hakansabunis/tr-academic-research-agent-index huggingface dataset:
Modifiye Portakal Kabuğu ile Sulu Çözeltilerden Metil Oranjın Uzaklaştırılması
Removal of Methyl Orange Peel from Aqueous Solutions with Modified Orange Peel
Yazar: Canpolat, Mutlu; Altunkaynak, Yalçın
Dergi: Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 15 No. 4, 2025
Anahtar kelimeler: Physical Organic Chemistry ; Fiziksel Organik Kimya ; Modified orange peel,Adsorption,Methyl orange,Kinetic models,Isotherm models ; Modifiye portakal kabuğu,Adsorpsiyon,Metil oranj,Kinetik modeller,İzoterm modeller

Bu çalışmada, modifiye edilmiş portakal kabuğu (MPK) kullanılarak sulu çözeltilerden metil oranjın (MO) adsorpsiyon yoluyla giderimi incelenmiştir. Adsorpsiyon sürecine etki eden temas süresi ve başlangıç MO konsantrasyonunun verimlilik üzerindeki etkileri değerlendirilmiş; optimum koşullar MO giderimi için en uygun koşulların pH 2.11, başlangıç MO konsantrasyonu 350 mg/L ve temas süresi 70 dakika olduğu belirlenmiştir. MPK’nın adsorpsiyon öncesi ve sonrası yüzey morfolojisi ile kimyasal bileşimindeki değişiklikler, taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılım spektroskopisi (EDS) ve Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) analizleri ile karakterize edilmiştir. Sonuçlar, MO adsorpsiyonunun Langmuir izoterm modeline uyduğunu ve kimyasal adsorpsiyon ile tersinmezlik etkilerinin önemli rol oynadığını göstermiştir. MO için maksimum adsorpsiyon kapasitesi 25, 35 ve 45 °C’de sırasıyla 37.31, 39.06 ve 41.49 mg/g olarak hesaplanmıştır. Kinetik analizler, MO gideriminin yalancı ikinci dereceden (PSO) kinetik modeli ile uyumlu olduğunu göstermiştir. Genel olarak, MPK'nın yüksek adsorpsiyon kapasitesi ve düşük maliyeti, onu sulu ortamlardan MO giderimi için etkili ve uygulanabilir bir adsorban yapmaktadır.

In this study, the removal of methyl orange (MO) from aqueous solutions by adsorption using modified orange peel (MPK) was investigated. The effects of contact time and initial MO concentration on the adsorption process on the efficiency were evaluated; the optimum conditions for MO removal were determined to be pH 2.11, initial MO concentration 350 mg/L and contact time 70 minutes. Changes in the surface morphology and chemical composition of MPK before and after adsorption were characterised by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis. The results showed that MO adsorption obeyed the Langmuir isotherm model and chemical adsorption and irreversibility effects played an important role. The maximum adsorption capacity for MO was calculated as 37.31, 39.06 and 41.49 mg/g at 25, 35 and 45 °C, respectively. Kinetic analyses showed that MO removal was consistent with the pseudo-second order (PSO) kinetic model. Overall, the high adsorption capacity and low cost of MPK make it an effective and applicable adsorbent for MO removal from aqueous media.
Biyo-Tabanlı Dolgu Maddeleri ile Takviyelendirilmiş PA 6.6 Kompozitlerin Mikro Yapısal ve Yanmazlık Performansı
Microstructural and Flammability Performance of PA 6.6 Composites Reinforced with Bio-Based Filler Materials
Yazar: Taşdemir, Münir; Ulutaş, Elif
Dergi: Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 16 No. 1, 2025
Anahtar kelimeler: Polymers and Plastics ; Polimerler ve Plastikler ; Polyamide 6.6,Calcite,Mussel shell powder,Hot wire,Composite materials ; Poliamid 6.6,Kalsit,Midye kabuğu tozu,Kızgın tel,Kompozit malzeme

Bu çalışmada, %35 cam elyaf takviyeli Poliamid 6.6 (PA6.6) matrisine, farklı oranlarda (%10, %20, %30) ticari kalsit ve midye kabuğu tozu ilave edilerek polimer kompozitler üretilmiştir. Midye kabuğu, biyojenik kökenli bir kalsiyum karbonat kaynağı olarak tercih edilmiş ve çalışmanın temel amacı, biyolojik ve jeolojik kökenli kalsiyum karbonatların kompozit özellikler üzerindeki etkilerini karşılaştırmalı olarak incelemektir. Kompozit üretimi, çift vidalı ekstrüzyon yöntemiyle karıştırma ve ardından enjeksiyon yöntemiyle kalıplama süreçleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen numunelerin fiziksel ve yanma davranışlarını belirlemek amacıyla yoğunluk, nem emme, erime akış indeksi (MFI), kızgın tel (Glow-Wire) ve UL-94 dikey yanma testleri uygulanmıştır. Ayrıca, kırık yüzey morfolojileri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenerek, cam elyaf, kalsit ve midye kabuğu tozlarının polimer matrisi içerisindeki dağılım özellikleri analiz edilmiştir. Sonuçlar, midye kabuğu tozu ilavesiyle nem emme oranının %25; ticari kalsit ilavesiyle ise %60 arttığını göstermiştir. Her iki katkı malzemesi de yanma hızında artışa neden olurken, yoğunluk değerleri midye kabuğu tozu ile %20, ticari kalsit ile %21 oranında artış göstermiştir.

In this study, polymer composites were produced by incorporating different proportions (10%, 20%, and 30%) of commercial calcite and mussel shell powder into a polyamide 6.6 (PA6.6) matrix reinforced with 35% glass fiber. Seashell powder, a biogenic source of calcium carbonate, was selected with the primary aim of comparatively investigating the effects of biologically and geologically sourced calcium carbonates on the properties of the composites. The composites were fabricated through twin-screw extrusion followed by injection molding. To evaluate the physical and combustion behaviors of the resulting samples, density, water absorption, melt flow index (MFI), glow-wire, and UL-94 vertical burning tests were conducted. Furthermore, fracture surface morphologies were examined using scanning electron microscopy (SEM) to analyze the dispersion characteristics of glass fiber, calcite, and mussel shell powders within the polymer matrix. The results showed that the addition of mussel shell powder increased water absorption by 25%, while commercial calcite led to a 60% increase. Both fillers caused an increase in burning rate, while the density values increased by 20% with mussel shell powder and by 21% with commercial calcite.
Çok Seviyeli Eviriciler için Sinüzoidal Alan Eşleme Modülasyon Tekniği
A Sinusoidal Area Matching Modulation Technique for Multilevel Inverters
Yazar: Karakılıç, Murat
Dergi: Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 15 No. 3, 2025
Anahtar kelimeler: Electrical Machines and Drives ; Elektrik Makineleri ve Sürücüler ; Area Matching Modulation (AMM),Multilevel Inverter,Modulation Technique,NLC,THD ; Alan Eşleştirme Modülasyonu (AEM),Çok Seviyeli Evirici,Modülasyon Tekniği,NLC,THD

Bu çalışmada, çok seviyeli inverter (ÇSE) sistemleri için yeni bir modülasyon yaklaşımı olan Sinüzoidal Alan Eşleştirme Modülasyonu (AEM) tekniği önerilmiştir. Geleneksel En Yakın Seviye Kontrol (NLC) yönteminde, referans sinyalin en yakın seviyeye yuvarlanması esas alınırken, AEM yöntemi sinüzoidal referans sinyali ile çıkışın basamaklı yapısı arasındaki alan eşitliği ilkesine dayanmaktadır. Bu yaklaşım, özellikle çıkış gerilim dalga formunun basamaklı üretildiği inverter sistemlerinde ortalama güç doğruluğu ve daha düşük toplam harmonik bozulma (THD) elde edilmesini sağlar. AEM yöntemiyle elde edilen THD oranı %8.91’e düşerken, NLC yöntemiyle bu oran %9.36 olarak hesaplanmıştır. Yöntem, asimetrik yapıdaki Kaskat H-Köprü (CHB) topolojisine uygulanmış ve detaylı simülasyon çalışmaları ile değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, önerilen AEM tekniğinin NLC yöntemine kıyasla daha düşük THD ve gelişmiş RMS performansı sunduğunu ortaya koymaktadır. Ayrıca sinüs dalgasının farklı tepe değerleri için yapılan analizlerde, AEM'nin değişken genlik koşullarında da üstün performans sergilediği gözlemlenmiştir.

In this paper, a new modulation approach, Sinusoidal Area Matching Modulation (AMM), is proposed for multilevel inverter (MLI) systems. While the conventional Nearest Level Control (NLC) method is based on rounding the reference signal to the nearest level, the AMM method is based on the principle of field equality between the sinusoidal reference signal and the cascaded structure of the output. This approach provides average power accuracy and lower harmonic distortion (THD), especially in inverter systems where the output voltage waveform is cascaded.  While the THD rate obtained with the AMM method was reduced to 8.91%, it was calculated as 9.36% with the NLC method. The method is applied to an asymmetric Cascaded H-Bridge (CHB) topology and evaluated through detailed simulation studies. The results show that the proposed AMM technique offers lower THD and improved RMS performance compared to the NLC method. Moreover, the analysis for different peak values of the sine wave shows that the AMM also exhibits superior performance under variable amplitude conditions.
Tek Kaynaktan 27 Seviye Üreten Çok Girişli Transformatör Tabanlı Evirici Tasarımı ve Kontrolü
Design and Control of a Multi-Input Transformer-Based Inverter Producing 27 Levels from a Single Source
Yazar: Hataş, Hasan
Dergi: Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 15 No. 3, 2025
Anahtar kelimeler: Electrical Machines and Drives ; Elektrik Makineleri ve Sürücüler ; High-Frequency Link,Multi-Level Inverter,Inverter,Multi-Input Transformer ; Yüksek Frekans Bağlantısı,Çok Seviyeli Evirici,Evirici,Çok Girişli Transformatör

Çok seviyeli eviricilerde (ÇSE) çoklu DA bara gerilimlerine duyulan ihtiyaç, sistemin maliyetini ve karmaşıklığını artırmaktadır. Bu soruna yönelik bir çözüm yolu, Yüksek Frekans Bağlantısı (YFB) kullanılarak gerilimlerin izole olarak sisteme dahil edilmesidir. YFB'nin alışılagelmiş kullanım şeklinde, kare dalga sinyali bir H-köprüsü tarafından üretilir. Bu çalışmada ise, YFB öncesinde kullanılan H-köprü iki tane kullanarak transformatör 3 birincil sargılı ayarlanmıştır. Böylece YFB'den elde edilen voltaj çeşitlendirilerek, 7 seviye üretebilen PUC devresinden 27 seviye çıkış alınmıştır. Ayrıca evirici gerilim THB’sinin minimum olması için transformatör sargı sayıları guguk kuşu optimizasyon algoritması kullanılmıştır. Önerilen 27 seviyeli topoloji, bir endüktif filtre kullanılarak farklı frekans ve genlik değerlerindeki çıkışlarla test edilmek suretiyle doğrulanmıştır. Simülasyon bulguları, önerilen topolojideki çok girişli transformatörün yenilikçi ve rekabetçi diğer ÇSE devrelerine uygulanabilirliğini göstermektedir.

The need for multiple DC bus voltages in multi-level inverters (MLIs) increases the cost and complexity of the system. A solution to this problem is to include the voltages in the system in isolation by using High Frequency Link (HFL). In the conventional usage of HFL, the square wave signal is generated by an H-bridge. In this study, the transformer is set to 3 primary windings by using two H-bridges used before HFL. Thus, the voltage obtained from HFL is diversified and 27 level output is obtained from the PUC circuit that can produce 7 levels. In addition, the cuckoo optimization algorithm is used for the transformer winding numbers to minimize the inverter voltage THD. The proposed 27-level topology is verified by testing it with outputs at different frequencies and amplitudes using an inductive filter. Simulation findings show that the multi-input transformer in the proposed topology can be applied to other innovative and competitive MLI circuits.
Alkali-Füzyon Yöntemiyle Aktive Edilen Volkanik Küller ile Geopolimer Üretimi
Geopolymer Synthesis from Volcanic Ash Activated via Alkali-Fusion
Yazar: Demirel, Merve; Karaaslan, Cemal
Dergi: Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 15 No. 3, 2025
Anahtar kelimeler: Construction Materials ; Yapı Malzemeleri ; Alkali-fusion,Volcanic ash,Geopolymer,Compressive strength,FTIR ; Alkali-füzyon,Volkanik kül,Geopolimer,Basınç dayanımı,FTIR

Bu çalışmada, alkali-füzyon işlemine tabi tutulan volkanik küllerin geopolimer üretiminde toz bağlayıcı olarak kullanılabilirliği ve bu yöntemin etkinliği araştırılmıştır. Bu kapsamda, volkanik kül ile toz haline getirilmiş NaOH belirli oranlarda karıştırılarak yüksek sıcaklıkta alkali-füzyon işlemi uygulanmıştır. NaOH’nin volkanik küle ağırlıkça oranı 0.6, 0.8 ve 1.0 olarak belirlenmiştir. Her oran için kalsinasyon işlemi 550 °C ve 700 °C sıcaklıklarda ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Böylece toplam altı farklı alkali-füzyona uğramış volkanik kül elde edilmiştir. Elde edilen bu volkanik küller kullanılarak geopolimer harçlar üretilmiştir. Alkali-füzyon ile volkanik küldeki kristal yapılar önemli oranlarda kırılmakta ve amorf fazlar oluşmaktadır. Alkali-füzyon ile volkanik küllerin reaktivitesi artmasına karşın bu malzemeler ile üretilen geopolimerlerin basınç dayanımı, iyileşmemektedir.

In this study, the usability and effectiveness of alkali-fused volcanic ashes as powder binders in geopolymer production were investigated. For this purpose, volcanic ash was mixed with powdered NaOH at predetermined ratios and subjected to high-temperature alkali fusion. The weight ratios of NaOH to volcanic ash were set at 0.6, 0.8, and 1.0. For each ratio, calcination was carried out separately at 550 °C and 700 °C, resulting in six different alkali-fused volcanic ashes. Geopolymer mortars were then produced using these materials. The alkali fusion process significantly disrupted the crystalline structures in volcanic ash and led to the formation of amorphous phases. Although the reactivity of volcanic ash increased through alkali fusion, the compressive strength of the resulting geopolymers did not improve.
Metilamin Boranın Hidroliz Tepkimesi İçin Rodyum Yüklü UiO-67’nin Sentezi, Karakterizasyonu ve Katalitik Performansının İncelenmesi
Synthesis, Characterization, and Catalytic Performance Investigation of Rhodium-Loaded UiO-67 for the Hydrolysis of Methylamine Borane
Yazar: Mandıralı, Fatma Nur; Bulut, Ahmet
Dergi: Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 15 No. 4, 2025
Anahtar kelimeler: Catalytic Activity ; Katalitik Aktivite ; Rhodium,MOF,MeAB,Hydrogen,Hydrolysis ; Rodyum,MOF,MeAB,Hidrojen,Hidroliz

Bu çalışmada, metilamin boran (MeAB) katalitik bozunma reaksiyonunda yüksek aktivite ve tekrar kullanılabilirlik özellikleriyle öne çıkan yeni bir malzemenin katalitik performansı açıklanmaktadır. Rodyum(0) yüklü UiO-67 katı destekli katalizör (Rh@UiO-67), ıslak emdirme ve indirgeme yöntemiyle hazırlanmıştır. Hazırlanan Rh@UiO-67 katalizörü, ICP-OES, P-XRD, XPS, FE-SEM ve SEM-EDX gibi çeşitli spektroskopik ve mikroskobik teknikler kullanılarak karakterize edilmiştir. Rh@UiO-67 katalizörünün, metilamin boran (MeAB) bileşiğinin tam katalitik bozunma reaksiyonu üzerindeki etkinliği 25 °C’de ve açık hava koşullarında incelenmiştir. Yapılan çalışmalar, katalizörün %100 dönüşüm sağlayarak 149.49 dk⁻¹ gibi yüksek bir çevrim frekansı (TOF) sergilediğini göstermiştir. Bu sonuçlar, Rh@UiO-67'nin MeAB’nin bozunmasında etkili ve tekrar kullanılabilir bir katalizör olduğunu ortaya koymaktadır.

In this study, the catalytic performance of a novel material with high activity and reusability in the catalytic decomposition of methylamine borane (MeAB) is presented. The rhodium(0)-loaded UiO-67 solid-supported catalyst (Rh@UiO-67) was prepared using the wet impregnation and reduction method. The synthesized Rh@UiO-67 catalyst was characterized by various spectroscopic and microscopic techniques, including ICP-OES, XRD, XPS, FE-SEM, and SEM-EDX. The catalytic activity of Rh@UiO-67 in the complete decomposition of methylamine borane (MeAB) was investigated under ambient conditions (50 °C, open air). The results demonstrated that the catalyst achieved 100% conversion with a high turnover frequency (TOF) of 149.49 min⁻¹. These findings indicate that Rh@UiO-67 is an efficient and reusable catalyst for the complete decomposition of MeAB.
Çiftçilerin Tıbbı ve Aromatik Bitki Yetiştirme İstekleri: Çanakkale İli Örneği
Farmers' Willingness to Grow Medicinal and Aromatic Plants: The Case of Çanakkale Province
Yazar: Everest, Bengü; Özmencik, Berkin; Aktaş, Dürdane Esra; Fındık, Batuhan
Dergi: Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 16 No. 1, 2025
Anahtar kelimeler: Sustainable Agricultural Development ; Sürdürülebilir Tarımsal Kalkınma ; Tıbbi ve aromatik bitki,Çiftçi davranışları,Tarımsal üretim,Kooperatifleşme,Çanakkale ; Medicinal and aromatic plants,Farmer behaviour,Agricultural production,Cooperatives,Çanakkale

İnsanların sağlıklı beslenme bilinçleri giderek artmaktadır ve tıbbi ve aromatik bitkiler üzerine yapılan çalışmalar son zamanlarda dikkat çekmeye başlamıştır. Literatürde özellikle tüketicilerle yapılan çalışmalar yaygın olmakla birlikte bu çalışmada diğerlerinden farklı olarak çiftçilerin tıbbi ve aromatik bitki yetiştirme niyetleri analiz edilmiştir. Bu amaçla Çanakkale ilinde oransal örnekleme yöntemi ile tespit edilen 263 çiftçi ile çalışılmıştır. Veriler temel tanımlayıcı istatistikler ve ki-kare analizi ile test edilmiştir. Çalışmanın bulguları genel olarak değerlendirildiğinde çiftçilerin tıbbi ve aromatik bitki konusunda düşük bilgi sahibi olmalarına karşın tıbbi ve aromatik bitkiler konusunda eğitim alma ve kooperatifleşme isteklerinin olduğu bulunmuştur. Özellikle genç yaşta olup ilkokul veya ortaokul mezunu olanların daha fazla istekli olduğu görülmüştür. Bu kapsamda bölgede tıbbi ve aromatik bitki yetiştiriciliği konusunda eğitim çalışmalarının yapılıp örnek bir kooperatif kurulmasının teşvik edilmesi kırsal kalkınmanın gerçekleşmesine katkı verebilir.

People are becoming more aware of the importance of healthy eating, and studies on medicinal and aromatic plants have recently begun to attract attention. While studies involving consumers are common in literature, this study differs in that it analyses farmers' intentions to cultivate these plants. To this end, a sample of 263 farmers from Çanakkale province was studied using proportional sampling. The data were analyzed using basic descriptive statistics and chi-square analysis. Overall, the findings of the study revealed that, despite their limited knowledge of medicinal and aromatic plants, farmers expressed a desire to receive education and establish cooperatives in this area. Those who were younger and had completed primary or secondary school were found to be more eager to participate. In this context, promoting educational initiatives on the cultivation of medicinal and aromatic plants, as well as establishing a model cooperative in the region, could contribute to rural development.
Bradysia impatiens (Johannsen, 1912) (Diptera: Sciaridae): Bir Orkide Zararlısı
Bradysia impatiens (Johannsen, 1912) (Diptera: Sciaridae): An Orchid Pest
Yazar: Özdener Kömpe, Yasemin; Akın Mutlu, Vildan; Zeybekoğlu, Ünal; Özkoç, İbrahim
Dergi: Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 16 No. 1, 2025
Anahtar kelimeler: Plant Cell and Molecular Biology ; Bitki Hücresi ve Moleküler Biyoloji ; Entomology in Agriculture ; Tarımda Entomoloji ; Medicinal and Aromatic Plants ; Tıbbi ve Aromatik Bitkiler ; Bradysia impatiens,Serapias vomeracea,symbiotic germination,orchid pest,mt COI ; Bradysia impatiens,Serapias vomeracae,Simbiyotik çimlenme,Orkide zaralısı,mt COI

Bu çalışma, Bradysia impatiens (Johannsen, 1912) (Diptera: Sciaridae) türünün Türkiye’de salep orkidesi yetiştiriciliğinde zararlı bir tür olarak ilk kez kaydedildiğini ve morfolojik ile moleküler yöntemler kullanılarak kesin olarak tanımlandığını ortaya koymaktadır. Ex vitro simbiyotik çimlenme sürecinde larvaların kök dokuları, bitki kısımları ve simbiyotik mantar hifleri üzerinde beslenerek doğrudan zarar oluşturduğu; ergin bireylerin ise mantar patojenlerini taşıyarak dolaylı kayıplara yol açtığı belirlenmiştir. Bu çift yönlü zararlılık, simbiyotik yetiştirme yöntemiyle yürütülen salep üretimi için ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. Zararlı örnekleri, 2015–2018 yılları arasında Ondokuz Mayıs Üniversitesi Biyoloji Bölümü’ndeki ex vitro yetiştirme saksılarından toplanmıştır. Tür teşhisi morfolojik özelliklere dayandırılmış ve 679 bp uzunluğundaki sitokrom c oksidaz alt birim 1 (mt COI) gen bölgesi kullanılarak yapılan moleküler analiz ile filogenetik konumu doğrulanmıştır. Bulgular, B. impatiens’in Türkiye’de salep orkidesi yetiştiriciliğinin sürdürülebilirliğini sağlamak amacıyla hedefe yönelik zararlı yönetim stratejilerinin acilen geliştirilmesi gerekliliğini ortaya koymaktadır.

This study reveals that Bradysia impatiens (Johannsen, 1912) (Diptera: Sciaridae) has been recorded for the first time as a harmful species in salep orchid cultivation in Turkey, and has been definitively identified using both morphological and molecular methods. During the ex vitro symbiotic germination process, larvae were observed feeding on root tissues, plant parts, and symbiotic fungal hyphae, causing direct damage; adult individuals, on the other hand, were determined to cause indirect losses by transmitting fungal pathogens. This dual mode of damage poses a serious threat to salep production carried out by the symbiotic cultivation method. Pest specimens were collected from ex vitro cultivation pots at the Department of Biology, Ondokuz Mayıs University, between 2015 and 2018. Species identification was based on morphological characteristics and the phylogenetic position was confirmed by molecular analysis using the 679 bp cytochrome c oxidase subunit 1 (mt COI) gene region. The findings reveal that in order to ensure the sustainability of salep orchid cultivation in Turkey, targeted pest management strategies for B. impatiens need to be urgently developed.
Sınırlı Veriyle Bitki Hastalığı Tespiti: MAML++ ve ResNet Mimarileri ile Etkin Bir Meta-Öğrenme Yaklaşımı
Efficient Plant Disease Detection with Limited Data: A Meta-Learning Approach Using MAML++ and ResNet Architectures
Yazar: Gunde, Metehan; Işık, Gültekin
Dergi: Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 16 No. 1, 2025
Anahtar kelimeler: Computer Software ; Bilgisayar Yazılımı ; Meta-öğrenme,Az örnekle öğrenme,ResNet,PlantVillage,Bitki hastalıklarının tespiti ; Meta-learning,Few-shot learning,ResNet,PlantVillage,Plant disease detection

Bitki hastalıklarının tespiti, küresel gıda güvenliği için kritik öneme sahipken, bu alandaki derin öğrenme modelleri genellikle büyük etiketli veri kümelerine ihtiyaç duyar. Tarımsal uygulamalarda bu tür verilerin toplanmasındaki zorluklar, veri kısıtlı senaryolarda çalışabilen etkin yöntemlere olan ihtiyacı artırmaktadır. Bu çalışma, az sayıda örnekle öğrenme problemine çözüm olarak MAML++ meta-öğrenme algoritmasını ResNet-18, ResNet-34 ve ResNet-50 gibi farklı derinlikteki mimarilerle entegre etmektedir. PlantVillage veri kümesinin elma hastalıkları alt kümesinde yapılan deneylerde, model performansları 2-way/4-way görevler ve 1/3/5-shot konfigürasyonları altında değerlendirilmiştir. Sonuçlar, destek örneği (shot) sayısının artmasının doğruluğu artırdığını, ancak daha derin ağların her zaman daha iyi sonuç vermediğini göstermiştir. Özellikle daha hafif bir mimari olan ResNet-18, 2-way 5-shot senaryosunda %92,53 doğruluk oranıyla en yüksek performansı sergilemiş; daha derin olan ResNet-50 modeline yakın bir başarıyı daha düşük kayıp değeriyle elde etmiştir. Bu bulgular, veri kısıtlı tarımsal uygulamalarda, MAML++ gibi meta-öğrenme yaklaşımlarının hafif modellerle birleştirilmesinin hem verimli hem de yüksek performanslı bir çözüm sunduğunu ortaya koymaktadır.

ABSTRACT: Plant disease detection is critical for global food security, yet deep learning models often depend on large annotated datasets that are scarce in agriculture. This scarcity necessitates efficient methods that can perform well under data-limited conditions. This study addresses the few-shot learning challenge by integrating the MAML++ meta-learning algorithm with ResNet backbones of varying depths: ResNet-18, ResNet-34, and ResNet-50. Using the apple disease subset of the PlantVillage dataset, we evaluated model performance across 2-way/4-way tasks and 1/3/5-shot configurations. Our findings reveal that while more support samples (shots) improved accuracy, network depth did not linearly correlate with better performance. Notably, the lightweight ResNet-18 architecture achieved the highest accuracy of 92.53% in the 2-way 5-shot scenario, matching the performance of the deeper ResNet-50 but with a lower loss value. These results demonstrate that combining meta-learning approaches like MAML++ with lighter architectures offers an efficient and high-performing solution for data-constrained agricultural applications.