Araştırma Makalesi

Rotasyon kontrollü Wilson-Cowan nöron modeli ve donanım gerçekleştirimi

Cilt: 11 Sayı: 1 14 Ocak 2022
PDF İndir
EN TR

Rotasyon kontrollü Wilson-Cowan nöron modeli ve donanım gerçekleştirimi

Öz

Canlı vücudundaki iletişim ağının temel elemanı olan nöronların karakteristik dinamiklerini açıklamak için, doğrusal olmayan fonksiyon tanımlamalarından yararlanılarak çeşitli biyolojik nöron modelleri tanımlanmıştır. Bu modellerin analizlerinde, doğrusal olmayan sistemlerin analizlerinde kullanılan çözüm yöntemlerinden sıklıkla yararlanılmaktadır. Son yıllarda doğrusal olmayan sistemleri konu alan çalışmaların bir kısmında rotasyonlu çeker yapıları ile karşılaşılmaktadır. Bu çalışmada, literatürde uyarıcı ve engelleyici sinaps yapılarını tanımlamada etkin kullanılan Wilson Cowan (W-C) nöron modeline Euler Rotasyon Teoremi’nin uygulanması ile elde edilen rotasyonlu çekerin faz kontrolünün sağlanması amaçlanmıştır. Ayrıca, gerçek zamanlı işaretlere ihtiyaç duyulabilecek çalışmalarda kullanılabilirliğinin gösterilmesi amacı ile rotasyon kontrollü W-C nöron modelinin FPGA (Field Programmable Gate Array) tabanlı donanım gerçekleştirim çalışması da yapılmıştır. Yapılan nümerik analizler ile rotasyon kontrollü W-C nöron modelinin çeker yapısının başarılı bir şekilde kontrol edilebildiği görülmüştür. Öte yandan deneysel gerçekleştirim çalışmaları ile biyolojiden esinlenilerek tasarlanan ve elektronik ekipmanlarla taklit edilen sistemler için alternatif bir çalışma kaydedilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. E. R. Kandel, J. H. Schwartz ve T. M. Jessell, Principles of Neural Science. 4th ed. McGraw-Hill, New York. ISBN 0- 8385-7701-6, 2000.
  2. A. L. Hodgkin ve A. F. Huxley, A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nevre. The Journal of Physiology, 117(4), 500-544, 1952. https://doi.org/ 10.1113/ jphysiol .1952 .sp004764
  3. R. FitzHugh, Mathematical models for excitation and propagation in nerve. In: Schawn, H.P. (ed.) Biological Engineering, vol. 1, pp. 1–85. McGraw-Hill, New York, 1969.
  4. J. L. Hindmarsh ve R. M. Rose, A model of neural bursting using three couple first order differential equations. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 221(1222), 87–102, 1984. https://doi.org/10.1098/rspb.1984.0024
  5. E. M. Izhikevich, Simple model of spiking neurons. IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, 14(6), 1569–1572, 2003. https://doi.org/ 10.1109/tnn.2003.820440
  6. H. R. Wilson ve J. D. Cowan, Excitatory and inhibitory interactions in localized populations of model neurons. Biophysical Journal, 12 (1), 1–24, 1972. https://doi.org/10.1016/ S0006-3495(72)86068-5
  7. M. Bertalmío ve J. D Cowan, Implementing the Retinex algorithm with Wilson–Cowan equations. Journal of Physiology - Paris, 103(1-2), 69-72, 2009. https://doi.org/ 10.1016/j.jphysparis.2009.05.001
  8. X. Lin, S. Zhou, Li, H. Tang ve Y. Qi, Rhythm oscillation in fractional order Relaxation oscillator and its application in image enhancement. Journal of Computational and Applied Mathematics, 339, 69-84, 2018. https://doi.org/10.1016/ j.cam.2018.01.027

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Elektrik Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

14 Ocak 2022

Gönderilme Tarihi

29 Eylül 2021

Kabul Tarihi

14 Aralık 2021

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2022 Cilt: 11 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Korkmaz, N. (2022). Rotasyon kontrollü Wilson-Cowan nöron modeli ve donanım gerçekleştirimi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 11(1), 77-83. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1002174
AMA
1.Korkmaz N. Rotasyon kontrollü Wilson-Cowan nöron modeli ve donanım gerçekleştirimi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2022;11(1):77-83. doi:10.28948/ngumuh.1002174
Chicago
Korkmaz, Nimet. 2022. “Rotasyon kontrollü Wilson-Cowan nöron modeli ve donanım gerçekleştirimi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 11 (1): 77-83. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1002174.
EndNote
Korkmaz N (01 Ocak 2022) Rotasyon kontrollü Wilson-Cowan nöron modeli ve donanım gerçekleştirimi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 11 1 77–83.
IEEE
[1]N. Korkmaz, “Rotasyon kontrollü Wilson-Cowan nöron modeli ve donanım gerçekleştirimi”, NÖHÜ Müh. Bilim. Derg., c. 11, sy 1, ss. 77–83, Oca. 2022, doi: 10.28948/ngumuh.1002174.
ISNAD
Korkmaz, Nimet. “Rotasyon kontrollü Wilson-Cowan nöron modeli ve donanım gerçekleştirimi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 11/1 (01 Ocak 2022): 77-83. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1002174.
JAMA
1.Korkmaz N. Rotasyon kontrollü Wilson-Cowan nöron modeli ve donanım gerçekleştirimi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2022;11:77–83.
MLA
Korkmaz, Nimet. “Rotasyon kontrollü Wilson-Cowan nöron modeli ve donanım gerçekleştirimi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 11, sy 1, Ocak 2022, ss. 77-83, doi:10.28948/ngumuh.1002174.
Vancouver
1.Nimet Korkmaz. Rotasyon kontrollü Wilson-Cowan nöron modeli ve donanım gerçekleştirimi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 01 Ocak 2022;11(1):77-83. doi:10.28948/ngumuh.1002174

Cited By