Dersin Adı Dersin Seviyesi Dersin Kodu Dersin Tipi Dersin Dönemi Yerel Kredi AKTS Kredisi Ders Bilgileri
HİDROLOJİK DEĞİŞKENLERİN STOKASTİK ANALİZİ Birinci Düzey İNŞ 618 1 7.50 7.50 Yazdır
   
Dersin Tanımı
Ön Koşul Dersleri Yüksek Lisans ve Doktora
Eğitimin Dili Türkçe
Koordinatör PROF. DR. HATİCE ÇITAKOĞLU
Dersi Veren Öğretim Eleman(lar)ı PROF. DR. HATİCE ÇITAKOĞLU
Yardımcı Öğretim Eleman(lar)ı -----
Dersin Veriliş Şekli Hafta 3 saat teorik anlatım.
Dersin Amacı Zamandan bağımsız olmayan, bir doğal akarsu kesitindeki yıllık akımlar, aylık akımlar gibi bir hidrolojik rastgele değişkenin kaydedilmiş örnek serisinin analizi ile bunun salt rastgele bileşeninin, zamana bağımlı bileşeninden ayrılması, ve değişkenin bu stokastik özelliği hesaba katılarak gelecekteki değerlerinin tahmin edilmesi kavramının geliştirilmesi ve ilgili yöntemlerin irdelenmesi.
Dersin Tanımı Zaman serisi analizine giriş. Zamandan bağımsızlık kriterleri. Zamana göre değişen hidrolojik değişkenler için trend, periyodisite, ve ani eğişim analizleri. Zaman serisi analizleri için Markov-bazlı modeller, ARMA modelleri, Thomas-Fiering ve diğer modeller. HEC4 ve Spigot gibi bilgisayar programlarıyla uygulamalar.

Dersin İçeriği
1 Bir rastgele değişkenin zamandan bağımsızlığı veya zamana bağımlılığı kavramları, stasyoner (durağan) ve non-stasyoner (durağan olmayan) seriler
2 Bağımsızlık, homojenlik, durağanlık kavramları
3 Bağımsızlık, homojenlik, durağanlık için Mann-Whitney, Kruskall-Wallis gibi testler
4 Trend analizi tanımı ve giriş
5 Trend analizi için Mann-Kendall, Lineer regresyon gibi testler
6 Zamana göre bağımlılık türleri, ortalama ve/veya varyansın zamanla tedrici azalımı veya artımı, bunların anlık, ani artım veya azalımı
7 Ortalama değer ve varyansın Foruier Serisi analizi ile periyodisitesinin belirlenmesi
8 SARIMA modeline giriş
9 Otokorelasyon, 1-adım ve k-adım ötelemeli serisel korelasyon
10 Otoregresif (AR) modeller ve Yule-Walker denklemler takımı
11 Otoregresif-hareketli-ortalama (ARMA), otoregresif-entegre-hareketli-ortalama (ARIMA) modelleri
12 ARMA ve ARIMA modelleri ile örnekler
13 ARMA ve ARIMA modelleri ile örnekler
14 Öğrenci sunumları
15
16
17
18
19
20

Dersin Öğrenme Çıktıları
1 Yıllık ve aylık doğal akarsu akımların, yıllık ve aylık yağışların, standart-süreli ekstrem yağışların stokastik ve deterministik özelliklerinin kavranması.
2 Muhtemel iklim değişikliği etkisi ve/veya mühendislik ve diğer yapıların ve yaşam uygulamalarının etkisi ile hidrolojik değişkenlerin büyüklüklerinin zamanla artan veya azalan trend özelliklerinin kavranması.
3 Aylık hidrolojik değişkenlerin periyodik salınımlar yapmasının kavranması.
4 Aylık hidrolojik değişkenlerin ortalama değer ve varyansının periyoduk salınımlarının Fourier Serisi analizi ile modellenebilmesinin kavranması.
5 Trend ve periyodisiteden ayıklanan hidrolojik değişkenlerin istatistiksel anlamda rastgele değişken özelliğine kavuşturulmasının kavranması.
6 Standardize rastgele değişken dönüştürümü yapılıp ARMA veya ARIMA modellerinin uygulanmasıyla hidrolojik değişkenin ölçülmüş kaydedilmiş serisine benzer özelliklerde uzun sentetik seri hesaplanabilmesinin kavranması.
7
8
9
10

*Dersin Program Yeterliliklerine Katkı Seviyesi
1 A-Matematik ve fen bilimleri konularında yeterli bilgi birikimi B-Bilgisayarla hesaplama ve Alanına özgü mühendislik konularında yeterli bilgi birikimi C-Kuramsal ve uygulamalı bilgileri karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisi
2 A-Karmaşık mühendislik problemlerini tanımlayabilme ve analiz edebilme, uygun modelleme ve çözüm yöntemlerini seçebilme becerisi B-Çözümleri BM Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları açısından değerlendirebilme bilgisi
3 A-Karmaşık bir sistemin, sürecin, cihazın veya ürünün ihtiyaç ve gereksinimleri belirleyebilme, modern tasarım yöntem ve araçlarını kullanabilme becerisi B-Gerçekçi kısıtları ve koşulları dikkate alarak tasarım yapabilme, tasarımı değerlendirebilme becerisi
4 A-Karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için uygun yazılım ve donanım araçlarını kullanabilme, veri analizi, modelleme ve simülasyon araçlarını kullanabilme becerisi B-Programlama ve bilişim araçlarını kullanabilme becerisi
5 A-Karmaşık mühendislik problemlerinin incelenmesi için literatür araştırması, deney ve ölçüm süreçlerini planlayabilme, veri toplama ve analiz yöntemlerini uygulayabilme becerisi B-Sonuçları yorumlayıp raporlayabilme, bulguları bilimsel olarak değerlendirebilme becerisi
6 A-Mühendislik uygulamalarının evrensel, toplumsal, çevresel ve hukuksal etkileri konusunda farkındalık B-İş sağlığı, güvenliği ve çevre koruma ilkeleri konusunda farkındalık C-BM Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları ve kaynak verimliliği konusunda farkındalık
7 Mühendislik meslek ilkeleri, etik ilkeler, tarafsızlık, hiçbir konuda ayrımcılık yapmama ve çeşitliği kapsama konularda farkındalık.
8 A-Disiplin içi ve çok disiplinli ekiplerde (yüz yüze, uzaktan veya karma) çalışabilme, sorumluluk alma ve görev paylaşımı yapabilme becerisi B-Bireysel çalışma ve zaman yönetimi becerisi
9 A-Teknik rapor ve belge hazırlayabilme, sözlü ve görsel iletişim kurabilme becerisi B-Hedef kitlenin çeşitli farklılıklarını (eğitim, dil, meslek gibi) dikkate alarak iletişim kurma becerisi
10 A-Proje planlama ve yönetim süreçleri hakkında bilgi B-Risk ve kaynak yönetimi konusunda bilgi C-Girişimcilik ve yenilikçilik farkındalığı gösterebilme D-Sürdürülebilirlik yaklaşımını mühendislik süreçlerine yansıtabilme konusunda bilgi
11 Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği konusunda farkındalık; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
12 A-Türevsel denklemler ve olasılık ile istatistik dahil, ileri matematik, deneysel çalışmaları da içerecek şekilde fizik, kimya, biyoloji ve fizyoloji konularını anlayabilme; B-Fen ve mühendislik bilgilerini biyoloji ve mühendisliğin arakesitindeki problemlerin çözümüne etik ilkeleri gözeterek uygulayabilme becerisi; C-Canlı sistemler ve bunlardan elde edilen biyolojik materyaller üzerinde ölçüm yapabilme ve bu ölçümlerden toplanacak verileri yorumlama becerisi; D-Canlı ve cansız malzemeler ve sistemler arasındaki etkileşime ilişkin problemleri çözme becerisi
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Yıldızların sayısı 1’den (en az) 5’e (en fazla) kadar katkı seviyesini ifade eder

Planlanan Öğretim Faaliyetleri, Öğretme Metodları ve AKTS İş Yükü
  Sayısı Süresi (saat) Sayı*Süre (saat)
Yüz yüze eğitim 14 3 42
Sınıf dışı ders çalışma süresi (ön çalışma, pekiştirme) 14 6 84
Ödevler 7 3 21
Sunum / Seminer hazırlama 0 0 0
Kısa sınavlar 0 0 0
Ara sınavlara hazırlık 1 15 15
Ara sınavlar 1 3 3
Proje (Yarıyıl ödevi) 0 0 0
Laboratuvar 0 0 0
Arazi çalışması 0 0 0
Yarıyıl sonu sınavına hazırlık 1 15 15
Yarıyıl sonu sınavı 1 3 3
Araştırma 0 0 0
Toplam iş yükü     183
AKTS     7.50

Değerlendirme yöntemleri ve kriterler
Yarıyıl içi değerlendirme Sayısı Katkı Yüzdesi
Ara sınav 1 100
Kısa sınav 0 0
Ödev 0 0
Yarıyıl içi toplam   100
Yarıyıl içi değerlendirmelerin başarıya katkı oranı   40
Yarıyıl sonu sınavının başarıya katkı oranı   60
Genel toplam   100

Önerilen Veya Zorunlu Okuma Materyalleri
Ders kitabı Ders hocasının ders notları kullanılmaktadır. -- Box G E P, Jenkins G M, Reinsel G C (2008) Time Series Analysis Forecasting and Control. Fourth edition, John Wiley & Sons Inc., Hoboken, New Jersey. -- Shumway R H and Stoffer D S (2006) Time Series Analysis and Its Applications with R Examples. Second Edition. Springer Science+Business Media, LLC, New York, NY 10013, USA. -- Kirchgäsner G and Walters J (2007). Introduction to Modern Time Series Analysis. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
Yardımcı Kaynaklar -- Haktanır T, Bajabaa S, Masoud M (2013) Stochastic analyses of maximum daily rainfall series recorded at two stations across the Mediterranean Sea. Arabian Journal of Geosciences, 6(10): 3943–3958. -- Hydrological Sciences Journal, Journal of Hydrology, Hydrologic Processes, Journal of Hydrologic Engineering ASCE gibi dergilerde yayınlanmış olan ilgili makaleler. (-- Relevant papers published in journals like: Hydrological Sciences Journal, Journal of Hydrology, Hydrologic Processes, Journal of Hydrologic Engineering ASCE.)

Ders İle İlgili Dosyalar