AWACS uçaklarında ekip çizelgeleme probleminin genetik algoritmalar yöntemiyle çözümü
Using genetic algorithms to solve AWACS crew scheduling problem
Yazar: HAMİT TANER ÜNAL
Danışman: PROF. DR. FATİH BAŞÇİFTÇİ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilişim Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies
Dizin: Askeri havacılık = Military aviation ; Genetik algoritmalar = Genetic algorithms

Özet:
AWACS (Airborne Warning and Control System) gelişmiş bir havadan erken uyarı ve kontrol sistemidir. Gövdesine monte edilmiş radar ve diğer elektronik sistemlerle uzak mesafedeki hava ve deniz vasıtalarının tespiti, tanımlanması ve dost kuvvetlerin kontrolü başta olmak üzere harekâtın başarısı için kritik önemdeki çok çeşitli fonksiyonlara sahiptir. AWACS, bu fonksiyonları yerine getirmek üzere her biri yoğun bir eğitim sürecinden geçen, çeşitli dallarda uzmanlaşmış uçuş ve görev ekibine sahiptir. Görevlerin başarılı olarak icrası ve oldukça maliyetli olan uçuşlarda kaynakların etkin kullanımı için en doğru ekibin oluşturulması ve yönergelerde belirtilen kriterler doğrultusunda personelin uçuşlara atanması gereklidir.
Karmaşık gereksinimlere sahip olan AWACS Ekip çizelgeleme probleminin klasik yöntemlerle çözülmesi oldukça zor ve zahmetlidir. Bu tez çalışmasında, problemin çözümü için Genetik Algoritmalar (GA) yöntemi kullanılmıştır.
Bu kapsamda; öncelikle problem tanımlanarak kromozom yapısı oluşturulmuş, uçucuların görevlere atanmasında, ilgili yönergelerde bulunan kriterler baz alınarak katı ve yumuşak kısıtlar belirlenmiş, müteakiben uygunluk fonksiyonu matematiksel olarak modellenerek seçim, çaprazlama ve mutasyon gibi genetik algoritma operatörleri için probleme has stratejiler geliştirilmiştir. 
Algoritmanın denenmesi ve genetik algoritma parametrelerinin test edilebilmesi amacıyla C# programlama dilinde AWACS Ekip Planlama Yazılımı Çizelgeleme ve Eğitim Modülleri hazırlanmıştır. Jenerik olarak oluşturulan AWACS üssü için başlangıç verileri programa girilmiş ve uçuş, simülatör, yerde eğitim ve nöbet gibi farklı kategorilerde, gerçeğe yakın 20 görevden oluşan örnek bir uçuş programı üzerinden Genetik Algoritmalar koşturularak çözüme yönelik deneyler uygulanmıştır. 
Deneylerden elde edilen çözümler incelendiğinde; Genetik Algoritmaların oldukça başarılı sonuçlar verdiği görülmüş ve klasik yöntemlerle kıyaslandığında oldukça kısa sürelerde katı kısıtların tamamını, yumuşak kısıtları da %100'e varan oranlarda karşıladığı görülmüştür.

Abstract:
AWACS (Airborne Warning and Control System) is an advanced airborne early warning and control system. With its radar and other electronic systems mounted on its body, it has a wide variety of critical functions. These functions include, but not limited to the detection and identification of air and sea vehicles at remote locations, as well as control of friendly aircraft. In order to operate the complex equipment and fulfill those critical functions, AWACS has a specialized flight and mission crew, all of whom are extensively trained in their respective roles.
For mission accomplishment and effective use of resources, the crews should be scheduled and individuals should be assigned to missions appropriately.
Scheduling of AWACS crews to dedicated missions with classical methods is a very difficult and troublesome task due to its complex requirements and a wide range of criteria based on specific guidelines. In this thesis, Genetic Algorithms (GA) are used to solve AWACS Crew Scheduling problem.
In this scope; the problem is defined and chromosome structure has been formed initially. Hard and soft constraints are determined on the basis of criteria outlined in relevant guidelines. The fitness function of the algorithm is mathematically modeled and strategies have been developed for genetic algorithm operators such as selection, crossover and mutation.
As a result; Genetic Algorithms have been proved to be very successful in AWACS Crew Scheduling Problem, having up to %100 of soft constraints and all of the hard constraints met, within significantly short time compared to classical methods.