• Ana Sayfa

Mikroişlemci mimarisi kullanarak merkezi desen üretici yapılarının incelenmesi

Creative Commons License

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: VEDAT BURAK YÜCEDAĞ

Danışman: İlker Dalkıran

Özet:

Merkezi Desen Üreteçleri (MDÜ); emekleme, nefes alma, yürüme, koşma gibi ritmik olayların kontrolünü sağlayan, biyolojik sinir hücrelerinin kuplajlanması ile meydana gelen sinirsel ağ yapılarıdır. Canlıların hareketlerini taklit edebilen robotlar, MDÜ temelleri üzerine kurulmuştur. Literatürde MDÜ' ler, FPGA (Field Programmable Gate Array), FPAA (Field Programmable Analog Array) platformları ile yeniden programlanabilir olarak gerçeklenmiş ve çeşitli donanım çözümleri ortaya konmuştur. Ancak sunulan donanım çözümleri, uygulamaya özel olarak tasarlanmakta ve çeşitli yapay sinir hücresi modellerin benzetimi maliyetli olmaktadır. Bu bağlamda, standart bir yapıya sahip mikroişlemci mimarisi ile oluşturulmuş, düşük maliyetli Raspberry Pi mini bilgisayarların MDÜ' lerin FPGA veya FPAA benzeri donanım çözümlerne alternatif olabileceği düşünülmüştür. Bu tez çalışmasında, öncelikli olarak sinir hücrelerinin elektro – fizyolojik özellikleri hakkında; yapısı, zar potansiyelinin oluşumu ve sinir hücreleri arasındaki bilgi iletimi gibi genel bilgiler sunulmuş ve literatür taraması yapılmıştır. Bilim dünyası tarafından kabul görmüş çeşitli sinir hücresi modellerinin matematiksel alt yapıları incelenmiş ve nümerik olarak benzetimleri yapılmıştır. MDÜ' ler hakkında, literatür taraması yapıldıktan sonra MDÜ ağ yapısının sahip olduğu elektriksel ve kimyasal bağ çeşitleri incelenip, Hudgkin – Huxley (HH), FitzHugh – Nagumo (FHN), Morris – Lecar (ML), Hindmarsh – Rose (HR), Izhikevich (IZ) sinir hücreleri ve Matsuoka (MOs) osilatörü ile senkronizasyon davranışı benzetimi gerçekleştrilmiştir. Tamamlanan benzetim çalışmalarından sonra bahsedilen MDÜ modelleri Raspberry Pi üzerinde donanımsal oalrak gerçekleştirilmiştir. Son olarak sayısal benzetim sonuçları ile deneysel gerçekleştirim sonuçları karşılaştırılmıştır.