Multi-fonksiyonel bazı bileşiklerin odun korumada sinerjik etkilerinin belirlenmesi ve çok amaçlı optimizasyonu
Determination of synergistic effects and multi objective optimization of some multi-functional compounds in wood protection
Yazar: AYŞENUR GÜRGEN
Danışman: PROF. DR. SİBEL YILDIZ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products ; Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Bu çalışmada; multi-fonksiyonel bazı bileşiklerin (yapay antioksidanlar, GRAS bileşikleri ve nano-oksitler) odun korumada sinerjik etkilerinin belirlenmesi, elde edilen verilerin modellenmesi ve optimizasyonu amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda çalışma üç ana bölüme ayrılarak yürütülmüştür. Elde edilen önemli bulgular/sonuçlar da yine üç ana başlık altında incelenmiştir. İlk bölümde sadece sarıçam odunu örnekleriyle 14 farklı kimyasal kullanılarak emprenye işlemi uygulanmış ve daha sonra odunların fiziksel, kimyasal, biyolojik testleri yapılarak ve maliyet göz önünde bulundurularak her 3 gruptan en uygun kimyasallar seçilmiştir. İkinci bölümde seçilen kimyasalların %1,0'lik konsantrasyonlarının tekli, ikili ve üçlü varyasyonları ile sarıçam ve kayın örnekleri emprenye edilmiş ve odunların biyolojik testleri yapılarak sinerjik etki araştırılmıştır. Üçüncü bölümde ise seçilen kimyasalların iki farklı konsantrasyonu (%0,5 ve %1,0) kullanılarak tekli, ikili ve üçlü varyasyonların olduğu emprenye çözeltileri hazırlanmış ve sarıçam ve kayın örnekleri emprenye edilmiştir. Emprenye işleminden sonra odunların fiziksel, biyolojik ve mekanik bazı testlerinden elde edilen veriler çoklu regresyon ve yapay sinir ağları metotlarıyla modellenmiş ve en iyi modeller seçilmiştir. Seçilen en iyi modeller karınca aslanı algoritması kullanılarak belirlenen 8 farklı amaç fonksiyonuna göre optimize edilmiştir. Üç bölümden oluşan çalışma sonrası, yapay zeka metotlarının odun koruma endüstrisinde zaman, kimyasal ve emek tasarrufu sağlayarak kullanılabilirliği ortaya koyulmuştur.

Abstract:
In this study, it was aimed to determine the synergistic effects of some multi-functional compounds (artificial antioxidants, GRAS compounds and nano-oxides) in wood protection, to model and optimize the obtained data. For this purpose, the study was carried out by dividing into three main parts. The important findings/results obtained were also examined under three main headings. In the first part, the impregnation process was applied using 14 different chemicals with only Scotch pine wood samples, and then the most suitable chemicals were selected from each of the 3 groups by making physical, chemical and biological tests of the woods and considering the cost. In the second part, single, double and triple variations of 1.0% concentrations of the selected chemicals and scotch pine and beech samples were impregnated and the synergistic effect was investigated by making biological tests of the woods. In the third part, impregnation solutions with single, double and triple variations were prepared using two different concentrations (0.5% and 1.0%) of the selected chemicals, and Scotch pine and beech samples were impregnated. The data obtained from some physical, biological and mechanical tests of woods after impregnation were modeled with multiple regression and artificial neural network methods and the best models were selected. The selected best models were optimized according to 8 different objective functions determined using the ant lion algorithm. After the study consisting of three parts, the usability of artificial intelligence methods in the wood protection industry by saving time, chemicals and labor has been revealed.