Memristör Tabanlı Nonlineer Sistem Uygulamaları
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2015
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Seda Arık
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Recai KILIÇ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Memristör, elektriksel yük ile manyetik akıyı ilişkilendiren iki uçlu devre elemanı olarak 1971'de Leon Chua tarafından önerilmiş ve fiziksel olarak ilk kez 2008 yılında HP Laboratuvarında üretilmiştir. Fiziksel olarak gerçekleştirilmiş olmasına rağmen ticari olarak üretilen bir memristör elemanı yoktur. Memristör karakteristik özellikleri sayesinde, literatürde bilgisayar mimarileri, nöromorfik sistemler ve dijital devreler gibi birçok memristör tabanlı tasarım uygulamalarında yer almıştır. Dikkat çeken uygulama alanlarından birisi de memristör tabanlı kaotik sistemler olmuştur. Nonlineer özelliğe sahip olması memristörün kaotik devrelerde kullanılabileceğini göstermiştir ve son zamanlarda farklı nonlineer denklemlere sahip memristör tabanlı kaotik devrelerin tasarımı oldukça dikkat çekmektedir. Memristörlerin ticari olarak üretimi henüz mümkün olmadığından, memristör tabanlı kaotik sistemlerin deneysel olarak test edilmesi ve doğrulanması genellikle ayrık elemanlarla gerçekleştirilen farklı emülatör (taklitçi) devreleri ile yapılmaktadır. Bu durum devre tasarımını oldukça karmaşık ve zor hale getirmektedir. Bu nedenle memristör tabanlı kaotik sistemleri en doğru şekilde ve az sayıda eleman kullanarak gerçekleştirmek önem arz etmektedir. Bu tez çalışmasında; memristör tabanlı kaotik sistemlerin literatürde mevcut olan donanım gerçekleştirimlerinin incelenmesi, nümerik benzetim programları aracılığıyla modellerin test edilmesi ve analog programlanabilir elemanlar kullanılarak alternatif gerçekleştirimlerinin ortaya konulması hedeflenmiştir. Bu kapsamda öncelikle memristörler ile ilgili literatürde yer alan tanım, tarihçe, genel uygulama alanları ve emülator devreleri hakkında bilgiler verilmiştir. Daha sonra memristör tabanlı kaotik sistemler ve bu sistemlerle ilgili literatürde yer alan donanım çalışmaları incelenmiştir. Memristör tabanlı kaotik sistemlerin deneysel olarak test edilmesi ve doğrulanması için literatürdeki çalışmalara bir alternatif olması açısından yeniden yapılandırılabilir donanım platformu olarak Alan Programlanabilir Analog Dizi (Field Programmable Analog Array, FPAA) tanıtılmıştır. Bu amaçla üç adet memristör tabanlı kaotik sistem bu platform üzerinde yapılandırılmış ve deneysel olarak davranışları doğrulanmıştır. Bu platformun kullanılmasıyla farklı emülatör devrelerine ihtiyaç duyulmadan programlanabilirlik ve yeniden yapılandırılabilirlik özelliklerinden faydalanılarak farklı nonlineer fonksiyonlarla karakterize edilen memristör tabanlı kaotik sistemlerin tek bir donanım üzerinde gerçekleştirilmesi mümkün hale getirilmiştir.