Araştırma Makalesi

Gürültülü Verilerle Doğrusal Olmayan Sönümlü Sarkacın PINN Tabanlı Modellenmesi ve Lineer Kararlılık Analizi

Cilt: 16 Sayı: 3 1 Eylül 2026
PDF İndir
TR EN

Gürültülü Verilerle Doğrusal Olmayan Sönümlü Sarkacın PINN Tabanlı Modellenmesi ve Lineer Kararlılık Analizi

Öz

Doğrusal olmayan dinamik sistemlerin kararlılık analizi, kontrol teorisi ve mühendislik uygulamalarında önemli bir araştırma konusudur. Bu çalışmada, sönümlü sarkaç sisteminin kararlılık analizi Fizik Bilgili Yapay Sinir Ağları (PINN) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Model performansı, %5 ve %10 Gauss gürültüsü içeren 200 veri noktası ile iki senaryo altında değerlendirilmiştir. Sistem dinamiği her iki veri seti için öğrenildikten sonra lineer kararlılık analizi uygulanmış ve denge noktalarındaki Jacobian matrislerinin özdeğerleri hesaplanmıştır. Sonuçlar, modelin %5 gürültü seviyesinde kararlı denge noktasını yüksek doğrulukla tahmin ettiğini göstermiştir. %10 gürültü seviyesinde model doğruluğu azalsa da, kararsız denge noktası için kararlılık durumunu ve sistemin genel faz portresi dinamiğini her iki senaryoda da doğru belirlemiştir. Faz portresi analizleri, modelin gürültü varlığında sistem dinamiğini başarıyla öğrendiğini doğrulamaktadır. Bulgular, bu yaklaşımın gürültülü deneysel verilerle çalışan doğrusal olmayan sistemlerin modellenmesi ve kararlılık analizinde etkili bir araç olduğunu ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Barron, J. T. (2019). A general and adaptive robust loss function. In: Proceedings of the IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, (s. 4331-4339).
  2. Cuomo, S., Di Cola, V. S., Giampaolo, F., Rozza, G., Raissi, M. & Piccialli, F. (2022). Scientific machine learning through physics-informed neural networks: Where we are and what’s next. Journal of Scientific Computing, 92(3), 88.
  3. Goodfellow, I., Bengio, Y. & Courville, A. (2016). Deep Learning. MIT Press.
  4. Hornik, K., Stinchcombe, M. & White, H. (1989). Multilayer feedforward networks are universal approximators. Neural Networks, 2(5), 359-366.
  5. Karniadakis, G. E., Kevrekidis, I. G., Lu, L., Perdikaris, P., Wang, S. & Yang, L. (2021). Physics-informed machine learning. Nature Reviews Physics, 3(6), 422-440.
  6. Khalil, H. K. (2002). Nonlinear Systems (3. bs.). Prentice Hall.
  7. Kingma, D. P. & Ba, J. (2015). Adam: A method for stochastic optimization. arXiv preprint arXiv:1412.6980. Erişim adresi: https://arxiv.org/abs/1412.6980
  8. Lakshmikantham, V., Leela, S. & Martynyuk, A. A. (2015). Stability Analysis of Nonlinear Systems. Birkhäuser. Lu, L., Meng, X., Mao, Z. & Karniadakis, G. E. (2021). DeepXDE: A deep learning library for solving differential equations. SIAM Review, 63(1), 208-228.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Makine Teorisi ve Dinamiği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

1 Eylül 2026

Gönderilme Tarihi

13 Kasım 2025

Kabul Tarihi

19 Aralık 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Cilt: 16 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA
Balcı, M. (2026). Gürültülü Verilerle Doğrusal Olmayan Sönümlü Sarkacın PINN Tabanlı Modellenmesi ve Lineer Kararlılık Analizi. Journal of the Institute of Science and Technology, 16(3), 1160-1167. https://doi.org/10.21597/jist.1822741
AMA
1.Balcı M. Gürültülü Verilerle Doğrusal Olmayan Sönümlü Sarkacın PINN Tabanlı Modellenmesi ve Lineer Kararlılık Analizi. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 2026;16(3):1160-1167. doi:10.21597/jist.1822741
Chicago
Balcı, Murat. 2026. “Gürültülü Verilerle Doğrusal Olmayan Sönümlü Sarkacın PINN Tabanlı Modellenmesi ve Lineer Kararlılık Analizi”. Journal of the Institute of Science and Technology 16 (3): 1160-67. https://doi.org/10.21597/jist.1822741.
EndNote
Balcı M (01 Eylül 2026) Gürültülü Verilerle Doğrusal Olmayan Sönümlü Sarkacın PINN Tabanlı Modellenmesi ve Lineer Kararlılık Analizi. Journal of the Institute of Science and Technology 16 3 1160–1167.
IEEE
[1]M. Balcı, “Gürültülü Verilerle Doğrusal Olmayan Sönümlü Sarkacın PINN Tabanlı Modellenmesi ve Lineer Kararlılık Analizi”, Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der., c. 16, sy 3, ss. 1160–1167, Eyl. 2026, doi: 10.21597/jist.1822741.
ISNAD
Balcı, Murat. “Gürültülü Verilerle Doğrusal Olmayan Sönümlü Sarkacın PINN Tabanlı Modellenmesi ve Lineer Kararlılık Analizi”. Journal of the Institute of Science and Technology 16/3 (01 Eylül 2026): 1160-1167. https://doi.org/10.21597/jist.1822741.
JAMA
1.Balcı M. Gürültülü Verilerle Doğrusal Olmayan Sönümlü Sarkacın PINN Tabanlı Modellenmesi ve Lineer Kararlılık Analizi. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 2026;16:1160–1167.
MLA
Balcı, Murat. “Gürültülü Verilerle Doğrusal Olmayan Sönümlü Sarkacın PINN Tabanlı Modellenmesi ve Lineer Kararlılık Analizi”. Journal of the Institute of Science and Technology, c. 16, sy 3, Eylül 2026, ss. 1160-7, doi:10.21597/jist.1822741.
Vancouver
1.Murat Balcı. Gürültülü Verilerle Doğrusal Olmayan Sönümlü Sarkacın PINN Tabanlı Modellenmesi ve Lineer Kararlılık Analizi. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 01 Eylül 2026;16(3):1160-7. doi:10.21597/jist.1822741