ECE6054 - Yapay Bağışıklık Sistemleri

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ

LİSANSÜSTÜ EĞİTİM ENSTİTÜSÜ

ELEKTRONİK VE BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ - DR

(2025 - 2026) Ders Bilgi Formu

Ders Adı	Kodu	Yarıyıl	T+U Saat	AKTS	Z / S
Yapay Bağışıklık Sistemleri	ECE6054		3 + 0	7,5	Seçmeli

Birim Bölüm	Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği - DR - Lisansüstü (yüz yüze)
Amaç	Bu dersin amacı, biyolojik bağışıklık sisteminin işleyiş prensiplerinden esinlenen Yapay Bağışıklık Sistemleri (Artificial Immune Systems, AIS) yaklaşımını derinlemesine incelemek; bu alandaki temel teorileri, algoritmaları ve uygulamaları doktora düzeyinde aktarmaktır. Öğrencilerin AIS yöntemlerini matematiksel ve algoritmik boyutlarıyla anlamaları, AIS’i diğer doğadan esinlenen hesaplama yöntemleriyle (genetik algoritmalar, parçacık sürü optimizasyonu, yapay sinir ağları vb.) karşılaştırarak güçlü ve zayıf yönlerini değerlendirmeleri, aynı zamanda bilimsel araştırma ve uygulama alanlarında AIS tabanlı özgün çözümler geliştirebilmeleri hedeflenmektedir.
Ders İçeriği	Bu ders, biyolojik bağışıklık sisteminin işleyiş prensiplerinden esinlenen Yapay Bağışıklık Sistemleri (Artificial Immune Systems – AIS) alanını kuramsal ve uygulamalı yönleriyle kapsamaktadır. Ders kapsamında; • Biyolojik temeller: Doğal ve adaptif bağışıklık sistemi, antijen–antikor etkileşimi, immün ağ teorisi, self–non-self ayrımı, tehlike teorisi. • Teorik altyapı: AIS’in matematiksel modelleri, formal tanımlar, bilgi işleme perspektifi. • Temel algoritmalar: Negatif seçim algoritması, klonal seçim algoritmaları, immün ağ modelleri, tehlike teorisine dayalı yöntemler. • Optimizasyon ve öğrenme: AIS’in optimizasyon, sınıflandırma, kümeleme, öznitelik seçimi ve makine öğrenmesi problemlerinde uygulanışı. • Disiplinler arası uygulamalar: • Siber güvenlik ve anomali tespiti • Biyoenformatik ve medikal teşhis sistemleri • Mühendislik, enerji ve endüstriyel hata tespiti • Robotik ve akıllı sistemler • Güncel yaklaşımlar: AIS’in derin öğrenme ve diğer sezgisel optimizasyon yöntemleri ile hibrit kullanımı, yeni araştırma alanları ve açık problemler. • Araştırma odaklı çalışmalar: Öğrencilerin literatürdeki güncel eğilimleri takip ederek özgün bir AIS tabanlı proje geliştirmeleri ve bilimsel rapor formatında sunmaları.

Hafta	Konu
1	Yapay Bağışıklık Sistemlerine Giriş
2	Biyolojik Bağışıklık Sistemine Genel Bakış
3	YBS’in Teorik Temelleri
4	Negatif Seçim Algoritması (NSA)
5	Klonal Seçim Teorisi ve Algoritmaları
6	İmmün Ağı Teorisi
7	Tehlike Teorisi ve AIS’te Kullanımı
8	YBS ve Optimizasyon Problemleri
9	YBS Tabanlı Makine Öğrenmesi Yaklaşımları
10	YBS Uygulamaları I – Siber Güvenlik
11	YBS Uygulamaları II – Biyoenformatik ve Sağlık
12	YBS Uygulamaları III – Mühendislik ve Endüstri
13	Güncel Araştırmalar ve Hibrit Yaklaşımlar
14	Dönem Projesi Sunumları ve Genel Değerlendirme

Program Çıktıları
1	Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, Elektronik veya Bilgisayar alanındaki disiplinler arası bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve derinleştirebilmek.
2	Elektronik veya Bilgisayar alanındaki ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayabilmek.
3	Elektronik veya Bilgisayar alanındaki edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri bu disiplinler arasında etkili kullanabilmek.
4	Elektronik veya Bilgisayar alanında edindiği bilgileri farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirerek yorumlayabilme ve yeni bilgiler oluşturabilmek.
5	Elektronik veya Bilgisayar alanında karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilmek.
6	Elektronik veya Bilgisayar alanında uzmanlık gerektiren bir çalışmayı bağımsız olarak yürütebilmek .
7	Elektronik veya Bilgisayar alanında ilgili uygulamalarda karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirebilme ve sorumluluk alarak çözüm üretebilmek.
8	Elektronik veya Bilgisayar alanı ile ilgili sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik yapabilmek.
9	Elektronik veya Bilgisayar alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki bilgi ve becerileri eleştirel bir yaklaşımla değerlendirebilme ve öğrenimini yönlendirebilmek.
10	Elektronik veya Bilgisayar alanında güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel ve nitel veriler ile destekleyerek, bu alanlar dışındaki gruplara, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde Türkçe ve/veya İngilizce olarak aktarabilmek.
11	Elektronik veya Bilgisayar alanının gerektirdiği düzeyde mühendislik araçları ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini ileri düzeyde kullanabilmek.
12	Elektronik ve Bilgisayar alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme ve bu değerleri öğretebilmek.
13	Elektronik veya Bilgisayar alanı ile ilgili konularda strateji ve uygulama planları geliştirebilme, elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilmek.
14	Kendi çalışmalarını, alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilmek.
15	Ulusal ve uluslararası seviyede yenilikçi ve orijinal araştırma çalışmaları yürütebilme, kendi alanında araştırma ekiplerinde görev alma ve önderlik edebilmek

Ders Öğrenme Çıktısı - Program Çıktıları (1 -5 Puan Aralığı)

Ders Öğrenme Çıktısı	PÇ 1	PÇ 2	PÇ 3	PÇ 4	PÇ 5	PÇ 6	PÇ 7	PÇ 8	PÇ 9	PÇ 10	PÇ 11	PÇ 12	PÇ 13	PÇ 14	PÇ 15
Biyolojik bağışıklık sisteminin temel mekanizmalarını açıklayarak bu mekanizmaların yapay bağışıklık sistemleri için nasıl bir hesaplama modeli oluşturduğunu analiz edebilecektir.	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Negatif seçim, klonal seçim, immün ağ ve tehlike teorisi tabanlı algoritmaları matematiksel ve algoritmik düzeyde kavrayıp uygulayabilecektir.	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Optimizasyon, makine öğrenmesi ve anomali tespiti gibi problemlere AIS tabanlı çözümler geliştirecek ve bunları diğer doğadan esinlenen algoritmalarla karşılaştırabilecektir.	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Disiplinler arası uygulamalarda (siber güvenlik, sağlık, mühendislik vb.) AIS yöntemlerinin kullanım alanlarını tanıyacak, uygun yöntem seçimi yapabilecektir.	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Literatürdeki güncel araştırmaları eleştirel olarak değerlendirecek ve doktora seviyesinde özgün bir AIS tabanlı proje/makale üretebilecektir.	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Ortalama Değer	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

https://ebs.bilecik.edu.tr/pdf/dersbilgigetir/438443