Computer Sciences Commons^™

Hybrid Parallelization Of The Nasa Gemini Electromagnetic Modeling Tool, Buxton L. Johnson Sr.

Theses and Dissertations--Electrical and Computer Engineering

Understanding, predicting, and controlling electromagnetic field interactions on and between complex RF platforms requires high fidelity computational electromagnetic (CEM) simulation. The primary CEM tool within NASA is GEMINI, an integral equation based method-of-moments (MoM) code for frequency domain electromagnetic modeling. However, GEMINI is currently limited in the size and complexity of problems that can be effectively handled. To extend GEMINI’S CEM capabilities beyond those currently available, primary research is devoted to integrating the MFDlib library developed at the University of Kentucky with GEMINI for efficient filling, factorization, and solution of large electromagnetic problems formulated using integral equation methods. A secondary …

Smart Underground Antenna Arrays: A Soil Moisture Adaptive Beamforming Approach, Abdul Salam, Mehmet C. Vuran

School of Computing: Technical Reports

In this paper, a novel framework for underground beamforming using adaptive antenna arrays is presented. Based on the analysis of propagation in wireless underground channel, a theoretical model is developed which uses soil moisture information and feedback mechanism to improve performance wireless underground communications. Array element in soil has been analyzed empirically and impacts of soil type and soil moisture on return loss and resonant frequency are investigated. Beam patterns are investigated to communicate with both underground and above ground devices. Depending on the incident angle, refraction from soil-air interface has the adverse effects in the UG communications. It is …

Wireless Underground Channel Diversity Reception With Multiple Antennas For Internet Of Underground Things, Abdul Salam, Mehmet C. Vuran

School of Computing: Conference and Workshop Papers

Internet of underground things (IOUT) is an emerging paradigm which consists of sensors and communication devices, partly or completely buried underground for real-time soil sensing and monitoring. In this paper, the performance of different modulation schemes in IOUT communications is studied through simulations and experiments. The spatial modularity of direct, lateral, and reflected components of the UG channel is exploited by using multiple antennas. First, it has been shown that bit error rates of $10^{-3}$ can be achieved with normalized delay spreads ($\tau_d$) lower than $0.05$. Evaluations are conducted through the first software-defined radio-based field experiments for UG channel. Moreover, …

Towards Internet Of Underground Things In Smart Lighting: A Statistical Model Of Wireless Underground Channel, Abdul Salam, Mehmet C. Vuran, Suat Irmak

School of Computing: Conference and Workshop Papers

The Internet of Underground Things (IOUT) has many applications in the area of smart lighting. IOUT enables communications in smart lighting through underground (UG) and aboveground (AG) communication channels. In IOUT communications, an in-depth analysis of the wireless underground channel is important to design smart lighting solutions. In this paper, based on the empirical and the statistical analysis, a statistical channel model for the UG channel has been developed. The parameters for the statistical tapped-delay-line model are extracted from the measured power delay profiles (PDP). The PDP of the UG channel is represented by the exponential decay of the lateral, …

Smart Underground Antenna Arrays: A Soil Moisture Adaptive Beamforming Approach, Abdul Salam, Mehmet C. Vuran

School of Computing: Conference and Workshop Papers

Current wireless underground (UG) communication techniques are limited by their achievable distance. In this paper, a novel framework for underground beamforming using adaptive antenna arrays is presented to extend communication distances for practical applications. Based on the analysis of propagation in wireless underground channel, a theoretical model is developed which uses soil moisture information to improve wireless underground communications performance. Array element in soil is analyzed empirically and impacts of soil type and soil moisture on return loss (RL) and resonant frequency are investigated. Accordingly, beam patterns are analyzed to communicate with underground and above ground devices. Depending on the …

Biosimp: Using Software Testing Techniques For Sampling And Inference In Biological Organisms, Mikaela Cashman, Jennie L. Catlett, Myra B. Cohen, Nicole R. Buan, Zahmeeth Sakkaff, Massimiliano Pierobon, Christine A. Kelley

School of Computing: Conference and Workshop Papers

Years of research in software engineering have given us novel ways to reason about, test, and predict the behavior of complex software systems that contain hundreds of thousands of lines of code. Many of these techniques have been inspired by nature such as genetic algorithms, swarm intelligence, and ant colony optimization. In this paper we reverse the direction and present BioSIMP, a process that models and predicts the behavior of biological organisms to aid in the emerging field of systems biology. It utilizes techniques from testing and modeling of highly-configurable software systems. Using both experimental and simulation data we show …

Human-Intelligence/Machine-Intelligence Decision Governance: An Analysis From Ontological Point Of View, Faisal Mahmud, Teddy Steven Cotter

Engineering Management & Systems Engineering Faculty Publications

The increasing CPU power and memory capacity of computers, and now computing appliances, in the 21st century has allowed accelerated integration of artificial intelligence (AI) into organizational processes and everyday life. Artificial intelligence can now be found in a wide range of organizational processes including medical diagnosis, automated stock trading, integrated robotic production systems, telecommunications routing systems, and automobile fuzzy logic controllers. Self-driving automobiles are just the latest extension of AI. This thrust of AI into organizations and everyday life rests on the AI community’s unstated assumption that “…every aspect of human learning and intelligence could be so precisely described …

การอ่านเลขสายรถประจำทางจากภาพ, พิชชากร วงศ์ต๊ะ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

จากข้อจำกัดในการเดินทางด้วยตนเองโดยใช้ระบบขนส่งสาธารณะของผู้พิการสายตาเลือนราง ที่มักมองเลขสายรถประจำทางไม่ชัดเจน จึงจำเป็นต้องอาศัยผู้ช่วยหรือสอบถามจากคนรอบข้าง จึงสร้างแรงบันดาลใจให้เกิดงานวิจัยชิ้นนี้ เพื่อช่วยให้ผู้พิการสายตาเลือนรางสามารถเดินทางโดยรถประจำทางได้อย่างอิสระยิ่งขึ้น งานวิจัยนี้นำเสนอระบบตรวจจับเลขสายรถประจำทางจากภาพ โดยใช้เทคนิคการเรียนรู้ของเครื่องที่สามารถเรียนรู้และสกัดคุณลักษณะจากชุดข้อมูลสอนได้ และใช้เทคนิคการประมวลผลภาพประกอบกับใช้ข้อมูลจีพีเอสของป้ายรถประจำทางที่มีข้อมูลบอกว่าป้ายรถประจำทางนั้นมีรถประจำทางสายใดผ่าน วิเคราะห์และประมวลผลจนได้เลขสายรถประจำทางออกมา โดยขั้นตอนของระบบตรวจจับเลขสายรถประจำทางจากภาพ ประกอบด้วย 4 ขั้นตอนหลัก คือ ขั้นตอนการตรวจจับบริเวณแผงด้านบนรถประจำทาง ขั้นตอนการตรวจหาบริเวณที่มีข้อความ ขั้นตอนการรู้จำข้อความ และขั้นตอนการประมวลผลหลังเพื่อปรับปรุงความแม่นยำ โดยขั้นตอนการตรวจจับบริเวณแผงด้านบนรถประจำทางจะใช้เทคนิคการเรียนรู้ของเครื่องวิธีการฟาสเตอร์อาร์ซีเอ็นเอ็น ในการเรียนรู้ตัวสกัดคุณลักษณะแผงด้านบนรถประจำทางจากชุดข้อมูลสอน และส่งต่อไปยังขั้นตอนการหาบริเวณที่มีข้อความโดยใช้เทคนิคการเรียนรู้ของเครื่องวิธีการฟาสเตอร์อาร์ซีเอ็นเอ็น จากนั้นนำเข้าสู่กระบวนการรู้จำข้อความกูเกิลคลาวด์วิชัน และตัวรู้จำข้อความวิธีหน่วยความจำระยะสั้นระยะยาว สุดท้ายนำผลลัพธ์ที่ได้เข้าสู่ขั้นตอนการประมวลผลหลังเพื่อปรับปรุงความแม่นยำ โดยทำการตัดตัวอักษรที่ไม่เกี่ยวข้อง และใช้ข้อมูลจีพีเอสป้ายรถประจำทาง ในการช่วยแก้ไขคำตอบที่ผิดจากวิธีรู้จำข้อความให้ถูกต้องมากขึ้น จากผลการทดลองในการอ่านสายรถประจำทางพบว่าสามารถอ่านเลขรถประจำทางได้ถูกต้อง 62 เปอร์เซ็นต์ โดยประเมินความถูกต้องจากจำนวนค่าความจริงของแผงรถประจำทาง และจำนวนเลขสายรถประจำทางที่อ่านได้ถูกต้องจากขั้นตอนวิธีที่นำเสนอ

แบบจำลองการสูญหายของการแพร่กระจายในมุมอับสายตาสำหรับมาตรฐานไอทริปเปิ้ลอี 802.11 พี, สัญชัย จักรธีรังกูร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เครือข่ายแอดฮอกสำหรับยานพาหนะถูกสร้างขึ้นเพื่อเพิ่มคุณภาพการคมนาคมทางถนน ไอทริปเปิ้ลอี 802.11 พีเป็นมาตรฐานสำหรับการสื่อสารระหว่างยานพาหนะ ซึ่งจะทำให้เกิดแอพพลิเคชันของยานพาหนะที่เชื่อมต่อกัน หนึ่งในแอพพลิเคชันคือแอพพลิเคชันเพื่อความปลอดภัย ที่จะสามารถลดจำนวนอุบัติเหตุบนท้องถนน แต่อย่างไรก็ตามเมื่อการสื่อสารเกิดขึ้นที่บริเวณมุมอับสายตา ประสิทธิภาพของการสื่อสารอาจลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งจะนำมาซึ่งการลดลงของประสิทธิภาพของแอพพลิเคชัน หลังจากการสร้างแอพพลิเคชัน และโปรโตคอลแล้ว ประสิทธิภาพจะต้องถูกประเมินด้วย โปรแกรมจำลองเครือข่ายเป็นหนึ่งในวิธีสำหรับการประเมินประสิทธิภาพ แต่อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีแบบจำลองการสูญหายของการแพร่กระจายที่สามารถแสดงคุณลักษณะของการสื่อสารที่บริเวณมุมอับสายตาได้ใกล้เคียงกับการทดลองจริง ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงเสนอแบบจำลองการสูญหายของการแพร่กระจายในมุมอับสายตาสำหรับมาตรฐานไอทริปเปิ้ลอี 802.11 พี ระยะทางที่สั้นที่สุดถูกใช้เป็นตัวประกอบหลักในแบบจำลอง นอกจากนั้น ยังมีตัวประกอบที่ใช้สำหรับปรับปริมาณการกีดขวางในแบบจำลองได้อีกด้วย การทดลองจริงจำนวนมากได้ทำขึ้นเพื่อประเมินแบบจำลอง ผลการทดลองแสดงว่าแบบจำลองที่เสนอสามารถแสดงคุณลักษณะของการสื่อสารในการทดลองจริงได้อย่างใกล้เคียง แบบจำลองสำหรับมุมอับสายตาสามารถนำไปใช้จำลองในโปรแกรมจำลองเครือข่ายได้อย่างสมจริง

การวิเคราะห์ผลกระทบอินสแตนซ์ฐานข้อมูลจากการเปลี่ยนแปลงข้อมูลนำเข้าของความต้องการเชิงฟังก์ชัน, กฤษฎา แก่นเฉลียว

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ความต้องการเชิงฟังก์ชันถูกนำมากำหนดฟังก์ชันการทำงานของซอฟต์แวร์ ซึ่งความต้องการดังกล่าวสามารถเกิดการเปลี่ยนแปลงได้ทุกช่วงของการพัฒนาซอฟต์แวร์ บางฟังก์ชันสัมพันธ์ฐานข้อมูล หากข้อมูลนำเข้าของฟังก์ชันเกิดการเปลี่ยนแปลงจะส่งผลกระทบไปยังสคีมาฐานข้อมูล เมื่อสคีมาฐานข้อมูลได้รับผลกระทบอาจจะเกิดผลกระทบกับอินสแตนซ์ฐานข้อมูลด้วย ในการทดสอบฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับฐานข้อมูล กรณีทดสอบจะถูกสร้างขึ้นโดยมีรายการข้อมูลนำเข้าเป็นไปตามฟังก์ชัน และมีค่าข้อมูลทดสอบที่มาจากอินสแตนซ์ฐานข้อมูล และตารางการตามรอยจะถูกนำมาใช้เพื่อบอกความสัมพันธ์ระหว่างความต้องการเชิงฟังก์ชันกับกรณีทดสอบ ดังนั้นเมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงข้อมูลนำเข้าข้องความต้องการเชิงฟังก์ชัน จึงจำเป็นต้องวิเคราะห์ผลกระทบต่อสคีมาฐานข้อมูล อินสแตนซ์ฐานข้อมูล ความต้องการเชิงฟังก์ชัน กรณีทดสอบ และตารางการตามรอยความต้องการ วิทยานิพนธ์จึงเสนอวิธีการวิเคราะห์ผลกระทบต่อสคีมาฐานข้อมูล อินสแตนซ์ฐานข้อมูล ความต้องการเชิงฟังก์ชัน กรณีทดสอบ และตารางการตามรอยความต้องการที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงข้อมูลนำเข้าของความต้องการเชิงฟังก์ชัน 3 ประเภทคือ เพิ่ม ลบ แก้ไข โดยผู้วิจัยได้พัฒนาเครื่องมือสนับสนุนการวิเคราะห์ผลกระทบตามที่นำเสนอ โดยเครื่องมือมีความสามารถนำเข้าข้อมูลที่เกี่ยวข้องต่าง ๆ อีกทั้งผู้ใช้ยังสามารถร้องขอเปลี่ยนแปลงข้อมูลนำเข้าของความต้องการเชิงฟังก์ชัน ซึ่งเครื่องมือสามารถวิเคราะห์ผลกระทบที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวและสามารถปรับปรุงสิ่งที่กระทบได้อย่างอัตโนมัติ สุดท้ายเครื่องมือถูกนำไปทดสอบความถูกต้องกับกรณีศึกษาที่แบ่งการทดสอบออกเป็น 4 กรณี ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้คือเครื่องมือสามารถวิเคราะห์ผลกระทบและปรับปรุงสิ่งที่ได้รับผลกระทบได้อย่างถูกต้อง

การแปลงไทมด์เพทริเน็ตให้เป็นอีเวนท์บีโดยอัตโนมัติสำหรับการทวนสอบเชิงรูปนัย, ชลิกา ศักดิ์สุภาวัฒนกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โดยทั่วไปการออกแบบซอฟต์แวร์เป็นขั้นตอนที่สำคัญในกระบวนการพัฒนาซอฟต์แวร์ ความถูกต้องของพฤติกรรมของระบบซอฟต์แวร์แบบเรียลไทม์มีความสัมพันธ์กับเวลาของการทำงานของระบบ หากพบข้อผิดพลาดหลังจากการพัฒนาซอฟต์แวร์จะทำให้มีผลกระทบที่ต้องสูญเสียอย่างมาก จึงเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องทำการทวนสอบแบบจำลองของการออกแบบ เพื่อหาจุดผิดพลาดก่อนที่จะลงเมื่อพัฒนาซอฟต์แวร์ วิทยานิพนธ์นี้จึงนำเสนอทางเลือกในการทวนสอบเชิงรูปนัยโดยใช้ไทมด์เพทริเน็ตในการสร้างแบบจำลองเชิงรูปนัย ซึ่งในปฏิบัติแล้วไทมด์เพทริเน็ตเป็นวิธีการเชิงรูปนัยที่ใช้สัญลักษณ์กราฟิกสำหรับจำลองโครงสร้างของระบบ ซึ่งทำให้สามารถเข้าใจพฤติกรรมของระบบได้ง่าย แต่ไทมด์เพทริเน็ตยังขาดการแสดงส่วนของข้อมูลที่ใช้ภายในระบบและยังไม่ได้มีการปรับแต่งใดๆ หากระบบมีขนาดใหญ่และมีความซับซ้อนมาก อาจจะเกิดปัญหาการระบบของสถานะได้ State explosion อีกทางเลือกของวิธีการเชิงรูปนัยพบว่าอีเวนท์บี เป็นวิธีการเชิงรูปนัยที่นิยมสำหรับการทวนสอบการทำงานของระบบโดยสนใจข้อมูลภายในระบบอีกทั้งสนับสนุนการปรับแต่งของระบบซอฟต์แวร์แบบเรียลไทม์ โดยใช้วิธีการพิสูจน์ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ ซึ่งจะทำให้ไม่เกิดปัญหาการระเบิดของสถานะในระหว่างการทวนสอบ อย่างไรก็ตามการเขียนอีเวนท์บีไม่ง่ายนักเนื่องจากต้องมีทักษะทางด้านคณิตศาสตร์สำหรับการเขียนอีเวนท์บีเพื่อทวนสอบระบบ งานวิทยานิพนธ์นี้จึงเสนอเครื่องมือการแปลงไทมด์เพทริเน็ตให้เป็นอีเวนท์บีโดยอัตโนมัติสำหรับการทวนสอบเชิงรูปนัย โดยสนใจแบบจำลองไทมด์เพทริเน็ตที่มีค่าน้ำหนักโทเค็นที่มีค่าเท่ากับ 1 เท่านั้น และกฎการแปลงส่วนประกอบไทมด์เพทริเน็ตให้เป็นอีเวนท์บีทั้งหมด 7 ข้อ ข้อมูลนำเข้าเครื่องมือการแปลงจะเป็นแบบจำลองไทมด์เพทริเน็ตที่อยู่ในรูปแบบแฟ้มเอกสารเอกซ์เอ็มแอล และเครื่องมือจะดำเนินการแปลงโดยใช้กฎการแปลงที่ได้นิยามขึ้นมา เพื่อแปลงแบบจำลองไทมด์เพทริเน็ตให้เป็นอีเวนท์บีได้โดยอัตโนมัติ เมื่อได้ผลลัพธ์การแปลงอีเวนท์บีเรียบร้อยแล้ว จะดำเนินการทวนสอบด้วยเครื่องมือโรดิน เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของวิธีการแปลงโดยใช้เครื่องมือการแปลงและทวนสอบการทำงานของระบบ

การปรับปรุงแบบจำลองเสียงเพื่อเพิ่มความเป็นธรรมชาติของเสียงสังเคราะห์ภาษาไทย, ศุภเดช ฉันจรัสวิชัย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เสียงสังเคราะห์เป็นเทคโนโลยีทางเลือกสำหรับการรับรู้ข้อมูลประเภทข้อความ ความชัดเจน และความเป็นธรรมชาติของเสียงสังเคราะห์ส่งผลโดยตรงกับความเข้าใจของผู้ฟังที่มีต่อข้อมูลในสัญญาณเสียง ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงได้พัฒนาด้านความเป็นธรรมชาติ และความชัดเจนของเสียงสังเคราะห์ที่สร้างมาจากค่าพารามิเตอร์ของตัวเข้ารหัสเสียง STRAIGHT ซึ่งค่าพารามิเตอร์เหล่านั้นถูกสร้างขึ้นมาจากแบบจำลองฮิดเดนมาร์คอฟ และแบบจำลองโครงข่ายประสาทเทียมแบบลึก โดยการนำเสนอแนวคิด 3 แนวคิด ได้แก่ 1) แนวคิดการแยกกันของแบบจำลองคุณลักษณะความถี่มูลฐาน และค่าคุณลักษณะสเปกตรัม โดยทั้งสองแบบจำลองถูกฝึกฝนแยกกันเพื่อสร้างเป็นแบบจำลองฮิดเดนมาร์คอฟสำหรับสร้างค่าพารามิเตอร์ของตัวเข้ารหัสเสียง STRAIGHT ที่สอดคล้องกับแบบจำลองดังกล่าว ในวิทยานิพนธ์นี้ได้นำเสนอขั้นตอนวิธีในการปรับแนวเวลาของค่าพารามิเตอร์ที่สร้างขึ้นมาจากการใช้สองแบบจำลอง 2) เสนอการปรับเปลี่ยนค่าคุณลักษณะส่วนรับเข้าของโครงข่ายประสาทเทียมแบบลึกที่ถูกใช้ในการสร้างค่าพารามิเตอร์ของตัวเข้ารหัสเสียง STRAIGHT จากเดิมที่ใช้ค่าคุณลักษณะทางบริบท เป็นแบบจำลองฮิดเดนมาร์คอฟที่เป็นผลลัพธ์จากต้นไม้ตัดสินใจที่ใช้ในการจัดกลุ่มบริบท 3) นำเสนอวิธีการนอร์มัลไลเซชันค่าคุณลักษณะส่วนส่งออกของแบบจำลองโครงข่ายประสาทเทียมแบบลึก ที่ใช้ค่ากลาง และค่าความแปรปรวนจากแบบจำลองฮิดเดนมาร์คอฟที่เป็นผลลัพธ์จากต้นไม้ตัดสินใจ ในการทดสอบได้ทำการทดสอบ 2 รูปแบบ คือ 1) การทดสอบปรนัยที่ใช้ตัวชี้วัดค่าความเพี้ยนของเซปตรัลในระดับเมลของค่าสัมประสิทธิ์เมลเคปสตรัม (MGC_MCD) ค่าความเพี้ยนของเซปตรัลในระดับเมลของค่าแถบคลื่นความถี่ของความไม่เป็นคาบ (BAP_MCD) ความไม่สอดคล้องกันของสถานะความก้องของเสียง (LF0_UVU) และความผิดพลาดกำลังสองเฉลี่ยของค่าความถี่มูลฐาน (LF0_RMSE) 2) การทดสอบอัตนัยที่ใช้ผู้ทดสอบ 9 คน โดยวัดในด้านของความชัดเจน และความเป็นธรรมชาติของเสียงสังเคราะห์ ผลการทดสอบปรนัยการใช้แนวคิดที่ 2 และ 3 กับแบบจำลองโครงข่ายประสาทเทียมแบบลึก สามารถสังเคราะห์ค่าพารามิเตอร์ของตัวเข้ารหัสเสียง STRAIGHT ได้ใกล้เคียงกับเสียงต้นฉบับมากกว่าการใช้แนวคิดที่ 1 กับแบบจำลองฮิดเดนมาร์คอฟ และแบบจำลองดั้งเดิมทั้งในส่วนของแบบจำลองฮิดเดนมาร์คอฟ และแบบจำลองโครงข่ายประสาทเทียมแบบลึก สำหรับในการทดสอบอัตนัยพบว่าการใช้แนวคิดที่ 1 กับแบบจำลองฮิดเดนมาร์คอฟสามารถสังเคราะห์ค่าคุณลักษณะที่มีความเป็นธรรมชาติ และชัดเจนมากกว่าการใช้แนวคิดอื่น และแบบจำลองดั้งเดิมทั้งสองแบบจำลอง

Error Aggregation In The Reengineering Process From 3d Scanning To Printing, Jennifer G. Michaeli, Matthew C. Degroff, Roman C. Roxas

Engineering Technology Faculty Publications

This work aims to study the aggregation of dimensional errors in the reengineering processes using 3D scanning and printing without initial design drawings. A 57-tooth spur gear is used as an example to facilitate the discussion. Two approaches are investigated. The first one builds the gear model based upon measurement taken from a caliper, and the second approach uses a 3D scanner to collect geometry data. Dimensional errors in each stage of these two approaches are investigated. Particular attention is paid to the geometry data flow in the reengineering process from data acquisition and editing to model construction. Recommendations are …

2d Vector Map And Database Design For Indoor Assisted Navigation, Luciano Caraciolo Albuquerque

Dissertations and Theses

In this paper we implemented a 2D Vector Map, map editor and Database design intended to provide an efficient way to convert cad files from indoor environments to a set of vectors representing hallways, doors, exits, elevators, and other entities embedded in a floor plan, and save them in a database for use by other applications, such as assisted navigation for blind people.

A graphical application as developed in C++ to allow the user to input a CAD DXF file, process the file to automatically obtain nodes and edges, and save the nodes and edges to a database for posterior …

A High Performance Hysteresis Current Control Of A Permanent Magnet Synchronous Motor Drive, Cosmas Ogbuka, Cajethan Nwosu, Marcel Agu

Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences

A high performance hysteresis current control of a permanent magnet synchronous motor (PMSM) drive is developed in this paper. The core advantage of field orientation control (FOC) is utilized to separate the flux and torque control components of the stator current of the PMSM. Specifically, the objectives of this work are to develop and utilize the HCC algorithm for FOC of a complete closed-loop speed-controlled PMSM drive system, optimize the control algorithm to obtain fast speed response while maintaining effective current and torque tracking, and examine the hysteresis current control action clearly showing the inverter switching and the effects of …

Comparison Of Group Key Establishment Protocols, Serap Şahi̇n, Rabi̇a Aslanoğlu

Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences

Recently group-oriented applications over unsecure open networks such as Internet or wireless networks have become very popular. Thus, group communication security over unsecure open networks has become a vital concern. Group key establishment (GKE) protocols are used to satisfy the confidentiality requirement of a newly started communication session by the generation or sharing of an ephemeral common key between the group members. In this study, we analyze the computation and communication efficiency of GKE protocols. Besides confidentiality, the security characteristics of identification and integrity control are also required for all steps of the protocol implementations. Thus, the main contribution of …

Robust Adaptive Fuzzy Control Of A Three-Phase Active Power Filter Based On Feedback Linearization, Shixi Hou, Juntao Fei

Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences

In this paper, a robust adaptive fuzzy control system using feedback linearization is proposed for a three-phase active power filter (APF). The APF system is divided into two separate loops: the current dynamic inner loop and the DC voltage dynamic outer loop. Adaptive fuzzy tracking control using feedback linearization is employed for the current dynamic inner loop to overcome the drawbacks of the conventional method. The proposed controller can ensure proper tracking of the reference current and impose desired dynamic behavior, giving robustness and insensitivity to parameter variations. Adaptive fuzzy proportional-integral control is applied to the DC voltage dynamics outer …

Novel Scheduling Algorithm For Optimizing Real-Time Multimedia Performance In Long Term Evolution-Advanced, Huda Adibah Mohd Ramli, Zairi Ismael Rizman

Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences

Real-time multimedia applications are becoming increasingly popular among mobile cellular users. Given that Long Term Evolution-Advanced (LTE-A), which is an emerging mobile cellular standard, needs to support these multimedia applications, packet scheduling is of paramount importance in LTE-A. This paper proposes a packet scheduling algorithm known as novel scheduling for usage in the downlink of LTE-A. It takes channel quality, average throughput, and packet delay into account when determining the priority of each user. Simulation results demonstrate the efficacy of the proposed algorithm in optimizing real-time multimedia performance for more mobile cellular users.

Sotarm: Size Of Transaction-Based Association Rule Mining Algorithm, Asha Pandian, Jebarajan Thaveethu

Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences

Mining of association rules tries to identify the existence of promising and fruitful relations among the items present in a database. The basic a priori algorithm suffers from multiple database scans, and if the database is large, then the time taken for scanning and generation of candidates is also large. The proposed algorithm attempts to reduce the repeated scanning of the whole database. Using this algorithm, scanning time and also the generation of subitems that are not frequent can be reduced. The former can be done by sorting the transaction records in descending order based on the size of transaction …

A Hybrid Maco And Bfoa Algorithm For Power Loss Minimization And Total Cost Reduction In Distribution Systems, Muthubalaji Sankaramoorthy, Malathi Veluchamy

Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences

This paper presents a multiobjective optimization methodology to optimally place a STATCOM in electric power distribution networks. The combination of multiobjective ant colony optimization (MACO) and the bacterial foraging optimization algorithm (BFOA) is proposed to minimize the power loss and total cost. The main intention of this analysis is to optimally place the STATCOM at multiple locations such as the transmission side, middle, and load side. Identifying the type and location of the STATCOM is a combinatorial optimization problem in power systems. In order to overcome this problem, the combination of hybrid MACO and BFOA algorithms is applied in this …

An Intelligent Approach In Delay Tolerant Network Routing, Azadeh Omidvar, Karim Mohammadi

Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences

Delay tolerant networks (DTNs) are wireless intermittent networks. DTNs have different applications such as wildlife tracking, military, and space searching. Conventional mobile ad hoc network (MANET) routing protocols are not efficient in these networks because of intermittency. DTNs use store-carry-forward (SCF) for data transferring. In SCF, nodes store the messages and carry them until finding appropriate nodes for forwarding. Message replication greatly helps to improve the delivery ratio while increasing overhead. This paper examines the use of intelligent routing to choose nodes that have more probability to reach their destination. This will help to increase the message delivery ratio while …

Implementation Of Svc Based On Grey Theory And Fuzzy Logic To Improve Lvrt Capability Of Wind Distributed Generations, Mohammad Mehdi Karami, Akbar Itami

Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences

Due to the great absorption of reactive power after voltage drops caused by faults in network, the low-voltage ride through (LVRT) capability of squirrel cage induction generators (SCIGs) in wind farms is a great challenge. If a static VAR compensator (SVC) is installed at the point of common coupling (PCC) of a wind farm with a main network, it can improve the wind generation's LVRT capability with reactive power compensation. In the voltage control loop of a conventional SVC, the voltage actual value of the PCC is compared with the reference voltage value. This paper presents a method for implementation …

A New Efficient Block Matching Data Hiding Method Based On Scanning Order Selection In Medical Images, Turgay Aydoğan, Cüneyt Bayilmiş

Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences

Digital technology and the widespread use of the Internet has increased the speeds at which digital data can be obtained and shared in daily life. In parallel to this, there are important concerns regarding the confidentiality of private data during data transmissions and the possibility that data might fall into the hands of third parties. Issues relating to data safety can also affect patients' medical images and other information relating to these images. In this study, we propose a new method based on block matching that can be used to hide the patient information in medical images. In this method, …

Adaptive Control Of Pure-Feedback Systems In The Presence Of Parametric Uncertainties, Mehrnoosh Asadi, Heydar Toossian Shandiz

Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences

The purpose of this study is to investigate an adaptive control approach for completely nonaffine pure-feedback systems with linear/nonlinear parameterization. In this approach, the parameter separation technique and the idea of the positive function of linearly connected parameters are coupled effectively with the combination of backstepping and time-scale separation. Subsequently, a fast dynamical equation is derived from the original subsystem, where the solution is sought to approximate the corresponding ideal virtual/actual control inputs. Furthermore, the adaptation law of unknown parameters can be derived based on Lyapunov theory in the backstepping technique and there is no need to design a state …

Design Of A Three-Phase Multistage Axial Flux Permanent Magnet Generator For Wind Turbine Applications, Muhammad Mansoor Ashraf, Tahir Nadeem Malik

Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences

Presently, axial flux permanent magnet machines are becoming popular and are being deployed actively for low speed applications. This paper presents an improved model of a multistage axial flux permanent magnet generator (AFPMG). The multistage AFPMG consists of multiple stator and rotor discs. There are three identical 1-phase stator discs and four in-phase rotor discs in the proposed multistage AFPMG. In this research, 4 case studies were analyzed on the design of the multistage AFPMG. First, a phase shift model (PSM) positions the three 1-phase stator discs to behave as a 3-phase generator. Actually, the PSM computes phases for three …

Transmission Power Control Using State Estimation-Based Received Signal Strength Prediction For Energy Efficiency In Wireless Sensor Networks, Ramakrishnan Sabitha, Krishna Bhuma, Thangavelu Thyagarajan

Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences

In battery-operated wireless sensor networks, the quality of service requirements such as throughput and energy efficiency must be stringently maintained while the least amount of energy is consumed. Since a major portion of energy is spent by the transceiver operations, transmission power control (TPC) in the medium access control (MAC) layer can bring about considerable energy efficiency. Since TPC algorithms will have a direct impact on the received signal strength index (RSSI) at the receiver, RSSI is the primary input parameter for any TPC algorithm. The objective of the proposed work is to decide on the exact value of transmission …

A New Approach For Digital Image Watermarking To Predict Optimal Blocks Using Artificial Neural Networks, Raheleh Khorsand Movaghar, Hossein Khaleghi Bizaki

Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences

In this paper, we propose a novel nonblind digital image watermarking based on discrete wavelet transform and singular value decomposition. This robust scheme takes advantage of artificial neural networks for selecting suitable image blocks in which the watermark signal can be embedded. Local characteristics of the blocks such as luminance and texture sensitivity are the main criteria that the selections are based on. Generally, selection is based on a prediction of the results with the objective of transparency and watermark resilience. In other words, before embedding the water mark signal, it is estimated which blocks would be the best for …

Hadoop Framework Implementation And Performance Analysis On A Cloud, Göksu Zeki̇ye Özen, Mehmet Tekerek, Rayi̇mbek Sultanov

Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences

The Hadoop framework uses the MapReduce programming paradigm to process big data by distributing data across a cluster and aggregating. MapReduce is one of the methods used to process big data hosted on large clusters. In this method, jobs are processed by dividing into small pieces and distributing over nodes. Parameters such as distributing method over nodes, the number of jobs held in a parallel fashion, and the number of nodes in the cluster affect the execution time of jobs. The aim of this paper is to determine how the numbers of nodes, maps, and reduces affect the performance of …

A Combined Approach Based On Fuzzy Ahp And Fuzzy Inference System To Rank Reviewers In Online Communities, Hossein Abbasimehr, Mohammadjafar Tarokh

Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences

Online product review communities allow users to share their ideas and opinions about various products and services. Although online reviews as user-generated content can be considered as an invaluable source of information for both consumers and firms, these reviews tend to be of very different quality. To tackle the problem of low quality reviews, we address reviewer credibility and propose an innovative framework. The framework comprises five critical phases for ranking reviewers in terms of credibility using a fuzzy analytic hierarchy process (AHP) and fuzzy inference system. To determine the weights of the features, a fuzzy AHP method was applied. …

A Metaheuristic Based On The Tabu Search For Hardware-Software Partitioning, Mehdi Jemai, Sonia Dimassi, Bouraoui Ouni, Abdellatif Mtibaa

Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences

Several metaheuristics have become increasingly interesting in solving combinatorial problems. In this paper, we present an algorithm involving a metaheuristic based on tabu search and binary search trees to address the problem of hardware-software partitioning. Metaheuristics do not guarantee an optimum solution, but they can produce acceptable solutions in a reasonable time. Our proposed algorithm seeks to find the efficient hardware-software partitioning that minimizes the logic area of a system on a programmable chip under the condition of time constraints. Our goal is to have a better trade-off between the logic area of the application and its execution time. Finally, …