Kriptolojide orijinal metne, düz metin (plaintext), şifrelenmiş metne ise şifreli metin (ciphertext) denilmektedir. Düz metnin içeriğini saklamak için şifreleme (encryption) işleminin yapılması gerekmektedir. Bu sayede metnin içindeki bilgi başkalarının anlayamayacağı hale gelmektedir. Şifrelenmiş metni okuyacak olan kişilerin elinde şifreyi çözecek anahtar bulunmalıdır. Bu anahtar sayesinde şifrelenmiş olan metin düz metne çevrilmektedir. Bu işleme şifre çözme (decryption) işlemi denilmektedir. Şekilde şifreleme ve şifre çözme adımları gösterilmiştir.

Kriptoloji, hem şifre bilimini (kriptografi) hem de şifre analizini (kripto analiz) kapsayan matematiksel tekniklerle ifade edilen bir bilim dalıdır. Kriptografinin temel amacında veri güvenliğinin sağlanması için açık verileri gizli verilere dönüştürme işleminin yapılması vardır.

Şifreleme Algoritmaları

Şifreleme ve şifre çözme işlemleri için çeşitli algoritmalar kullanılmaktadır. Bu algoritmalara kriptografik algoritmalar denilmektedir. Kriptografik algoritmalar, şifreleme ve şifre çözme işlemlerini anahtar kullanarak yapmaktadır. Şifreli metin sadece metin şifreleme işlemi için kullanılan anahtar ile çözülebilmektedir. Anahtar kullanan şifreleme algoritmaları simetrik şifreleme (gizli anahtar şifreleme) ve asimetrik şifreleme (açık anahtar şifreleme) algoritmaları olmak üzere ikiye ayrılmaktadır.

1.Simetrik Şifreleme Algoritmaları

Simetrik şifreleme, gizli anahtarlı şifreleme olarak adlandırılmaktadır. Simetrik şifreleme algoritmalarında bilginin şifrelenmesi ve şifrelenmiş bilginin çözülmesi işlemi aynı anahtar kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Bu anahtar sadece şifreleme işlemi ve şifre çözme işlemini yapacak olan kişilerde bulunmaktadır. Simetrik şifreleme algoritması açık metni ile gizli anahtarı veri girişi olarak alıp, çıktı olarak şifreli metni üretir. Düz metne erişmek ise sadece gizli anahtarın bilinmesiyle mümkün olmaktadır. Yani
şifreli metni düz metne çevirme işlemi gizli anahtar kullanarak gerçekleştirilmektedir. Simetrik şifreleme algoritması diyagramı verilmiştir.

Birçok simetrik algoritma çeşitleri bulunmaktadır. Bu algoritmalardan bazılarının adı, geliştiricisi ve geliştirme tarih bilgilerine yer verilmiştir.

2.Asimetrik Şifreleme Algoritmaları

Asimetrik şifreleme, açık anahtarlı şifreleme olarak adlandırılmaktadır. Simetrik şifreleme algoritmasından farklı olarak asimetrik şifreleme algoritmasında açık ve özel anahtar olmak üzere iki farklı anahtar bulunmaktadır. Şifreleme anahtarına açık anahtar, şifre çözüm anahtarına ise özel anahtar ismi verilmektedir. Şifre çözme işlemi için kullanılan anahtar ile şifreleme işlemi için kullanılan anahtarlar birbirinden farklıdır. Şifre anahtarının herkese açık olması gerektiğinden bu algoritmalara açık anahtarlı algoritmalar denilmiştir. Bu sebepten dolayı bir kullanıcının açık anahtarı ile şifrelenen bir metin sadece bu kullanıcıya ait olan özel anahtar ile metnin şifresi çözülebilmektedir. Asimetrik şifreleme algoritması diyagramı gösterilmiştir.

Birçok asimetrik şifreleme algoritması bulunmaktadır. Asimetrik şifreleme algoritmalarından bazıları
verilmiştir.

Avantaj ve Dezavantajları

Her iki tip şifrelemenin de diğerine kıyasla avantajları ve dezavantajları bulunur. Simetrik şifreleme algoritmaları çok daha hızlıdır. Daha az hesaplama gücü gerektirir. Fakat bunların başlıca zayıflığı anahtar paylaşımıdır. Bilgiyi şifrelemek ve bilginin şifresini açmak için aynı anahtar kullanıldığından, bu anahtarın veriye erişmesi gereken herhangi bir kişiyle paylaşılması gereklidir. Bu durum da doğal olarak güvenlik riskleri meydana getirir.

Bunun aksine asimetrik şifrelemede şifre paylaşımı sorunu, şifreleme için açık anahtar, şifreyi açmak için de özel anahtar kullanılmasıyla çözülür. Fakat bu durumda da, asimetrik şifreleme sistemleri simetrik sistemlere kıyasla çok yavaş hale gelir ve çok daha uzun anahtarlar nedeniyle daha fazla hesaplama gücünü zorunlu kılar.

Hibrid Sistemler

Birçok uygulamada, simetrik ve asimetrik şifreleme bir arada kullanılır. Bu tip hibrid sistemlerin en tipik örnekleri, internet içinde güvenli iletişim sağlamak üzere tasarlanmış Güvenli Yuva Katmanı (SSL) ve Taşıma Katmanı Güvenliği (TLS) kriptografik protokolleridir. SSL protokolleri artık güvensiz kabul edilirler. Bunların kullanımına devam edilmemelidir. TLS protokolleri güvenli kabul edilirler. Tüm web tarayıcılarında yaygın olarak kullanılırlar. 

Kaynakça: ssl2buy, encryptionconsulting

Kodaz, H., & Botsali, F. M. (2010). Simetrik ve asimetrik şifreleme algoritmalarının karşılaştırılması. Selçuk Teknik Dergisi, 9(1), 10-23

Erkan, H. (2010). ASELSAN Kriptografik Algoritma Tasarım Yetenekleri. Aselsan, 23(81), 26.

The post Kriptoloji Nedir? Şifreleme Algoritmaları appeared first on Halil Durmus.

Graf Nedir?

Bir graf G = (V,E) kümelerinden oluşur. Burada V = {v₁,v₂,…} kümesinin elemanlarına düğüm; E = {e₁,e₂ ,…} kümesinin elemanlarına da kenar adı verilir. Bir e_k kenarı sırasız bir çift (v_i, v_j) ile belirlenir. Sözü edilen v_i ve v_j düğümleri e_k kenarının başlangıç ve bitiş düğümleridir. Grafların en yaygın gösterimi şekilde gösterildiği gibi, düğümlerin birer nokta, kenarların ise kendi başlangıç ve bitiş düğümleri arasında doğru parçaları ile gösterildiği diyagramlardır. Diyagramın kendisi graf olarak olarak adlandırılır.

Bir grafta, herhangi bir e_k kenarı bir (v_i, v_j) düğüm çifti ile eşleşir. Başlangıç ve bitiş düğümleri aynı olan kenar döngü olarak adlandırılır. Şekilde e₇ kenarı bir döngüdür. Başlangıç ve bitiş düğümü aynı olan birden fazla kenar var ise bu kenarlara paralel denir. Şekilde e₂ ve e₃ kenarları paraleldir.

Basit (Simple) Graf

Aynı iki düğümün sadece bir hatla bağlandığı, herhangi bir düğümü yine kendisine bağlayan bir hattın (çevrimin) olmadığı, hatların bir değer almadığı ve yönünün tanımlanmadığı, düğüm ve hatların sınıflandırılmadığı graflara basit graf denir.

Çoklu (Multi) Graf

İki yada daha fazla düğüm arasında birden fazla hat (paralel hatlar) varsa bu tür graflara çoklu (multi) graf denir. Çoklu graflar da yönsüz ve çevrimsizdir. Örneğin iki şehir arasında iki farklı yol varsa, bu durum çoklu grafla temsil edilir.

Dipnot: Basit graflar, çoklu graftir fakat çoklu graflar basit graf degildir.

Pseudo Graf

Çoklu grafların yeterli olmadığı durumlarda kullanılır. Yönsüz, paralel kenarı olan ve döngü içeren graflardır. Yönsüz grafların en temel halidir.

Yönlü Graf

Bir graftaki hatlar yön bilgisine sahipse bu tür graflara yönlü graf (Directed graph) denir. Bu yön bilgisi bağlantının nereden başlayıp nereden bittiğini belirtir. Yön bilgisi olan graflarda düğümler arasındaki bağlantının yönü vardır.

Çoklu Yönlü Graf

İki yönde bağlantı varsa ters yönde iki ayrı hat kullanılır ve bu tür graflara çoklu yönlü graf denir. Graf yapısında bütün kenarlar aynı çeşittir. Yani ya hepsi yönlüdür ya da değildir. Yol ağını temsil eden bir grafta trafiğin tek yada çift yönlü oluşu yönlü graflar için birörnektir.

Grafların Karşılaştırılması

Maaliyetli (Ağırlıklı) Graf

Graf yapısındaki hatlar değer alabilir ve bu değerler grafın yapısına katılabilir. Aşağıdaki örnekte olduğu gibi, bir grafın üzerindeki hatların değerleri eşit değilse ve her biri farklı bir değer alabiliyorsa bu tip graflara maliyetli yada ağırlıklı graf (weighted graph) denir. Bütün hatların değeri aynı ise bu graf maliyetli graf olarak anılamaz. Ağırlıkların bir anlamı yoktur ve her hattın değerinin 1 olduğu basit graf gibi değerlendirilir. Şehirlerin arasındaki mesafelerin hatlara değer olarak atandığı yol haritasını temsil eden graflar maliyetli graflar için örnek verilebilir.

Düzlemsel Graf

Soldaki graf, kesişmeyen hatlardan oluşacak şekilde sağdaki gibi de çizilebilir. Bu şekilde birbirini kesmeyen hatlardan oluşacak şekilde çizilebilen graflara düzlemsel graf denir

Kaynakça: Medium, Freefeast

Data Structures: Introduction To Graphs

The post Graf Teorisi appeared first on Halil Durmus.

RAM’ler üzerindeki bilgiyi tutabilmeleri için elektrik enerjisine ihtiyaç duyarlar. Elektrik enerjisi kesildiğinde üzerlerindeki verilerde kaybolur. Örneğin bir kelime işlem programını (word, lotus) kullanırken yazılan her şey RAM’e aktarılır. Kullanıcı onu diske kaydedene kadar RAM de kalır. Şimdi 1 sayfa yazılmış ve diske kaydedilmemiş farz edelim. Bu bir sayfa RAM de tutulacaktır. Tam bu sırada elektrik kesilse yazılan her şey (1 sayfa) kaybolacaktır. Önemli RAM üzeriticilerinden Kingston, Hynix, Samsung ve Twinmos sayılabilir.

Geçici bellek hafıza çeşitlerinden Statik RAM ve Dinamik RAM vardır.

Statik RAM (SRAM)

Daha hızlı olup flip flop yapılardan oluşur. Statik RAM’lerde her bir hafıza gözü (bir bit depolayabilen) en az altı adet transistor yapıdan oluşmaktadır. Bu yüzden bu RAM’ler daha pahalıdır. İşlemci üzerindeki bazı cache belleklerin yapısını oluşuturur.

Dinamik RAM (DRAM)

Her bir hafıza hücresi, bir adet yarı iletken kondansatör ve transistorden meydana gelmiştir. Kondansator bilgi depolar, transistor (MOS) ise bilginin okunması ve değiştirilmesi için kullanılır. Elektrik yükü prensibi ile çalışır. Veriler elektrik yükleri ile temsil edilerek hafızada tutulur. Kondansatörde elektrik yükü varsa 1 yoksa 0 kabul edilir. Kondansatörler iki plaka arasına yalıtkan malzeme konulmasıyla elde edilir. Plakaların alanının (A) büyük olması ve plakalar arası uzaklığın (d) küçük olması, depolayacağı elektrik yükü miktarını arttırır. Kondansatörler uçlarına gerilim uygulandığında sığası kadar yükü depolar. Uçlarına bir yük bağlandığında ise sahip oldukları elektrik yükünü boşaltırlar. Sığa ne kadar büyükse, o kadar uzun sürede deşarj olurlar. Bir kondansatör uçlarına herhangi bir yük bağlanmasa da zamanla boşalır.

Yarı iletken malzemelerden yapılan ve boyutları çok küçük olan kondansatör yapılar saniyede yüzlerce kez, yapıları gereği, boşalmaktadır. (üzerindeki veriyi kaybetmektedir. Fakat hafıza kontrol devresi (memory controller) yardımıyla hafıza hücresindeki yük, boşalmadan tekrar şarj edilirler. Bu yapılarından dolayı dinamik bellek olarak adlandırılırlar. Yapılarına göre değişmekle beraber DRAM’ler her bir kaç ms’de bir tazelemektedir (refreshing). Aşağıda bir kondansatör yapısı, bir bitlik veri depolayan DRAM hafıza hücresi ve genel RAM yapısı gösterilmiştir.

RAM, her bir hücresi bir transistor ve kapasitörden oluşan 2 boytulu (satır ve sütunlardan oluşan) matris yapıya sahiptir. Hücreler şarj edilirken hücre hücre değil, satır satır edilir. Verileri tazeleme oranı (refresh rate) satır bazında değerlendirilir. Örneğin 2K tazeleme oranına sahip bir bellekte 2048 adat satır tazeleniyor demektir.

SDRAM hafızadan okuma yaparken, hafıza kontroller, okumak isteiği satırın adresini, adres hattına koyarak RAS sinyalini gönderir. Bu aşamada RAS to CAS süresi kadar beklenir. Ardından hafıza kontroller, sütun adresini adres hattına koyarak CAS sinyalini gönderir. CAS Latency (gecikme) kadar bekledikten sonra okunan veriler çıkışa aktarılır. RAM modüllerini kullanan yapıya Memory Controller (Hafıza Kontrolür ) denmektedir. Bu yapı eski sistemlerde anakart üzerinde kuzey köprüde yeni sistemlerde ise işlemci üzerinde bulunmaktadır.

Şimdi RAM hafıza yapıları ile ilgili önemli yapıları, tanımlamaları ve parametre isimlerini öğreneceğiz.

1-Senkronizasyon Yapısı (Zamanlama – Timing)

Hafıza senkronizasyonunu ifade eden 4 parametre vardır. RAM’in performansını gösteren bekleme süreleri aşağıdaki formatta sunulur. Rakamların düşük olması RAM’in hızlı olduğunu göserir. Aşağıda sıkça geçen precherge ifadesi okuma ve yazma öncesi hafıza gözlerinin şarj edilmesi için kullanılan bir terimdir.

A – CAS (Column Adress Strobe) Latency (Sütun Adresleme Darbe Gecikmesi): SDRAM yapısındaki her bir hücrenin adresi satır ve sütun numaraları ile ifade edilir. SDRAM üzerinde istenen bir sütunun adreslenmesi için harcanan darbe işaret (clock cycde) sayısıdır. Gecikmeyi ifade eder. CL2 (CAS2) ifadesi, 2 saat darbesinde, CL3 ( CAS3), 3 saat darbesinde gerçekleştiği anlamına gelmektedir. Gecikme ne kadar az ise bellek o kadar hızlıdır.

RAS (Row Adress Strobe) Latency ( Satır Adresleme Darbe Gecikmesi): CAS gibi SDRAM üzerinde istenen bir satırın aktif olabilmesi için gereken darbe işaret sayısıdır. Düşük değere sahip olması belleğin hızlı olduğunu gösterir.

CAS zamanlaması RAS ile beraber düşünüldüğünde kısaca RAM’e gönderilen bir komutun icra süresini ifade eder. Örneğin herhangi bir adresin okunması için gönderilen komut anı ile okunan verilerin modülün çıkışına gelene kadar ki geçen süredir. Bu gecikme aşağıda grafik üzerinde gösterilmiştir.

B – RAS to CAS: RAS ve CAS işlemleri arasındaki bekleme darbe miktarını gösterir. Düşük değere sahip olması iyidir. Aşağıda bu gecikme grafik üzerinde gösterilmiştir.

C – RAS Precharge: İki RAS komutu arasındaki zaman farkını saat işareti cinsinden gösterir. Yani aktif olan hattın pasif yapılıp diğer istenen diğer hattın aktif yapılması arasındaki geçen süredir. Precharge ve aktif komutları arasındaki darbe işareti cinsinden zaman farkını gösterir. Precharge komutu RAM’i meşgul gösterirken aktif komutu ise RAM’in okuma yazmaya açık olduğunu gösterir. Precharge durumundaki bir hafıza gözü okuma ve yazma işlemlerine tepki göstermez. Düşük değere sahip olması iyidir.

D – Active to Precharge: Aktif ve precharge durumları arasındaki toplam geçen süredir ve maksimum değeri aşağıdaki eşitlikle bulunur. Aktif komutu verildikten sonra RAS süresi geçene kadar bir başka precharge komutu verilemez. Bu parametre başka bir satır okunmak veya yazılmak istendiğinde karşımıza çıkar. Düşük değere sahip olması iyidir.

Active to Precharge = CAS + RAS to CAS + RAS Precharge

2- Hata Düzeltme

Bazı durumlarda DRAM yongalarının hafıza kontrolöre transfer ettiği verilerde bozulmalar olabilmektedir. Bu durumlar, yüksek hız ve boyutlarda veri transferi ve sıcaklık nedeniyle meydana gelir. RAM üzerindeki verilerin tutarlılığı belirlemek için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Bazı RAM’ler üzerindeki verilerin tutarlılığını belirleyen mekanizmalara sahiptir. Bu tip belleklere özellikle sunucularda ihtiyaç duyulur. Hata sezme iki şekilde yapılır.

A – Paratiy(Eşlik) Bit: RAM üzerindeki her bit 8 bite (okted) karşılık bir paratiy biti vardır. Veri içerisindeki 1’lerin sayısı tek ise 1 değilse 0 değeri alır. Bu durumda verilerin tutarlılığı sınanmış olur. Fakat bu yapıda veri düzeltme yoktur.

B – ECC Modülleri: ECC = Error Correction Coding/Hata Düzeltme Kodlama anlamındadır. Bu yapı hata sezme ve düzeltme işlemlerini yapabilir. Bunun için birden fazla kontrol bitine ihtiyaç duyar.

Not: RAM üzerindeki aynı boyutlu chip sayısına bakarak o RAM’in ECC yapıya sahip olup olmadığına karar verilebilir. Eğer sayı 3’e (bazen 5) bölünebiliyorsa o RAM ECC yapıya sahiptir aksi halde değildir. Registered konusunda verilen RAM modül üzerindeki yongaları sayınız.

3- RAM Modül Yapıları

A – SIMM (Single In-line Memory Modüle): Bu yapı günümüz RAM tasarımlarında kullanılmamaktadır. RAM bağlantı pinlerinin (bağlantı iletkenleri ), RAM kartının sadece tek yüzünde olduğu veya iki yüzdeki karşılıklı pinlerin aynı iletkenin parçası olduğu RAM devre kartı tasarımıdır. 32 bit veri genişliğine sahiptir. Bu yapıda pin sayısı tek yüzde olduğu için çoklu pin yapılarını desteklememektedir. Pin sayısı gelişim süresince 72 de kalmıştır.

B – DIMM(Dual In-Line Memory Modüle): Günümüzde kullanılan hemen tüm RAM modelleri bu modül yapısındadır. RAM pinleri (bağlantı iletkenleri), RAM kartının her iki yüzüne de bağımsız iletken yolları ile yerleştirilmiştir. Bu RAM’ler daha çok bacak bağlantısına sahiptir. Dolayısıyla veri genişliği de büyüktür(64 bit). DDR3 SDRRAM yapısında 240 pin bulunmaktadır.

4- Registered/Unregistered RAM Yapıları

Anakartlar da RAM için ayrılan genelde 4 kanal bulunur. Bu sayıdan fazla olmaları (8,9,12,18) sinyal iletimi açısından sıkıntılar doğurmaktadır. Bunu aşmanın yolu sistemde registered RAM ler kullanmaktır. Registered RAM ler hafıza kontrolör üzerine daha az elektrik yükü etkisi oluşturarak çoklu hafıza yapıları ile istikrarlı çalışma ya imkan verirler. Eski isimlendirilmesi ile buffered/unbuffered olarak ta isimlendirilmektedir. Registered RAM ler, üzerinde küçük boyutlarda hafıza yapılarına sahiptirler.

RAM üzerindeki chip sayısına bakarak o RAM’in Registered olup olmadığına karar verilebilir. Registered RAM’ler üzerinde diğerlerinden farklı yerleşimle orta kısımlarda fazladan bir chip bulundurur.

5-Çoklu Kanal

Birden fazla RAM belleği eş zamanlı çalıştırma yöntemidir. Bant genişliğini artırmak amaçlı oluşturulmuş bellek kontrolör mimarisi olup, bu yapı bellek mimarisine ait değildir. Dolayısı ile belleklerde bu özellik aranmamalıdır. Günümüzde tek, çift, üçlü ve dörtlü kanal yapı bulunmaktadır. Tekli kanal yapı zaten bilgisayar mimarisinde çoklu kanal yapı oluşturuluna kadar kullanılan geleneksel yapıdır. Çoklu kanal yapılarını kullanabilmek için anakartın bu özelliği taşıması gerekmektedir. Örneğin çift kanal yapıya sahip bir anakarta iki adet 64bit kanaldan yararlanılır.

Çoklu kanal yapıya sahip anakartlar da eşleşen hafıza yuvaları benzer renge sahiptir. Bu ayrık yapı sayesinde her bir bellek modülü, hafıza kontrolor tarafından işlenerek bant genişliği artırılmış olur.Bu yapıdan yararlanmak için RAM’lerin farklı kanala ait slotlara takılmaları gerekmektedir. Anakart üzerindeki farklı kanala ait slotlar arasındaki uzaklık, aynı kanala ait slotlar arasındaki arasındaki uzaklıktan daha fazladır. Genelde aynı renkli slotlar farklı kanallara ait eşleşen çift kanal slot yapılarıdır.

6- Çeşitli Tanımlamalar

SPD(Serial Presence Detect): RAM üzerinde bulunan ve içerisinde RAM le ilgili zamanlama, yapı(ECC li mi? Değil mi? Registered mi? Değil mi?) ve frekans parametrelerini tutan EEPROM hafıza yapısıdır. Amaç bilgisayar açıldığında BIOS ‘a RAM’i tanıtmaktır. Kullanıcı RAM zamanlama değerlerini Auto olarak seçerse RAM, fabrikanın belirlediği hızlarda çalışır.

Bank: Hafıza soket veya modüllerinden oluşan sanal bir birimdir. Bir bellek 2 veya daha fazla banka sahip olabilir. Günümüzde bellekler daha çok 4 banka sahiptir. Hafızada bir bilgiye ulaşmak için bank, satır ve sütun adreslerinin bilinmesi gerekmektedir. Burada amaç eş zamanlı olarak bir bankta veriler işlenirken diğer bank aynı anda tazelenebilmektedir. Bu işlem bant genişliğini ve performansı artırmaktadır.

Bursting: Hafızaya ardışık veri aktarımı veya hafızadan ardışık veri transferi sırasında her bir hafıza gözünün okunması veya yazılması için onay verilmesini beklemeden belirli uzunluktaki (burst length) verinin transferini gerçekleştirmeyi sağlar. Bu teknikle performans artmış olur.

Prefetch Buffer: RAM’in her bir saat darbesinde hafıza hücre dizisinden, I/O geçici hafızasına (buffer), transfer ettiği bit miktarıdır. Diğer bir ifade ile her bir saat darbesinde, veri hattından transfer edilen bit miktarıdır.

7- RAM Takviyesi

Günümüzde SDRAM, DDR SDRAM, DDR2, DDR3 SDRAM yapıda hafıza ürünleri kullanılmaktadır. Anakart hangi RAM tiplerini destekliyorsa ona RAM seçimi yapılmalıdır.

Bilgisayarda RAM ihtiyacı olduğunda işletim sistemi tarafından HDD üzerinde RAM gibi kullanılmak üzere virtual memory(sanal disk) diye adlandırılan bir alan ayrılır. RAM üzerine alınarak işlenirler. Bu durum tüm açık uygulamalarda gözle görülür bir yavaşlamaya hatta donmalara neden olur.

8- RAM Çeşitleri

A- SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)

Anakart bus yapısı ile senkron çalıştığından bu ismi almıştır. SDRAM yapısından önce kullanılan FPM ve EDO DRAM çeşitli asenkron yapılı olup kendilerine has ayrı bir saat frekansına sahiptiler. Asenkron yapıda senkronizasyonun sağlanması veri aktarımının başlaması için gerekli olduğundan senkronizasyon için ekstra bir zaman gerekli idi. SDRAM’ ler 64 bit veri genişliğine sahiptir.

Günümüz bellek yapılarından en az bant genişliğine sahiptir. DDR çeşit RAM’lerin temelini oluşturur ve onlardan en az iki kat yavaş çalışır. Dinamik bellek yapısındadır. 1n prefetch yapısındadır. Çalışma frekansları aşağıda gösterilmiştir.

B- DDR SDRAM

64 bit veri genişliğine sahiptir. Veri transferi için, saat(clock) işaretinin alçaları ve yükselen kenarlarını kullanan yapıya sahip, SDRAM çeşididir. Dolayısıyla SDRAM’e göre iki kat hızlıdır. 2n prefech uzunluğuna sahiptir. Bu yapı aşağıda gösterilmiştir. Alçalan ve yükselen kenarlara dikkat ediniz.

C- DDR2 SDRAM

64 bit veri genişliğine sahiptir. DDR SDRAM ile aynı yapıda olup aynı saat hızında çalışırlar. Aralarındaki fark latency (gecikme) değerinin DDR da daha büyük olması ve daha fazla güç gereksinimdir. Ayrıca burada belleğin I/O bus frekansı DDR’a göre iki katı daha fazla çalışmaktadır. 4n prefetch uzunluğuna sahiptir.

D- DDR3 SDRAM

64 bit veri genişliğinde ve DDR yapıya sahiptir. Fakat en az güç gereksinimine sahiptir. DDR2 ye göre dahili geçici hafıza miktarı büyüktür. DDR3’ün I/O bus frekansı DDR2′ ye göre iki katı hızda çalışmaktadır. 8 prefetch uzunluğa sahiptir.

E- DDR4 SDRAM

Düşük çalışma gerilimine (1.2V) sahip, 64 bit genişliğinde DDR3’e nazaran iki kat yüksek bant genişliği sunan RAM çeşididir. Düşük gerilime sahip olması daha az ısınacağı anlamına gelmektedir. Ayrıca mobil cihazlarda daha uzun pil ömrü anlamına gelmektedir. Masaüstü modellerin 288 pini, dizüstü modellerin 288 pini, dizüstü modellerin ise 256 pini vardır.

RAM Tipleri Arasındaki Yapısal Farklılıklar

• Düşük güç gereksinimi
• Yüksek hız ve band genişliği
• Yüksek yoğunluk sebebiyle daha yüksek veri kapasitesine sahip RAM modülleri (2GB-16GB) ürütmek mümkündür. Yanı aynı anda daha fazla hafıza sığdırabilmektedir.
• 4’lü kanal yapıyı desteklemektedir.
• Entegre veri güvenliği

RAM Parametreleri

1.Kapasite

Bir bilgisayarda performansı artırmanın en temel kuralı ne kadar RAM o kadar performans demektir. Ayrıca benchmark (performans) testlerinde işletim sistemi ve veritabanı yönetim sistemleri daha fazla RAM miktarlarında disk erişiminin azaldığı ve hafızaya daha fazla verinin alınarak kullanıldığı görülmüştür. Böylece çalışan veya çalıştırılacak olan uygulamaların tepki süresi kısalır.

2.Hız

Bir işlemci RAM üzerindeki veriye ihtiyaç duyduğunda hafıza kontrol devresine(MCH) istekte bulunur. MCH bu isteği RAM’e aktarır ve MCH veri okunmaya hazır olduğunda bunu CPU ‘ya rapor eder. CPU-MCH-RAM-MCH-CPU arasında gerçekleşen bu işlemler RAM’in ve veriyolunun yapısına göre değişiklik gösterebilir. RAM’in aldığı bir talebe karşılık vermesi için geçen süreye Access Time denir.

3.Bant Genişliği

Band genişliği yüksek olan RAM çeşitleri daha yüksek performans sağlar. RAM çeşitleri kısmında tablolarda belirtilen bant genişliklerine bakabilirsiniz.

4.Soğutucu

Bazı RAMlerde ısınmaya karşı üzerlerinde çoğunlukla pasif veya aktif soğutucu bulunmaktadır. Veya isterseneniz ayrıca RAM soğutucusu alıp mevcut RAm üzerine takip edebilirsiniz. Bir donanım birimi ne kadar yoğun kullanılırsa o kadar fazla ısınır. Sıcaklık tüm elektronik elemanların çalışmasını negatif yönde etkiler ve düşük sıcaklıklarda elektronik devreleri daha kararlı çalışır. Dolayısı ile sunucularda ve oyun, grafik, çizim amaçlı kişisel bilgisayarlarda, RAM’lerin soğutuculu olması performansa katkı sağlayacaktır.

Kaynakça: pcbtechno, Wikipedia, Alastyr, Britannica, Crucial, Avast

Yaşar, E. (2018).Bilgisayar Donanımı. Bursa: Ekin Basım Yayın Dağıtım (70-87)

The post RAM (Random Access Memory – Rastgele Erişimli Bellek) appeared first on Halil Durmus.

Bir programın söz dizimi, simgelerin geçerli olarak kabul edilebilmesi için hangi düzende yazılması gerektiğini belirleyen kurallar kümesidir. Söz dizimi için en bilinen formal notasyon, Excended Backus Naur Form” (EBNF) olarak bilinir. Anlambilim bir programlama dilindeki bir ifadenin ne anlama geldiğidir. Ayrıca bir programlama dilinin temel elemanları arasında atama deyimi, tür kontrolü, alt programlar gibi kavramlar da bulunmaktadır.

Sözdizimi- Yazım (Syntax)

Sıradan dillerde olduğu gibi programlama dillerinin de bir sözdizimi (syntax) vardır. Bir program sözdizimi, simgelerin geçerli olarak kabul edilebilmesi için hangi düzende yazılması gerektiğini belirleyen kurallar kümesidir. Sözdizimi için en bilinen formal notasyon “Excended Backus Naur Form” (EBNF) olarak bilinir. Sözdizimi olarak yazılmış bir kod anlamsal olarak doğru olmayabilir.

Sözdizimi kuralları şekildeki sözdizimi diyagramları şeklinde verilirse anlaşılması daha kolay olacaktır. Daire ve oval şekiller gerçek karakterleri, dikdörtgenler ise sözdizimsel ifadeleri göstermektedir.

Sözdizimsel hataların hemen hemen tümü, derleyici tarafından yakalanıp raporlanacaktır. Ancak bazı hatalar derleyicinin yakalayamayacağı türden olup çalışma esnasında hatalara neden olabilir. Aşağıda bu tür hatalar ile ilgili bazı notlar verilmiştir.

• Belirleyicilerin uzunlukları ile ilgili sınırlamalara dikkat edilmelidir. Örneğin ilk 10 karakter dikkate alınıyorsa “”Ogrencinin_Numarasi” ile “Ogren-cinin_Notu” değişkenleri aynı değişkenler olarak alınacaktır.
• Birçok dilde küçük büyük harf ayrımı yoktur. Buna göre “SAYI” ile “sayi” aynı değişkenlerdir.
• Açıklamalar için iki kullanım tarzı vardır. Fortran, Ada ve C++ açıklamalar sırasıyla C, — ve // ile başlar. C’ de /*…*/ şeklinde, Pascal’da {….} veya (*….*) şeklindedir.
• Birbirine benzer ama farklı simgelere dikkat edilmelidir. Matematikten bilindiği gibi, “=” simgesi C ve Fortran’ da atama operatörü olarak kullanılırken, C’deki “==” ve Fortran’daki “.eq” simgesi eşitlik operatörü olarak kullanılır.

Anlambilim(Sematics)

Anlambilim, bir program dilindeki bir ifadenin ne anlama geldiğidir. Dilin sözdizimi çok iyi anlaşılır olsa da, anlamını kavramak daha zordur. Aşağıdaki cümlelerde, “yüz” sözcüğünün ilkinde sayı, ikincisinde yüzmek, üçüncüsünde bedenimizdeki yüzümüz olduğunun anlaşılması gerekir.

En büyük sayı yüz olmalıdır.

Çabucak yüz ve gel.

O bir yüz güzelidir.

Veri(Data)

Bir dili öğrenirken, insanların iki şeye odaklanmaları gibi bir eğilim vardır: Deyimlere ve komutlara. Bu konular üzerinde çalışıldığında ve öğrenildiğinde, verinin yapısı ile ilgili konulara eğilim gösterilmelidir. Programlamadaki asıl kavramı tanımlayalım.

Tür, bir değerler ve bu değerler üzerinde yapılabilecek işlemler kümesidir.

Atama Deyimi (Assignment Statement)

Tüm sıradan programlama dillerinde bulunan deyim atama deyimidir. Atama deyimi genel olarak üç işin yürütülmesini sağlar:

1. Deyimin sağ tarafındaki ifadenin değeri hesaplanır.
2. Deyimin sol tarafındaki ifadeyi hesapla. İfade bir bellek hücresinin adresini değerlendirmelidir.
3. Adım(1) de hesaplanan değeri, adım (2) de elde edilen bellek hücresine kopyala.

Tür Kontrolü (Type Checking)

Atamanın sonunda, sol taraftaki hesaplama bir bellek hücresinin adresini üretirken, ifade belirli bir türde bir değer üretir. Adresin ilişkilendirilmiş olduğu değişkenin türüyle, ifade türünün aynı olacağı konusunda bir garanti yoktur. Hatta, üretilen değerin, değişkenin değer sınırları içinde olacağının da garantisi yoktur.

Tür kontrolü hedef değişkenin türüyle, ifade türünün uyumlu olup olmadığının kontrol edilmesidir. Bu, bir alt program çağrıldığında, gerçek parametrenin bir formal parametreye atanması durumunda da geçerlidir.

Tür kontrolü ile ilgili olası yaklaşımlar:

• Hiçbir şey yapma; atamanın anlamlı olmasını sağlamak, programcının sorumluluğundadır.
• İfadeden ortaya çıkan değeri, sol tarafın gerektirdiği türe dönüştür.
• Güçlü tür kontrolü: Türler uyumlu değilse, atamayı yapma.

Burada esneklik ile güvenik arasında bir çelişki durum bulunmaktadır. Ne kadarçok tür kontrolü yapılırsa, program o denli güvenilir olacak ancak, uygun bir tür kümesi tanımlamak için daha fazla çaba sarf etmek gerekecektir. Tersi düşünülecek olursa, daha az tür kontrolü, daha kolay program yazılmasını sağlayacak ancak, hataları bulmak zorlaşacak ve programın güvenirliği azalacaktır.

Kontrol Deyimleri (Control Statements)

Atama deyimleri normal olarak yazıldığı şekilde yürütülürken, kontrol deyimleri yürütmenin sırasını değiştirmek maksadıyla kullanılır.

Yapısal programlama, kontrol deyimlerinin sınırlandırıldığı program stiline verilen addır. İyi yapılandırılmış bir kontrol deyimi, iki şekilde olabilir:

• İki ya da daha fazla seçenekten birinin seçilmesi. if yada case deyimlerinde olduğu gibi.
• Tekrarlı ifadelerin çevrim durumları. for yada while deyimlerinde olduğu.

Döngü deyimleri özellikle iki sebepten dolayı önemlidir. Yürütme zamanının çoğu, döngü deyimlerinde harcanır ve, çoğunlukla döngünün başında yada sonunda yanlış kodlama yapılmış olabilir.

Alt programlar (Subprograms)

Alt program, programın farklı yerlerinde defalarca çağrılabilen, içinde veri tanımlamalarının ve yürütülebilir deyimlerin bulunduğu program birimleridir. Alt programlar başlangıçta aynı program parçalarının tekrar kullanılması gerektiğinde kullanılırken, modern bakış açısına göre programlamanın temel elemanlarından biri olarak kullanılır olmuştur. Bir alt program çağrıldığında, parametre olarak isimlendirilen değerler alt programa gönderilmiş olur.

Modüller (Modules)

Buraya kadar ele alınan elemanlar, program yazmak için yeterli olan ancak, yazılım sistemi oluşturmak için yeterli olmayan elemanlardır. Büyük programlar, bir programcı takımı tarafından geliştirirler. Bir alt program 40-50 satırdan olmamalıdır. Aynı şekilde 1600-2500 satırdan, daha büyük kodları kontrol etmek de anlamak da zordur. Modern programlama dilleri, fazla miktarda veri ve alt alt program içeren modüller içerir. Hataların önlenmesi ve yanlış anlamalara yol açmayı önlemek için, derleme süresince modüller arasındaki ara yüzden kontrolü avantaj sağlar.

Programlama Ortamı

Bir programlama ortamı, programlama dili ile birlikte, birçok bileşenden oluşur. Bu bileşenler, sembolik olarak kodlanmış programın bilgisayar donanımı tarafından istenilen işlevleri yerine getirmesi için gereken tüm unsurlardır.

Aslında programlama dili tek başına, ardışık olarak dizili olan sembollerden başka bir şey değildir. Aşağıda bir programlama ortamının temel unsurları sıralanmıştır.

Editör (Editor) : Kaynak kodu oluşturmak ve gerektiğinde değişiklik yapmak için gerekli olan araçtır. Editörde yazılanlar, seçilen dilin komutlarından oluşan metinlerdir.

Derleyici (Compiler) : Editör ortamında bir programlama dilinde yazılmış olan kaynak kodu makine koduna çeviren bir bilgisayar programıdır. Şekilde bir derleyicinin genel yapısı verilmiştir. Ön uç (front end), kodun söz diziminin ve anlam yapısının, kullanılan dile uygunluğunu kontrol ederken, arka uç makine kodunu üretir. Ön uç, dile bağımlı iken son uç, makineye bağımlıdır.

Kütüphane (Librarian) : Nesne dosyalarından (object files) oluşan kütüphanelerdir.

Bağlayıcı (Linker) : Programın içerdiği tüm nesne dosyalarını birleştirerek tek bir yürütebilir dosya haline getirir.

Yükleyici (Loader) : Yürütülebilir dosyayı, diskten belleğe kopyalar.

Hata Ayıklayıcı (Debugger) : Programcının hataları anlayabilmek için programın yürütülmesini adım adım kontrol edebilmesini sağlar.

Yorumlayıcı (Interpreter) : Bir programın kaynak kodunu doğrundan satır satır yürüten programdır.

Kaynakça: Robotistan, Tutorialspoint, Wikipedia,

Rifat Ç. (2018).Bilgisayar Mühendisliğine Giriş. İstanbul: Papatya Basım Yayın Dağıtım (86-90)

The post Programlama Dillerinin Elemanları ve Ortamı appeared first on Halil Durmus.

Purdue Üniversitesinden araştırmacılar transistörleri ve hafızaları bir araya getirmenin daha verimli bir yolunu geliştirdi. Normalde bilgisayar çipleri verileri işleme ve depolama işi için iki farklı cihaz kullanıyor. Bu iki cihaz birleştirilebilir ya da bir şekilde yan yana getirilebilirse çiplerde yer kazancı sağlanıp daha hızlı ve güçlü çipler geliştirilebilir. Purdue araştırmacıları verileri işlemeye yarayan ve transistör adı verilen milyonlarca minik devre anahtarının aynı zamanda bu verileri depolayabildiği yeni bir sistem geliştirdi.

Nature Electronics’te yayımlanan yöntem bu işi -başka bir problemi çözerek – transistörleri, ferroelektrik RAM adı verilen ve çoğu bilgisayarda kullanılanlardan daha yüksek performansa sahip bir hafıza teknolojisiyle birleştirerek gerçekleştiriyor.

Araştırmacılar on yıllardır ikisini birleştirmeye çalışıyorlar, ancak transistörleri oluşturan yarı iletken malzeme olan ferroelektrik malzeme ile silikon arasındaki arayüzde sorunlar yaşanıyor. Bunun yerine, ferroelektrik RAM, çip üzerinde ayrı bir ünite olarak çalışmakta ve hesaplamayı çok daha verimli hale getirme potansiyelini sınırlamaktadır.

Purdue araştırmacılarından Peide Ye, bu sorunu aşmak için ferroelektrik özellikleri olan bir yarıiletken kullandıklarını. Bu şekilde iki malzemeyi tek malzeme hâline getirdiklerini ve arayüz sorunlarından kurtulduklarını belirtiyor. “Ferroelektrik yarıiletken alan-etkili transistör” olarak adlandırılan yeni cihaz, hâlihazırda bilgisayar çiplerinde kullanılan transistörlere benzer şekilde üretiliyor. Cihazda kullanılan alfa indiyum selenür adlı malzemenin en büyük avantajı ferroelektrik özelliğinin yanı sıra yarıiletkenlik göstermesi. Oysa yaygın olarak kullanılan ferroelektrik malzemeler “geniş bant aralığı” sorunundan dolayı yarıiletken değil de yalıtkan olarak davranıyor. Elektriği iletmeyen bir malzeme ise hesaplama işinde kullanılamıyor.

Kaynakça: Mzkey, Nature

The post Verileri İşleyip Hemde Depolayabilen Transistör appeared first on Halil Durmus.

Kanser erken teşhisin en çok önem taşıdığı hastalık türleri arasında. Geçtiğimiz yıl yapılan iki araştırmanın birinde yumurtalık kanserine, diğerinde ise pankreas kanserine kan tahlili yoluyla erken teşhis koyulmasını sağlayan yöntemler geliştirildi.

Sonuçları Journal of Clinical Oncology‘de yayınlanan çok ortaklı çalışmada pankreas kanserini, başarılı cerrahi müdahale imkanının hala var olduğu 1 ve 2 aşamlarda %96 doğrulukla teşhis edebilen bir kan testi geliştirildi. Kan testi antikor çipleri yardımıyla oluşturuldu. Antikor çiplerinde bir platform üzerindeki çok sayıda minik kuyucukta farklı proteinlere özel antikorlar bulunuyor. Söz konusu çalışmada bağışıklık düzenleyici proteinler ile kanserle ilintili antijenlere özel antikorlar kullanıldı. Çiplerde bulunan yüzlerce antikordan 29’unun pankreas kanserinin erken teşhisi için belirleyici olduğu tespit edildi. Pankreas kanseri genellikle ileri aşamasında teşhis ediliyor ve bu aşamadaki pankreas kanserlerinde tam iyileşme mümkün olmadığı gibi az sayıda tedavi seçeneği bulunuyor.

Sonuçları eLife‘ta yayımlanan diğer çalışmada ise araştırmacılar yumurtalık kanseri riskiyle ilintili bir grup mikroRNA tespit edildi. MikroRNA’lar protein kodlamayan ancak genlerin etkinleştirilmesi ya da etkisizleştirilmesi süreçlerinde rol oynayan küçük RNA yapılı genetik moleküller. Araştırmacılar yumurtalık kanseri hücrelerinin normal hücrelerden farklı bir mikroRNA’lar kanda dolaşan moleküller olduğu için kanda bulunma düzeylerinin serum örnekleriyle tespiti mümkün.

Araştırmacılar farklı mikroRNA’ların hasta ve sağlıklı insanlardaki düzeylerine ilişkin verileri bir makine öğrenmesi yaklaşımıyla değerlendirdi. Yumurtalık kanserini en doğru şekilde öngörecek bir model geliştirdi. 51 hasta üzerinde yapılan denemede anormal test sonuçlarının %91,3’ü gerçekten yumurtalık kanseri hastalarına aittir. Negatif test sonuçları %80 oranında isabetliydi ki bu da Pap-smear testinin ki ile aynı oran.

Kanseri teşhisi için kullanılan kan testleri

• Tam Kan Sayımı: Hemogram veya CBC olarak ta bilinen tam kan sayımı testi; tümör, enfeksiyon, lösemi (kan kanseri) ve pek çok kanser türüne tanı koyabilmek için yapılan kolay, pratik ve güvenilir bir testtir. Hemogram testi ile kan hücrelerinin sayısı ve niteliği incelenerek anormal durumlar saptanabilir.
• Tümör marker testleri: Tümör markerları olarak tarif edilen bir grup madde, kanserle ilişkili bir durum oluştuğunda kanda miktarı değişen maddelerdir. Tümör hücreleri tarafından üretilen bu maddeler pek çok testle saptanabilmektedir.
• Kan protein testileri: Kanda bulunan protein çeşit ve miktarını incelemek için yapılır ve sonuçları pek çok kanser türü hakkında önemli bilgiler verir.

Kaynaklar :

BİLİM VE TEKNİK

JOURNAL OF CLİNİCAL ONCOLOGY

The post İki Kanser, Kan Tahliliyle Erken Teşhis appeared first on Halil Durmus.

Google tarafından düzenlenen Ay’a robotik araç indirme yarışması birçok takımın katılımıyla ciddi bir yol aldı. Ancak, 21 Mart 2018 tarihinde sonlanan yarışmanın sonucuna göre bir kazanan olmadı. Bu yarışma başarılı bir proje ile sonuçlanmasa da bazı ülkelerde ilk kez uzay şirketleri kurulmasına ön ayak oldu. Google Lunar X Prize 30 milyon dolarlık ödül dağıtacaktı ancak yarışma sayesinde bu tutarın on katı kadar, yani 300 milyon dolarlık bir yatırım ortaya çıktı. Sevindirici haber ise yarışmada finale kalan 5 takımla yola devam edilmesi kararı oldu.

2018’e girerken, yarışmada beş takım kaldı:

• SpaceIL,
•  Moon Express,
•  Synergy Moon,
•  Team Indus,
•  Hakuto

Bugüne dek sadece 3 ülke Ay’a başarılı bir şekilde araç indirdi. Amerika Birleşik Devletleri, Sovyetler Birliği ve Çin. Yarışma devam ediyor ve bu 5 takıma sponsor olacak şirketler veya iş birliklerini aranıyor. Öyle görünüyor ki yakın gelecekte Ay’a gitmek sadece uzay ajanslarının değil özel şirketlerin de başardığı bir iş olacak

Kaynakça: XPRIZE ,Wikipedia

The post Google Lunar X Prize appeared first on Halil Durmus.

Bir DNA veri tabanı ya da bir DNA veri bankasına, veri tabanı içinde , DNA profil analizinde kullanılabilecek genetik hastalıklar , genetik parmak izi için kriminolojide veya genetik soy . DNA veritabanları kamu veya özel olabilir olmanın büyük olanları ulusal DNA veritabanları .

Bir eşleşme olan DNA profili bir veritabanında depolanan bir kişiye bir olay yeri bağlamak için ulusal bir DNA veri tabanından yapıldığında, bağlantı genellikle olarak anılır. Olay yerine belirli bir kişi bağlama özel bir değer, ancak bir DNA veritabanı kullanılmadan yapılan bir DNA maç daha az delil bir değer taşımaktadır. Araştırma cezai suçluların DNA veritabanları suç oranlarını azaltmak olduğunu göstermektedir.

Kaynakça: 1000Kitap

The post Adli Araştırmalarda Genetik Veri Tabanı Kullanımı appeared first on Halil Durmus.

Yapay zekanın hayatımıza dahil olmasıyla birlikte gittikçe değişen dünya ve algılarımız, şimdi bizi tekrar şaşırtıyor. Tamamı yapay zekânın ‘elinden’ çıkan insan yüzleriyle tanışın…

Öte yandan bu tür teknolojilerin anne ve babanın fotoğraflarını kullanarak doğacak çocuğun görüntüsünü tahmin etmek gibi eğlenceli kullanımları da olabilir.

Aslında GAN teknolojisi kullanarak insanların resmi ilk kez üretilmiyor. Geçtiğimiz yıl yine aynı NVIDIA araştırmacıları nöral ağ tabanlı bir görüntü üreticiyle birkaç resim üretmişti. Fakat bunlar pek doğal durmuyordu ve bozulmuştu. Çözünürlükte daha düşüktü Nöral ağlar her geçen insan yüzlerinin taklitini yapmada daha inanılmaz bir hale geliyorlar. Peki gelecekte ayırt edilebilecek miyiz? Bu oranda bile, artık gerçekten ayırt edemiyoruz.

Şiir, şarkı, senaryo, roman derken…

Yapay zekâ şu ana kadar şiir yazdı, şarkı besteledi, senaryo yazdı, belli başlı roman denemeleri yaptı. Bunların hepsi bir insanın üretmesi için yıllar gerektiren işlerken, yapay zekâ için sadece ‘işlenecek verileri aldıktan sonra’ çarçabuk oluşturulabilecek birer üretim.

Fakat tabii bu üretimi yapabilecek zekâ ve algoritmayı oluşturabilmek kolay değil. Önce bir teknoloji üretip, sonra o teknolojiye verileri verip, daha sonra o verilerden bir şeyler öğrenmeyi, en son olarak da verileri kullanarak yepyeni üretimler yapmayı öğretmeniz gerek.

Şu ana kadar yapay zekânın yaptığı üretimler bazı açılardan ‘hatalı’ olsa bile, hiçbiri düzeltilemeyecek hatalar değildi. Yapay zekâ, gerçek anlamda konuşmayı öğrendiğinde önünde engel kalmayacak.

Kaynakça: OpenCulture , GercekBilim

The post Yapay Zeka Üretimi Yüzler appeared first on Halil Durmus.