İçeriğe geç
Dr.Zeynel Kutlu

Tez, 2025

Sürü robotik sistemlerinde bütünleşik güvenlik çerçevesi: Eliptik Eğri Kriptografisi ve steganografi ile güvenli iletişim, YOLOv8 tabanlı artırımlı öğrenme ve açıklanabilir tehdit tespiti

Z. Kutlu

Sivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Savunma Teknolojileri Anabilim Dalı

Özet

Sürü robotlarında hem haberleşme güvenliğini hem de tehdit tespitini tek çerçevede ele alan bir sistem öneriliyor. ECC tabanlı imzalama steganografiyle birleştiriliyor ve Raspberry Pi 4 üzerinde RSA'ya göre bellek, hız ve enerji tüketiminde belirgin kazanç ölçülüyor. Silah ve bıçak tespiti için YOLOv8-nano beş turluk artırımlı öğrenmeyle eğitiliyor; gerçek veriyle ortaya çıkan unutma sorunu karma bir eğitim yöntemiyle gideriliyor. Yaklaşım, tasarlanıp üretilen iMC robotu ve Fast DDS tabanlı yer istasyonu yazılımıyla sahada sınanıyor.

Tezin iki ayağı

Bir sürüdeki robotların güvenliği iki soruya ayrılabilir: robotlar birbirine ve yer istasyonuna güvenle konuşabiliyor mu, ve gördükleri tehdidi doğru tanıyabiliyorlar mı? Tez bu iki soruyu ayrı ayrı değil, tek bir bütünleşik çerçevede ele alıyor.

Güvenli iletişim

Mesajlar eliptik eğri kriptografisiyle (ECC) imzalanıyor; imza steganografi ile taşınarak haberleşmenin varlığı da gizleniyor. Pil ile çalışan ve sınırlı işlemcisi olan robotlar için hafiflik belirleyici olduğundan ECC, aynı güvenlik düzeyindeki RSA ile Raspberry Pi 4 üzerinde karşılaştırıldı; bellek kullanımı, işlem hızı ve enerji tüketiminde ECC'nin belirgin üstünlüğü ölçüldü.

Açıklanabilir tehdit tespiti

Silah ve bıçak tespiti için YOLOv8-nano modeli, sahadan gelen ve doğrulanan örneklerle beş tur boyunca artırımlı olarak eğitildi. Gerçek verilerle yapılan denemelerde modelin önceki turlarda öğrendiklerini unuttuğu görüldü; bu sorun eski ve yeni örnekleri karıştıran bir eğitim yöntemiyle giderildi. Modelin kararları Grad-CAM ısı haritalarıyla açıklandı. Bu bölüm daha sonra Computers dergisinde makale olarak yayımlandı.

Sahada doğrulama

Çerçeve, tez kapsamında tasarlanıp üretilen iMC (Intelligent Mission Cruiser) robotu ve Fast DDS tabanlı Ground CS yer kontrol istasyonu yazılımıyla sahada sınandı.

Tezin tam metnine YÖK Ulusal Tez Merkezi'nde 997529 numarasıyla ulaşılabilir.

Anahtar kelimeler

  • Sürü robotiği
  • Güvenli iletişim
  • Kriptoloji
  • Steganografi
  • Görüntü işleme
  • Makine öğrenmesi
  • Tehdit algılaması
  • Gömülü sistemler

Atıf

Kutlu, Z. (2025). Sürü robotik sistemlerinde bütünleşik güvenlik çerçevesi: Eliptik Eğri Kriptografisi ve steganografi ile güvenli iletişim, YOLOv8 tabanlı artırımlı öğrenme ve açıklanabilir tehdit tespiti [Doktora/yüksek lisans tezi, Sivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Savunma Teknolojileri Anabilim Dalı]. YÖK Ulusal Tez Merkezi (997529). https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/

Aynı alandaki diğer yayınlar