Kümeli eşzamanlı sistemlerin tasarım ve eniyilemesi


Günel S. (Yürütücü), Sari Z.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2020 - 2022

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Mart 2020
  • Bitiş Tarihi: Temmuz 2022

Proje Özeti

Eşzamanlılık (senkronizasyon) yolu ile kooperatif davranış gösteren sistemlerin incelenmesi, eşzamanlılığın doğal süreçlerde sıklıkla gözlenmesi nedeni ile, sistem teorisi içinde önemli bir yer tutmaktadır. Birbirine bağlı (kuple olmuş) sistemlerin hangi şartlarda eşzamanlılık gösterebileceğinin, kısmi veya tam eşzamanlılık şartlarının detaylı şekilde incelenmesi 1990’lı yıllardan beri aktif araştırma alanıdır. Sistem sayısının artması ile sistemlerin yerel davranışı ve bağlı sistemlerin genel davranışı arasındaki ilişkinin matematiksel araçlar ile modellenmesi, literatürde son yıllarda elde edilmiş çözümleyici ve deneysel çarpıcı sonuçlara rağmen, tamamlanmamış bir araştırma alanı oluşturmaktadır. Öbek (küme)  eşzamanlılığı, birbirine bağlı alt sistemlerden oluşmuş bir dinamik sistemin alt sistemlerinin kümeler halinde ve birbirinden bağımsız olarak eşzamanlılık göstermesi durumudur. Böyle sistemlerin tipik bir örneğinin özelleşmiş farklı bölgeleri arasında eşzamanlılık ilişkisi olduğu bilinen biyolojideki merkezi sinir sistemi olduğu düşünülmektedir. Dinamik sistemlerin hangi matematiksel koşullar altında eşzamanlılık davranışı göstereceği problemi açık bir problemdir. Literatürdeki sonuçlar kısıtlıdır. Kaotik bir ağın topolojisi değiştirilmeden dışarıdan kontrol edilebilen serbest parametreler ile farklı düğüm öbeklerinin eşzamanlılıklarını garanti edecek şekilde programlanabilmesi üzerinde henüz yeterince sonuç elde edilmemiş bir problemdir. Bu projede dışarıdan kontrol edilebilen serbest parametreler ile farklı düğüm öbeklerinin eşzamanlılığının sağlanmasını garanti eden dinamik sistem ağlarının tasarımı ve eniyilemesi yapılmıştır. Farklı öbek eşzamanlıklarına pogramlanabilir ağların kullanıldığı bir haberleşme sisteminin de kavramsal tasarımı yapılmış, sayısal benzetimler ile haberleşme performansı elde edilmiştir. Elde edilen kuramsal sonuçların sayısal doğrulamalarının yapılması amacıyla çok sayıda düğüm ve bağlantı içeren kaotik sistem ağlarının benzetimlerinin kolaylıkla yapılabilmesini sağlayacak bir benzetim dili/yazılımı geliştirilmiştir. Geliştirilen benzetim dili adi, stokastik, rastgele adi, gecikmeli türev denklemleri, türevsel cebirsel denklemler ve ayrık fark denklemleri ile modellenen dinamik sistemlerin benzetimlerini eş zamanlı olarak yapabilmekte ve benzetim sonuçlarının gerçek zamanlı ve çevrimdışı olarak çözümlenebilir olmasını sağlayacak bir eklenti arayüzüne sahiptir.