Marmara Üniversitesi
Marmara Üniversitesi Eğitim-Öğretim Bilgi Sistemi

Programlar Hakkında Bilgi

Tezli Yüksek Lisans - Fen Bilimleri Enstitüsü - Bilgisayar Mühendisliği

Müfredat Adı Ders Kodu Ders Adı Ders Türü Dönem AKTS Teorik Uygulama
Bilgisayar Mühendisliği(Türkçe) - 2016 Tezli Yüksek Lisans BLM7033 Veri Sıkıştırma Seçmeli 1 8,00 3 0

Dersin İçeriği

Dersin Amacı

Bu dersin amacı, öğrencilere veri sıkıştırma konseptlerini ve tekniklerini derinlemesine anlatarak, veri boyutunu azaltma, veri iletim verimliliğini artırma ve veri depolama maliyetlerini düşürme becerilerini kazandırmaktır. Bu ders, temel bilgi teorisi, kayıpsız ve kayıplı sıkıştırma yöntemleri, veri sıkıştırma algoritmaları, sıkıştırma performansının ölçülmesi ve optimizasyonu, ayrıca uygulama alanları ve gelecekteki trendlere odaklanarak, öğrencilere veri sıkıştırma alanında kapsamlı bir anlayış ve beceri kazandırmayı hedefler. Bu bilgi ve yetenekler, öğrencilere veri yoğun uygulama alanlarında veri sıkıştırma sorunlarını çözmek için gerekli araçları sunar.

Öğrenim Türü

-

Dersin İçeriği

İlk aşamada, temel kavramlar, bilgi teorisi, ve kayıpsız/kayıplı sıkıştırma ayrımı üzerine odaklanır. Ardından, öğrencilere veri sıkıştırma algoritmaları, özellikle Huffman kodlama, Lempel-Ziv-Welch (LZW), Arithmetic coding gibi temel yöntemler öğretilir. Ders ilerledikçe, öğrenciler işlemsel sıkıştırma algoritmalarının matematiksel temellerini ve sıkıştırma algoritmalarının performans analizi konularına derinlemesine dalarlar. Görüntü, ses ve video sıkıştırma gibi özel uygulama alanlarına da odaklanılır. Ayrıca, veri sıkıştırma uygulamaları, performans ölçümü, optimizasyon teknikleri, ve gelecekteki gelişmeler gibi güncel konular da ele alınır. Öğrencilere, teorik bilgiyi pratik uygulamalarla birleştirme fırsatları verilir ve bağımsız projelerle konuyu daha derinlemesine keşfetme şansı sunulur. Bu içerik, öğrencilere veri sıkıştırma alanında geniş bir bilgi ve beceri yelpazesi kazandırmayı hedefler.

Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları

1. Anlatım, 2. Soru-Cevap, 3. Tartışma, 4. Alıştırma ve Uygulama

Staj Durumu

Yok

Dersin Sunulduğu Dil

Türkçe

Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar

David Salomon, Data Compression, Springer New York, 26 Şubat 2004, İngilizce

Dersin Web Sayfası

Yok

Öğrenme Çıktıları

  • Veri Sıkıştırma Temelleri Bilgisi: Öğrenciler, veri sıkıştırma konseptlerini ve temel sıkıştırma yöntemlerini anlayarak veri sıkıştırma alanındaki temel bilgiye sahip olacaklar.
  • Sıkıştırma Algoritmaları ve Performansı: Öğrenciler, Huffman kodlaması, LZW, Arithmetic coding gibi temel sıkıştırma algoritmalarını anlamak ve bu algoritmaların performansını değerlendirebilmek için gereken yeteneklere sahip olacaklar.
  • Uygulama Yetenekleri: Öğrenciler, veri sıkıştırma tekniklerini görüntü, ses, video gibi çeşitli uygulama alanlarına nasıl uygulayacaklarını öğrenecekler.
  • Performans Ölçümü ve Optimizasyon: Öğrenciler, veri sıkıştırma algoritmalarının performansını ölçme yeteneklerini geliştirecekler ve bu algoritmaları optimize etme stratejilerini öğrenecekler.
  • Gelecekteki Gelişmelere Hazırlık: Öğrenciler, veri sıkıştırma alanındaki güncel gelişmeleri takip etme ve gelecekteki uygulama alanlarını anlama becerilerini kazanacaklar, böylece bu önemli bilgiyi gelecekteki projeler ve araştırmalar için kullanabilecekler.

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Teorik
1 Giriş ve Temel Kavramlar Dersin tanıtımı ve müfredatın açıklanması. Veri sıkıştırma nedir? Neden önemlidir? Bilgi teorisi temelleri: Shannon'ın Entropi, Bilgi Kuramı.
2 Bilgisel Sıkıştırma Yöntemleri Kayıpsız vs. kayıplı sıkıştırma farkları. Huffman kodlama ve örnek uygulamalar. Run-Length Encoding (RLE) ve örnekleri.
3 Veri Sıkıştırma Algoritmaları Lempel-Ziv-Welch (LZW) algoritması. Deflate algoritması (zlib). Adaptive Huffman sıkıştırma.
4 Temel Sıkıştırma Algoritmaları Arithmetic coding. Burrows-Wheeler dönüşümü ve BWT temelli sıkıştırma yöntemleri (örneğin, Bzip2). Move-to-Front sıkıştırma.
5 Temel Sıkıştırma Algoritmaları Arithmetic coding. Burrows-Wheeler dönüşümü ve BWT temelli sıkıştırma yöntemleri (örneğin, Bzip2). Move-to-Front sıkıştırma.
6 İşlemsel Sıkıştırma Yöntemleri Veri sıkıştırma ile ilgili matematiksel temeller. Kararlılık ve yakınsama analizi. Kararlı sıkıştırma algoritmalarının analizi.
7 İşlemsel Sıkıştırma Yöntemleri Veri sıkıştırma ile ilgili matematiksel temeller. Kararlılık ve yakınsama analizi. Kararlı sıkıştırma algoritmalarının analizi.
8 Görüntü Sıkıştırma Görüntü sıkıştırma temelleri. JPEG ve JPEG 2000 sıkıştırma standartları. Görüntü sıkıştırma kalitesi ve kayıplı sıkıştırma.
9 Ses Sıkıştırma Ses sıkıştırma temelleri. MP3 ve AAC ses sıkıştırma formatları. Ses sıkıştırma kalitesi ve kayıplı sıkıştırma.
10 Video Sıkıştırma Video sıkıştırma temelleri. H.264 ve H.265 video sıkıştırma standartları. Video sıkıştırma kalitesi ve kayıplı sıkıştırma.
11 Veri Sıkıştırma Performansı ve Optimizasyon Sıkıştırma oranı, hız ve bellek kullanımı. Sıkıştırma algoritmalarının karşılaştırılması. Sıkıştırma algoritmalarının performans iyileştirmeleri ve optimizasyon teknikleri.
12 Veri Sıkıştırma Performansı ve Optimizasyon Sıkıştırma oranı, hız ve bellek kullanımı. Sıkıştırma algoritmalarının karşılaştırılması. Sıkıştırma algoritmalarının performans iyileştirmeleri ve optimizasyon teknikleri.
13 Veri Sıkıştırma Uygulamaları Veri tabanı sıkıştırma. İnternet üzerinden veri transferi ve sıkıştırma. Mobil uygulamalar ve veri sıkıştırma.
14 İlerlemeler ve Gelecek Perspektifleri Veri sıkıştırma alanındaki son gelişmeler. Veri sıkıştırma ve yapay zeka. Gelecekteki olası uygulama alanları.
15
16
17

Değerlendirme

Değerlendirme Değer
Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri 50
Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri 50
Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri Değer
Final Sınavı 100

Öğrenci İş Yükü Hesabı

Etkinlikler Sayısı Süresi (saat) Toplam İş Yükü (saat)
Ders Öncesi/Sonrası Bireysel Çalışma 4 8 32
Proje ve Hazırlığı 1 24 24
Ödev ve Hazırlığı 3 8 24
Laboratuvar ve Hazırlığı 0 0 0
Atölye ve Hazırlığı 0 0 0
Sunum ve Hazırlığı 0 0 0
Seminer ve Hazırlığı 0 0 0
Demo ve Hazırlığı 0 0 0
Araştırma ve Hazırlığı 0 0 0
Rapor ve Hazırlığı 0 0 0
Arasınav ve Hazırlığı 1 24 24
Kısa Sınav ve Hazırlığı 1 24 24
Final ve Hazırlığı 1 24 24
Teorik Ders Saati 14 3 42
Uygulama Ders Saati 0 0 0

Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi