08 Faculty of Arts and Sciences
http://hdl.handle.net/11129/64
2024-03-29T01:57:13ZPreparation and Characterization of Copper Imprinted PVA/Alginate Based Beads for Removal of Dyes from Aqueous Solution
http://hdl.handle.net/11129/5865
Preparation and Characterization of Copper Imprinted PVA/Alginate Based Beads for Removal of Dyes from Aqueous Solution
Bingong, Ishaku Hamidu
Cu(II)-imprinted polymeric beads were formed using PVA/SA and adsorption
studies were carried out to check the effectiveness of the beads on dye and copper
sorption. The adsorption studies were carried out by investigating the point zero
charge of the beads which was at 3.04, effect of pH was investigated for methylene
blue dye which pH 8 gave the best removal efficiency of about 98% and for copper,
pH 5 gave the best removal efficiency, effect of dosage which an increase in dosage
resulted to decreased removal efficiency so 0.1 g/L of the beads were used
throughout for both adsorbates in this study, effect of initial concentration where
removal efficiency increased with increase in initial adsorbate concentration, effect
of time in which equilibrium was reached after 360 minutes for methylene blue dye
sorption, effect of temperature which revealed that at higher temperatures, methylene
blue dye removal efficiency decreased which implies that the adsorption process was
exothermic while for copper, it showed it was endothermic. Adsorption kinetic
studies were also carried out and it followed a pseudo-second order kinetics while
isotherm studies revealed that the study is best described by the Freundlich isotherm
which predicts heterogenous adsorption mechanism. From thermodynamic studies, it
was deduced from ΔG
o
and ΔH
o
values that the process is spontaneous and
exothermic for MB and spontaneous but endothermic for copper.
Keywords: Cu(II)-imprinted polymeric beads; Adsorption studies; Methylene blue
dye; Copper; Adsorption kinetics; Isotherm studies.; ÖZ:
PVA/SA kullanılarak Cu(II) izlenimli polimerik boncuklar oluşturuldu ve
boncukların boya ve bakır emilimi üzerindeki etkinliğini kontrol etmek için
adsorpsiyon çalışmaları yapıldı. Adsorpsiyon çalışmaları boncukların sıfır noktası
yüküne pH 3.04 değerinde ulaşıldığını gösterdi. Metilen mavisi boyası için yapılan
pH etkisi çalışması pH 8 değerinde 98% ile en iyi boya giderim verimliliğini
gösterirken bakır için bu değer pH 5 olarak bulunmuştur. Dozajdaki artışın giderim
etkinliğinin azalmasına yol açtığı ölçüldü ve bu nedenle her iki adsorbat için de
boncuklar 0.1 g/L olacak miktarda kullanılmıştır. Giderim etkinliğinin adsorbat
maddenin başlangıç konsantrasyonuna olan bağlılığının ölçüldüğü çalışmada giderim
etkinliğinin başlangıç konsantrasyonundaki artışa bağlı olarak arttığını göstermiştir.
Metilen mavisi boyası için yapılan süre etkisi çalışması 360 dakika sonra dengeye
ulaşıldığını göstermiştir. Sıcaklığın giderim etkinliği üzerine olan etkisi ölçüldü ve
yüksek sıcaklıklarda metilen mavisi boyasının gideriminin azaldığı görülüp metilen
mavisi boyasının giderim işleminin ekzotermik olduğunu gösterirken bakır için ise
bu işlemin endotermik olduğu görüldü. Adsorpsiyon kinetik çalışmaları da yapıldı ve
sahte ikinci derece kinetiğe uyduğu hesaplandı, izoterm çalışmaları ise çalışmanın en
iyi heterojen adsorpsiyon mekanizmasını öngören Freundlich izotermi tarafından
tanımlandığını ortaya koydu. Termodinamik çalışmalardan elde edilen ΔG
o
ve ΔH
o
değerlerinin hesaplanması ve yorumlanması sonucu metilen mavisi boyasının
gideriminin spontan ve ekzotermik ve bakır için spontan fakat endotermik olduğu
çıkarılmıştır.
Anahtar kelimeler: Cu(II) izlenimli polimerik boncuklar; Adsorpsiyon çalışmaları;
Metilen mavisi boyası; Bakır; Adsorpsiyon kinetiği; Izoterm çalışmaları.
Master of Science in Chemistry. Institute of Graduate Studies and Research. Thesis (M.S.) - Eastern Mediterranean University, Faculty of Arts and Sciences, Dept. of Chemistry, 2020. Supervisor: Prof. Dr. Mustafa Gazi.
2020-01-01T00:00:00ZFast Hardware-Oriented Algorithms for 3D Positioning in LOS and Single Bounced NLOS Environments
http://hdl.handle.net/11129/5861
Fast Hardware-Oriented Algorithms for 3D Positioning in LOS and Single Bounced NLOS Environments
Yağlı, Cem
The ability to find the location of a mobile object and track it in two-dimensional (2D)
and three-dimensional (3D) space is an indispensable feature of wireless
communication systems. These studies have been supported by governments and
businesses since the beginning. In particular, the increase in demand for using self navigation technology in unmanned vehicles is attracting additional attention to this
area of research. The self-location estimation process is an indefeasible capability that
an unmanned vehicle should have. This process requires high accuracy that is hard to
be achieved by mobile devices, usually having limited power and computing
capabilities. The methods and techniques developed for these systems compete in
terms of simplicity, performance, and accuracy. However, the majority of solutions
focus on only one of these performance metrics and are not applicable to the projected
systems.
In this study, two new location estimation solutions that satisfy all three performance
metrics (simplicity, accuracy, and efficiency) are developed. Accordingly, two
accelerated variations of Coordinate Rotation Digital Computer (CORDIC) algorithms
are used for the first time with line-of-sight (LOS) and single-bounced-scattering non line-of-sight (SBS NLOS) signal arriving approaches in the self-positioning process.
The simplicity of the mathematical operations used, namely binary shift and add
operations, makes our solutions hardware friendly.
The second novelty of the study is the newly developed “Vector Breaking Method”
(VBM) used for estimating the location of mobile objects using the arriving signals
Bbounced from scatters with unknown locations.
Test results using the developed algorithms show that the projected level of accuracy
has been achieved. Furthermore, our solutions have presented better performance than
the solutions currently available in the field.
Keywords: 3D positioning, location estimation, LOS, line of sight, NLOS, non-line
of sight, CORDIC, fast rotation algorithm, AOA, AOD, TOA, TDOA, EOTDO, CID,
eCID, RSS, cellular wireless communication systems, One-bounced-scattering,
hardware-oriented, antenna arrays, mobile object, base station, scatter, ACE algorithm,
fixed angle rotation method, FARM, dynamic angle rotation method, DARM, vector
breaking method, VBM, vector lengthening method, VLM, level of accuracy,
computational cost, accuracy level.; ÖZ:
Kablosuz iletişim sistemleri vasıtasıyla, iki boyutlu ve üç boyutlu uzayda hareket
halindeki cihazların yerlerinin saptanabilmesi, takiplerinin yapılabilmesi son yıllarda
en çok dikkat çeken teknolojilerdendirler. Bunların geliştirilmesine yönelik yapılan
araştırmalar da devletler ve iş dünyası tarafından daha ilk günlerden beri
desteklenmektedirler. Özellikle, insansız hava araçlarının kullanımının oldukça
yaygınlaştığı günümüzde, hareket halindeyken bu araçlara kendi konumunu tespit
edebilme yeteneğini kazandırmaya yönelik araştırmalar oldukça ilgi görmektedirler.
Bugün, kendi konumunu bilerek seyir görevini yapabilmek, yeni nesil tüm insansız
araçların vazgeçilemez bir yeteneği olmuştur. Sınırlı enerji ve işemci gücüne sahip bu
tür hareketli araçlar, yüksek hassasiyet gerektiren bu tür işlemleri yerine getirmekte
oldukça zorlanmaktadırlar. Bu amaçla geliştirilmiş bir çok çözüm yöntemi işlem
basitliği, performans ve hassasiyet kıstaslarına göre birbirleriyle yarışmaktadırlar. Bu
yöntemlerin büyük çoğunluğu aynı anda bu üç kıstası da sağlayamadıklarından, arzu
edilen performansı gösteremiyorlar.
Bu tez çalışmamızda üç boyutlu uzayda hareket eden cihazların konum tespiti ve
takibinde, aynı anda basitlik, hassasiyet ve verimlilik kıstaslarının üçünü de
sağlayabilecek; sınırlı güç ve işlemci kapasitesiyle de kullanılabilecek çözümler
üretmeyi hedefledik. Çözümümüz, yer tayini hesaplarının baz istasyonları üzerinde
değil de hareketli cisim üzerinde yapılacağı şekilde tasarlandı. Bu amaçla, sadece direk
olarak baz istasyonlarından gönderilen sinyallerle (LOS) değil, yeri belli olmayan
engenlere vurup yansıyarak hareketli cihazımıza ulaşan (NLOS) sinyallerin de
kullanılacağı bir grafiksel çözüm yöntemi geliştirildi. Ardından, hesaplarımızda
kullanılması gereken çok fazla işlemci gücü ve enerjisi gerektiren trigonometric
fonksiyonları hızlandırılmış CORDIC algoritmaları ile değiştirerek, çözümlerimizi
normalden daha hızlı ve az işlemci gücü ile de çalışabilmesi sağlandı.
Çalışmamız, CORDIC algoritmalarının ilk kez NLOS sinyalleri ile kullanılmasından
dolayı eşsiz bir çalışma olarak değerlendirilebilir. Çalışmamızdaki ikinci özgünlük ise,
ilk kez çalışmamızda geliştirilmiş ve kullanılmış olan “Vektör Kırma” Metodumuzdur
(VBM). Bu metot yardımıyla, yerleri belli olmayan engellerden yansıyarak hareketli
cismimize ulaşan baz istasyonu sinyallerini kullanılarak hareketli cismin yeri tahmin
edilmektedir.
Çalışmamızda geliştirdiğimiz yer tayin yöntemleri simulasyonlarla test edildi ve
hedeflenen doğrulukta sonuç verdikleri görüldü. Ayrıca, her iki yöntemimiz de, işlem
ve enerji verimliliği konusunda, alanda kabul görmüş rakiplerinden daha iyi
performanslar gösterdiler.
Anahtar Kelimeler: 3B konumlandırma, konum tahmini, direk görüş hattı, , indirek
görüş hattı, CORDIC, hızlı açı döndürme algoritması, sinyal geliş açısı, sinyal
gönderim açısı, sinyal geliş zamanı, sinyal geliş zaman farkı, yayın hücresi kimliği,
hücresel kablosuz iletişim sistemleri, tek sekmeli yansıma, donanım uyumlu, anten
dizisi, hareketli obje, baz ‘stasyonu, engel, ACE algoritması, sabit açılı döndürme
metodu, , değişken açılı döndürme metodu, vektör kırma metodu, vektör uzatma
metodu, doğruluk seviyesi, işlemsel maliyet.
Doctor of Philosophy in Applied Mathematics and Computer Science. Institute of Graduate Studies and Research. Thesis (Ph.D.) - Eastern Mediterranean University, Faculty of Arts and Sciences, Dept. of Mathematics, 2021. Co-Supervisor: Asst.Prof.Dr. Emre Özen and Supervisor: Asst. Prof. Dr. Arif Akkeleş.
2021-06-01T00:00:00ZThe Interplay between Fractional Calculus and Complex Analysis
http://hdl.handle.net/11129/5857
The Interplay between Fractional Calculus and Complex Analysis
Bouzouina, Chaima
The usual definitions of fractional derivatives and integrals are very well-suited for a
fractional generalisation of real analysis. But the basic building blocks of complex
analysis are different: although fractional derivatives of complex-valued functions and
to complex orders are well known, concepts such as the Cauchy–Riemann equations
and d-bar derivatives have no analogues in the standard fractional calculus. In the
current work, we propose a formulation of fractional calculus which is better suited
to complex analysis and to all the tools and methods associated with this field. We
consider some concrete examples and various fundamental properties of this fractional
version of complex analysis.
Keywords: fractional derivatives, complex analysis, d-bar derivatives, Leibniz rule; ÖZ:
Kesirli türevlerin ve integrallerin olagan tanımları, gerçek analizin kesirli bir ˘
genelle¸stirilmesi için çok uygundur. Ancak kompleks analizin temel yapı ta¸sları
farklıdır: kompleks degerli fonksiyonların kesirli türevleri ve kompleks emirler iyi ˘
bilinmesine ragmen, Cauchy-Riemann denklemleri ve d-bar türevleri gibi kavramların ˘
standart fraksiyonel kalkülüste analogları yoktur. Mevcut çalı¸smada, kompleks
analize ve bu alanla ili¸skili tüm araç ve yöntemlere daha uygun kesirli kalkülüsün
formülasyonunu öneriyoruz. kompleks analizin bu kesirli versiyonunun bazı somut
örneklerini ve çe¸sitli temel özelliklerini göz önünde bulunduruyoruz.
Anahtar Kelimeler: kesirli türevlerin, kompleks analiz, d-bar türevleri, Leibniz
kuralı.
Doctor of Philosophy in Mathematics. Institute of Graduate Studies and Research. Thesis (Ph.D.) - Eastern Mediterranean University, Faculty of Arts and Sciences, Dept. of Mathematics, 2021. Supervisor: Asst. Prof. Dr. Arran Fernandez.
2021-09-01T00:00:00ZTranslations on the Triangular Grid
http://hdl.handle.net/11129/5855
Translations on the Triangular Grid
Abuhmaidan, Khaled Hussein
The concept of the grid is broadly used in digital geometry and other fields of
computer science; it consists of discrete points with integer coordinates. Coordinate
systems are essential for making grids easy to use. Up to now, for the triangular grid,
only discrete coordinate systems have been investigated. These have limited
capabilities for some image-processing applications, including transformations like
rotations or interpolation. In this thesis, we introduce the continuous triangular
coordinate system as an extension of the discrete triangular and hexagonal coordinate
systems. The new system addresses each point of the plane with a coordinate triplet.
Conversion between the Cartesian coordinate system and the new system is
described. The sum of three coordinate values lies in the closed interval [-1, 1],
which gives many other vital properties of this coordinate system. Moreover,
addition of two vectors in the new triangular coordinate system is presented and
illustrated.
Accordingly, in discrete and digital geometry, rotations with the composition of
translations have been measured and examined carefully on the square and the
hexagonal grids. The translation has never been considered individually because it
obviously leads to the isometric translation on these grids. However, the triangular
grid is not a point lattice, thus, it is worth to consider the translation itself. Therefore
in this thesis, translations on the triangular grid are investigated and the vectors of
bijective and non-bijective translations are specified.
Keywords: Barycentric coordinate system, coordinate system, hexagonal grid,
triangular grid, trihexagonal grid, non-traditional grids, transformations, image
processing, computer graphics, discretized translations, digital geometry; ÖZ:
Grid kavramı koordinatları tamsayı olan ayrık noktalardan oluşur ve genellikle dijital
geometri ve bilgisayar bilimlerinin diğer alanlarında kullanılır. Koordinat sistemleri
gridlerin kolayca kullanımı için gereklidir. Şu ana kadar üçgensel grid için sadece
ayrık koordinat sistemleri incelenmiştir. Bu sistemler rotasyon, interpolasyon gibi
dönüşümleri içeren bazı görüntü işleme uygulamaları için sınırlı kapasiteye sahiptir.
Bu tezde sürekli üçgensel koordinat sistemlerini ayrık üçgensel ve hegzagonal
koordinat sistemlerinin bir genişlemesi olarak tanıtıldı. Yeni sistem düzlemdeki
koordinat üçlüsü ile birlikte her noktayı adres eder. Kartezyen koordinat sistemi ve
yeni sistem arasındaki dönüşüm tanımlandı. Üç koordinat değeri toplamının [-1, 1]
aralığında olması bu koordinat sistemine birçok önemli özellik katar. Ayrıca iki
vektörün toplanması işlemi yeni üçgensel koordinat sistemde gösterilmiş ve
örneklendirilmiştir.
Buna göre, ayrık ve dijital geometride bileşke dönüşümleri ile birlikte rotasyonlar
ölçülmüş ve kare ve hegzagonal gridlerde dikkatli bir şekilde incelenmiştir. Öteleme
tek başına hiçbir zaman düşünülmemiştir çünkü bu gridlerde aşikar bir şekilde
izometriği verir. Buna rağmen, üçgensel grid bir kafes noktası değildir, dolayısıyla
öteleme kendi başına değerlendirilmeye değerdir. Bu sebepten, bu tezde öteleme
üçgensel gridlerde incelenmiş ve bijektif ve bijektif olmayan dönüşümlerin vektörleri
belirlenmiştir.
Anahtar kelimerler: Barisentrik koordinat sistemi, koordinat sistemi, hegzagonal
grid, üçgensel grid, trihegzagonal grid, geleneksel olmayan gridler, dönüşümler,
görüntü işleme, bilgisayar grafikleri, ayrıklandırılmış döçnüşüm, dijital geometri
Doctor of Philosophy in Applied Mathematics and Computer Science. Institute of Graduate Studies and Research. Thesis (Ph.D.) - Eastern Mediterranean University, Faculty of Arts and Sciences, Dept. of Mathematics, 2019. Supervisor: Prof. Dr. Benedek Nagy.
2019-05-01T00:00:00Z