Kazanimlar:
- OpenCV ile temel görüntü işleme adımlarını AI yardımıyla kurup kalite kontrol hattına uyarlayabilme
- Aydınlatma, kalibrasyon ve eşikleme gibi görüş sistemi kararlarını AI'a doğru bağlamla verebilme
- Makine görüşü sonuçlarının hatalı sınıflandırma riskini ve doğrulama ihtiyacını değerlendirebilme
Modul Sinavi
1. Mekatronikte AI ile üretilen bir motor sürüş kodu söz konusu olduğunda, aşağıdaki adımlardan hangisi çalıştırma öncesinde asla atlanmamalıdır?
- A) Kodun limitli/güvenli bir ortamda doğrulanması ve gözden geçirilmesi ✔
- B) Kodun yorum satırlarının silinmesi
- C) Değişken isimlerinin Türkçeleştirilmesi
- D) Kodun doğrudan üretim hattına yüklenmesi
Aciklama: AI üretilen gömülü kod, fiziksel bir aktüatörü yanlış yönde veya aşırı akımla sürerek donanıma ve çevreye zarar verebilir. Kodun önce simülasyonda veya akım/hız limitleri ile güvenli bir test ortamında doğrulanması, mühendisin devredışı bırakamayacağı bir adımdır.
2. Altı eksenli bir robot kolu için ters kinematik çözümü AI'dan istediniz. Çıktıyı güvenle kullanmadan önce ilk yapmanız gereken nedir?
- A) Çözümü doğrudan robota göndermek
- B) Eklem açılarının limitler ve çalışma uzayı içinde kaldığını doğrulamak ✔
- C) Robotun rengini değiştirmek
- D) Yalnızca ilk çözümü baz alıp diğerlerini görmezden gelmek
Aciklama: Ters kinematik genellikle birden fazla çözüm üretir ve bazıları eklem limitlerini aşabilir veya tekillik (singularity) noktalarına düşebilir. Çözümün eklem limitleri ve erişilebilir çalışma uzayı içinde kaldığını sayısal olarak doğrulamak zorunludur.
3. AI'a bir mikrodenetleyicide sensör okuması yaptıracak kod yazdırdınız ve kodda ana döngüde delay(1000) kullanılıyor. Bu neden bir sorun olabilir?
- A) delay() belleği kalıcı olarak bozar
- B) delay() bloklayıcıdır ve gerçek zamanlı tepkiyi engeller ✔
- C) delay() yalnızca 8 bitlik işlemcilerde çalışır
- D) delay() sensörü fiziksel olarak ısıtır
Aciklama: `delay()` bloklayıcıdır; işlemci o süre boyunca başka iş yapamaz, kesmeler dışında tüm görevler durur. Gerçek zamanlı mekatronik sistemlerde bu, kaçırılan sensör okumalarına ve tepki gecikmesine yol açar; non-blocking (millis tabanlı) yapı tercih edilir.
4. Bir mobil robotta IMU (jiroskop) ve enkoder verisini birleştiriyorsunuz. Tümleyici (complementary) veya Kalman filtresi kullanmanın temel amacı nedir?
- A) Sensör sayısını azaltmak için
- B) Farklı sensörlerin güçlü yanlarını birleştirip drift ve gürültüyü azaltmak ✔
- C) Veri hızını yavaşlatmak için
- D) Kablolamayı basitleştirmek için
Aciklama: Her sensörün kendine özgü hata karakteri vardır: jiroskop kısa vadede doğru ama zamanla kayar (drift), enkoder/ivmeölçer gürültülüdür. Sensör füzyonu, her sensörün güçlü olduğu frekans bölgesini birleştirerek tek bir sensörden daha doğru ve kararlı bir kestirim üretir.
5. Bir PID kontrolcüde integral (I) terimini artırdıkça sistemde salınım ve aşım (overshoot) başladı. Bu davranışın en olası nedeni nedir?
- A) Türev teriminin sıfır olması
- B) Aşırı integral kazancı ve windup nedeniyle agresif düzeltme ✔
- C) Sensörün kapalı olması
- D) Set değerinin negatif olması
Aciklama: Aşırı büyük integral kazancı, birikmiş hatayı çok agresif düzeltmeye çalışır ve integral windup ile birlikte salınıma, aşıma ve kararsızlığa yol açabilir. Genellikle I terimi kalıcı hatayı gidermek için ölçülü artırılır; salınım varsa I azaltılır veya windup sınırlaması eklenir.
6. AI ile bir PLC için ladder mantığı taslağı ürettiniz. Bir acil durdurma (E-stop) butonu tasarlarken doğru yaklaşım hangisidir?
- A) Normalde açık (NO) kontak kullanıp yazılıma güvenmek
- B) Normalde kapalı (NC), fail-safe kontak ile güvenli tarafa geçmeyi sağlamak ✔
- C) E-stop'u yalnızca ekran yazılımıyla uygulamak
- D) E-stop'u ana döngünün en sonuna koymak
Aciklama: Acil durdurma devreleri güvenlik için normalde kapalı (NC) kontak ve fail-safe mantıkla tasarlanır; kablo koptuğunda veya güç kesildiğinde sistem güvenli tarafa (durma) geçmelidir. AI çıktısı bu emniyet ilkesine göre mutlaka gözden geçirilmelidir.
7. Bir DC motorun dinamiğini model tabanlı tasarımla simüle ederken AI, gerçek sistemle birebir uyumlu sonuç verdi gibi görünüyor. Doğru mühendislik tutumu nedir?
- A) Modeli gerçeğin kusursuz kopyası kabul edip ölçüm yapmamak
- B) Model varsayımlarını ve geçerlilik aralığını gerçek ölçümlerle doğrulamak ✔
- C) Simülasyon süresini kısaltmak
- D) Grafiği renklendirip raporlamak
Aciklama: Simülasyon modeli, ihmal edilen sürtünme, doygunluk, gecikme ve parametre belirsizlikleri nedeniyle gerçeğin bir yaklaşımıdır. Model sonuçları gerçek sistem ölçümleriyle karşılaştırılıp geçerli olduğu aralık (validasyon) belirlenmeden mutlak doğru kabul edilmez.
8. Kestirimci bakımda bir rulman için titreşim verisinden anomali tespiti kuruyorsunuz. Eşiği çok düşük ayarlamanın (çok hassas) tipik sonucu nedir?
- A) Hiç alarm üretmemek
- B) Gerçek arıza olmadan sık yanlış alarm (false positive) üretmek ✔
- C) Sensörü otomatik kalibre etmek
- D) Titreşimi fiziksel olarak azaltmak
Aciklama: Çok düşük/hassas bir eşik, gerçek arıza olmadan da alarm üretir; bu yanlış alarmlar (false positive) gereksiz duruş ve bakım maliyetine yol açar ve zamanla operatörün alarmlara güvenini yitirmesine neden olur. Eşik, kaçırılan arıza ile yanlış alarm dengesi gözetilerek ayarlanır.
9. Bir üretim hattında makine görüşü ile parça yüzeyindeki çizikleri tespit ediyorsunuz. Sonuçların güvenilirliğini en çok etkileyen kontrol edilebilir faktör hangisidir?
- A) Kameranın markası
- B) Kontrollü ve tutarlı aydınlatma koşulları ✔
- C) Operatörün deneyim yılı
- D) Hattın boyanma rengi
Aciklama: Makine görüşünde aydınlatma, tüm zincirin en kritik ve kontrol edilebilir faktörüdür. Tutarsız veya yetersiz aydınlatma, en iyi algoritmayı bile yanıltır; kontrollü ve tekrarlanabilir aydınlatma, gölge ve yansımaları yöneterek hatalı sınıflandırmayı büyük ölçüde azaltır.
10. AI'a fonksiyonel güvenlik gerektiren bir sistem için kod yazdırdınız. Aşağıdakilerden hangisi AI kullanımına dair en doğru sorumluluk ifadesidir?
- A) AI güvenlik kritik kararın sorumluluğunu üstlenir, mühendis onaylamak zorunda değildir
- B) AI en güncel model olduğu için çıktı testsiz güvenle sahaya alınabilir
- C) Güvenlik, test ve standart uygunluğunun sorumluluğu mühendiste ve kuruluştadır ✔
- D) Sorumluluk yalnızca kodu yazan AI sağlayıcısındadır
Aciklama: AI bir mühendislik asistanıdır; taslak, öneri ve analiz üretir ancak fiziksel sistemin güvenliğinden, test edilmesinden ve standartlara (örneğin ISO 13849, IEC 61508) uygunluğundan nihai olarak mühendis ve kuruluş sorumludur. AI çıktısı doğrulanmadan güvenlik kritik sisteme konulamaz.