiteleri ne şekilde etkilediği ortaya konmuştur.

Çalışmada numuneler üç seriye ayrılmıştır:

Birinci seri numunelerde; enine berkitme levhalarının çelik profilin başlıklarına ve gövdesine kaynaklandığı yorulma detayına sahip çelik-betonarme kompozit kirişlerin yorulma davranışları incelenmiştir. Bu kirişlerde korozyon hasarları ve güçlendirme uygulaması yoktur. Bir statik (monotonik) ve dört dinamik (tekrarlı) olmak üzere toplam beş deney yapılmıştır. Monotonik deney ile numunelerin yük-yerdeğiştirme davranışı, dinamik deneyler ile yorulma davranışları belirlenmiştir. Yorulma deneylerinde numuneler farklı gerilme aralıklarında tekrarlı yüklere maruz bırakılmış ve gerilme aralığı-yük tekrar sayısı (S-N) verileri elde edilmiştir. Tekrarlı yüklemeler, ilgili yönetmeliklere göre yorulma kırılması olmasının beklendiği gerilme aralıklarında yapılmıştır. Bu seride, kritik yorulma bölgeleri olarak tanımlanan enine berkitmeyi alt başlığa bağlayan kaynağın ucunda (berkitme bölgeleri alt başlık üstü) çeliğin akma dayanımının %45’inin altında gerilme aralığına maruz bırakılan numunelerde yorulma hasarları ile karşılaşılmamıştır. Yorulma kırılması olan numunelerde yorulma çatlağı beklenildiği gibi berkitmeyi alt başlığa bağlayan kaynağın ucundaki kesitte; alt başlığın altında ya da kenarında oluşmuş ve bu çatlağın alt başlığı geçip gövde yüksekliği boyunca ilerlemesi ile numune göçmüştür. Yorulma deneyleri sonuçları bu detay tipi için ilgili yönetmeliklerdeki yorulma kategorileri ile kıyaslandığında, yönetmeliğin güvenli tarafta kaldığı görülmüştür. Deneysel çalışmadan elde edilen veriler literatürdeki kompozit olmayan çelik kiriş S-N verileri ile karşılaştırıldığında ise yüksek gerilme aralıklarında birbirine yakın sonuçlar elde edilmiş olmasına rağmen, daha düşük gerilme aralıklarında bu çalışmada daha yüksek yorulma dayanımı elde edilmiştir. Tekrarlı yükleme süresince sabit gerilme aralığı için numunelerin yerdeğiştirme aralıkları genel olarak artmış, buna bağlı olarak rijitlikleri azalmıştır. Fakat bu değişimler oldukça düşük seviyededir. Tekrarlı yükleme sırasındaki rijitlik değişimi, yorulma ömrü tayini için yeterli bir parametre değildir. Kritik yorulma bölgelerindeki şekildeğiştirme aralıklarında meydana gelen değişimler yorulma davranışında belirleyici olmaktadır. Tekrarlı yükleme sonunda yorulma kırılması olmayan numuneler artık dayanımının belirlenmesi amacıyla monotonik olarak yüklenmiş; bu yükleme sonunda rijitlik, akma dayanımı ve nihai kapasitede önemli bir azalma olmadığı görülmüştür. Çalışmada, tekrarlı yükleme sonunda yapılan monotonik deney sonuçları baz alınarak yönetmeliklerde belirtilen esaslar doğrultusunda, numunelerin hareketli yük ve yorulma yükü kapasitelerinin değişimi de belirlenmiştir. Buna göre tekrarlı yükleme sonunda akma dayanımındaki azalmaya paralel olarak numunelerin hareketli yük kapasitelerinde düşüşler olurken yorulma yükü kapasitelerinde önemli bir değişim olmadığı görülmüştür. Karşılaştırmalar tekrarlı yükleme uygulanmamış referans numuneye göre yapılmıştır.

İkinci seri numunelerde; çelik-betonarme kompozit kirişlerde oluşacak çukurcuk korozyonu hasarları ve CFRP güçlendirme uygulamalarının statik etkiler altında kirişlerin yük-yerdeğiştirme davranışını ne şekilde etkilediği incelenmiştir. Bu kapsamda beş adet statik deney yapılmıştır. Bunlardan dört tanesi monotonik bir tanesi ise tekrarlı (statik) yükleme deneyidir. Monotonik deneylerde korozyonlu, korozyonsuz, korozyonlu-güçlendirilmiş ve korozyonsuz-güçlendirilmiş

numuneler, dört noktalı yükleme altında statik olarak yüklenerek; çukurcuk korozyonu hasarları ve CFRP güçlendirme uygulamalarının kirişlerin rijitliğini, akma dayanımını, nihai kapasitesini ve yük-yerdeğiştirme davranışını nasıl etkilediği ortaya konmuştur. Deneysel çalışmada, çelik profil alt başlığında oluşturulan çukurcuk korozyonu hasarlarının numunenin rijitlik, akma dayanımı ve nihai kapasitesini azalttığı görülmüştür. CFRP plakalar ile güçlendirme uygulaması ise kaybolan rijitliği ve dayanımı geri kazandırmanın yanı sıra elemanın eğilme performansını hasarsız numunenin üzerine çıkarmıştır. CFRP plakalar ile güçlendirilmiş kirişlerde akma dayanımı ve nihai kapasite önemli oranda artarken, kullanılan CFRP plakaların elastisite modülünün orta seviyede olmasından dolayı rijitlikteki artış daha az olmuştur. Güçlendirilmiş numunelerde monotonik yükleme sırasında öncelikle çelik profil akmış, daha sonra CFRP plakaların çelik profilden ayrılmasını takip eden betonarme tabliye ezilmesi ve donatı burkulması sonucu numune göçmüştür. CFRP güçlendirme uygulaması, numunelerin dayanımını arttırmış olmasına rağmen sünekliğini azaltmıştır. Çukurcuk korozyonu hasarları ise hem dayanımın hem de sünekliğin azalmasına neden olmuştur. Çalışmada korozyonlu, korozyonsuz, korozyonlu-güçlendirilmiş ve korozyonsuz-güçlendirilmiş çelik-betonarme kompozit kirişlerin yük-yerdeğiştirme ve moment-eğrilik davranışlarının tahmin edilebilmesi amacıyla analitik bir model geliştirilmiştir. Modelin daha kolay ve hızlı bir şekilde uygulanabilmesi için “CompCurv” adında “Visual Basic” tabanlı bir bilgisayar yazılımı hazırlanmıştır. Analitik model ile numunelerin akma dayanımı ve nihai kapasiteleri deneysel çalışmaya yakın olarak tahmin edilmekle beraber; rijitlik tahminlerinde daha yüksek değerler elde edilmiştir. Bu durumun analitik model kabulleri, betonarme tabliye ile çelik profil arasındaki muhtemel kaymalar, numunede oluşan yerel gerilme yığılmaları ve betonarme tabliyedeki rötre çatlaklarından kaynaklandığı düşünülmektedir. Numunelerin monotonik deney sonuçları baz alınarak ilgili yönetmeliklerde belirtilen esaslar doğrultusunda, hareketli yük ve yorulma yükü kapasiteleri belirlenmiştir. Buna göre korozyon hasarları, kirişlerin hareketli yük ve yorulma yükü kapasitesini azaltmış, CFRP güçlendirme uygulaması ise arttırmıştır. Numunelerin yorulma yükü kapasitelerindeki değişim, hareketli yüke göre daha az olmuştur.

Üçüncü seri numunelerde; enine berkitme levhalarının çelik profilin başlıklarına ve gövdesine kaynaklandığı yorulma detayına sahip çelik-betonarme kompozit kirişlerde oluşacak çukurcuk korozyonu hasarları ve CFRP güçlendirme uygulamalarının, kirişlerin yorulma davranışına etkisi incelenmiştir. Bu kapsamda bir adet hasarsız (korozyonsuz ve güçlendirilmemiş) numune, iki adet aynı korozyon hasarlarına sahip özdeş numune ve bir adet korozyonlu-güçlendirilmiş numune ile toplam dört yorulma deneyi yapılmıştır. Tekrarlı yükleme aralığı, hasarsız numunenin akma dayanımının yaklaşık %40’ı olarak belirlenmiştir. Tüm numunelere hasarsız numune ile aynı yükleme aralığında tekrarlı yükler uygulanmıştır. Tekrarlı yükleme sonunda, hasarsız numunede yorulma çatlağı oluşmazken, çukurcuk korozyonu hasarlı iki numunede de yorulma çatlağı ve kırılması görülmüştür. Çukurcuk korozyonu hasarları, yerel gerilme yığılmalarına neden olarak kritik yorulma bölgelerinde yorulma çatlağı oluşmasına sebep olmuştur. CFRP güçlendirme uygulaması ise aynı korozyon hasarlarına sahip numunede yorulma çatlağı oluşmasını engellemiştir. Çukurcuk korozyonu hasarlarından kaynaklanan ilave gerilmeler statik açıdan tolere edilebilir seviyede olmasına rağmen, tekrarlı yükleme durumunda yorulma hasarlarına neden olmakta ve köprünün hizmet ömrünü azaltabilmektedir. CFRP plakalar ile güçlendirme yöntemi, bu durumdaki köprülerin hizmet ömrünün arttırılması için uygun bir yöntemdir. Yorulma kırılması olan numunelerde ilk çatlak berkitmeyi alt başlığa bağlayan kaynağın ucundaki kesitte; alt başlığın altında ya da kenarında oluşmuş, bu çatlağın alt başlığı geçip gövde yüksekliği boyunca ilerlemesi ile numune göçmüştür. Tekrarlı yükleme süresince sabit yükleme aralığı için numunelerin yerdeğiştirme aralıklarındaki artış oldukça düşük seviyede kalmış; buna bağlı olarak rijitlikte önemli bir değişim olmamıştır. Tekrarlı yükleme sırasındaki rijitlik değişimi, yorulma ömrü tayini için yeterli bir parametre değildir. Kritik yorulma bölgelerindeki şekildeğiştirme aralıklarında meydana gelen değişimler yorulma davranışında belirleyici olmaktadır. Numunelerin S-N verileri, bu detay tipi için ilgili yönetmeliklerdeki yorulma kategorileri ile kıyaslandığında, yönetmeliğin güvenli tarafta kaldığı görülmüştür. Tekrarlı yükleme sonunda yorulma kırılması olmayan numuneler, artık dayanımlarının belirlenmesi amacıyla monotonik olarak yüklenmiş ve her numune kendisi ile aynı özellikleri taşıyan (malzeme, korozyon ve güçlendirme uygulaması açısından) tekrarlı yükler uygulanmamış numune ile karşılaştırılmıştır. Buna göre tekrarlı yükleme sonunda hasarsız numune ile korozyonlu-güçlendirilmiş numunenin rijitlik ve dayanım özelliklerinde önemli bir azalma olmadığı görülmüştür. CFRP güçlendirme uygulaması

yapılmış kirişin tekrarlı yükleme sonundaki rijitlik ve dayanım kayıpları, güçlendirilmemiş numuneye oranla daha az olmuştur. Numunelerin tekrarlı yükleme sonunda yapılan monotonik deney sonuçları baz alınarak yönetmeliklerde belirtilen esaslar doğrultusunda hareketli yük ve yorulma yükü kapasiteleri belirlenmiş ve aynı özelliklere sahip tekrarlı yükler uygulanmamış numuneler ile karşılaştırılmıştır. Buna göre tekrarlı yükleme sonunda akma dayanımındaki azalmaya bağlı olarak numunelerin hareketli yük kapasitelerinde düşüşler olurken yorulma yükü kapasitelerinde önemli bir azalma olmadığı görülmüştür.

Tez çalışması beş bölümden oluşmaktadır:

Bölüm 1. Giriş: Bu bölümde tezin konusu, amacı ve kapsamı anlatılmış; çalışmada kullanılan yöntemler hakkında bilgiler verilmiştir. Numunelerin üç seriye ayrıldığı belirtilmiş; her serideki numunelerin amacı, kapsamı, mevcut çalışmalardan farkı ve literatüre olan katkısı açıklanmıştır.

Bölüm 2. Genel Kısımlar: Bu bölümde çelik üstyapı elemanlarına sahip mevcut karayolu ve demiryolu köprülerinin durumu, bu köprülerde güçlendirme ihtiyacı doğuran sebepler (yorulma, korozyon, artan taşıt yükleri vb.) ve bu konularda daha önce yapılan çalışmalar incelenmiştir. CFRP malzemeler ile güçlendirme kısmında ise yüzey hazırlığı, durabilite, yapıştırma işlemi, güçlendirme uygulamaları ve bu konularda yapılan çalışmalar hakkında bilgiler verilmiştir.

Bölüm 3. Malzeme ve Yöntem: Bu bölüm deneysel çalışma, analitik çalışma, yönetmelik ve tasarım olmak üzere üç kısımdan oluşmaktadır. Deneysel çalışmada; numunelerin tasarım özellikleri, imalatı, malzeme özellikleri, deney düzeneği, veri toplama sistemleri ve deney programı anlatılmıştır. Korozyon hasarları ve CFRP güçlendirme uygulamalarının detayları bu bölümde verilmiştir. Analitik çalışmada; malzeme modelleri, yapılan kabuller, modellemeye esas olan bağıntılar, korozyon hasarlarının modellenmesi, CFRP güçlendirme sisteminin modellenmesi ve yapıştırıcının davranışı anlatılmıştır. Ayrıca analitik modelin uygulanması için yazılan “CompCurv” bilgisayar programının özellikleri, kapsamı, veri girişi, kullanımı ve akış şeması verilmiştir. Yönetmelik ve tasarım kısmında ise ilgili yönetmeliklerdeki tasarım ilkeleri, yükler ve yük kombinasyonları, kesit ve dayanım kontrolleri ile yorulma limit durumu anlatılmıştır.

Bölüm 4. Bulgular: Bu bölümde deneysel çalışma, analitik çalışma ve yönetmelik ve tasarım kısımlarına ait sonuçlar verilmiştir. Deneysel çalışmada her üç seriye ait deney sonuçları verilmiş, numunelerde oluşan yerdeğiştirmeler ve deformasyonlar gösterilmiştir. Analitik çalışmada her serideki numuneler, analitik model esaslarına göre hazırlanan “CompCurv” bilgisayar yazılımı ile analiz edilmiş ve sonuçlar deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Yönetmelik ve tasarım kısmında ise ilgili yönetmeliklerdeki tasarım esasları örnek bir numune üzerinde anlatılarak her serideki numunelerin deneysel çalışma ve yönetmeliğe göre yapılan tasarım sonucu bulunan hareketli yük ve yorulma yükü kapasiteleri belirlenmiştir.

Bölüm 5. Tartışma ve Sonuç: Bu bölümde çalışmadan elde edilen genel sonuçlar verilmiş; her serideki numunelerin deneysel, analitik ve yönetmelik ve tasarım sonuçları özetlenmiş, ileride yapılması önerilen çalışmalar anlatılmıştır.

     

Fatigue Behavior of Steel-Concrete Composite Beams Strengthened with CarbonFiber Reinforced Polymers (CFRP)

Bridges are vital components of highway and railway transportation systems, and determine the traffic volume of the line and the maximum load that can be carried. For smooth transportation system, it is extremely important that the bridges can be used without interruption and possess the required structural safety. There are many steel highway and railway bridges, both in Turkey and abroad. In some of these bridges, the structural safety might decrease or completely vanish in time due to a variety of factors such as fatigue, corrosion, increasing vehicle loads and traffic, additional dead loads, and environmental effects. The bridges with reduced or no structural safety should either be demolished and reconstructed, or strengthened. Generally, the costs associated with the demolition and reconstruction of structures is higher than those required for strengthening. As in many other industrializing countries, the available financial resources are limited in Turkey, and therefore the strengthening of such bridges is considered to be a better option. Moreover, the adverse environmental effects due to demolition and reconstruction should also be considered. In this context, although determining how to use the demolished material is an important problem, it should be kept in mind that natural resources are consumed to obtain new construction materials.

There are a variety of strengthening methods conventionally used for steel highway and railway bridges. However, these methods result in considerable amounts of additional dead loads to be imposed on the structures. In addition, these methods might also cause poor fatigue strength and cross-section losses. When the wide inventory of bridges in Turkey and abroad is considered, it is clearly seen that an effective, economic, and rapid strengthening method is needed for the smooth functioning of existing bridge structures. The strengthening method using carbon fiber reinforced polymers (CFRP) has come to the forefront as an alternative to the conventional strengthening methods due to increasingly falling costs, desired material properties, and easy applicability.

This study discusses the carbon fiber reinforced polymer-based (CFRP) strengthening method for the corroded and uncorroded steel-concrete composite bridge girders with determined structural deficiency and the need to be strengthened. The study focuses on investigating and improving the load-deflection and fatigue behavior of these beams under the static and dynamic (cyclic) loading. Within this framework, an experimental study was carried out, an analytical model was developed, and service conditions of bridges were examined in accordance with the specifications.

In the experimental phase of this study, along with materials tests, a total of 14 steel-concrete composite beams were tested under four-point loading. All specimens have the same scale, equal to approximately 1/6, and same fatigue sensitive details with welded stiffener connections (full-depth transverse stiffeners welded to both the flanges and web of the steel profile). Of the tests that were performed, six were static and eight were long-term dynamic (fatigue) tests. By means of the static tests, the effects of pitting corrosion damages and CFRP strengthening system on load-deflection behavior of the beams were investigated. The dynamic tests first examined the fatigue behavior of the undamaged specimens, and then the impact of pitting corrosion damages and CFRP strengthening system on this behavior.

In the analytical phase of this study, an analytical model was developed in order to predict the load-deflection and moment-curvature behavior of steel-concrete composite beams under static loads. The model includes also corrosion damages and the CFRP strengthening system. In addition, computer software was developed for easier application of the model. An existing model that was developed to determine the strength of the adhesive system between the CFRP laminate and steel beam was integrated into this software.

In the specification and design phase, the live load and fatigue load capacities of the composite beams were determined in line with the design principles of relevant specifications (AASHTO, 2002) (AASHTO LRFD, 2007) and various assumptions. The impact of pitting corrosion damages and the CFRP strengthening system on these capacity values was shown under the static and dynamic loads.

In this study, the specimens were grouped into three series:

In the first series of specimens, the fatigue behavior of steel-concrete composite beams with full-depth transverse stiffener welded connections was investigated. Corrosion damages and CFRP strengthening were not applied to these beams. A total of five specimens were tested: one static (monotonic) and four dynamic (cyclic). The load-deflection behavior was determined with the monotonic test, while fatigue behavior was determined by dynamic tests. In the fatigue tests, the specimens were subjected to cyclic loadings at different stress ranges, and stress range-cycle (S-N) data were obtained. Cyclic loadings were applied within stress ranges where fatigue fracture was expected according to the relevant specifications. In this series, no fatigue damages were observed in the specimens subjected to stress ranges correspond to less than 45% of the steel yield strength at critical fatigue points (the toe of the fillet weld connecting the stiffener to the tension flange). In the specimens in which fatigue fracture was observed, as expected, fatigue crack occurred at the bottom or edge of the bottom flange in cross-section at the toe of the fillet weld connecting the stiffener to the bottom flange. The specimens failed as this crack passed the bottom flange and progressed along the height of the web. When the results obtained from the fatigue tests were compared to the fatigue detail categories in the relevant specifications, it was seen that the specifications remained on the safe side. When the data obtained from the fatigue test are compared to the values reported in the literature related to the S-N data obtained from non-composite steel beams, it was seen that although similar results were obtained for higher stress range, higher fatigue strength was obtained for lower stress range in this study. During the cyclic loading, in general, the deflection ranges of the specimens under constant stress range increased, and therefore the stiffness of the specimens decreased. However, these changes were all very small. The change in stiffness during cyclic loading is not a sufficient parameter to determine fatigue life. The changes occurring in strain ranges at the critical fatigue points are the main determinant of fatigue behavior. The specimens with no fatigue fracture at the end of cyclic loading were loaded monotonically in order to determine the residual strength, and no significant decrease in stiffness, yield strength, and ultimate capacity were detected at the end of this loading. In addition, using the design principles in the specifications, the changes in the live load and fatigue load capacities of the specimens were determined based on the results obtained from the monotonic tests carried out after the cyclic loading. Accordingly, parallel to the decrease in the yield strength at the end of cyclic loading, the live load capacity of the specimens decreased. However, no significant change was observed in the fatigue load capacities. The comparisons were made on the basis of reference specimen with no cyclic loading applied.

In the second series of specimens, the effects of pitting corrosion damages and the CFRP strengthening system on the load-deflection behavior of the beams under the static loading were investigated. For this aim, five static tests were carried out. Four of these were monotonic and one was a cyclic (static) loading test. In the monotonic tests, corroded, uncorroded, corroded-strengthened, and uncorroded-strengthened specimens were loaded statically under four-point loading, and the impact of pitting corrosion damages and the CFRP strengthening system on the stiffness, yield strength, ultimate capacity, and load-deflection behavior were determined. These tests showed that pitting corrosion damages at the bottom flange of the steel profile resulted in a decrease in the stiffness, yield strength, and ultimate capacity of the specimen. On the other hand, strengthening using CFRP laminates helped not only to regain the stiffness and strength loss, but also to obtain a bending performance level, even higher than that of the undamaged specimen. In the beams strengthened with CFRP laminates, the yield strength and ultimate capacity increased substantially, while the stiffness increase appeared to be lower since the modulus of elasticity of the CFRP laminates used for strengthening was moderate. During the monotonic loading of the strengthened specimens, first, the steel beam yielded, then the CFRP laminates detached from the steel beam; finally the specimens failed as a result of crushing of the concrete deck slab and the buckling of the longitudinal reinforcement bars. The CFRP strengthening system increased the strength of the specimens; however, the ductility was reduced. On the other hand, pitting corrosion damages resulted in reduced both the strength and ductility of the specimens. In this study, an analytical model was developed to predict the load-deflection and moment-curvature behavior of corroded, uncorroded, corroded-strengthened, and uncorroded-strengthened steel-concrete composite beams. In order to apply the model more easily and rapidly, computer software titled “CompCurv” was developed using the “Visual Basic”. Yield strength and

ultimate capacity that were predicted with the analytical model were in good agreement with the experimental study; however, the predicted stiffness values were higher than the experimental data. This is considered to be due to the assumptions of the analytical model, possible slips between the concrete deck slab and steel beam, local stress concentrations, and shrinkage cracks in the concrete deck slab. The live load and fatigue load capacities of composite beams were determined based on the monotonic tests results and the design principles in the specifications. Accordingly, corrosion damages reduced the live load and fatigue load capacities of the beams, whereas the CFRP strengthening system increased the live load and fatigue load capacities. The change in the fatigue load capacity of the beams was less than that in the live load capacity.

In the third series of specimens, the effects of pitting corrosion damages and the CFRP strengthening system on the fatigue behavior of steel-concrete composite beams with full-depth transverse stiffener welded connections were investigated. For this aim, four fatigue tests were carried out with one undamaged (uncorroded and unstrengthened) specimen, two corroded specimens with the identical corrosion damages, and one corroded-strengthened specimen. Cyclic loading range was determined as approximately 40% of the yield strength of the undamaged specimen. All specimens were loaded in the same cyclic loading range as the undamaged specimen. At the end of cyclic loading, no fatigue cracks were observed on the undamaged specimen, whereas on both specimens with pitting corrosion damages, fatigue cracks and fractures were formed. Pitting corrosion damages resulted in fatigue cracking at the fatigue sensitive details that lead to local stress concentrations. The CFRP strengthening system prevented the formation of fatigue cracks on the specimens with identical corrosion damages. Although the additional stresses occurring due to pitting corrosion damages are at tolerable levels under static loading, they caused fatigue damages under cyclic loading and reduced the service life of the bridges. The strengthening technique using CFRP laminates is a suitable method to increase the service lives of such bridges. In the specimens in which fatigue fracture was observed, the fatigue crack occurred at the bottom or edge of the bottom flange in cross-section at the toe of the fillet weld connecting the stiffener to the bottom flange. The specimens failed as this crack passed the bottom flange and progressed along the height of the web. During the cyclic loading, the increase in the deflection ranges of the specimens remained quite low for the constant loading range, and therefore no significant change was observed in stiffness. The change in stiffness during cyclic loading is not a sufficient parameter to determine fatigue life. The changes occurring in strain ranges at the critical fatigue points are quite meaningful to determine fatigue behavior. When the S-N data obtained from fatigue tests are compared to the fatigue detail categories in the relevant specifications, it was seen that the specifications remained on the safe side. The specimens with no fatigue crack at the end of cyclic loading were loaded monotonically to determine their residual strength, and the obtained results were compared to the values obtained from specimens with same characteristics (in terms of material, corrosion, and strengthening) and with no cyclic loading applied. The results showed that at the end of cyclic loading, no significant reduction was observed in the stiffness and strength features of the undamaged specimen and corroded-strengthened specimen. At the end of cyclic loading, the stiffness and strength loss on the beam strengthened using CFRP was less than those of the unstrengthened specimen. On the basis of the results obtained from the monotonic tests carried out after the cyclic loading, the live load and fatigue load capacities of specimens were determined in line with design principles in relevant specifications. These capacities were compared to the values obtained from specimens with the same characteristics and with no cyclic loading applied. Accordingly, parallel to the decrease in the yield strength at the end of cyclic loading, the live load capacity of the specimens decreased. However, no significant change was observed in the fatigue load capacities.

This thesis is composed of five chapters:

Chapter 1. Introduction: In this chapter, the subject, aim, and content of the thesis are presented and the methods used in the study are introduced. It was indicated that the specimens were

divided into three series; the aim and content of the specimens in each series, the innovative features of this study and the expected contribution to the literature are explained.

Chapter 2. General Information: In this chapter the current conditions of existing steel highway and railway bridges, the reasons for strengthening these bridges (fatigue, corrosion, increasing vehicle loads, etc...) and previous studies carried out in this field are investigated. In the section related to strengthening using CFRP, information related to surface preparation, durability, adhesive systems, strengthening techniques and previous studies in this field is provided.

Chapter 3. Materials and Methods: This chapter is composed of three sections: experimental study, analytical study, and specification and design. In the experimental study section, the design of the specimens, construction of the specimens, material properties, test setup, instrumentation, and experimental program are explained. Details regarding corrosion damages and the strengthening system using CFRP are given in this section. In the analytical study section, detailed information about the assumptions, material models, equations used for modeling, behavior of adhesive, modeling of corrosion damages, and modeling of CFRP strengthening system are given. In addition the features, content, data input, use, and flowcharts of the “CompCurv” software developed for the application of the analytical model are given in this section. In the specification and design section, the design principles in the codes, loads and load combinations, cross-section and strength checks, and fatigue limit state are explained.

Chapter 4. Results: In this chapter, the results obtained from the experimental study, analytical study, and specification and design section are presented. In the experimental study, the test results of the specimens in all three series were given, and deflections and deformations occurring in the specimens are shown. In the analytical study, the specimens of each series are analyzed with the "CompCurv" software developed on the basis of the analytical model, and the results are compared to the experimentally obtained results. In the specification and design section, the design principles in the codes are explained on an exemplary specimen, and the live load and fatigue load capacities of specimens in each series are determined in accordance with the design made based on the experimental study and specifications.

Chapter 5. Discussion and Conclusion: In this chapter, general conclusions drawn at the end of this study are presented, and the results regarding experimental, analytical, and specification and design of the specimens in each series were summarized, and potential studies to be conducted in the future are mentioned.

KIRBAŞ Ufuk

Tez Adı : Şehiriçi Yollarda Üstyapı Bakım Yönetim Sistemi Kurulması, Türkiye Örneği

Danışman : Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİNAnabilim Dalı : İnşaat Mühendisliği Anabilim DalıProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN

Prof. Dr. Ekrem MANİSALI Prof. Dr. Serdal TERZİ Doç. Dr. Murat ERGÜN Doç. Dr. Mustafa GÜRSOY

Şehiriçi Yollarda Üstyapı Bakım Yönetim Sistemi Kurulması, Türkiye Örneği

Üstyapı Yönetim Sistemi; sistem genelindeki tüm işlerin koordinasyonunu kurarak, temelde topluma ait olan bütçeyi en uygun biçimde yapılan harcamalarla düzgün, güvenli ve ekonomik olarak üstyapıların işletimini sağlamayı amaçlayan çalışmaların tamamına verilen genel isimdir. Ülkemizde, insanların ağırlıklı olarak yaşadığı belediye sınırlarında, ülke genelinde yılda yaklaşık 1 milyar 800 milyon TL asfalt yatırımının yapıldığı göz önüne alındığında, şehiriçi yolların üstyapılarını yöneten sistemin ya da sistemlerin bulunması zorunluluğu kaçınılmazdır.

Üstyapıların yönetimini sağlamak amacıyla kurulan bir sistemde en zor olan adımın üstyapıların mevcut performansını belirlemek olduğu bilinmektedir. Çalışmada esas amaç, şehiriçi yolların yönetiminde sıklıkla tercih edilen, ASTM D 6433-11 standardıyla tanımlanan PAVER üstyapı yönetim sisteminin, üstyapıların mevcut performansını belirlemede kullanılan yönteminin kolay hale getirilmesidir. Üstyapıların yapısal performansı ile sürüş konforu arasında güçlü bir ilişkinin olduğu yapılan birçok çalışmada saptanmıştır. Söz konusu bu prensipten yola çıkarak, PAVER sistemine ait üstyapıların mevcut performansının belirlenmesi işleminin, sürüş konforunu en iyi yansıttığı kabul edilen ve araç içinde oluşan düşey doğrultudaki titreşim değerleri ile yapılabileceği düşünülmüştür. Bu hedefle çalışmada, PAVER sisteminde kesimin mevcut durumunu (performansını) gösteren PCI değerleri ile düşey titreşim parametreleri arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. Böylelikle üstyapının performansını belirlemede kullanılan PAVER sisteminin zor ve meşakkatli olan arazi çalışmaları minimuma indirilerek, ülkemizde belediyelerin üstyapı yönetiminde kullanabileceği hale getirilmeye çalışılmıştır.

Bu amaçla çalışmada, öncelikli olarak Samsun ili sınırlarında farklı türde belediyelerin sorumluluğunda olan, farklı hizmet (anaarter, arter, sokak vb) ve yönetim (büyükşehir belediyesi, ilçe belediyesi vb.) seviyelerindeki farklı türde ve yoğunlukta bozulmaların bulunduğu, üstyapısı Bitümlü Sıcak Karışım (BSK) olan 20 adet karayolu seçilmiştir. Seçilen bu yollarda PAVER sistemine göre önce kesimlere ayırma ve ağ oluşturma aşaması tamamlanmış daha sonra, kesimlerin üstyapılarının mevcut performansları belirlenmiştir. Her bir kesim için, PAVER sisteminin bir kesimin mevcut durumu değerlendirmek için kullandığı yüzey bozulma verileri kullanılarak Üstyapı Performans İndeksi (Pavement Condition Index – PCI) değerleri hesaplanmıştır. Sonrasında, PAVER sisteminde yolların ilk yapım tarihleri ve bugünkü durumları arasındaki farklar değerlendirilerek mevcut Bakım & Onarım stratejisini değiştirmeksizin BSK üstyapılı yolların gelecek performanslarının tahmin edilmesinde kullanılabilecek bir üstyapı bozulma tahmin modeli geliştirilmiştir.

Çalışmanın sonraki aşamasında PAVER değerlendirmesi yapılan 20 adet yolda, üç adet ivmeölçer, bir adet GPS anteni ve bir adet veri toplama cihazından oluşan ivme ölçüm seti aracılığıyla, araç içerisinde sürücü koltuğu, orta aks üzeri ve sağ ön koltuk olmak üzere üç farklı noktada titreşim

ölçümleri yapılmıştır. Kaydedilen titreşim verileri ISO 2631-1 kodlu standart kurallarına uyularak değerlendirilmiştir. Her üç noktada yapılan düşey titreşim ölçümleri için kesimlerin ISO 2631-1 kodlu standarda uygun olarak aw, MTVV ve VDV titreşim parametreleri hesaplanmıştır. Seçilen tüm yol ağının değerlendirmesine geçmeden önce bir pilot değerlendirme yolu seçilerek farklı hızlarda titreşim ölçümleri yapılmış, PCI değerleri ile arasındaki benzerlik ilişkileri araştırılmıştır. Öte yandan, farklı ağırlıklardaki sürücülerin sonuçlara etkilerini değerlendirmek amacıyla yüzeyi homojen ve PCI değeri en yüksek kabul edilebilecek bir yolda çok sayıda farklı hızlarda titreşim ölçümleri yapılmıştır. Ayrıca, yapılan değerlendirmenin geliştirilmesi için araç kaynaklı düşey titreşimlerin etkisinden kurtulmak amacıyla her bir ölçüm noktası için kalibrasyon parametreleri üretilmiştir. Elde edilen bu kalibrasyon parametreleri kesimler için hesaplanan titreşim verilerinden çıkarılarak her bir ölçüm noktası ve her bir titreşim parametresi için düzeltilmiş titreşim parametreleri bulunmuştur. Yapılan tüm bu değerlendirmelerde, elde edilen veriler arasındaki benzerlik ilişkileri ve istatistik değerlendirmeler sonucunda ulaşılan sonuçlar kullanılarak en uygun ölçüm hızı belirlenmiş ve diğer kesimlerin titreşim ölçümleri bu ölçüm hızında tamamlanmıştır. Ölçülen titreşim verileri değerlendirilerek kesimlere ait titreşim parametreleri bulunmuş, kalibrasyon parametreleri çıkartılarak düzeltilmiş titreşim parametreleri elde edilmiştir.

Çalışmanın son aşamasında, elde edilen tüm bu titreşim parametreleri ile PAVER sistemi çıktıları karşılıklı olarak değerlendirilmiş, regresyon analizleri yapılarak gerek tek bir noktada yapılacak ölçümleri kullanarak gerekse geliştirilen ölçüm cihazı benzeri bir cihazla birden çok noktada ölçüm yapılarak elde edilen titreşim parametrelerini kullanarak PCI tahmini yapabilecek modeller geliştirilmiştir.

Yapılan bu çalışma ve üretilen modeller yardımıyla, herhangi bir belediyenin sorumluluğunda bulunan, üstyapıları bitümlü sıcak karışım türündeki yollardan oluşan bir şehiriçi karayolu ağında, Ağ Düzeyinde, üstyapı yönetim sistemi kurulmasının oldukça kolay ve işlevsel olacağı düşünülmektedir.

Aralık 2013, 188 Sayfa.

Anahtar kelimeler: Üstyapı yönetim sistemi, karayolu, üstyapı, asfalt, titreşim.

Pavement Maintenance Management System Design in Urban Roads,

The Case Of Turkey

The term of “Pavement Management System” refers to the whole works that aim to operate the pavements properly, safely and economically with the general budget by coordinating the whole works within the system. Considering the fact that, approximately 1.800.000.000 TL is paid on pavement investment in municipalities where people densely live per year across the country, the availability of the system/systems that manage the pavements of urban roads are inevitable. 

It is well known that the most difficult step in a system which was established to manage the pavements is to determine the current condition of the pavements. The main objective in this study is to facilitate the method used to determine the current status of pavements in PAVER pavement management system which is defined by ASTM D 6433-11 standard, a standard frequently preferred in the management of urban roads. As is known, several studies have revealed that there is a high correlation between the structural performance of the pavement and the driving comfort. On the basis of this principle, it was thought that the best way to determine the current status of pavements of PAV system is to evaluate the in-vehicle perpendicular vibration value that is considered to best reflect the driving comfort. In line with this objective, the relationships between PCI values indicating the current status (performance) of the segments in PAV system and perpendicular vibration parameters were investigated. Thus, the requirement of field studies of PAVER which is used to determine the performance of the pavement was minimized and the system was tried to be available for the management of pavement in various municipalities.

For this purpose, a total of 20 hot bituminous mixture (HBM) roads (main arterial, arterial, street etc.) showing deterioration in different types and intensity and being under the responsibility of different municipal authorities (metropolitan municipality, county municipality etc.) primarily in Samsun province were selected. In selected roads, segmentation and networking stages were completed according to PAVER system and then the current status of the segments and pavements were determined. For each segment, Pavement Condition Index (PCI) values were calculated by using pavement deterioration data which is utilized by PAVER system for the determination of the current status of one segment. Afterwards, deterioration prediction model which can be used for the prediction of the future state of hot bituminous mixture pavements without changing the current maintenance and repair strategies was developed by evaluating the differences between the current state of roads and that of in the year of construction in a PAVER system.

In the subsequent stage of the study, vibration measurements from three different points (driver's seat, above mid-axle and right front seat) were performed through an accelerometer kit consisting of three accelerometers, one GPS antenna and one data collection device on twenty roads. The recorded vibration data were evaluated in accordance with the standard rules coded ISO 2631-1. For perpendicular vibration measurements performed on all three points, aw, MTVV and VDV vibration parameters were calculated according to standard coded ISO 2631-1. Before evaluating the all selected road networks, a pilot evaluation study was conducted and vibration measurements were made at different speeds and similarity relations between PCI values were investigated. On the other hand, numerous vibration measurements at different speeds on the road with homogeneous surface and highest were performed to assess the influence of the drivers at different weights on the results. In addition, in an attempt to improve the evaluation, calibration parameters for each measurement point were generated to eliminate the influence of vehicle-induced perpendicular vibrations. Corrected vibration parameters for each measurement point and vibration parameter were calculated by subtracting these calibration parameters from vibration data which were calculated for segments.

In all these assessments, optimum measurement speed was determined by using the similarity relations between the data obtained and the results of the statistical evaluations and vibration measurements of other segments were completed at this measurement speed. Measured vibration data were evaluated and vibration parameters of the segments were calculated and corrected vibration parameters were obtained by excluding the calibrating parameters.

In the final stage of the study, the resulting vibration parameters and outputs of PAVER system were evaluated correlatively and regression analysis of these parameters were done and models enabling PCI estimation by using vibration parameters from either single measurement point via the measurement device were developed.

It was thought that establishing a network-level pavement management system of an urban road network (only for hot mix asphalt pavements) which is under the responsibility of a municipality is quite easy and functional with the help of these models.

December 2013, 188 Pages.

Keywords: Pavement management system, highway, pavement, asphalt, vibration

SULEİMAN Ghssan

Tez Adı : Trafik Sıkışıklığı nedeniyle Oluşan Gecikmelerin Hız Yönetimiyle ile ModellenmesiDanışman : Yrd. Doç. Dr. Niyazi Özgür BEZGİN Anabilim Dalı : İnşaat MühendisliğiProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Yrd. Doç. Dr. Niyazi Özgür BEZGİN Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN Doç. Dr. Murat ERGÜN Doç. Dr. Mustafa GÜRSOY Doç. Dr. Darçın AKIN

Trafik Sıkışıklığı nedeniyle Oluşan Gecikmelerin Hız Yönetimiyle ile Modellenmesi

Günümüzde büyük kentlerin çoğunda gözlemlenen trafik tıkanıklıkları, son yıllarda sahip olunan otomobil sayısının ve araç kullanımının sürekli artması ve buna karşılık yol altyapısının bu artan kullanım talebini karşılayacak ölçüde gelişememesi sonucu büyük bir sorun olarak ortaya çıkmaktadır. Trafik sıkışıklığından kaynaklanan olumsuz etkiler: gecikmelerin artışı, trafik akım hızının azalması ve buna bağlı olarak yakıt tüketiminin artışıdır. İstanbul gibi yüksek bir nüfusun yoğun ve hızla artan şehirleşme koşulları altında yaşadığı kentlerin ulaştırma altyapısı içerisinde varolan ana ulaşım hatlarında trafiğe bağlı sorunlar, ulaştırma altyapısına dahil diğer hatlara oranla daha da belirginleşmektedir. Köprü ve tünel gibi ulaştırma sanat yapılarına, farklı kentsel bölgelerden topladığı türlü trafik türlerini ve yoğunluklarını aktaran ana arterin trafik akışının belirli değerler arasında tutulması gerekmektedir. Bu çalışmanın amacı, köprü ve tünel gibi, genelde çift yönlü yoğun trafik taşıyan, kentin iki ayrı kısmında yer alan ana arterleri birbirleri ile birleştiren ve bir kentin ulaştırma altyapısı içerisinde tekil olarak ortaya çıkan ve kentiçi ulaşımda önemli görev üstlenen yapılara ulaşan trafiğin hız yönetimi ile trafik sıkışıklığını azaltmak için temelinde hız kontrolü esaslı bir yöntemin önerilmesidir. Başka bir deyişle bu çalışma içerisinde köprü ve tünel gibi bir sanat yapısına ulaşan ara arterin üzerindeki trafik akışı üzerinde 1. Hız yönetiminin, 2. Katılım kontrolünün, 3. Arter üzerindeki şerit sayısı ve şerit genişliği değerlerinin, 4. Katılım noktaları arasında mesafelerin ve 5. Katılım noktaları arasındaki şerit sayılarının değişiminin arter üzerinde oluşan gecikmeler üzerine etkileri araştırılmıştır. Gereken çalışmaları yapmak üzere toplanan saha verileri rakamsal bir model geliştirmek üzere kullanılmış ve elde edilen model ile önceki paragrafta sıralanan türlü parametrik değerlendirmeler yapılmıştır. Altıncı bölümde ise çalışmanın kullanım sahası ve gelişitirilmeye açık yönleri aktarılarak tez sonuçlandırılmıştır.

Çalışmanın amacına ulaşabilmek için yukarıdaki belirtilen değişkenler ile trafik gecikmeleri arasındaki ilişkileri belirtmek amacıyla toplanan alan verileri kullanarak matematiksel modeller geliştirilmiştir. Çalışmanın sonuçlarına göre, optimom hız 65 km / saat olduğunu göstermiştir. Hız yönetimi bu hız değeri ile uygulayarak ortalama hız, mevcut duruma göre % 36 artış, gecikmeler ise 18% azaltmada olduğu ifade edilmiştir. Ayrıca, bazı geometrik düzenlemeleri (şerit ekleme, katılım bölgelerindeki oluşan çift sıranın bir sıra indirilmesi) önerilmiştir. Analiz bu geometrik düzenlemenin ağın performansı üzerinde son derece etkili olduğunu gösterilerek, ortlama hız 49%, gecikmeler ise 32% azaldığı sonuçlandırılmıştır. Ağır taşıt yüzdesinin Trafik gecikmeleri üzerinde etkisi incelenmiştir. Ağır vasıta yüzdesinin toplam gecikme üzerinde olumlu iken, şerit genişliğinin olumsuz etkisi olduğu varılmıştır. Ayrıca yukarıda belirtilen parametreler ziyade, rampa kontrolü ve Otomatik Geçiş Sistemi (APS) test edilmiştir. Rampa kontrolü için optimum döngü süresi hesaplanmıştır. Son olarak, katılım ve ayrım arasındaki mesafenin oluşan gecikmeler üzerinde etkisi VİSSIM ile test edilmiştir. Sonuçlar uygulamada 600 metre, ideal 900 metre olduğunu belirltilmiştir. Altıncı bölümde elde edilen sonuçların uygulamanın olası alanları ve gelecekteki çalışmalar için önerilen geliştirmeleri içerir.

Anahtar Kelime : Trafik sıkışıklığı, Gecikme, Hız Yönetimi, Simülasyon

Modeling Delays Caused by Traffic Congestion with Speed Management

The growth in urban traffic congestion has become a serious problem in all large metropolitan areas. In recent years the result of the increasing car ownership, the continuous increase of the vehicle use corresponding to the non development of road infrastructure to meet the increasing user demand is considered as a major problem. The adverse effects of traffic congestion are: increased delays, reduced traffic flow speed and the increase of fuel consumption. The problems of main transportation lines related to the traffic which arises as a result of rapid increase in population density and urbanization are more prominent than the infrastructural problems. The traffic flow at the main arterials, which transports various traffic types and densities to the engineering structures such as bridges and tunnels, should be kept and controlled under certain values. The purpose of this study is to prpose a model for reducing traffic congestion on structures such as bridges and tunnels, as a part of a major highway network carrying dense traffic within the city's transport infrastructure, by speed management based on speed control. In other words, the objective of this study is to investigate the effect of speed management, percent of heavy vehicles, the distance between on and off-ramps, number of lanes and lane widths, geometric improvement and ramp metering on delays occurring in traffic leading to such major structures as bridges and tunnels.

To reach the aim of the study, the collected field data were used to develop mathematical models to explain how traffic delay is related to the variables mentioned above. The study shwoed that the optimom speed is 65 km/hours. The aplayying of speed maagement by this speed value would resaulted in 18% decreasing in delays, for average speed was increased by 36% according to the current situation. İn addition, some of geometric improvements (like lane addition, decreasing of double queuing at On-Ramps to one before merging) were proposed. The analysis showed that geometric improvements were highly effective on network performance that resulted rising by %32 in average speed and reduction by 49% for delays. The impact of heavy vehicle percent and lane width on traffic delays were also studied. For lane width has negative effect on total delay while the heavy vehicle percent was positive. In addition the parameters that mentioned above, ramp metering and Automatic Pass System (APS) were tested. For ramp metering optimum cycle time were computed. Finally, the distance between on & off-ramps were tested by VİSSIM. The results identified that 600 meters in practice, the ideal is the 900 meters. The sixth chapter includes possible areas of the application of the obtained results and the suggested improvements for future studies.

Keywords: Traffic Congestion, Delay, Speed Management, Simulation.

DENİZ ULAŞTIRMA İŞLETME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ALNIPAK Serdar Tez Adı : Bulanık AHP Yöntemi İle Konteyner Terminalleri İçin RFID

Sistemi Seçimi ve Türkiye’deki UygulamasıDanışman : Prof. Dr. Güler Bilen ALKANAnabilim Dalı : Deniz Ulaştırma İşletme MühendisliğiProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Güler Bilen ALKAN

Prof. Dr. Mehmet Şakir ERSOY Prof. Dr. Ertuğrul TARCAN Prof. Dr. Cem GAZİOĞLU Doç. Dr. Serap İNCAZ

Bulanık AHP Yöntemi İle Konteyner Terminalleri İçin RFIDSistemi Seçimi ve Türkiye’deki Uygulaması

Bilgi teknolojilerinde her an büyük bir değişim ve gelişim yaşanmaktadır. Bu değişim pek çok sektörü olduğu gibi konteyner taşımacılığını ve özelinde terminalciliğini de etkilemektedir. Rekabet avantajını korumayı ve müşterilerine kaliteli hizmet vermeyi amaçlayan limanlar, operasyon verimliliklerini, yük ve liman güvenliklerini arttırmaya yönelik olarak bu teknolojilerden yararlanmaktadır. Son yıllarda bu teknolojilerden en fazla öne çıkanlardan birisi de RFID (Radyo Frekans Tanımlama) teknolojisidir.

Bu bağlamda; teknolojinin rekabet üstünlüğü yaratmada önemli bir faktör olduğunu ve RFID teknolojisinin küresel olarak kullanılmaya başlayacağı gerçeğini dikkate almaları gereken konteyner limanları, bu teknolojiye yönelik stratejik kararlar almak zorunda kalacaklardır. Çünkü konteyner terminallerine RFID teknolojisinin adaptasyonu hem maliyetli hem de karmaşık bir süreçtir. Bu bağlamda RFID’e yatırım yapmayı planlayan terminallerin en uygun RFID uygulamasını seçme kararı stratejik olarak önem taşımaktadır. Farklı sektörlerde pek çok akademik çalışma yapılmış olmasına rağmen RFID teknolojisinin konteyner taşımacılığında ve terminallerinde kullanımına yönelik akademik araştırmalar ise çok azdır.

Bu bilgiler ışığında, bu tez çalışmasında, RFID teknolojisinin ayrıntılı şekilde incelenmesi, konteyner terminallerindeki kullanımının açıklanması, konteyner terminallerinde uygulanacak RFID sisteminin seçimine yönelik olarak ana ve alt kriterlerin belirlenerek özgün bir model oluşturulması, belirlenecek farklı RFID sistemlerini bu model çerçevesinde değerlendirerek Türk konteyner terminallerine mevcut şartlara göre en uygun olanın saptanması amaçlanmıştır. Ayrıca, konteyner terminalinin tüm alanlarında uygulanan, ideal yapıdaki RFID tabanlı bir sistemin ölçülebilir parametreler ile fayda-maliyet analizinin yapılarak, ilgili yatırımın ekonomikliğinin belirlenmesi amaçlanmıştır.

Bu amaçlar doğrultusunda konuya yönelik olarak akademik literatür incelenmiş ve yukarıda belirtilen seçim problemine yönelik olarak 5 ana ve 25 alt kriterli özgün bir model oluşturulmuştur. Bu kriterlerin belirlenmesinde hem literatürden hem de 24 uzman kişiden yararlanılmıştır. Bu model Bulanık Analitik Hiyerarşi Prosesi (BAHP) metodu ile analiz edilmiştir. Bunun için BAHP’ın en çok kabul gören yöntemi olan Chang’ın Mertebe Analizi Tekniği tercih edilmiştir. Analizde kullanılacak veriler, RFID teknolojisini incelemiş ve bu teknolojiyi bilen Türkiye’deki 3 büyük konteyner terminaline anket uygulanarak elde edilmiştir.

Ayrıca fayda-maliyet analizi için ölçülebilir parametreler çerçevesinde; RFID teknolojisini tüm süreçlerinde kullandığı varsayılan orta ölçekli bir konteyner terminali düşünülerek, ilgili yatırımın ekonomikliği, fayda-maliyet oranı ve başabaş noktası gibi değerler hesaplanmıştır.

Bu çalışma ile;

o Konteyner terminallerinde RFID sistem seçimine yönelik olarak ilk kez bir model ortaya konmuştur,

o Oluşturulan model çerçevesinde konteyner terminallerimize en uygun RFID sistemi belirlenmiştir,

o RFID teknolojinin konteyner terminallerinde kullanımına yönelik olarak özgün bir fayda maliyet analizi yapılmış ve bu yatırımın ekonomikliği, fayda-maliyet oranı ve başabaş noktası gibi önemli değerleri ortaya konmuştur,

o İleride bu konuya yönelik olarak yapılacak akademik çalışmalara iyi bir başlangıç noktası oluşturulmuştur.

Selection Of RFID System For Container Terminals By Using Fuzzy AHPMethod And Its Application In Turkey

A major change and development in Information Technologies (IT) experienced in every moment. This change influence many sectors such as the case of container transportation and container terminals. Ports which aim to provide high quality service to their customers and to maintain their competitive advantage, utilize IT for increasing their operating eficiency and security of cargo and port. In recent years one of the most prominent of these technologies is RFID (Radio Frequency Identification) technology.

In this context ports which consider technology as an important factor in creating competitive advantage and take into account the fact that RFID technology is going to start to be used globally, will have to make strategic decisions about this technology. Because the adaptation of RFID technology to a container terminal is both costly and complicated process. In this context, choosing the most appropriate RFID application is strategically important for terminals which are planning to invest in RFID technology. Although there are many scholarly works in the different sectors, academic research on the use of RFID technology in container transportation and ports is poor.

In this study, we aim to examine RFID technology in detail, describe its usage in container terminals, create an original model with main and sub-criteria for the selection of RFID system in container terminals and determine the most suitable sytem for Turkey within the framework of this model according to the prevailing conditions. In addition, we aim to apply benefit-cost analysis with measurable parameters for a container terminal where has been applied RFID technology to its all areas and determine the economy of related investment.

For these purposes, the academic literature on the subject were examined and developed an original model with 5 main and 25 sub-criteria the selection of RFID system in container terminals. These criteria were determined using both the literatüre and 24 experts. This model is analysed by Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FAHP). For this, we use Chang's extent analysis method which is the most accepted approach of FAHP. The data used in the analysis has been obtained by applying questionnaire to 3 Turkish container terminals which examined RFID technology and have knowledge about it.

Also, for the benefit-cost analysis; we asume a medium-sized container terminal where has been applied RFID technology to its all areas and calculate the economy, benefit-cost ratio and break even point of related investment within the framework of measurable parameters.

In this study;

o a model for the selection of RFID system in container terminals was revealed for the first time,

o most suitable system for Turkish container terminals was determined within the framework of this model,

o as for the use of RFID technology at the container terminal, an original benefit-cost analysis was performed and revealed significant values (economy, benefit-cost ratio and break even point) of related investment,

o a good starting point for future academic studies has been brought out.

BİYOMEDİKAL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI  

  

TARTAR Ahmet

Tez Adı : Pulmoner Nodüller İçin Bilgisayar Destekli Teşhis SistemiDanışman : Prof. Dr. Aydın Akan

Yrd. Doç. Dr. Niyazi KılıçAnabilim Dalı : Biyomedikal MühendisliğiProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Aydın Akan

Prof. Dr. Sıddık Yarman, Prof. Dr. Osman Nuri Uçan Prof. Dr. Sadık Kara Doç.Dr. Olcay Kurşun

Pulmoner Nodüller İçin Bilgisayar Destekli Teşhis Sistemi

Pulmoner nodüllerin erken teşhisi, akciğer kanserinin teşhis ve tedavisi için oldukça büyük önem arz etmektedir. Son yıllarda teknolojinin hızlı gelişmesi ile birlikte küçük boyuttaki pulmoner nodüllerin yüksek çözünürlükle görüntülenmesine olanak sağlayan çok detektörlü bilgisayar tomografi (BT) sistemleri kullanılmaktadır. Bu durum radyologlara uzun ve yorucu bir değerlendirme aşamasını beraberinde getirmektedir. Bu amaçla son yıllarda tıp alanında verimli kullanım alanına sahip olan Bilgisayar Destekli Tespit (BDT) sistemleri, tıbbi görüntüler üzerindeki anormalliklerin tespitinde oldukça sık kullanılmaktadır. Bu açıdan BDT sistemleri, hastalığın teşhisi aşamasında medikal görüntüler üzerinde ileri görüntü işleme ve örüntü tanıma teknikleri kullanılarak hekime ikinci bir gözden geçirme olanağı sunması, hızlı karar verme yeteneğine sahip olması ve insan hatasının teşhisteki rolünü azaltması açısından son derece önemlidir.

Tez çalışmasında literatüre alternatif olabilecek BT görüntülerinden pulmoner nodüllerin tespitine yönelik yeni iki farklı BDT sistemi önerilmiştir. Biri, BT görüntülerinden pulmoner nodül örüntülerinin tespitine yönelik bir sistemdir. Diğeri ise BT görüntülerinden pulmoner nodül örüntülerinin teşhis açısından malign ve benign olduğuna karar veren yeni bir bilgisayar destekli teşhis sistemidir. Çalışmada BT görüntülerinden pulmoner nodüllerin teşhisi için hibrid öznitelikler kullanılarak yeni bir sınıflandırma yaklaşımı sunulmaktadır. Pulmoner nodüllerin tespitinde dört farklı öznitelik çıkarma yöntemi kullanılmıştır. Nodül örüntülerinin malign ve benign ayrımı, hastaların risk faktörleri ve morfolojik görüntü işleme yaklaşımları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Destek vektör makineleri çekirdek fonksiyonları kullanılarak her bir yöntemin sınıflandırma performans ölçümleri elde edilmiştir.

Pulmoner nodüllerin tespiti için önerilen hibrid yaklaşım ile % 78.7 sınıflandırma doğruluğu, % 78.8 duyarlılık ve % 76.4 seçicilik değerleri elde edilmiştir. Malign ve benign huylu nodüllerin ayrımı için önerilen sistemde, % 86.8 sınıflandırma doğruluğu olmak üzere benign sınıf için % 94.7 duyarlılık ve 0.975 AUROC; malign sınıf için % 80.0 duyarlılık ve 0.889 AUROC; takibi gereken belirsiz sınıf için % 77.8 duyarlılık ve 0.862 AUROC olarak performans değerleri hesaplanmıştır.

Computer Aıded Dıagnosıs System For Pulmonary Nodules

Early detection of pulmonary nodules is extremely important for the diagnosis and treatment of lung cancer. With the rapid improvement of technology in recent years, Multi-detector computer tomography (CT) systems, providing to be viewed the small pulmonary nodules by high resolution, have been used. This case is long and tiring process for radiologists. Recently, Computer-Aided Detection (CAD) systems that having an efficient usage area in the medicine have widely been utilized for the detection of abnormalities on medical images. In this respect, CAD systems are extremely important in the diagnosis of disease in terms of offering a second interpretation opportunity for physician, to be a quick decision making ability and to reduce the diagnosis role of human error by using advanced image processing and pattern recognition techniques on the medical images.

In this thesis study, two different CAD systems have newly been proposed for pulmonary nodule detection from computer tomography images as an alternative system for the literature. One is a system aiming at the detection of pulmonary nodule patterns on CT images. The other is a novel computer-aided diagnosis system that deciding the type of the pulmonary nodule patterns as malign or benign from the CT images. In the study, a new classification approach for pulmonary nodules from CT imagery is presented by using hybrid features. Four different feature extraction methods are used on the detection of pulmonary nodules. The overall detection performance is evaluated using various classifiers. The results are compared to similar techniques in the literature by using standard measures. Malign and benign differentiation of pulmonary nodules has been provided by using the risk factors of the patients and morphological image processing approaches. Classification performance measurements are obtained for each method proposed by using the kernel functions of support vector machines.

For pulmonary nodule detection, the proposed approach gives 78.7 % classification accuracy, 78.8 % sensitivity and 76.4 % specificity values with the hybrid features. On the differentiating of malign and benign nodules, classification performance values are calculated as 94.7 % sensitivity and 0.975 AUROC for benign class; 80.0 % sensitivity and 0.889 AUROC for malign class; 77.8 % sensitivity and 0.862 AUROC for uncertain class by 86.8 % accuracy of the classifier.

ZAİM GÖKBAY İnci

Tez Adı : SYMPES Yöntemiyle Biyomedikal Görüntülerin ModellenmesiDanışman : Prof. Dr. Sıddık YARMANAnabilim Dalı : Biyomedikal MühendisliğiProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Sıddık YARMAN

Prof. Dr. Aydın AKAN Prof. Dr. Hakan Ali ÇIRPAN

Prof. Dr. Seçkin DİNDAR Doç. Dr. Ümit GÜZ

SYMPES Yöntemiyle Biyomedikal Görüntülerin Modellenmesi

Medikal görüntülerin iletilmesi ve arşivlenmesi modern iletişim sistemlerinde geniş bir alan içerisinde kullanılmaktadır. Bir medikal görüntünün yeniden oluşturulması için gerekli olan bilgi miktarının, teşhise elverişli olacak şekilde, en aza indirgenmesi görüntünün iletilmesini ve arşivlenmesini sağlayan sistemlerin kapasitesini belirgin bir biçimde arttırmaktadır.

Bu tezde, medikal görüntülerin sınıflandırılmış enerji ve yapı öbekleri (CEPB)‘ ne dayalı bir yöntem ve değerlendirme sonuçları sunulmaktadır. Geliştirilen yöntemin en önemli özelliği, herhangi bir görüntüleme yöntemi ile elde edilen medikal görüntünün kendinden bağımsız farklı görüntüleme yöntemleri (MR, BT, CR) kullanılarak elde edilen başka bir medikal görüntülerden üretilebilmesidir. Buna ek olarak, yeni yöntem sıkıştırma oranında insan görme sistemine bağlı olarak büyük ölçüde sıkıştırma oranı elde edilmesini sağlamaktadır.

Önerilen yöntemde, eğitim görüntüleri kullanılarak oluşturulan Önceden Tanımlı Vektör Bankaları, CEPB, ile herhangi bir hastaya ait herhangi bir görüntüleme yöntemi kullanılarak elde edilen medikal bir görüntü yeniden oluşturulmaktadır. Genel olarak görüntü sıkıştırma yöntemlerinde boyutların büyük olması nedeniyle işlem kolaylığı açısından görüntüler ixj öbeklere bölünür. Bu çalışmada da görüntü ixj öbeklerine ayrılmış, her öbek, IBV i ≈Gi E IE PIP ,( i=1 ,…, NB) olacak şekilde modellenmiştir. Bu modelde PIP, öbeğin keskin detaylarını, kenar ve köşelerini temsil eden yapı vektörü olarak, EIE, öbeğin aydınlık bilgisini ve renk geçiş bilgisini veren, enerji vektörü olarak tanımlanmıştır. Gi, öbek ölçekleme sabiti olarak tanımlanmış, adlandırılmıştır.

Yöntemde ilk olarak CEPB oluşturulmuş, haberleşme sistemindeki iki taraf olan alıcı ve vericiye yerleştirilmiştir. Bu şekilde iletim bandında oldukça tasarruf edilmiştir. CEPB içinde giriş görüntüsünü en küçük kareler anlamında en iyi temsil edebilecek veya uyumlu enerji ve yapı öbekleri bulunmaktadır. Görüntünün kodlanması sırasında CEPB ’nin oluşturulması için kullanılan matematiksel yöntem kullanılmıştır. Görüntü öbeklerine ayrılarak her öbek için enerji vektörü, yapı vektörü oluşturulmuştur. Bu bloklar daha önceden oluşturulan CEPB içindeki enerji ve yapı blokları ile karşılaştırılarak benzer blokların indisleri elde edilmiştir. Yeniden oluşturma sırasında her öbeğin oluşturulmasında kullanılan CEPB’ deki enerji ve yapı vektörlerinin indisleri (IE) ve (IP) uygun biçimde hesaplanacak olan bir ölçekleme sabiti ile öbeği belirli bir duruma getirmiş olacaktır. Böylece görüntünün her öbeği, CEPB’ de bulunan indisler ve ölçekleme sabiti cinsinden tanımlanmaktadır.

Kod çözme işleminde, verici ile haberleşme kanalı üzerinden indis numaraları ve ölçekleme sabitine ilişkin bilgiler gönderildikten sonra alıcı kısmında sınıflandırılmış indeks numaralarından

yararlanılarak enerji ve yapı öbeklerini CEPB’ den çekilir. Önerilen matematiksel yöntem kullanılarak görüntü öbek öbek yeniden oluşturulur.

Bu çalışmada değerlendirme sonuçları ikiye ayrılmıştır. İlk sonuçlar görüntülerin PSNR değerlerine göre yapılmıştır. Birinci kısım sonrasında en yüksek ve en düşük görüntüler alınarak konunun uzmanlarının teşhise elverişliliği hakkındaki yorumları ile değerlendirilmiştir.

Çalışmanın ikinci bölümünde giriş görüntüleri 5 ayrı veri tabanı (CEPB) ve onların birleştirilmesinden oluşturulan veri tabanlarıyla yeniden oluşturulmuş, PSNR değerleri incelenmiş ve en iyi ve en düşük PSNR değerli görüntüler radyoloji uzmanları tarafından yorumlanmıştır.

Tezin son kısmında ölçekleme katsayısı, enerji ve yapı öbeklerinin görüntünün oluşumundaki etkileri incelenmiştir. Bu bölümde yapılan deneylerde amaç teşhise elverişli olacak daha fazla sıkıştırma oranını elde etmeyi sağlamaktır. Bir diğer amaç ise, görüntünün oluşumu sırasında enerji ve yapı öbeklerinin teşhisi etkileyemeyecek belirtilerin hangi vektör kümeleri ile temsil edildiğini incelemektir. Elde edilen görüntüler uzman görüşü ile desteklenmiştir.

 Medical Image Modelling Via Sympes Algorithm

Medical image transmission and archiving are widespread in modern communications systems. Minimising the amount of information required to diagnosability reconstruct a medical image could significantly increase the capacity of digital medical image transmission and archiving systems.

In this thesis, a novel method based on generation of the so-called classified energy and pattern blocks (CEPB) is introduced and evaluation results are presented. The most significant property of this method is to generate any medical image independent from any image obtained from several imaging (MR, CT, CR) modality. Furthermore, the new method provides substantial compression ratio with respect to human visual system.

In the proposed method, two different vector sets called Pre-defined Vector Banks, CEPB, are constructed from any patients medical image obtained by whatever imaging technique. Generally in image compression models due to large image sizes, images are divided into ixj blocks for ease of mathematical operations. In this work medical images are divided into ixj blocks. Every block is modelled as IBV i ≈Gi E IE PIP ,( i=1 ,…, NB).

Here, PIP is the pattern vector which defines the edges and details of the block, EIE is called as energy vector which defines the luminance level of the block, G i , is the scaling coefficient of the image block.

In the method first CEPB is constructed and then it is located at both the transmitter and receiver sides of the communication system. CEPB contains almost optimum forms of the block vectors which can define EIE and PIP in the least mean square sense (LMS). As an encoding process then the energy and pattern blocks of the input images to be reconstructed are determined with the same way in the construction of the CEPB. This process is also associated with a matching procedure to obtain the index numbers of the classified energy and pattern blocks in CEPB which best represents or matches the energy and pattern blocks of the input images. The encoding parameters are the block scaling coefficient (BSC) and the index numbers of energy and pattern blocks (IE, IP) determined for each block of the input images.

In the decoding process, all these parameters are sent through the communication channel from the transmitter part to the receiver part and the classified energy and pattern blocks associated with the index numbers are pulled from the CEPB. Then the blocks of the input image are reconstructed in the receiver part using a mathematical model that is proposed.

In this work, evaluation results are divided into two parts. In the first step results are examined according to PSNR values. Afterwards, radiologists diagnose images with maximum and minimum PSNR values.

In the second part of this study, input images are reconstructed from 5 different database (CEPB) and combinations of them, PSNR values are examined and highest and lowest PSNR valued images are diagnosed by radiologists.

In the last part of this thesis, block-scaling coefficients, classified energy and pattern block’s effects are inspected and diagnosed by radiologists.

SU ÜRÜNLERİ TEMEL BİLİMLERİ ANABİLİM DALI

GÖNÜLAL Onur

Tez Adı :Kuzey Ege Derin Deniz (500 – 1500 M) Decapod (Crustacea) Popülasyonu Üzerine Araştırmalar

Danışman : Prof Dr Bayram ÖZTÜRKAnabilim Dalı : Su Ürünleri Temel BilimleriProgramı : Deniz BiyolojisiMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof Dr Bayram ÖZTÜRK

Prof Dr Enis MORKOÇ Prof Dr Gülşen ALTUĞ Prof Dr Sedat YERLİ Doç Dr Melek İŞİNİBİLİR

Kuzey Ege Derin Deniz (500 – 1500 M) Decapod (Crustacea)Popülasyonu Üzerine Araştırmalar

Ege denizi bölgesel konumu, jeomorfolojik yapısı, hidrografik ve ekolojik özellikleri açısından Akdeniz ekosisteminde özel bir yere sahiptir. Bu özel alt ekosistemde yer alan Kuzey Ege’nin biyolojik çeşitliliğin ortaya çıkarılmasına yönelik çalışmalar istenilen düzeyde olmayıp Akdeniz’in az çalışılan kısımlarından biridir.

Bu çalışmanın amacı, Kuzey Ege’nin derin deniz ortamında yer alan dekapod krustase türlerini belirlemek, bu türlerin dağılımı ve biyolojileri hakkında bilgi sahibi olmaktır.

Dekapod krustaseler mevsimlik olarak Kuzey Ege çukurundan 500-1500 m’ler arasında yer alan 32 adet istasyonda yemli kafes avcılık yöntemiyle elde edilmiştir.

Toplamda decapoda ordosuna ait 23 adet tür belirlenmiştir. Bu türler içinden 2 tanesi (Pandalina profundo ve Gennadas elegans) Türkiye’nin Ege Denizi kıyıları için, Monodaeus guinotae ve Odontozona minoica Türkiye decapod faunası için, Acanthephyra (cf) purpurea ise doğu Akdeniz için yeni kayıttır.

Shannon-Wiener tür çeşitliliği indeksinde en yüksek değere (2,136) 800 – 1000 m derinlik aralığında ulaşılmıştır. En yüksek tür sayısı (22 tür) 600 – 800 m derinlik aralığındadır. Bray-Curtis ve MDS analizleri ile bölgeler ve derinlikler arası benzerlik hesaplandığında, 1000 m’den sonra faunanın değişmeye başladığı tespit edilmiştir.

Bu sahalarda yapılacak biyoekolojik ve biyoçeşitlilik çalışmaların ülkemiz balıkçılığına katkı sağlayacağı açıktır.

    

 

Research Studıes On Decapod (Crustacea) Assemblages In The Deep North Aegean Sea (500-1500m)

The Aegean Sea comprises an important part of the Mediterranean ecosystem, due to its geographical location, geomorphological structure and hydrographical and ecological characteristic. Studies about exposing biodiversity of North Aegean Sea located this special sub-ecosystem were not sufficient, North Aegean Sea is one of the least studied part of The Mediterranean Sea.

The aim of this study is to determine decapoda crustacea species in North Aegean deep-sea and to gather biological information and distiribution on the species.

Decapod crustaceans were obtained at 32 stations in the North Aegean trough located between 500-1500 m. by using baited trap seasonally.

A total of 23 species belonging to decapoda order were determined. Two of these species (Pandalina profundo and Gennadas elegans) are new record for the Aegean sea of Turkish coast, Monodaeus guinotae and Odontozona minoica are new to Turkish Decapod fauna and Acanthephyra (cf) purpurea is new record for the Eastern Mediterranean Sea.

Shannon-Wiener index achieved the maximum values (2,136) between 800 – 1000 m. depths contours. The maximum number of species (22 species) was observed in 600 – 800 m depth contours. it was determined similarity between regions and depths by using MDS (multidimensional scaling) and Bray-Curtis similarity index. According to the results fauna began to change after 1000 m depth was identified

Bioecology and biodiversity studies in this areas will contribute our country fishing.

SU ÜRÜNLERİ AVLAMA VE İŞLEME TEKNOLOJİSİ ANABİLİM DALI

ŞAKALAR Ergün

Tez Adı : Işınlanmış Balıkta Doz Tahmininde Kullanılmak Üzere Dna Temelli Moleküler Metodolojilerin Geliştirilmesi

Danışman : Prof. Dr. Sühendan MOLAnabilim Dalı : Avlama Ve İşleme Teknolojisi Programı : İşleme TeknolojisiMezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Sühendan MOL

Prof. Dr. Özkan ÖZDEN Prof. Dr. Olcay HİSAR Doç. Dr. Ali AYDIN Doç Dr. M. Fatih ABASIYANIK

Işınlanmış Balıkta Doz Tahmininde Kullanılmak Üzere Dna TemelliMoleküler Metodolojilerin Geliştirilmesi

Bu çalışmada ışınlanmış balıketlerinin ışınlanıp ışınlanmadığını ve balıketine ne kadar ışınlama yapıldığını tahmin edebilen metodolojilerin geliştirilmesi amacı ile RAPD ve real-time PCR teknikleri kullanılmıştır. Alabalık (Oncorhynchus mykiss) örnekleri gamma cell’de 0,250, 0,500, 1, 3, 5, 7 ve 9 kGy ışınlama dozlarına maruz bırakılmıştır. Işınlanan örneklerden depolanmadan önce ve depolandıktan sonra DNA izolasyonları yapılmıştır. Hem çekirdek DNA hem de mitokondriyal DNA üzerindeki farklı uzunluktaki bölgelere primer tasarlanmıştır. Tasarlanan herbir primer, ışınlanmış örneklerin DNA’larını amplifiye etmede için kullanılmıştır. Mitokondriyal ve çekirdeksel DNA ya ait olan amplikon eğrileri ve bu eğriler arasındaki korelasyonlar elde edilmilştir. 18S RNA geninin 519 bç uzunluğundaki bölgesi en iyi korelasyon değerlerini sağlanmıştır. Bu korelasyon değerlerinden elde edilen standart eğri verileri kullanılarak balık etine uygulanan ışınlama dozu ve her bir dozun DNA’ ya verdiği zarar hesaplanmıştır. Işınlamış balıkların DNA’larında rastgele amplifikasyonlar yapmak için ERP primerleri tasarlandı ve RAPD PCR uygulanmıştır ve amplikonların agaroz jel profilleri çıkarıldı. Ek olarak bu çalışmada geliştirilen moleküler metodolojilerin doğrulamasını yapmak amacıyla ışınlanmış her bir örnekte meydana gelen DNA parçalanmaları Komet Deneyi ile tespit edilmiştir. Sonuç olarak ışınlanmış alabalık etinin kalitatif analizine kolayca imkan verebilen ve uygulanan dozun kantitatif tahminlerinin yapılabildiği iki moleküler metodoloji tasarlanmıştır. Tasarlanan bu metodolojiler yaklaşık 0.5 kGy ddüşük doz uygulamasına kadar ışınlanmış ve üç ay süre ile depolanmış alabalık etlerinin analizlerine imkan sağlamaktadır.

Development Of Dna Based Molecular Methodologıes Use Of Dose Estımatıon In Irradıated Fısh

In this study, RAPD and real-time PCR were used for the development of metodologies that can able to estimate irradiation dose was done and distinguishing between irradiated and non irradiated fish. Trout (Oncorhynchus mykiss) samples were exposed to radiation doses of 0.250, 0.500, 1, 3, 5, 7 and 9 kGy in gamma cell. DNAs were extracted from irradiated samples before and after storage. Primers were designed on regions with different lengths of both nuclear and mitochondrial DNA and each primer was used to amplify DNA of irradiated samples. The amplicon curves of mitochondrial and nuclear DNA and the values of the correlations among the amplicon curves were obtained. 519 bp reagon of the 18S RNA gene on nuclear DNA provided the best correlation values. Radiation doses applied to the fish fillets were estimated using the standard curve data obtained from correlation values, and DNA damage caused by each dose was calculated. ERP primers were designed to make randomly amplifications on the DNA of the irradiated samples, and RAPD PCR was applied and obtained the agarose gel profiles of amplicons. In addition, DNA fragmentation occurring in each dose was determined by Komet test for the purpose of verification of molecular methodologies developed in this study. As a result, two molecular methodologies enabling to easily qualitative analysis of irradiated trout meat and enables quantitative estimations of the administered dose were developed. These methodologies allow the analysis of the trout flesh irradiated and stored for a period of three months up to the dose limit of around 0.5 kGy.

ENFORMATİK ANABİLİM DALI

AYKOL Meriç Merih

Tez Adı : Yazılım Süreçlerini Etkileyen Faktörlerin Belirlenmesine İlişkin Bir Ölçüm ve İyileştirme Modeli ve Uygulaması

Danışman : Doç. Dr. Zuhal Tanrıkulu Prof. Dr. Sevinç Gülseçen

Anabilim Dalı : Enformatik Anabilim DalıProgramı : -Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Zuhal Tanrıkulu

Prof. Dr. M. Erdal Balaban Doç. Dr. Melih Kırlıdoğ Prof. Dr. Meltem Özturan Prof. Dr. Birgül Kutlu Bayraktar

Yazılım Süreçlerini Etkileyen Faktörlerin Belirlenmesine İlişkin Bir Ölçüm veİyileştirme Modeli ve Uygulaması

Yazılım projelerinde kalite, zaman ve maliyet öngörülerinden sapmaya sebep olan faktörlerin belirlenmesi ve erken aşamalarda önlem alınması, projelerin başarısı açısından son derece önemlidir. Yazılım süreçlerine ilişkin nicel analizleri gerçekleştirmek için istatistiksel metotların kullanımı gereklidir. Altı Sigma, istatistiksel araçlar yardımı ile ürün ve süreçlerin sürekli iyileştirilmesini hedefleyen sistematik bir yaklaşımdır.

Bu çalışma ile hedeflenen, Altı Sigma yaklaşımının yazılım süreçlerine uygulanması yöntemi ile, yazılım projelerine ait başarı göstergelerini ölçülebilir hale getirerek, yazılım süreçlerine etki eden faktörleri kontrol edecek bir model oluşturmaktır. Oluşturulan model ile henüz planlama aşamasındayken yazılım projelerinin başarısını etkileyen faktörler analiz edilerek, projeye ait başarı düzeyinin öngörülmesi ve ortak bir birimle ifade edilmesi hedeflenmiştir.

Çalışmada Altı Sigma DMAIC yaklaşımı yazılım süreçlerine uygulanmıştır. Literatür taraması ile proje başarı göstergeleri belirlenmiştir. Literatür taraması, odak grup çalışması ve bir anket çalışması ile proje başarısını etkilediği düşünülen faktörler belirlenmiştir. Sonrasında uzman görüşü alınarak belirlenen faktörler için ağırlıklandırma çalışması yapılmıştır.

Dört farklı kuruluşa ait 48 yazılım projesi analiz edilerek, yazılım süreçlerini etkilediği düşünülen faktörlerin üretilen yazılımın hata yoğunluğu, proje süresine uyum ve proje kaynak planına uyum olarak belirlenen temel proje başarı göstergelerine olan etki düzeyleri incelenmiştir. Üç bağımlı değişken ile bağımsız değişkenler arasındaki ilişki çoklu regresyon analizi ile karakterize edilmiştir. Altı Sigma toplam süreç verimliliği kavramından hareketle bağımlı değişkenlerin performansı ile toplam proje başarısını ifade edecek şekilde bir model oluşturulmuştur.

Oluşturulan model ile henüz planlama aşamasındayken projelerin başarısını etkileyen faktörler analiz edilerek, projeye ait başarı düzeyini ortak bir ölçüt ile öngörmek ve ifade etmek mümkün olacaktır. Bu sayede nicel süreç iyileştirme yöntemlerini uygulamak isteyen yazılım organizasyonları için de bir örnek ve yol haritası oluşturulmaya çalışılmıştır.

A Measurement and Improvement Model for Determining The Factors Affecting Software Processes and Its Application

Determining the factors that cause deviation from the estimated quality, time, and cost, and taking appropriate actions at an early stage is extremely important for the success of software projects. It is necessary to use statistical methods in order to carry out the quantitative analysis of software processes. The Six Sigma is a systematical approach, which aims continuous improvement of products and processes with the aid of statistical tools.

The aim of this study is to create a model to control the factors affecting the software processes by getting performance indicators of software projects into a measurable form with the application of Six Sigma approach to software processes. While still in the planning phase, through analysing the factors that affect the success of software projects using the model created, predicting the project's success level and describing it in an accepted unit has been targeted.

Throughout the research, the Six Sigma DMAIC approach has been applied to software development processes. The project success indicators have been identified with the literature review. The factors that are considered to have an influence on the project success have been hypothesised, via working with focus groups, doing a literature review and a survey. Afterwards, a weighing work for the determined factors has been carried out by consulting to an expert.

Analyzing 48 software projects from four different institutions, impact levels of the factors that are supposed to affect software processes on the main project success indicators have been inspected. The relation amongst three dependent variables and independent variables was characterized using multiple regression analysis. Using the Six Sigma concept of total process improvement, a model that will describe total project success with dependent variables has been created.

With this model, it will be possible to predict and express success levels of new projects with a common measure at the planning phase of the project. This way, an example and a road map is obtained for the organisations willing to apply the quantitative process enhancement method.

DÖNMEZ Necati

Tez Adı :İş İstihbarat Sistemleri ve Bir UygulamaDanışman :Prof. Dr. Sevinç GÜLSEÇENAnabilim Dalı :EnformatikProgramı :-Mezuniyet Yılı :2013Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. Sevinç GÜLSEÇEN

Prof. Dr. Erdal BALABAN Prof. Dr. Aytül ERÇİL Doç. Dr. Cem SÜTÇÜ Doç. Dr. Zuhal TANRIKULU

İş İstihbarat Sistemleri ve Bir Uygulama

İşletmelerde karar verme yönetim biliminin yıllardır üzerinde durduğu konulardan biridir. Kurumsal ya da küçük ve orta boy işletmelerde veya kamu kurum veya kuruluşlarında, kısacası, kâr amacı güden veya gütmeyen örgütlerde, veri, bu bağlamda değerli bir kaynak olarak öne çıkmaktadır. Veri, kendisinde saklı anlamı yakalamak bakımından önemini hiç kaybetmemiştir; tersine, rekabet kızıştıkça ve veri hacmi devasa boyutlara ulaştıkça bu önem daha da artmıştır. Ne var ki kullanıcının veriye erişimde iki temel sorunu vardır: karmaşık teknik yapı ve başarım. İş İstihbarat sistemleri, sahip olduğu yeteneklerle, bu iki temel soruna çözüm olarak ortaya çıkmıştır. Bu sistemler "veri"den "enformasyon", "enformasyon"dan "kavrayış" kazandırarak başarımı yükseltmede ve doğru, zamanlı ve etkin kararlar almada kullanıcıyı desteklemektedir.

Tez metninin giriş bölümünde, enformasyon teknolojisinde ve işletmelerin enformasyon teknolojisi kullanımında veri patlaması ve yönetimi ile ilgili gelişmeler ve eğilimler araştırma bulguları ışığında gözden geçirilmiş; hareket esaslı sistemler ile analiz esaslı sistemlerin temel niteliklerine ve karşılaştırmasına yer verilmiştir.

Daha sonraki bölümlerde işlemsel sistemler bağlamında Çevrim-İçi Hareket İşleme sistemleri, İlişkisel Veri Tabanı Yönetimi Sistemleri ve Yönetim Enformasyon Sistemleri; karar destek sistemleri bağlamında işletme yönetiminde karar verme, Karar Destek Sistemleri, Üst Yönetim Enformasyon Sistemleri; kendi bağlamlarında da Veri Ambarlama, Çevrim-İçi Analitik İşlem ve çok boyutlu analiz teknikleri ile ilgili literatür taraması yer almaktadır.

İş İstihbaratıyla ilgili literatür taraması bölümünde ise İş İstihbarat sistemlerinin ortaya çıkışına ve "Business Intelligence" teriminin anlamı ve Türkçe karşılığının irdelenmesine yer verilmiş; İş İstihbarat sistemlerinin olmazsa olmaz nitelikleri belirlenmeye çalışılmıştır. Daha sonra yazılım seçiminde gözetilecek hususlara değinilmiş; Çevik Yazılım Geliştirme Yöntemleri üzerine genel bir giriş yapılarak temel değerleri ve ilkeleri ile Ekstrem Programlama ve Scrum üzerinde durulmuştur. Ardından, literatür taramasıyla varılan bulgular değerlendirilmiştir. Literatür taraması yapılırken dolaylı referanslarla yetinilmeyip mutlaka ilk kaynağa ulaşma ilkesiyle hareket edilmiştir.

Uygulama bölümünde bir kamu hastanesinin enformasyon sisteminden hareketle, Çevik Yazılım Geliştirme Yöntemi kullanılarak bir İş İstihbaratı uygulamasının geliştirilme süreci işlenmiştir. Bu bölümde Çevik Yazılım Geliştirme Yöntemi kullanılmasının gerekçeleri ortaya konmuş, uygulama modeli ve uygulama adımları anlatılmıştır. Geliştirilen uygulamanın yetenekleri hiyerarşik analiz, eşleşik analiz ve kullanıcı dostluğu bakımından örneklerle irdelenmiş; uygulama bulguları anlatılmıştır.

Tartışma ve sonuç bölümünde ise varılan bulgular ve yeni eğilimler çerçevesinde karşılaştırma ve değerlendirmeler sunulmuştur.

Business Intelligence Systems and an Application

Decision making in business is one of the issues which management sciences have been dealing with for many years. In the enterprises and small and medium businesses or in the public organizations, in short, in the profit or non-profit organizations, data in that context is becoming prominent as a valuable resource. Data has never lost its importance in terms of capturing the hidden meaning in itself; on the contrary, this importance has risen due to growing severity of competition and growing volume of data. But users have been having two basic problems to access data: complicated technical structure and performance. Business Intelligence systems have arisen as the solution for these problems because of their capabilities. These systems support business users for making accurate, timely and efficient decisions and raising performance by yielding insight from information.

In the introduction chapter of the study, the tendencies in information technology and its usage by business related to data explosion and data management have been reviewed in light of research findings. The fundamental characteristics and comparisons of transactional systems and analysis based systems are also covered.

In the succeeding chapters literature on Transaction Processing Systems, Relational Data Base Management Systems, decision making in business organizations, Decision Support Systems, Executive Information Systems, OLAP and multidimensional analysis techniques has been reviewed.

In the subsequent chapter, the Business Intelligence literature survey, emergence and definitions of the Business Intelligence term and its Turkish meaning have been investigated from different aspects. It has been tried to determine the sine qua non characteristics for the Business Intelligence systems. Then a general introduction to the Agile Software Development Methods has taken place and the fundamental values and principles in "Manifesto for Agile Software Development" and Extreme Programming and Scrum have been reviewed. The literature findings have been summarized in another chapter. While conducting the literature review it has been considered as a principle to reach the original source instead of having been satisfied with indirect references.

Developing process of the Business Intelligence application using Agile Software Development Method based on a public hospital information system is studied in the application chapter. The reasons for selecting the Agile Software Development Method, application model and application steps have been explained. The capabilities of new application in terms of hierarchical analysis, associative analysis and user friendly interface have been evaluated and the application findings have been summarized.

In the context of the findings that have been reached and new tendencies, discussions, comparisons and judgements have been involved in the conclusion chapter.

  

ŞİMŞEK İrfan

Tez Adı : Eğitimde Ölçme ve Değerlendirme Kriterlerine Uygun Web Tabanlı Uzman Sınav Sistemi Geliştirilmesi

Danışman : Prof. Dr. M. Erdal BALABANAnabilim Dalı : EnformatikProgramı : Mezuniyet Yılı : 2013Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. M. Erdal BALBAN

Prof. Dr. Aytekin İŞMAN Prof. Dr. Hülya ÇALIŞKAN Doç. Dr. Zuhal Tanrıkulu Doç. Dr. Ahmet ESKİCUMALI

Eğitimde Ölçme ve Değerlendirme Kriterlerine Uygun Web Tabanlı Uzman Sınav Sistemi Geliştirilmesi

Bu çalışmanın amacı; soruların bilişsel düzeylere göre kategorize edildiği, madde güçlük ve madde ayırt ediciliklerinin otomatik olarak hesaplanarak zorluk düzeylerinin yapıldığı, sınav esnasında kişinin soruları cevaplama durumuna göre soru düzeylerinin otomatik belirlendiği, hem sınıf ortamında hem de dijital ortamda kişiye özgü sınav yapabilecek bir modülün hazırlanması ve etkinliğinin sınanmasıdır. Bu tez çalışması kapsamında geliştirilen Web Tabanlı Uzman Sınav Sistemi sayesinde öğrencilerin öğrenmelerinin etkili bir şekilde ölçülebilmesini sağlayan, eğitimde ölçme ve değerlendirme kriterlerine uygun sorular hazırlanabilmektedir. Hazırlanan bu sorular kullanılarak sınav formlarının oluşturulması mümkün olabilmektedir. Web Tabanlı Uzman Sınav Sistemi, öğrenciye ait veriler ile öğrencinin sistemle olan etkileşimi sonucundaki verileri kayıt altında tutmakta ve buradan elde edilen bilgiler doğrultusunda, öğrencinin bilgi seviyesini ölçmede kullanılacak soruları ve sistemin çalışma sırasını belirlemektedir. Ayrıca bu sistem, zaman içinde değişen ihtiyaçlara ve öğrenci özelliklerine göre kendini geliştirebilmekte ve güncel duruma göre kendini uyarlayabilmektedir. Bu amaca ulaşmak için Öğretim İlke ve Yöntemleri dersi seçilmiş, dersin hedef ve kazanımlarına uygun sınav soruları hazırlanmıştır. Hazırlanan sınav soruları pilot çalışmanın yapıldığı bu dersi alan 205 öğrenciye uygulanmıştır. Pilot uygulama sonrasında madde analizleri yapılmış ve sonrasında gerçek uygulama yapılmıştır. Bunlara ek olarak, Moodle çevrimiçi sınav sistemi kullanılarak bir sınav formu ve herhangi bir sistem kullanılmadan öğretim elemanı tarafından oluşturulmuş bir sınav formu olmak üzere iki sınav formu hazırlanmıştır. Hazırlanan üç sınav formunun, Eğitimde Ölçme ve Değerlendirme kriterlerine uygun soru hazırlama ve sınav formu oluşturmada etkili bir araç olup olmadığını belirleyebilmek amacıyla araştırmacı tarafından 17 maddelik anket formu geliştirilmiştir. Geliştirilen bu anketin soruları Eğitimde Ölçme ve Değerlendirmede sınav hazırlama kriterleri ve ölçme aracında bulunması gereken nitelikler baz alınarak oluşturulmuştur. Öğretim elemanlarından hazırlanan sınav formları üzerinde eğitimde ölçme aracında bulunması gereken nitelik unsurları uyarınca görüşlerini 1 ile 6 arasında puanlamaları istenmiştir. Ayrıca, nicel verileri güçlendirmek için aynı öğretim elemanları ile yarı yapılandırılmış görüşme formu kullanılarak görüşmeler yapılmış, öğretim elemanlarından Uzman Sınav Sistemi’ni ve bu sistemde kullanılan Uzman Ajan ve bireylerin etkileşimde olduğu bir soru hazırlama ortamını değerlendirmeleri istenmiştir. Araştırmanın nicel analizi “SPSS 21 for MacOS X” paket programı ile yapılmış ve maddeler bağımlı örneklem varyans analizi ile incelenmiştir.

Araştırmanın bulguları; ölçme aracında bulunması gereken nitelikler açısından diğer sınav formlarına göre Uzman Ajan ve bireylerin etkileşimde olduğu Uzman Sınav Sistemi kullanılarak hazırlanan sınav formu lehine hakem değerlendirme puanları arasındaki farkın anlamlı olduğunu göstermiştir.

Development of a Web Based Intelligent Examination System According ToMeasurement and Evaluation Criteria in Education

The aim of this study is to prepare a module and to test the effectiveness of the module which categorizes the questions with respect to the cognitive levels, determines the difficulty levels by calculating the related data of item difficulty and item discrimination, automatically tunes the difficulty levels of the questions with reference to the answers given in the process of the exam, and provides person-specific exams both in the classroom and digital environment. The Web-Based Intelligent Examination System developed within the scope of this study makes it possible to prepare questions compatible with the assessment and evaluation criteria in education enabling the measurement of the level of actual learning of the students. By utilizing the prepared questions it would be possible to generate exam forms. The Web-Based Intelligent Examination records the data belonging to the students and the data as a result of the student-system interaction, and can determine the operation order of the system and the questions to be used to evaluate the knowledge level of the student in the light of the information obtained from the records. In addition, this system can improve itself according to the changing needs and student characteristics in due course and adapt itself to the current situation. To achieve its goals, Principles and Methods of Teaching course was selected and exam questions were prepared in line with objectives and achievements of the course. The exam questions were applied to 205 university students all of whom attend the course which was determined as the pilot study. Afterwards, item analyses were finalized and the actual application was completed. In addition, two exam forms, one as Moodle online examination system and the other as a traditional sample without using any specific system were prepared and expert opinions were asked. A questionnaire form including 17 items was prepared by the researcher was improved to determine if these 3 exam forms at present were effective means to prepare appropriate questions with regard to the criteria of Testing and Assessment in education and construct an exam form. The questions were developed by taking the exam preparation criteria in testing and assessment in education and qualities which testing tool was required to have into consideration. Instructors were asked to express their opinions by scoring ranging from 1 to 6 regarding the quality constituents an exam form is to have as an assessment tool in education. Quantitative analysis of the research was completed by utilizing the packet program “SPSS 21 for MacOS X” and items were examined via dependent sample variant analysis.

The results indicated that there was a significant difference between the referee evaluation scores in favor of the exam form, which was prepared by using the Intelligent Exam System in which Expert Agent and individuals interact, comparing the other exam forms according to the qualities that a testing tool is required to include.