Ayrık rastgele değişkenler, sürekli rastgele değişkenler, rastgele değişkenlerin fonksiyonları, çoklu rastgele değişkenler, vektör rastgele değişkenler, bağımsız rasgele değişkenler, çoklu rastgele değişkenlerin fonksiyonları, Merkezi Llimit Tteoremi. Ayrık zamanlı rastgele süreçler, sürekli zamanlı rastgele süreçler, durağan rastgele süreçler, ergodik rastgele süreçler, öz ve karşılıklı ilinti fonksiyonları, spektral güç yoğunluğu, spektral kestirim, beyaz gürültü süreçleri, Markov zincirleri.

Ses ve konuşma sistemleri, fonetik ve fonoloji bilgisi, konuşma işareti özellikleri ve tanımları, perde ve formantların rolu, perde ölçekli ve zaman ölçekli konuşma değiştirmeleri, konuşma kodlama yöntemleri ve internet üzerinden konuşma iletişimi (VoIP) sistemleri, örgü ve konuşma tanıma ana yöntemleri, konuşma tanıma için arama algoritmaları.

Doğrusal Cebir Tekrarı, Normal Matrisler, Karesel Biçimler ve Yarı-Kesin Matrısler, İçsel Çarpım ve Norm Uzayları, Sürekli ve Ayrık Zamanlı Sistemler için Durum Uzayı Betimlemeleri, Kontrol Edilebilirlik, Görünürlük, Kararlılık, Gerçekleştirme Teorisi.

Çok boyutlu örnekleme teoreminin, örtüşmenin ve nicemlemenin tekrarı. Rengin, insan görme sisteminin, 2-D öbek dönüşümünün, DFT, DCT ve dalgacık, imge süzgeçleme, ayrıt sezimi, iyileştirme ve onarımın temelleri. Temel video dosyası biçimleri, değişik sayısal video uygulamaları için çözünürlükler ve bit hızları. 2D ve 3D modeller kullanılarak devinim çözümlemesi ve kestirimi. Gürültünün çıkarılması, binişmenin kaldırılması ve çözünürlük iyileştirmesi için devinimi dengelenmiş süzgeçleme yöntemleri. JPEG/JPEG2000 ve MPEG1/2 ve 4 ü de içeren sayısal imge ve video sıkıştırma yöntemleri ve standartları. İçeriğe bağlı imge ve video indeksleme ve MPEG-7.

Bilgisayar sistemlerinde hesaba dayalı görsel algılama modelleri ve bunların gerçekleştirimi. İmge oluşumu; kenar, köşe ve sınır çıkarımı; bölütleme, eşleştirme, örüntü tanıma ve sınıflandırma teknikleri; üç boyutlu görme: izdüşüm geometrisi, kamera kalibrasyonu, stereo/silüet/tonlama bilgisinden şekil, model tabanlı 3B nesne tanıma; renk, doku, radyometri ve BDRF; devinim analizi.

Entropi, bağıl entropi ve karşılıklı bilgi miktarı; sonuşurda eşbölüntü kuramı; rastgele bir sürecin entropi hızları; veri sıkıştırma; Kolmogorov karmaşıklığı; kanal sığımı; ayrımsal entropi; Gauss kanalı; en yüksek entropi ve spektral kestirim; hız bozulum kuramı, ağ bilişim kuramı.

İletişim işaretleri & sistemlerinin tanımlanması, sayısal kipleme çeşitleri, toplanır beyaz Gauss gürültülü (AWGN) kanallarda en iyi alış, sınırlı bantlı kanallar için işaret tasarımı, Nyquist ölçütleri, simgelerarası girişim (ISI), ISI ve AWGN kanallarda en iyi alış, doğrusal denkleştirme, karar geri besleme denkleştirme, uyarlamalı denkleştirme, kanal sığımı ve kodlaması, doğrusal öbek kodları, evrişimsel kodlar, çoklu kanallı ve çoklu taşıyıcılı sistemler, sayısal iletişim için spektrum yayılı işaretler, çok kullanıcılı iletişim. Bilgisayar yardımıyla tasarım yönelimli alıştırmalar.

Uyarlamali suzgecler, en kucuk ortalamala karesel hata, hizli algoritmalar, dizilim sinyal isleme, gozu kapali metotlar ve gozu kapali kanal saptamasi ve kestirimi icin kismi uzay metotlari, icbukey eniyilemesi ve bu metotun kullanildigi yerler, coklu hizda sinyal isleme metotlari ve suzgec kumeleri.

Hücresel haberleşme, kanal atama stratejileri, frekans tekrar kullanımı, frekans değiştirme stratejileri, girişim kaynakları, gezgin radyo yayılımı, büyük-ölçekli yol kaybı, küçük-ölçekli çokyollu sönümleme, gezgin radyo için modülasyon, çeşitleme birliştirme, kablosuz haberleşme için antenler ve çoklu erişim teknikleri, geçikmeye toleranslı ve toleranssız servisler için kablusuz sistem tasarımı, hata düzelten kodlayıcılar, ARQ yöntemleri, kablosuz ağlar, kablosuz sistem standartları: GSM, IS-95, cdma2000, W-CDMA, 3GPP2 1xEV-DO, 3GPP2 1xEV-DV, dördüncü nesil kablosuz sistem önerileri.

Sayisal tumlestirilmis devrelerin tasarimina giris. Temel yapi taslari, CMOS evirici ve kombinezonsal mantik kapi devreleri. Ardisil mantik devrelerinin tasarimi. Aritmetik islem bloklari. Sayisal devrelerde zamanlama sorunlari ve cozumleri. Bellek devreleri ve bellek dizileri. Tasarim dogrulama ve sinama yontemleri. SPICE, MAGIC, IRSIM, OCTTOOLS gibi bilgisayar destekli tasarim araclari kullanilarak yapilan tasarim projeleri: Proje kapsami mimari tasarim, mantik tasarimi ve dogrulama, serim tasarimi ve test dizisi olusturulmasini icerecektir. Tasarlanan kirmiklar prototip uretimine gonderilebilir.

Bu ders kapsamında, elektronik, elektro-mekanik, biyomedikal, otomotiv, sanal cerrahi, sanal gerçeklik, bilgisayar oyunu ve finansal sistemlerin matematiksel modellenmesi ve analizinde kullanılan numerik yöntemler ve hesap teknikleri öğrenilmektedir. Bu bağlamda, sistem işleyişini belirleyen denklem sistemlerinin sistematik olarak olusturulması, doğrusal ve doğrusal olmayan cebirsel denklem sistemleri ve doğrusal olmayan diferansiyel denklem sistemlerinin numerik yöntemlerle bligisayarda çözümü dersin konuları arasında yer alır. Derste oğrenilen yöntemler, MATLAB ortamında, elektronik, makina, kimya ve endüstri mühendisliğinden alınmış örnek problemler üzerinde uygulanırlar.

Elektromanyetizmanın temel ilkeleri; ışığın elektromanyetik dalga özellikleri; geometrik optik, Gauss ışın demetleri, Gauss ışın demetlerinin optik sistemlerde dönüşümü, optik kovuklardaki elektromanyetik kipler, ışığın madde ile etkileşimi, soğurma ve dağınımın klasik teorisi, spektral genişleme mekanizmaları, Rayleigh saçılması, kendi kendine ve zorunlu ışımanın kuvantum kuramı, optik yükseltme, laser salınımı, laser sistemlerinin örnekleri, laserlerde Q anahtarlama ve kip kilitleme.

Mikrosistemler ve mikto-elektro-mekanik sistemler (MEMS) konusuna giriş; MEMS ile optik ile tümleşimi, mikroüretim teknikleri ve süreçleri; MEMS modelleme ve tasarım; tahrikleyici ve algılayıcı tasarımı; mekanik tasarım; temel optik sistem tasarımı; paketleme. Önemli optik MEMS uygulamalarının detaylı incelenmesi: tarayıcı sistemler (Göze takılan displayler, barkod tarayıcılar); projeksiyon sistemleri (DMD ve GLV); kızıl ötesi komera sistemleri; optik anahtarlama ve iletişim sistemleri.

2 boyutlu doğrusal sistem teorisi ve 2-boyutlu Fourier dönüşümleri. Optik sinyal işlemede kullanılan integral dönüşümleri; Fiziksel optik ve dağıtım teorisinin temelleri; optik sistemlerde Fourier dönüşümleri ve görüntü oluşturma; Lazerli ve diğer kaynak kullanılan sistemler; Görüntü korelasyonu ve frekans analiz teknikleri; Girişim; Hologramlar; Üç boyutlu display teknolojileri.

Fotonik malzeme ve aygıtların özellikleri ve uygulamaları; yarıiletkenler; foton alıcıları; ışık salan diyotlar; ışık algılama sistemlerinde gürültü; ışığın yönbağımlı ortamlardaki hareketi, Pockels ve Kerr etkileri, ışık kipleyicileri, yalıtkan dalga kılavuzlarında elektromanyetik dalgaların hareketi, dalga kılavuzlarında dağınımı, doğrusal olmayan malzemeler, ikinci harmonik üretimi, Raman dönüştürücüleri.

Yeni nesil haberleşme sistemleri, kablosuz hücresel ağlar, makineden makineye haberleşme, Nesnelerin Interneti, yazılım tanımlı ağlar, fiziksel katman veri iletimi, kanal yayılım özellikleri, modülasyon, demodülasyon, ortam erişim kontrol katmanı, veri bağlantı katmanı, ileri ve geri hata kontrol, yönlendirme katmanı, optimal yönlendirme, taşıma katmanı, akış kontrolü, tıkanıklık kontrolü

Optik'in temelleri ve optik teknoloji uygulamaları: ışığın foton ve dalga yapısı; geometrik optik; optik cihazlar; elektro-manyetik dalga modeli; girişim ve girişim ölçerler; fiber optik; kırınım, kırınım ızgaraları, mikro-optik cihazlar; polarizasyon ve uygulamaları. Derste İşlenen konuların gerçek hayat uygulamaları, teleskop tasarımı ve testi.

Hipotez Sınaması, Sinyal Sezimi, Parametre Kestirimi, Cramer-Rao Alt Sınırı, En Büyük Olabilirlik/ En Büyük Sonsal Kestirim, Olasılıksal En Küçük Kareler Kestirimi ve Kalman Filtresi.

Çoklu ortam (resim, video ve ses) kaynak kodlama ve sıkıştırma teknikleri ve standartları (MPEG, JPEG, H26X) özeti, Haberleşme ve ağ mimarilerinin özeti, Servis kalitesi, gecikme, seğirme, hız kontrolü, çizelgeleme, ve gerçek-zamanlı çokluortam iletimi için trafik mühendisliği, Gerçek zamanlı haberleşme teknikleri ve protokolleri, RTP/RTCP, IntServ, DiffServ, MPLS, İnternet, kablosuz kanallar, mobil hücresel ağlar, GSM, 3G, 4G kablosuz sistemler ve uydu ağlarında çokluortam gönderimi, Mevcut ve gelecek çokluortam haberleşme uygulamaları, VoIP, İnternet video konferans, SIP, IMS, video-on-demand, sayısal video yayın sistemleri, gerçek-zamanlı 3DTV iletimi, Çokluortam haberleşme üzerine araştırmaların mevcut durumu ve gelecek vizyonlar.

Işık ve madde arasında kuvantum etkileşimleri ve gelişmiş fotonik cihazlar; kuvantum mekaniği, Schrödinger ve Heisenberg gösterimleri, harmonik salıngaç, Fermi'nin altın kuralı, uyarılı ışımanın yarı klasik teorisi, elektro-manyetik alan nicemlemesi, siyah cisimlerin ışınımı, kendiliğinden yayımın kuvantum teorisi, Rabi salınımları; yarıiletken lazer?ler, fotonik dalga kılavuzları, gürültü, ve ışık kipleyiciler.

Mikro ve nano elektro mekanik sistemler (MEMS ve NEMS) için imalat ve karaterizasyon teknikleri, (mikrolithografi; ıslak ve kuru aşındırma teknikleri; fiziksel ve kimyasal buhar kaplama prosesleri; elektrokaplama; bağlama; odaklanmış iyon ışın teknikleri; yukarıdan-aşağıya yaklaşımlar - electron-ışın litografisi, SPM, yumuşak (soft) lithografi - ; kendiliğinden birleşmeye dayalı aşağıdan-yukarıya teknikler). Yarıiletken nanoteknolojisi. Nanotüpler ve nanoteller. Biyolojik sistemler. Moleküler elektronik