در این پایان نامه رفتار دینامیکی یک پیوندگاه بوزونی جوزفسون را مطالعه خواهیم کرد. این پیوندگاه با عبور دادن یک سد لیزری از میان یک چگالیده بوز اینشتین و تقسیم آن به دو قسمت ساخته میشود. به دلیل تشابه دو پیوندگاه بوزونی و ابررسانایی جوزفسون ابتدا ویژگی های یک پیوندگاه ابررسانایی را بصورت خلاصه بررسی می کنیم. بعد از آن خواص سیستم های بوزونی را مطالعه کرده و با معرفی یک مدل نیمه کلاسیک برای توصیف پیوندگاه بوزونی رفتار سیستم را تحلیل خواهیم کرد. نشان می دهیم که چگونه ذرات از میان سد لیزری عبور کرده و باعث بوجود آمدن نوسان همدوس ماده بین دو چاه پتانسیل می شوند. همچنین شرایط شکست تقارن و قرار گرفتن در فاز خودگیراندازی کوانتومی را بررسی می کنیم و در پایان نشان خواهیم داد که این سیستم می تواند رفتار آشوبناک از خود نشان دهد و شرایط بروز چنین رفتاری را مطالعه خواهیم کرد.

پدیده آب شستگی یک جریان دو فازی آب و رسوب می باشد که این پدیده به روش نظری کمتر مورد بررسی قرار گرفته است و عموماً از مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی برای شرایط خاص استفاده شده است. رسوبگذاری در مخازن سدها، مشکلی است که بسیاری از سدهای در حال بهره بردای با آن مواجه می باشند. رسوبگذاری باعث کاهش عمر مفید سدها می گردد. یکی از روش های مقابله با رسوبگذاری و بازیافت ظرفیت از دست رفته سد، رسوبشویی هیدرولیکی می باشد. در این روش با باز نمودن دریچه های تحتانی حجم زیادی از رسوبات از مخزن سد تخلیه می-شوند. روش هیدرودینامیک ذرات هموار (sph) یک روش کاملاً لاگرانژی است که ابتدا در علم فیزیک نجومی به کار برده شد و سپس برای محدوده وسیعی از مسائل مورد استفاده قرار گرفت. روش sph قابلیت شبیه سازی بسیاری از مسائل مربوط به سطح آزاد، جریانات سریع، مرزهای تغییرپذیر، سطح تماس متحرک، پیشرفت موج، شبیه سازی جامدات و ... را داراست. با توجه به قابلیت های این روش و همچنین اهمیت آب شستگی ایجاد شده در اثر رسوبشویی و نحوه گسترش آن در هنگام باز شدن ناگهانی تخلیه کننده های تحتانی، در این تحقیق از روش هیدرودینامیک ذرات هموار (sph) برای شبیه سازی جریان دوفازی آب و رسوب در اثر باز شدن ناگهانی دریچه استفاده شده است. مدل عددی sph دارای قابلیت زیادی در شبیه سازی تعاملات آب و رسوب می باشد. نمونه های بررسی شده در این رساله شامل شبیه سازی مخزن ساکن، پدیده شکست سد و پدیده باز شدن ناگهانی دریچه در شرایط تک فازی و دوفازی می باشد. سرعت بازشدن دریچه نیز در شبیه سازی در نظر گرفته شده است. در مدل دوفازی از فرمولاسیون های متفاوتی برای ترم فشار و لزجت در دو فاز آب و رسوب استفاده شده است. برای شبیه سازی رسوب از مدل های رئولوژی استفاده شده است. برای بررسی صحت نتایج عددی بدست آمده، مدل فیزیکی در آزمایشگاه تهیه و آزمایشات مربوط به شکست سد و بازشدن ناگهانی دریچه انجام شد. مقایسه نتایج بدست آمده بیانگر توانایی این روش عددی در شبیه سازی جریان دوفازی آب و رسوب می باشد.

یکی از وظایف مهم سیستم شنوایی در پستان داران و پرندگان موضع یابی چشمه ی صدا است. ارتفاع و زاویه ی سمتی چشمه ی صدا توسط فرایندهای متفاوتی در جانداران تشخیص داده می شود. زاویه ی سمتی بنابر متداول ترین فرضیه ی رایج، توسط آشکارسازهای انطباقی انجام می شود، که هم اکنون استفاده از آن در سیستم شنوایی پرندگان تقریبا مسجل شده است. در این فرضیه صدای تولید شده به دلیل اختلاف مسیر در راه رسیدن به گوش دچار اختلاف فاز می شود که این اختلاف فاز توسط شبکه های عصبی ویژه ای که شکل نردبانی دارند مشخص می شود. در این پایان نامه شبیه سازی سیستم موضع یابی پرندگان بر اساس آشکارسازهای انطباقی مد نظر است. بستگی کارایی شبکه به پارامترهایی از قبیل طول نردبان عصبی مورد نظر که منجر به تاخیرهای متفاوت در راه رسیدن پیام های عصبی می شود، زمان فعالیت سیناپس های تحریکی، و وجود سلول های عصبی مهاری با استفاده از نتایج شبیه سازی بررسی خواهد شد

چکیده فعالیت های نوسانی مغز نتیجه ی فعالیت شبکه های نورونی در نواحی مختلف مغز، از جمله هیپوکمپ است. درون این طیف، نوسانات گاما دارای اهمیت ویژه ای هستند زیرا بنا به شواهد زیادی به یادگیری، ذخیره ی اطلاعات و حافظه مربوط می شوند و نیز اختلال در آنها باعث ایجاد بیماری های روانی از جمله اسکیزوفرنی می شود. یک نیاز کلیدی برای تولید و شبیه سازی این ریتم، ساختن شبکه ای از نورون هایی است که می توانند فعالیت هم گام داشته باشند. به این ترتیب در این پایان نامه شبکه های نورونی هیپوکمپ را به روش های مختلف و با استفاده از نورون های تحریکی و مهاری شبیه سازی کرده و تاثیر تاخیر در آن را مورد بررسی قرار می دهیم. کلمات کلیدی: ریتم، هیپوکمپ، گاما، تحریکی، مهاری.

در این مطالعه ابتدا به بررسی هم گامی نوسانات نورونی در شبکه هایی با تعداد کمی نورون می پردازیم. این شبکه های به اصطلاح پایه، الگوهایی برای توصیف شبکه های بزرگ تری با همین توپولوژی هستند. بررسی دینامیک پایدار چنین شبکه هایی می تواند به پیش بینی رفتار دینامیکی شبکه های بزرگ تر کمک کند. در ادامه با اطلاع از رفتار شبکه های پایه و تعمیم آن به الگوهای توپولوژیک، رفتار شبکه ها با تعداد زیادی نورون را مورد بررسی قرار خواهیم داد و در نهایت به تحلیل ریاضی پدیده ی هم گامی گذرا و شبیه سازی عددی این پدیده می پردازیم.