Fen Bilimleri Enstitüsü Tez Koleksiyonu
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Güncel Gönderiler
Öğe Plasmonic biosensor design and alternative plasmonic materials(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Saatçioğlu, Erhan; Kurt, Hasan; Yüce, MeralLight-matter interaction is the one of the most important and studied topic in time dependent quantum mechanic especially for description of spectroscopy. Light matter interaction can be described in two ways. First one is classic way which explains as ligh-matter interactions are the outcome of the charged particles interaction with oscillating electromagnetic field. Second one is quantum mechanically which explain as coupling of quantum states of the matter with light fields. This thesis focuses on a field of light matter interactions called Plasmonics. Plasmonics can be described as manipulation of light at certain frequencies along different interfaces such as metal-dielectric, metal-insulator in nanometric scale. These interactions are investigated with different technologies like surface plasmon resonances, localized surface plasmon resonances, extraordinary optical transmission, and surface lattice resonance. These four technologies have their own advantages and disadvantages which makes them suitable for different applications. In the field plasmonics mostly used materials are gold and silver due to their high DC conductivities and small ohmic losses. Nevertheless, optical frequencies requires another feature related to interband transition which occurs when an electron moves to fermi surface or empty conduction band. Also, nanofabrication of gold and silver have some challenges like morphological changes. These challenges and features of light make scientist to find new materials to use in plasmonics field. Metals like copper, aluminum, titanium, nickel, platinum also metal nitrides like titanium nitride, zirconium nitride are studied as candidates to replace gold and silver in the field of plasmonics. Inside these materials' aluminum, titanium nitride, hafnium nitride and zirconium nitride are chosen and studied to compare with gold and silver. Parameters used to compare these materials are surface sensitivity, thickness of the nanohole, radius of the nanohole, different substrates and period of the nanoholes. Nanoholes are constructed using simulation software for each of the material and each of the parameter. Simulations were made results are extracted and investigated via excel and Origin.Öğe Development of anti-cancer nanoformulations by incorporation of water-insoluble natural bioactive agents into lipid-based drug delivery systems(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Karroum, Reem; Üçışık, Mehmet HikmetBroccoli is a well-known and highly consumed vegetable around the world, it falls into the cruciferous category, which is proven to be effective against breast, skin, and prostate cancers. This anti-cancer property stems from the presence of sulforaphane within the broccoli. In this study, we aim to investigate this cancer chemo-preventive feature by encapsulating sulforaphane within a lipid-based drug delivery system known as emulsomes. We started our experiment by synthesizing blank emulsomes, followed by sulforaphane-emulsomes formulation. The first part of this project contained the characterization techniques which included: zetasizer to investigate the size (246 nm) and the potential (-22.5 mV) of the samples, then microscopy analysis took place, both SEM and CLSM to show the uniformed spherical structure, followed by HPLC quantification studies to obtain the sulforaphane's concentration in the emulsome (288 µM). The focus of the second section was on cell culture research; MCF-7 cell lines were proliferated for three days before being employed for investigations on cell viability. Later, the MTT test was used to conduct the investigations. The results were then examined revealing a 60, 57, and 56% cell viability after the passage of 24, 48, and 72 hours, respectively. To confirm that sulforaphane-emulsome has no harmful effects on healthy epithelial cells, the same process was then applied to the control group of MCF10A healthy cell lines, obtaining 85, 82, and 80% cell viability values after 24, 48, and 72 hours, respectively. To further affirm sulforaphane's anti-cancer effect, apoptosis studies were carried out by performing flow cytometry, which further proved the induction of early apoptosis (~30%) when 10uM of sulforaphane-emulsome was administrated. The obtained data were sufficient to prove the efficacy of sulforaphane-loaded emulsomes, which provided insight for various future ideas and further studies that could be done to investigate the various properties of sulforaphane. For example, it can be tested for its genetic pathway and various effect on different cancer types.Öğe Mechanical analysis of spinal implants in patients with adolescent idiopathic scoliosis(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Akıncı, Saliha Zeyneb; Arslan, Yunus ZiyaSpinal instruments have been employed to facilitate the fusion processes in spinal surgeries and correct the misalignment of the spine. In spinal fusion, the compressive biomechanical forces applied to the models also affect the adjacent segments of the model. Thus, the surgical adjustments of the spinal implants can lead to spinal disorders like adjacent segment disease. This study is focused on the investigation of the biomechanical effect of a fixed pedicle screw implant system on the lumbar spine models. First of all, the functional spinal unit model was reconstructed from computed tomography scan data of an adolescent idiopathic scoliosis patient. The second (L2) and third lumbar (L3) vertebra, two facet joints, an intervertebral disc, and the corresponding ligaments were all constructed in this study. A titanium screw fixation system was used to investigate the stress analysis on the L2-L3 lumbar model. 500 N compressive load and a moment of 8 Nm were applied to the L2-L3 models with and without the screw fixation systems. According to the results, it was concluded that the existence of the fixed implant system allowed for the transmission of the applied compressive loads to the screws and rods in the model in four directional movements including extension, lateral bending, axial rotation, and flexion. Also, by stabilizing the model, the von Mises stress values were decreased with the implanted system. The results showed that the top surface of the upper vertebra (L2) was the most affected region, especially in flexion and lateral bending under loading conditions. Additionally, the pedicles of the lumbar vertebrae indicated that these regions were the most affected parts in axial rotation and extension movements. Therefore, the results showed that the fixed implant system provided the maintenance of the model and decreases the stress distribution on the adjacent components, especially on the (L2-L3) intervertebral disc of the model. Secondly, the L2-L5 lumbar model was also constructed with all the relevant spinal components in this study. The CT scan data was the same as used for the previous model. The finite element model is constituted of four lumbar vertebrae, three intervertebral discs, six facet joints, and the spinal ligaments. The axial compression force was 800 N and the applied moment was kept at 10.6 Nm. The material properties of the spinal implants that were inserted into the L2-L5 model, were compared for titanium and polyether ether ketone (PEEK) materials. Under the loading conditions, the L2-L5 lumbar model showed the stress distributions especially on the intervertebral discs and pedicle screw implant systems both for the titanium and for the PEEK-based spinal implants. To understand the effects of the adjacent segment disease like the previous L2-L3 model, the intervertebral disc structures of the L2-L5 model were investigated. According to the comparison results of these two fixation systems, the von Mises stress distribution values were decreased to a certain value with the fixed-based implanted system. And also, the PEEK-based system led to lower total deformation and equivalent stress distribution. The lower stress values of this situation were recorded especially on the L3-L4 and L4-L5 intervertebral discs of the model.Öğe Natural language processing analysis of comments about education on twitter during the COVID-19(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Polatlı, Lütviye Özge; Tozan, Hakan; Karadayı, Melis AlmulaThe emergence of COVID-19 has caused people to be unable to live their daily activities, travel, work and social interactions. Like many other sectors, students, and educators around the world face serious problems in the education sector. Therefore, to limit the impact of COVID-19 and prevent its spread, educational institutions have closed schools and moved their academic activities to online platforms. The online education process has been met with concern by students, teachers, and parents. In this process, studies in the field of Twitter application, which classifies these concerns using Natural Language processing method and where people can share their comments and thoughts without hesitation, have increased rapidly. Twitter, the popular social media program, has 500 million users worldwide. In the digital age, as the internet allows ideas to circulate faster, many true, false and hate speech ideas are also circulating rapidly. Twitter has become a tool for disseminating news and discussing opinions and comments on world events. During the COVID-19 pandemic, many false information, hate speech, and tricks to scare the society have emerged. Curfew, obligation to wear a mask, working at home, disruptions in education, etc. It has caused people to experience an explosion of emotions on social media. The purpose of the study is to analyze the comments people make on Twitter about distance education during the COVID-19 process. The word clouds created about education were analyzed with the support of Twitter data. Tweets sent between August 1, 2020, and October 1, 2021, through the Octoparse program were analyzed. In general, while students are happy that working from home is comfortable and accessible, they are faced with problems such as difficulty in time management at home and lack of social life. Families believe that teachers will take the necessary importance in face-to-face classes and provide students with a healthy environment. In future studies, the study can be created and looked at separately for primary school high school and university students and the study can be detailed. As a result, in line with this study, while students are generally happy that working from home is comfortable and accessible, they face problems such as time management and lack of social environment at home. In line with this study, it is aimed to contribute to the literature on the transfer of education in the field of natural language processing to the online platform. The results of the application carried out within the scope of the thesis can guide the future studies by presenting a model to the education policy makers and related researchers in the COVID-19 process.Öğe Hasta güvenliği kültürü boyutlarının çok kriterli karar verme yöntemi ile değerlendirilmesi(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) İşler, Merve; Karadayı, Melis Almula; Tozan, HakanSağlık hizmeti sunumunda tıbbi hatalardan kaynaklanan ölümler hasta güvenliği kavramını beraberinde getirmiştir. Hasta güvenliğini sağlık hizmetinin hastaya zarar vermeden sağlanması olarak tanımlamak mümkündür. Hasta güvenliğinin sağlanabilmesi için alınabilecek en temel önlemlere yönelik hasta güvenliği hedefleri Joint Commission International (JCI) tarafından geliştirilmiştir. Hasta güvenliği hedeflerinin etkin olarak sağlanması tıbbi hataların meydana gelmesinin önlenmesinde büyük bir öneme sahiptir. Bir sağlık kuruluşunda hasta güvenliği hedeflerinin etkin bir şekilde sağlanması kurumun güvenlik kültürünün sürekli geliştirilmesi ve iyileştirilmesi ile mümkündür. Bu ancak kurum çalışanlarının hasta güvenliği hedeflerine uyumunun sadece teorik bilgi ile sınırlı kalmadan bir davranış haline getirebilmesi ve bir kültür olarak benimseyebilmeleri ile sağlanabilir. Hasta güvenlik kültürünün kurum çalışanları tarafından davranış / kültür haline getirilebilmesi ve bu doğrultuda sürekli iyileştirmeye yönelik uygulamaların hayata geçirilebilmesi hasta güvenlik kültürünün değerlendirilmesi ihtiyacını beraberinde getirmiştir. Bu çalışma kapsamında, özel bir üniversite hastanesinde çalışanların hasta güvenliği konusundaki algılarının objektif bir şekilde değerlendirilebilmesine yönelik çok kriterli karar verme yönteminden yararlanılmıştır. Hasta güvenliği kültürünün değerlendirilmesine yönelik yapılan çalışmaların sadece frekans analizine yönelik olması değerlendirme sürecinde "Her boyut aynı öneme mi sahiptir?" sorusunu beraberinde getirmiştir. Birçok alanda kullanılan ve sağlık hizmetlerinde de daha çok sağlık teknolojisi değerlendirme çalışmalarında kullanılan çok kriterli karar verme yönteminin hasta güvenliği kültürünün değerlendirmesinde de uygulanabileceği fikri ortaya çıkmıştır. Böylece hasta güvenliği kültürünün değerlendirmesinde kullanılan boyutların önem dereceleri belirlenmiş ve kurumun hasta güvenliği kültürü bu önem derecelerine göre daha objektif bir şekilde gözden geçirilebilmiştir. Bu doğrultuda 5 sağlık profesyoneline hasta güvenliği kültürü anketinde yer alan soruların ve boyutların birbirlerine göre önem derecelerinin belirlenebilmesine yönelik uzman görüşlerine başvurulmuştur. Uzman görüşlerinden elde edilen veriler SWARA (Stepwise Weight Assessment Ratio Analysis) yöntemi kullanılarak hasta güvenliği kültürünün değerlendirmesinde kullanılan soruların ve boyutların ağırlıkları belirlenmiştir. Uzman görüşleri doğrultusunda elde edilen ağırlıklar ve hasta güvenliği anketinden elde edilen sonuçlar hasta güvenlik kültürü indeksinin hesaplanmasında kullanılmıştır. Çalışma sonucunda hasta güvenliği kültürünün değerlendirilmesine farklı bir bakış açısı getirilerek iyileştirmeye açık süreçlerin daha objektif bir şekilde belirlenebilmesi ve bu doğrultuda hasta güvenlik kültürünün sürekli geliştirilmesine katkı sağlayacak uygulamaların hayata geçirilebilmesi amaçlanmıştır.Öğe Aksolotl kol rejenerasyonu alanında mikrobiyota ve transkriptom verisinin madenciliği vasıtasıyla yeni aday biyobelirteçlerin keşfi(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Öğdür, Muhammed Mustafa; Kök, KıvançSon zamanlarda transkriptom ve mikrobiyota profillerini daha etkili ortaya çıkarabilen Yeni Nesil Dizilimi teknolojisinin yaygınlaşması rejenerasyonda mikrobiyotanın ve transkriptomun rolüne dikkat çekmektedirler. İntegratif yaklaşım ilgili rejenerasyon veri setlerinin madenciliği için yeni bir fırsat taşımaktadır. Konuyla ilgili artan literatüre rağmen bakterilerin yara iyileşmesine etkisi ve bunun altında yatan moleküler mekanizmalar hala tam anlamıyla bilinmemektedir. Özellikle hangi bakteri türlerinin ve mRNA'ların bu biyolojik süreçte biyobelirteç ve modülatör olarak kullanılabileceği konusu heyecan uyandırmakla beraber hala aydınlatılmayı beklemektedir. İnsan üzerindeki çalışmalara ek olarak, rejenerasyon alanında giderek daha kullanışlı bir model organizma olan Aksolotl (Ambystoma mexicanum) rejenerasyon konusunda tamamlayıcı bilgiler ve kritik ipuçları sunmaktadır. Bir su semenderi olan aksolotl, rejenerasyon alanında popüler olan omurgalı model organizmalar arasındadır. Aksolotl neotenik özelliğe ve son derece yüksek bir rejenerasyon potansiyele sahiptir. Sahip olduğu yüksek rejenerasyon kapasitesi sayesinde bir hasar olması halinde uzuvlarını (kollarını ve ayaklarını), kuyruklarını, iç organlarını ve merkezi sinir sistemini (beyin ve omuriği) eski fonksiyonel özelliklerini gösterecek şekilde yenileyebilmektedirler. Bu biyoinformatik çalışma aksolotl uzuv rejenerasyon sürecine yeni bakış açısı kazanmaya ve bu alandaki biyobelirteç eksikliğini gidermeye yönelik bir adım olarak tasarlanmıştır. Bu doğrultuda daha önce aksolotl araştırmalarından yayınlanmış bir mikrobiyota ve bir transkriptom veri seti seçilmiş ve erişilmiştir. Bu çalışmada bu iki veri setinin ayrı ayrı analizi tekrar gerçekleştirilmiştir. Böylece ileri makine öğrenmesi yöntemlerle söz konusu verinin madenciliği yapılmıştır ve yeni bulgulara ulaşılmıştır. Çalışmada, aksolotl kol rejenerasyonun üç ana aşamasında (yani sırasıyla yara iyileşmesi, blastema gelişmesi ve yeniden geliştirme) rejenerasyon bölgesindeki mikrobiyom ve transkriptom dinamiği araştırılmıştır. Bu çerçevede mikrobiyom ile transkriptomdaki değişimler detaylı bir şekilde incelenmiş ve yeni aday biyobelirteçler keşfedilmiştir. Boyut indirme tekniğiyle denetimsiz makine öğrenimi uygulanarak örneklerin gruplandırılması araştırılmıştır. Bu analiz ile her iki veri çeşidinde örneklerin rejenerasyon fazına göre gruplandığı gözlemlenmiştir. Gruplar arasındaki karşılaştırma sonucu istatiksel olarak anlamlı olarak seviyeleri değişen bakteriler ve mRNA'lar tespit edilmiştir. Bu anlamlı listeler yeni aday biyobelirteç listeleri olarak değerlendirilebilir. Ayrıca mikrobiyom verisine Rastgele Orman yöntemine dayalı denetimli makine öğrenmesi uygulanarak önemli tahmin edici özelliğe sahip öznitelikler saptanmıştır. Belirlenen yeni aday microbiyal ve mRNA biyobeliteçleri ileride insan yara iyileşmesi çalışmalarında araştırılabileceği belirlenmiştir. Gelecek çalışmalarda bu yeni belirteçlerin validasyonu ve fonksiyonel karakterizasyonunun yapılması gerekmektedir. Neticede bu çalışma yenilikçi ve özgün bir yaklaşım kullanarak rejenerasyon alanındaki ilerlemeye katkı sağlamaktadır. Uzun vadede temel bilim alanında elde edilen bu tür bulguların yenilikçi translasyonel çalışmalar sayesinde tedaviye dönüşmesi beklenmektedir.Öğe Bir akılcı antibiyotik uygulaması ve uygulama sonrası kullanım tahmini(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Dikkaya, Seher; Tozan, Hakan; Karadayı, Melis AlmulaAntibiyotiklerin kontrolsüz kullanımı insanların sağlıklı yaşamı ve yaşam kalitesi üzerinde birtakım sorunlara yol açmaktadır. İstenmeyen sonuçların yok edilmesi amacıyla profilaktik antibiyotik kullanımları için sağlık kuruluşlarının birtakım politikalar geliştirmesi ve aksiyon almaları gerekmektedir. Profilaktik antibiyotiklerin akılcı kullanımlarının sağlanması adına OECD, Dünya Sağlık Örgütü ve Türkiye İlaç ve Tıbbi Cihaz Kurumu gibi ulusal ve uluslararası sağlık otoriteleri tarafından kullanım oranlarını konu edinen pek çok rapor yayınlanmıştır. Gerçekleştirilen bazı çalışmalarda profilaktik antibiyotik kullanım miktarları ele alınırken, bazılarında tahmini direnç oranlarını ya da akılcı ilaç kullanımında beş yıllık stratejik planlama üzerinde detaylı değerlendirme yapılmıştır. Tüm çalışmaların ortak amacı profilaktik antibiyotiklerin akılcı kullanımı ile hasta güvenliğinin ve maliyet verimliliğinin sağlanabilmesidir. Antibiyotiklerin akılcı kullanımı uygun antibiyotiğin, uygun zamanda, uygun miktarda, uygun uygulama yolu ve uygun maliyetle kullanılması olarak tanımlanmaktadır. Bu çalışma kapsamında, özel bir üniversite hastanesinde hekimler tarafından istemi yapılan profilaktik antibiyotiklerin, Enfeksiyon Hastalıkları Uzmanı konsültasyonu olmadan kullanımının sınırlandırılması ve bu sınırlandırma sonrasındaki kullanım oranlarının tahmin edilmesi hedeflenmiştir. Geleceğe dair tahminler tespit edilen sorunları azaltılamayacak olsa da sorunlara karşı alınacak önlemlerin belirlenebilmesine imkan sunar. Gerçekleştirilen uygulamada profilaktik antibiyotik kullanım oranları Dünya Sağlık Örgütü tarafından geliştirilen ve dünya çapında kabul görmüş DDD/ATİ yöntemi ile hesaplanarak elde edilmiştir. Hastane bünyesinde uygulanan konsültasyon gerekliliği politikasının profilaktik antibiyotik kullanım oranlarının azaltılması açısından katkı sağlayıp sağlamayacağı hususu irdelenmek istenmiştir. Elde edilen veriler geçmişe ait veriler olması nedeniyle ve geleceğe dair tahmin çıktısı alınmak istenmesi nedeniyle zaman serisi tahmin yöntemleri tercih edilmiştir. Bu doğrultuda, zaman serisi yöntemlerinden Otoregresif Entegre Hareketli Ortalama (Autoregressive Integrated Moving Average-ARIMA) yöntemi kullanılarak gelecek yılın kullanım oranları tahmin edilmiştir. Çalışmada kullanılan ARIMA tahmin modellerinin uygunluğu sorgulanmış ve hata oranları kabul edilebilir seviyede olan tahmin değerleri elde edilmiştir. Model çıktıları üzerinden MAPE, R2 ve AIC değerleri değerlendirmeye tabii tutulmuştur. Gelecek yıl için tahmin edilen veriler üzerinden değerlendirme yapıldığında uygulanan konsültasyon gerekliliği politikasının profilaktik antibiyotik kullanım oranlarının azaltılmasında başarılı olacağına karar verilmiştir.Öğe Yoğun bakım ünitelerinde bulunan klinik alarm sistemlerinin risk değerlendirmesi: Özel bir üniversite hastanesinde uygulama(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Yalçın, Gül; Karadayı, Melis AlmulaHasta güvenliği; sağlık kuruluşunda hasta bakım ve tedavi sürecindeki hataların önlenmesi ve hataların neden olduğu hasta zararlarının azaltılması olarak tanımlanmaktadır. Dünyada yatarak tedavi alan her on hastadan birinin bakım ve tedavi sürecinde zarar gördüğü tahmin edilmektedir. Bu yüzden sağlık kuruluşlarında hasta güvenliğine çok önem verilmektedir. Sağlık kuruluşlarında birçok yüksek riskli işlem ve alan bulunmaktadır. Yoğun bakım üniteleri sahip olduğu donanım ve verilen hizmetler bakımından sağlık kuruşlarında yüksek riskli alan olarak kabul edilmektedir. Yoğun bakım üniteleri, yaşamsal fonksiyonları bozulan veya azalan hastaların tedavi edilerek takiplerinin yapıldığı alanlardır. Yoğun bakım ünitelerinde, hastaların yaşam desteğinin sağlanması ve izlenmesi amacıyla birçok tıbbi cihaz bulunmaktadır. Tıbbi cihazlar hastaların klinik durumlarındaki değişiklikler ve bakımını olumsuz yönde etkileyecek koşullar hakkında bakım sağlayıcılara bilgi vererek oluşturduğu görsel ve sesli klinik alarmlar sayesinde hastanın durumundaki değişiklik hakkında uyarmaktadır. Klinik alarmların temel amacı hasta bakımını iyileştirmektir. Klinik alarmlar yoğun bakım ünitelerinde birçok cihaz tarafından üretilmektedir. Sağlık hizmetlerinin kalitesini ve güvenliğini arttırmaya odaklanmış önemli kuruluşlar, klinik alarm sistemlerinin güvenliğinin en önemli önceliklerden biri olduğunu belirtmiştir ve klinik alarm sistemlerinin hasta güvenliği için büyük önem taşıdığını, karmaşık olduğunu ve daha güvenli bir hastane ortamı için karmaşıklığın tanımlanması gerektiğini vurgulamışlardır. Klinik alarm sistemleri hasta güvenliğini geliştirmede temel bir araç olarak kabul edilmektedir. Hasta güvenliği kapsamında tıbbi hataların önüne geçilebilmesi için risk azaltıcı çözümlere odaklanılması gerekmektedir. Bu doğrultuda tıbbi hatalara yol açabilecek tehlikeli durumlar için önlem alınması, koşullardan kaynaklanan tehlike ve risklerin azaltılması ve insan sağlığını etkilemeyecek seviyeye düşürülmesi gerekmektedir. Bu doğrultuda çalışma kapsamında klinik alarm sistemleri sürecindeki risklerinin tespit edilmesi ve bu risklerle ilgili aksiyonların planlanması amacıyla Hata Türleri ve Etkileri Analiz yöntemi ile risk değerlendirmesi yapılmıştır. Klinik alarm sistemleri ile ilgili yapılan risk değerlendirmesinde yoğun bakım ünitesindeki tıbbi cihazların oluşturduğu klinik alarm sistemleri sürecindeki riskler tespit edilerek hasta ve çalışan güvenliği için kalitenin iyileştirilmesi ve geliştirilmesi amaçlanmıştır. Yapılan HTEA çalışması ile süreçte 22 potansiyel hata belirlenmiştir. Belirlenen potansiyel hatalar, yapılan HTEA çalışma toplantılarında ayrı ayrı ele alınarak olayın etkileri ve nedenleri tespit edilmiştir ve hataların mevcut kontrolleri değerlendirilmiştir. Sonuç olarak klinik alarm sistemleri sürecinde yaşanabilecek hatalar hasta ve çalışanlar üzerinde olumsuz etki yaratabileceği için bu süreçte yaşanan olayların incelenmesi, yaşanan uygunsuzluklarla ilgili iyileştirme çalışmalarının planlanması, süreçteki kuralların belirlenmesi, yönetilmesi ve denetlenmesi gerektiği sonucuna varılmıştır.Öğe Public perception towards children's COVID-19 vaccination with natural language processing(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Delice, Elif; Tozan, Hakan; Karadayı, Melis AlmulaAt the end of 2019, Coronavirus disease manifested itself in Wuhan, China, turned into an epidemic, became a global problem, and caused many deaths. As a result of the strategies developed with the spread of the epidemic, parents and children have faced restrictions that deeply affect their lives. Especially in children, negative psychological effects such as depression and tension triggered by anxiety have been encountered due to the restriction of their social lives. Vaccines developed against COVID-19 are seen as a way to end or mitigate the pandemic. However, it is emphasized that the majority of the world's population should accept and have the vaccine in order to gain herd immunity. At this point, many debates arose about the vaccination of children with a sensitive bodies so that they can return to their normal lives, and the public's reaction was echoed through social media. As a consequence of the detailed literature search, to the best of our knowledge, no study specifically determined the judgments of families about getting their children vaccinated, that combined topic modeling which reveals the hidden meanings in the texts, and sentiment analysis techniques, that determine the emotional states of individuals. supported by Twitter data, and presented a model, generally, it was seen that the studies carried out analyses using topic modeling, as well as, sentiment analysis methods separately and they made inferences in this way. In this direction, by observing the deficiency in the literature, it is targeted to present a model that reveals the perception of parents about getting their children vaccinated, extracts the main themes, and determines the emotional changes about these topics, thus, it is intended to contribute to the literature in this area. Furthermore, it is hoped that the outputs acquired as a result of the implementation would shed light on the subject and guide future studies by presenting a model to the policymakers in the process of developing their strategies. Scope of work, with the support of the Octoparse web scraping tool, data was extracted from Twitter with the help of keywords determined in English in order to address the whole world, within the framework of the date of August 1, 2020-October 1, 2021, when the epidemic turned into a global problem and the discussions about vaccines intensified. Then, using the topic modeling and sentiment analysis techniques under the umbrella of NLP, main, sub-topics about parents' attitudes were revealed, also vaccine perceptions and attitudes were detected by performing sentiment analysis within the framework of the identified subjects. As a result, four topic clusters were determined: "the opinion of the need for the first dose of vaccination according to age", "the effectiveness of the first dose of vaccine", "the opinion of the need for vaccination of school-age children", and "the need for vaccination arising from the protection of unvaccinated children with only mask protection". With the processing of the determined topic clusters with sentiment analysis, it was determined that positive emotions were dominant, and three emotions, namely trust, expectation, and fear, came to the fore.Öğe Detection of multistage Alzheimer from 4D FMRI data using deep learning(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Ali, Nawazish; Alhajj, RedaThe application of machine learning techniques, which significantly improve the recognition of patterns in biomedical data, such as drug delivery systems and medical imaging, has emerged as one of the most important methods for assisting researchers in gaining a better understanding and resolving complex medical issues over the past few years. This has been one of the most significant developments in medical research in recent years. Deep learning is an effective technique for the classifications that extract low-level to high-level features from data. Utilizing a range of machine learning and deep learning algorithms to identify Alzheimer's disease has shown outstanding results. Alzheimer's dementia is progressive, a fatal disorder that turns out to be worse over time; therefore, it is important to diagnose it as early as possible to lessen its impact. To diagnose Alzheimer's disease, deep learning techniques perform significantly better than machine learning techniques by using MRI imaging data. MRI data is even hard to analyze for the physicians. In the literature, two techniques have been used for the identification of Alzheimer's: either by splitting the image into 2D/3D or translating it into functional connectivity or by using the 4D image data after the preprocessing. In this research, the 4D functional MRI data is used for the detection of Alzheimer's after preprocessing. Different preprocessing techniques are applied which include head motion correction, slice timing, slice normalizing, brain extraction, image smoothing, and normalization. The 3-dimensional (CNN) model is implemented and taught on the OASIS data. The transfer learning technique is used on the 3D CNN model and bidirectional long-short-term memory (LSTM) layers are added to understand the temporal information from data. The extended algorithm was named Conv3d-lstm and retrained on the preprocessed ADNI data. Two different datasets are used in this study to generalize the algorithm for the new data. Different 2D CNN models are also trained and tested to assess the performance of the proposed model. Finally, it is concluded that the suggested algorithm provides the finest results comparable to those of other trained algorithms and earlier studies. The algorithm has the highest accuracy and AUC with an AUC of 96% and 91.06% accuracy. The proposed algorithm achieves good results but still, there is space for improvement in the performance.Öğe Parallelized cyber reconnaissance automation: A real-time and scheduled security scanner(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Malkawi, Malek; Alhajj, RedaThe extraordinary advancement of technology has increased the importance of achieving the required level of information security, which is still difficult to achieve. Recently, network and web application attacks have occurred frequently, causing confidential data to be stolen by the available vulnerabilities in the systems. The most prominent reason behind the attacks is open ports with vulnerable services. This causes the CIA (Confidentiality, Integrity, and Availability) Triad Model to break. Penetration testing is one of the key techniques used in real life to accurately detect possible threats and potential attacks against the system, and the first step for hackers to conduct attacks is information collection. In this work, with the aim of relieving real-world concerns, we present a useful schema for the active information-gathering phase that can be used during penetration testing and by system administrators. It will be the first feature of a security engine to be implemented. It is an automated security scanner based on parallelization. It supports real-time and scheduled system scans in parallel in the phase of active information gathering based on not only a RESTful API allowing easy integration for real-life cases, but also a Network Mapper (Nmap) to collect the information with high accuracy depending on the provided rules in our schema. With the integration of the message-broker software (RabbitMQ) that originally implemented the advanced message queuing protocol (AMQP), the user has the ability to create instant customized scans and check the related results. These features depend on Celery workers using an asynchronous task queue, which is reliant on distributed message passing to perform multiprocessing and concurrent execution of tasks. The system can be used by penetration testers, IT departments, and system administrators to monitor their systems and grant high security and instant alarms on critical threats. An automated IP and port scanning, service-version enumeration, and security vulnerability detection system are the core of the proposed scheme project. The accuracy and efficiency of this technique have been demonstrated through a variety of test cases based on real-world events. The average time of scanning a server and detecting vulnerabilities is 1.7 minutes. Regardless of the number of vulnerabilities, the increase in time for each open port is just about 12 seconds. The average run time for scanning the 20 distinct servers that we have used as test cases is 35 minutes, and with the power of parallelization, we could decrease the elapsed time by 90.80\% to 4 minutes.Öğe Deep learning model optimization for real-time smallobject detection on embedded gpus(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2021) Ali, Sharoze; Ateş, Hasan FehmiCamera mounted drones are mostly used in surveillance applications. Most of these surveillance systems track objects in two steps; firstly, they detect and recognize targets in a scene and then track those targets in the upcoming live video feed. However, current object detection algorithms mostly use deep learning models that are trained on large image datasets that require high computing power and GPU supported systems. Moreover, feature matching and association handling in object tracking also create more payload on a system that affects performance in real-time. For Wide Area Surveillance (WAS) applications vision-based object detection and target tracking is necessary to locate and follow ground targets. However, these UAVs operate at very high altitude above the ground, due to which ground objects look very small and less visible. Hence an accurate object detector is needed which can deeply scan the features and recognize these small ground objects respectively. Meanwhile, using the deep learning approach, CNN based object detectors are heavy to operate on embedded or edge devices because of their extensive computation and complex mathematical models. In this thesis we investigate both above stated problems that can affect the performance of Multi Object Tracking (MOT) system. The motivation of this thesis is to design a robust and real-time tracking system that can operate effectively on edge embedded devices like Nvidia Jetson AGX Xavier. First we choose one-stage detectors and work on architectural based feature enhancement by connecting Up-sampling layers and concatenating the up-sampled features with the original features to obtain more refined and grained features for small objects, which leads to more accurate small object detection, and Second we explore possible (CPU and GPU based) model optimization approaches involved in transforming the complex object detection models to lightweight systems, which include mix precision and layers fusion using TensorRT [1] pipeline, multi-threading, and several pruning techniques to work our object detection models for real-time performance, without sacrificing accuracy and efficiency goals. Moreover, we apply data augmentation techniques on Visdrone detection dataset [2] which also lead to improved mean Average Precision (mAP) [3] on the test dataset. Simulation results show extensive comparisons in performance between different detection/tracking models and their optimized versions.Öğe İstanbul ilinde yağış ve sıcaklık verilerinin yenilikçi eğilim (trend) yöntemleriyle analizi(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Kurum, Melis; Şişman, EyüpDünyamızdaki hızlı nüfus artışı, bilinçsiz tüketim, betonlaşma, kaynakların sürdürülebilirliği göz önünde bulundurulmadan kullanımı ve çevre kirliği gibi pek çok faktöre bağlı olarak küresel ısınma artmakta ve iklim değişikliğine sebep olmaktadır. Bu değişiklik özellikle yağış ve sıcaklık verileri üzerinde önemli değişiklikleri beraberinde getirmekte ve bu konuda gerçekleştirilen trend analizi çalışmaları literatürde önemli bir yer tutmaktadır. Günümüzde yağış ve sıcaklıklarda artış ve azalma şeklinde kendini gösteren eğilimlerin tarım, turizm, sanayi, eğitim, ekonomi ve günlük yaşantımızda etkili pek çok alandaki kaçınılmaz ve hissedilir sonuçları ortadadır. Akdeniz Havzası'nda yer alan Türkiye için iklim değişikliği ve bu değişikliğine bağlı yapılan ve yapılacak araştırmalar sektörler ve toplum açısından çok önemli ve öncelikli konular arasındadır. Bu sebeple Türkiye'nin en önemli şehri olan İstanbul ili için, uzun kayıt süresi boyunca ölçülen yağış ve sıcaklık verilerindeki eğilimler (trend) bu tez çalışması kapsamında araştırılmıştır. Bu kapsamda 1959-2020 yıllarını kapsayan veri setlerine klasik Mann-Kendall (MK), Yenilikçi Trend Analizi (YTA) ve Yenilikçi Poligon Trend Analizi (YPTA) yöntemleri uygulanmıştır. Araştırmada yapılan analizler sonrası veri kalitesi açısından eksik verilerin en az olduğu, Sarıyer (Kumköy), Sarıyer, Kadıköy (Rıhtım), Şile ve Florya, toplamda beş meteoroloji istasyonu seçilmiştir. Tez kapsamında ilk olarak zaman serileri grafikleri üzerinden ön değerlendirmede bulunulmuştur. Verilerin homojenlik sınaması için Run testi kullanılmıştır. Klasik Mann Kendall yaklaşımı pek çok varsayıma dayandığından ve sadece bütüncül artan ve azalan eğilimleri (trendleri) ortaya koyabildiği için, herhangi bir varsayıma dayanmayan ve bütüncül olmayan artan ve azalan eğilimlerinde (trendlerin) de belirlenmesinde kullanılan yenilikçi yaklaşımlar, Yenilikçi Trend Analizi (YTA) ve Yenilikçi Poligon Trend Analizi (YPTA), ile de uygulamalar gerçekleştirilmiştir. MK yönteminde tümden değerlendirilen veriler, YTA yaklaşımında mevsimsel olarak da incelenmiştir. Ayrıca YTA ve YPTA metedolojileri ile her bir aya ilişkin eğilimler ayrıntılı şekilde ortaya konulmuştur. MK'a göre sıcaklık verilerinde beş istasyon için de önemli trend artışı söz konusudur. Yağış verileri için herhangi önemli bir trend artışı söz konusu değildir. Yenilikçi yaklaşımlar ile gerçekleştirilen analizlere gelince, YTA yöntemine göre,1990-2020 yıllarında aylık maksimum sıcaklıklarda 1959-1989'a göre önemli artış eğilimleri ortaya çıkmaktadır. Bu artışlar içerisinde özellikle yaz mevsiminde ortaya çıkan artış eğilimleri, diğer mevsimlerdeki eğilimlere nazaran, kolaylıkla ayırt edilebilmektedir. Tüm yıl içerisinde en belirgin eğilim (trend) artışının ortaya çıktığı aylar Ağustos ve Temmuz'dur. YPTA grafikleri ile YTA grafik sonuçları birbirini desteklemektedir. YPTA grafiklerine göre maksimum sıcaklık verilerinde en büyük trend uzunlukları beş istasyon içinde ortak şekilde Ekim-Kasım ayları geçişinde görülmüştür. Minimum, ortalama sıcaklık ve yağış verilerinin eğilim grafikleri incelendiğinde trendlerin istasyon konumuna ve aya bağlı olarak benzerlikleri yanı sıra önemli farklarında olduğu görülmüştür. Genelde sıcaklık verileri için benzerliklerin fazla olduğu ifade edilebilir. Buna karşın yağış verileri eğilimleri aynı ilçe sınırları içerisinde yer alan Sarıyer (Kumköy) ve Sarıyer istasyonları için karşılaştırıldığında önemli farkların olduğu görülmüştür. Bu durum yağış eğilimlerinin belirlenmesinde ve alansal değerlendirmeler için daha sık istasyon yapısına ihtiyaç duyulabileceğini işaret etmektedir. İstanbul'da seçilen meteoroloji istasyonlarına ait veriler için, trend eğilimleri bu çalışma kapsamında ayrıntılı şekilde belirlenerek yorumlanmıştır. Klasik MK yöntemi ile de aynı veriler için trend analizleri gerçekleştirilmiş ve sonuçlar yorumlanmıştır. İklim değişikliği ile meteoroloji, hidroloji ve hidro-meteoroloji verilerinde kendini gösteren eğilimlerin yönlerinin ve büyüklüklerin belirlenmesinde yenilikçi yöntemlerin kullanımının, sıklıkla tercih edilen klasik MK yöntemine göre çok daha uygun olduğu bu çalışma kapsamında gerçekleştirilen analizler ve ortaya konular sonuçlar ile görülebilmektedir.Öğe The development of multifunctional nanoplatforms for targeted dual drug delivery(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Demirel, Erhan; Yüksel Durmaz, YaseminThe research on the use of graphene (G) in biological applications as a drug and gene carrier has increased exponentially simply due to its superior properties as a nanomaterial. On the other hand, many research studies have shown graphene and its derivatives graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO) show cellular cytotoxicity with different mechanisms and emerge concerns regarding their use in biological applications. The modification of the surface with biocompatible polymers is a promising approach to overcome drawbacks that come from poor solubility or surface chemistry of graphene derivatives, where poly(ethylene glycol) (PEG) has been extensively used. In this PhD study, experimental studies were initiated by assessing the potential use of rGO as a platform for the use of 2D graphene-based nanomaterial for biomedical applications, with this goal poly[(poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate)-co-(methyl methacrylate)-co-(pyrene methacrylate)] (P(PEGMA-co-MMA-co-PMA), PMP) copolymer with different PEG length and polymer composition were prepared by using ATRP, introduced to GO surface via ?-? interactions through multiple pyrene units on the copolymer. PMP-rGO nanoplatforms were characterized chemically in many respects to understand the physicochemical properties of the composites, and they were compared to each other based on their stability in aqueous environments and their biocompatibility to select the most favorable outcome. In the first stage of the study, PEGylation method was perfected, produced nanomaterials were tested for their stability, hemolytic activity, cellular cytotoxicity and uptake, and the most favorable results were obtained from 3 pyrene units and 86% PEG containing copolymer coated rGO with a 71.2% coating efficiency. Taking into account the successful initiation, in the second phase of the study selected copolymer composition was enriched with the incorporation of an azide functional monomer on the side chain to enable easily conducted modifications by CuAAC reaction to introduce new functionalities to the system such as active targeting agents or versatile copolymers. A cationic charge carrying copolymer was synthesized by ATRP using a first-time reported ATRP initiator that has alkyne and hydrazone bond on its structure and grafted onto PAMP copolymer via CuAAC to produce poly[(poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate)-co-(3-azidopropyl methacrylate)-co-(methyl methacrylate)-co-(1-pyrenemethyl methacrylate)]-g-poly(hexyl methacrylate-co-2-(dimethylamino) ethyl methacrylate-co-N,N,N-trimethylaminoethyl methacrylate iodide) (PAMP-g-CP). Targeted, dual gene and drug delivery nano-platform was constructed by taking advantage of modular functionalization techniques that were utilized during this study, GO was coated with PAMP-g-CP, followed by EPPT1 conjugation, Dox loading, and siRNA complexation resulting in EPPT1-PAMP-CP-rGO-Dox-siRNA. The final nanoplatform and its derivative's physicochemical properties were thoroughly characterized, and its in vitro and in vivo applications and effectiveness were studied. The resulting graphene derivative could load high rates of doxorubicin and successfully conjugated anti-GAPDH and anti-Bcl-2 siRNA, consequently showing a controlled drug release that switches between release kinetics by the change of pH. Moreover, the in vitro cytotoxicity test of PAMP-CP-rGO's Dox loaded and targeted derivatives show concentration-dependent, selective cellular toxicity than non-targeted versions. Efficacy of EPPT1 targeting was tested by cellular uptake experiments using confocal microscopy and flow cytometric analysis and high uptake rates were detected, additionally, EPPT1-PAMP-CP-rGO-Dox-siRNA was located in the acidic compartments of MCF-7 cells by Lyso Tracker® Green DND-26 staining. The final nanoplatform induced high transfection and knockdown efficiency regarding targeted GAPDH protein and Bcl-2 protein levels as well as Bcl-2 coding mRNA levels. Anti-cancer effect of the nanoplatforms was studied by a xenograft model on athymic nude mice and significant tumor progress suppression was detected. In the light of these findings, PAMP-CP-rGO nanoparticles show high efficiency in transporting hydrophobic drug molecules and genetic material to the targeted tumor site, and the fact that they treat cancer cells with the combination of two different strategies has provided a modular approach to innovative cancer treatment methods.Öğe Bioconjugated ?-cyclodextrin-perfluorohexane nanocone clusters as functional agents for nanoparticle mediated histotripsy(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Toydemir, Cemran; Yüksel Durmaz, YaseminNanocone clusters (NCC) as new generation agent of nanoparticle mediated histotripsy (NMH) successfully addressed all the limitations of previously designed nanodroplets (NDs). NCC can be obtained by simply mixing of FDA-approved cyclodextrins (CDs) and suitable perfluorocarbons (PFCs) resulted smaller size aggregates, detectable PFC amount and more stable for long term storage since obtained powder can be stored and redispersed when it is needed. Previous experimental and computational studies showed that NCC is an organization of inclusion complexes of CD and PFC around free PFC droplets and their aggregate behavior depend on the localization of PFC in the cavity and the water solubility of CD derivatives. It has been proved that beta-cyclodextrin (?CD) and perfluorohexane (PFH) are best candidates for NCC cluster that can be isolated as powder with high PFC content among various CDs and PFCs derivatives that are tested. This study focuses on further development of the selected best NCC composition to have advanced tools for in-vitro and in-vivo study. It is aimed to show the bioconjugation potential of NCC through the example of most commonly used functionalization such as targeting, PEGylation and fluorescent labeling. For this purpose, ?CD as building block was monofunctionalized with the groups like azide, alkyne and amine that are capable for effective coupling reactions such as "click" reaction and EDC/NHS coupling. These monofunctional ?CDs were used as building blocks of NCC in the presence of PFH to obtain functional NCCs as precursors of bioconjugation. EPPT1 as peptide based more specific and folic acid (FA) as most commonly used targeting agent along with PEGylation have been successfully showed as bioconjugation examples. Lastly, fluorescently labeled NCC was obtained via FITC and alkyne functional NCC reaction through propargyl amine and isothiocyanate group reaction. The obtained bioconjugates were tested in vitro to validate the conjugation and finally, their ability to lower cavitation threshold pressure on NMH were shown. All obtained bioconjugates not only successfully lowered the cavitation threshold pressure but also they were perfectly acting on desired bioconjugation tools to enhance the NMH study.Öğe A new rodent behavioral paradigm for studying closed-loop cursor control(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Ayyaz, Ahsan; Kocatürk, MehmetControl of cursor on a PC monitor using a joystick is a standard paradigm to study the neural mechanisms involved in motor skill learning in human and non-human primates. This paradigm is also commonly used in non-human primates for the association of cursor movements with reward before initiation of brain-machine interface control tasks. However, this task, even in a simpler form, has not been available for rodents yet. In this work, we present a novel behavioral paradigm that enables rats to direct a cursor on a PC monitor by operating levers for reaching stationary targets. The control of the cursor is performed in a one-dimensional space depending on the limited cognitive and visual capabilities of rats. The behavioral setup mainly consists of a cage with transparent, plexiglass walls and a PC monitor outside the cage that is used to demonstrate a cursor and two opposite targets to be achieved using the cursor. The attention of the rats was shifted from inside the cage to the cursor and targets through shaping procedures presented here. In the cursor control paradigm, pressing one of two levers is used to move the cursor towards the randomly selected target and a lever release and press sequence was required for correcting the movements of the cursor when it does not move towards the selected target even though the correct lever is pressed. Three out of four rats were able to perceive cursor motion and its proximity from the trial-specific target and achieved inclusion criteria (i.e., 75% accuracy in 40 consecutive trials) for the final step after 52± 12 days of training, with a training session duration of 2.5 to 3 hours per day. The rats were able to detect the error in the trajectory of a cursor based on the visual feedback provided and the results showed that the rats have the visuomotor ability to correct the error in the trajectory. We have demonstrated a proof of concept for this paradigm, future studies will focus on the learning curve of mice for this paradigm. The paradigm presented here can be used to investigate the information processing principles in the neural circuits involved in cursor control based on visual feedback. The neuroscientific knowledge acquired through such studies can be used in the development of novel brain-machine interface decoders which operate by monitoring the neural information distributed across different motor-related structures in the brain. The present study also introduces the methods we developed for the fabrication of a new generation, ultra-flexible microelectrode arrays that can be used for dopamine measurement and electrophysiological recordings.Öğe Eritrosit envanter yönetiminde derin pekiştirmeli öğrenme(İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2022) Şengil, Ahmed Arif; Tozan, Hakan; Köse, Kevser BanuDünya çapında en yaygın olarak uygulanan tedavi yöntemlerinden birisi kan transfüzyonudur. Sağlığın korunmasında ve hayatların kurtarılmasında kan ürünlerinin doğru bir şekilde temini çok önemli bir rol oynamaktadır. Her yıl, güvenli ve taze eritrosit erişimi sayesinde yüz binlerce hastanın hayatı kurtarılmaktadır. Dolayısıyla, kan kıtlığı sorununu çözebilmek ve kan talebinin ihtiyaçlarını karşılayabilmek için hastane düzeyinde de verimli bir kan ürünleri talep ve arz yönetimi sağlamak ve kan tedarik düzeyini yükseltmek ciddi bir ihtiyaçtır. Dünya çapında hastanelerin ortak hedefi, hizmet verilebilen hasta sayısını en üst düzeye çıkararak ve kan israfını azaltarak mevcut kan birimlerini daha iyi kullanmaktır. Kanı yönetmek zordur çünkü kan ürünleri bozulabilir ürünlerdir, arz stokastiktir ve talepler oldukça belirsiz bir şekilde gerçekleşmektedir. Ek olarak, eritrositler farklı gruplara ayrılmaktadırlar ve hasta uyumluluğu gerektirmektedirler. Pekiştirmeli öğrenme, dinamik ortamlarda sıralı karar verme problemlerini çözmek için geliştirilmiştir ve envanter yönetimi için ilgi çekici bir yöntemdir. Ölçeklendirilebilir, karmaşık problemlerde dahi optimal politikalara yakınsayabiliyor olmaları sebebiyle pekiştirmeli öğrenme metodları arasından yalnızca derin pekiştirmeli öğrenme yöntemleri dikkate alınmıştır. Son zamanlarda, derin pekiştirmeli öğrenme, birçok disiplinde sıralı karar verme problemleri için büyük potansiyel göstermiştir. Derin pekiştirmeli öğrenme, geleneksel yaklaşımlar kullanılarak elde edilmesi zor olan optimuma yakın politikalar geliştirmek için kullanılabilmektedir. Ancak, Boute ve diğerlerinin (2021) kanıtladığı gibi, derin pekiştirmeli öğrenme algoritmaları, geleneksel yöntemlerle elde edilmesi zor, veya hatta bazı durumlarda imkansız olan optimuma yakın politikalar geliştirmek için kullanılabilmelerine rağmen, envanter kontrol alanında yeterli düzeyde uygulanmamışlardır. Bu çalışma, hastane düzeyinde kan envanteri yönetimini iyileştirmek için pekiştirmeli öğrenme ve derin öğrenmedeki son gelişmelerden yararlanmaktadır. Kan bankası envanter yönetiminde derin pekiştirmeli öğrenme yöntemlerinden yararlanılıp yararlanılamayacağı, veya nasıl yararlanabileceği araştırılmıştır. Bu doğrultuda, İstanbul'da bulunan büyük ölçekli özel bir hastane örnek olarak ele alınarak eritrosit envanter yönetimi farklı kan grupları için derin pekiştimeli öğrenme yöntemi ile modellenmiştir. Kullanılan Proksimal Politika Optimizasyonu [1] algoritmasının tüm kan gruplarında optimale yakın seviyelerde performans gösterebilecek sipariş politikaları yakınsayabildiği gözlemlenmiştir. Derin pekiştirmeli öğrenme yöntemi kullanılarak kan ürünleri envanter yönetiminden sorumlu uzmanlara sipariş kararları konusunda destek olabilecek modeller kurulabileceği tespit edilmiştir.Öğe A surface free energy-based characterization of PEG-PLA coating(İstanbul Medipol Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2021) Yılmaz, Beyza Özlem; Tozan, HakanThe field of health has a dynamic structure in terms of its basic structure and therefore needs constant change and development. In addition, limited resources in the field of health and increasing health expenditures around the world have increased the need for new approaches in this field. Polymers have played a vital role in the development of new approaches, especially with their increasing market shares. Initially, the use of polymers was limited mainly as implants and medical devices to ensure the smooth functioning of injured or ruptured tissues or organs, and to protect and improve human living conditions. Advances in polymer engineering, such as new coating technologies, have allowed polymers to be used in a wider range of applications. As the application areas of polymers have expanded, their usage patterns have also changed. Polymer-based approaches are also offered to develop targeted therapeutic or diagnostic procedures, through polymer coating of other materials for use in the body. At this point, PEG-PLA are FDA-approved polymers that are often used in polymer coatings. Coating a material with a PEG-PLA mixture in a suitable combination provides different contributions such as wear rate, hydrophilicity, mechanical resistance, and is accepted as one of the promising approaches that minimizes each other's deficiencies. However, one of the most important factors in coating applications is the surface free energy. At this point, the main purpose of this study is to investigate the surface free energies in computer environment by means of static contact measurements of surfaces coated with PEG-PLA mixtures at different rates. As a result of the study, it was observed that the surface free energy decreased as the static contact angle increased. Neumann, Wu, Acid-Base, Fowkes and OWRK methods were used to calculate the surface free energies. SFE measurements in the Neumann method were taken into account, and it was concluded that among the PEG-PLA mixtures in different combinations, the mixture number 5 was the most suitable combination for coating the relevant surface due to its high surface free energy. It is expected that this study will pave the way for the determination of the appropriate combinations for the coating to be made at the point of improving the properties of a material to be used in the field of health, and the effective use of limited resources. Thus, it is expected that the analysis of the coatings made will shed light on future studies on realizing coatings suitable for the surface and providing the desired properties in a cost-effective framework.Öğe Design of a digitally controlled ring oscillator for ADPLL(İstanbul Medipol Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2021) Hamzeh, Omar; Doğan, Hakan; Doğan, Merve YüsraThe digitally controlled oscillator is a commonly investigated circuitry due to its wide uses, especially in PLLs. This thesis proposes a digitally controlled ring oscillator with a sufficiently wide tuning range and fine frequency steps. The designed digitally controlled ring oscillator is based on single-ended ring oscillator topology since it is dedicated to ADPLL and guarantees a wide tuning range, power efficiency and small area. The main operation frequency requirement is given as low frequency centered at 400MHz and high frequency centered at 560MHz. In order to obtain a sufficiently wide tuning range with fine frequency steps and to cover the Process, Voltage, and Temperature corners, the design relies on three main tuning networks for coarse tuning, fine-tuning and process corner tuning. This design has the potential of oscillating at the frequency range of (278.9MHz - 1.14GHz) with a frequency step of 1.9MHz at 400MHz and 3.8MHz at 560MHz. Moreover, the fine frequency step is 37 kHz and the main supply voltage is 1.8V. The PVT corners covered are 10% voltage change, the temperature range of (71o, - 40o), and the change in the technology speed as slow, typical, and fast. The phase noise is -113.9dBc and -111.8dBc at 1MHz offset and the power consumption is 2.86mW and 3.83mW for 400MHz and 560MHz respectively. This work was implemented using XH018 0.18µm CMOS technology by X-Fab. The layout design was done using Cadence Virtuoso Layout editor tool, where five metals layers were used to construct the layout of the proposed DCO. The Top-level layout dimensions of this work are 245µm in width and 315µm in height. Finally, this work proposes a unique design model based on artificial neural network algorithms in order to cover the gap between theory and the real design environment and to reduce the required design time. An artificial neural network-based model is designed to model the designed DCO. The dataset used for training and testing the model is extracted from the designed DCO outcome. The performance of the ANN model gives promising results predicting the oscillation frequency of the DCO effectively for the given resistance and capacitance with an average error of 2.5MHz, where MSE is 3.95x10-5 and Root Mean Squared Error (RMSE) is 0.0063Öğe Digital filter and analog LDO design for ADPLL in 180 nm CMOS technology(İstanbul Medipol Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2021) Oktay, Zehra Nur; Doğan, HakanPLL is a control system built by elements that synchronize frequency and phase of a stable reference signal with an oscillator output signal. In 21st century, PLL is widely and essentially used in one's daily life in wireless and radio devices such as mobile phones, broadcast radios, televisions, Wi-Fi routers, walkie talkie radios and professional communication systems. PLL is built by different blocks such as LF, VCO and PD. In this work, 2 blocks of PLL, which are filter and LDO, were designed. Thesis was formed by 5 Chapters. In the 1st Chapter, introduction, which has brief summary of the proposed work, and goals of the design, is given. In the 2nd Chapter, literature review of PLL, filter and LDO is given. In the 3rd Chapter implementation, design methods of the filter and LDO are given. In Chapter 4, results of both of the designs were given in figures and tables. Finally, the thesis was concluded in the 5th Chapter. IIR digital filter design topology is used for filter design because IIR filters are realized with reasonable numbers of coefficients thanks to its feedback mechanism. Also, IIR filters' coefficients are adjustable according to design specifications. To have fast lock time and to eliminate noise in the PLL, two filters with different coefficients, which works one by one, were designed in the project. Moreover, error amplifier in the LDO consists of 2 stages, which are differential amplifier and common source amplifier, to boost the gain. One of the most important concerns in the error amplifier is to have a stable design with desired bandwidth. Miller compensation technique with nulling resistor is used for LDO design to maintain stability. The filter design is first implemented in Verilog HDL and imported to Cadence Virtuoso. Layout of the filter is generated by Cadence SOC Encounter. LDO circuit is designed with 180 nm CMOS technology in Cadence Virtuoso software. Layout of the LDO were designed manually in Cadence. Both of the design's layouts were verified with Calibre.
