Evrimsel hesaplama teknikleriyle hedef hareket analizi problemi çözümü

Abstract

ivÖZETTEZ BAŞLIĞI: Evrimsel Hesaplama Teknikleriyle Hedef Hareket AnaliziProblemi ÇözümüYAZAR ADI: Levent İNCETers problemler, bilim ve matematiğin bir çok alanlarında kullanılan, belirlibir sisteme ait model parametrelerinin gözlemlenen verilerden elde edildiğiproblemlerdir. Daha sade bir tanımla, cevabın bilindiği ancak sorunun neolduğunun arandığı problemlerdir. Öte yandan Hedef Hareket Analizi (HHA),özellikle sualtı ortamında hareket eden ses kaynaklarının, sadece ölçülen seskaynağı yönü bilgisi (kerteriz) kullanılarak kinematik bilgilerininin elde edilmesiişlemidir.Bu çalışmada, Hedef Hareket Analizi problemi, bir ters problem örneğiolarak ele alınmış ve bu problemin çözümü maksadıyla evrimsel hesaplamatekniklerinden Genetik Algoritmaları ve bunun yanında Monte Carlodenemelerini kullanan yeni bir Uydurulmuş Alan Sinyal İşleme yaklaşımıanlatılmıştır.Bu yaklaşımdaki ana fikir şu şekilde açıklanabilir; Önce sualtı oratmında birmiktar kerteriz ölçümü alınarak kaydedilir. Daha sonra sualtı ortamı taktikresminin rastgele bir şekilde simulasyonunu yapılır. Taktik resim simulasyonukendi parametrelerini genetik algoritma kontrolünde değiştirerek her seferindesahte kerteriz bilgileri üretir. Genetik algoritma sayesinde sahte kerteriz bilgilerizaman geçtikçe gerçek kerteriz ölçümlerine yaklaşır ve netice elde edilen sualtıtaktik resmi simulasyonu gerçek durumu temsil etmiş olur. Dolayısıyla busimulasyonu oluşturan parametreler de, gerçek hedef kinematikparametreleridir.Algoritmayı hayata geçirmek ve yaklaşımın başarısını ve doğruluğunu testetmek amacıyla TMAGA adlı bir uygulama yazılımı geliştirilmiştir. TMAGA ilegerçekleşitirilen deneme sonuçları Monte Carlo simülasyonlarıyla sergilenmiştir.

vSUMMARYTITLE OF THE THESIS: Handling Target Motion Analysis Problem withEvolutionary Computing TechniquesAUTHOR: Levent İNCEInverse problems are the kind of problems where the parameters of amodel is obtained from the observed data. They have been used in many fieldsof Mathemetics and Science. They are the problems where the results areknown instead of questions. On the other hand Target Motion Analysis (TMA) isthe process where the kinematics parameters of a moving sound source isdetermined by using only bearings.In this work, TMA problem is considered as an inverse problem and newMatched Field Signal processing approach which uses Genetic Algorithm (GA)and Monte Carlo simulation is proposed to establish tracks from bearing-onlycontacts. The basic idea is to take a number of measurements and run asimulation of underwater tactical situation, then to let the simulation change itsparameters until the output matches with the measurement data. When theoutput of the simulation (i.e. the replica data) matches the real measurementwithin a predefined degree, it is expected that the simulation resembles the realsituation. In this sense, the TMA problem is considered as an optimization issueon a large parameter space and Genetic Algorithm was used to solve it. Wedeveloped an application called TMAGA in order to demonstrate the correctnessof the algorithm. Monte Carlo simulations demonstrate the results of theexperiments conducted with TMAGA.