شبکه های عصبی از جایگاه خاصی در علوم غیرخطی برخوردارند. این شبکه ها با بهره گیری از ساختار غیرخطی خود، می توانند به تحلیل رفتار سیستم هایی بپردازند که دوره تناوب کوتاه مدت ندارند. در مجموع شبکه های عصبی در سیستم هایی کارکرد دارند که رفتار گذشته ی آن ها در دسترس باشد. کاربرد های شبکه های عصبی عبارت از طبقه بندی اطلاعات، تشخیص الگو و یا پیش بینی رفتار سیستم های خطی و غیرخطی است. یکی از پر کاربردترین شبکه های عصبی، شبکه عصبی ساخته شده از پرسپترون هاست که با استفاده از الگوریتم انتشار خطای عقب سو به یادگیری می رسد. اما دشواری هایی نیز در راه استفاده از این شبکه ها وجود دارد. از جمله این دشواری ها، نرسیدن شبکه به حد خطای قابل قبول و یا زمان طولانی یادگیری این شبکه هاست. در این پایان نامه به عنوان حل یک مساله ی غیرخطی، به پیش بینی دمای میانگین روزانه ی دو شهر پرداخته ایم. برای این پیش بینی از الگوریتم انتشار خطای عقب سو استفاده کرده ایم. از طرف دیگر، تلاش کرده ایم تا دشواری های مربوط به شبکه عصبی ساخته شده از پرسپترون ها را حل کنیم و به این منظور، با استفاده از مفهوم گراف منظم ساختار-هایی ارائه کرده ایم که می توانند سریع تر از شبکه های معمولی به یادگیری دست یابند. همچنین در برخی موارد، این یادگیری، بهتر از شبکه های معمولی صورت گرفته است.

بررسی سازوکار زیستی تولید پتانسیل کنش در غشای سلولهای عصبی و ارایه ی مدل برای توصیف آن به نیمه قرن بیستم و مقالات پیشگام هاجکین و هاکسلی برمی گردد. بر اساس مدل هاجکین-هاکسلی پتانسیل کنش توسط چهار معادله ی دیفرانسیل غیرخطی جفت شده توصیف می شود. متغیر دینامیکی اصلی یعنی پتانسیل غشا، توسط این معادلات به سه متغیر دیگر که رسانایی غشای سلول را برای یونهای سدیم و پتاسیم توصیف می کنند مربوط می شود. هرچند معادلات هاجکین- هاکسلی برای یک سلول خاص صادق است، اما اصول کلی وقوع پتانسیل کنش برای انواع سلول های عصبی موجودات زنده را در خود دارد: یک فرآیند سریع با بازخورد مثبت برای ناقطبی شدن غشا (مثبت شدن پتانسیل درون غشا نسبت به بیرون)، و یک فرآیند نسبتا کند برای بازگرداندن سلول به حالت استراحت. در این میان بررسی اثرات متقابل این سلول ها در سیستمهای متشکل از شمار کم سلول های جفت شده، هم در شناخت رفتار تک سلول ها و هم در بررسی شبکه های بزرگتر کارگشاست. در یاخته های عصبی به طور معمول برانگیختگی های الکتریکی غشا، پتانسیل کنش، در طول اکسون ها منتشر شده و به یاخته های دیگر منتقل می شوند. از آنجاییکه سرعت این انتقال در اکسون محدود است (از مرتبه ی سانتیمتر بر ثانیه تا متر بر ثانیه)، برهمکنش سلولها ناگزیر با تاخیر انجام می شود که این تاخیر نسبت به مرتبه ی زمانی وقوع پتانسیل کنش (از مرتبه ی میلی ثانیه) قابل ملاحظه است. با وجود پیچیدگی هایی که در نظر گرفتن تاخیر در بررسی مدلهای ریاضی وارد می کند، نادیده گرفتن تاخیر در بسیاری از موارد نتایج مطالعه را کاملا دگرگون می کند و برخی رفتارهای شبکه های عصبی نیز تنها با در نظر گرفتن تاخیر در برهمکنش ها قابل توضیح هستند. این مطالعه به انگیزه ی بررسی برهمکنش دو سلول عصبی با وجود تاخیر آغاز شد ولی در تلاش برای ساده سازی بیشتر مدل، بررسی تک یاخته با وجود بازخورد همراه تاخیر در دستور کار قرار گرفته است. در مطالعات پیش رو آنچه نخست در نظر داریم، کوچک کردن فضای پارامترها به گونه ای است که نوعی دیاگرام فاز برای سیستم قابل نمایش باشد. در این رساله وابستگی پاسخ یک حلقه بازخوردی نورونی تاخیردار را به فعالیت زمانی سیناپس شیمیایی بررسی کرده و نشان می دهیم که پاسخ سیستم برای سیناپس های کند که ثابت زمانی فعالیت آنها با دوره تناوب تولید پتانسیل کنش سیستم قابل مقایسه است با تغییر مقدار تاخیر، تغییر کیفی نشان نمی دهد و در مقابل اثر سیناپس های تند شدیدا به مقدار تاخیر وابسته است.

همنوازی یکی از پدیده های اساسی در مغز به شمار می رود که در بخش های مختلفی? از آن مشاهده می شود. مطالعات نشان می دهند که فعالیت همنواز نورون ها نقش مهمی در یادگیری و? تشکیل حافظه ایفا می کند. قوانین زیادی برای یادگیری ارایه شده است که مهم ترین آنها بر اساس زمان? دقیق آتش کردن نورون ها نسبت به هم (stdp)، استوار است. stdp ?با تغییر وزن های سیناپسی بین نورون ها، باعث ایجاد ساختاری متفاوت در شبکه های مختلف نورونی می شود. بررسی شبکه های متشکل از تعداد اندک نورون ها می تواند به توجیه رفتار جمعی نورون ها در شبکه های بزرگ تر کمک کند. ابتدا بررسی می کنیم که چگونه سیناپس های شکل پذیر? ?منجر به همنوازی پایدار بین بسامدهای دو نورون ناهمسان می شوند. در ادامه نشان می دهیم که در? ?شبکه های نورونی ناهمسان بزرگ، stdp با توجه به دینامیک نورون ها تقارن اولیه ساختار شبکه? (وزن های سیناپسی بین نورون ها) را از بین می برد و با ایجاد ساختاری پایا باعث همنوازی بسامدهای آنها می شود.

افزایش قیمت ها از یک سو منجر به افزایش نگرانی در خصوص وضعیت معیشت و تغذیه ی مردم به ویژه خانوارهای کم درآمد در کشورهای در حال توسعه می شود و از سوی دیگر موجب ایجاد تورم، کاهش رفاه اجتماعی و افزایش بی ثباتی های اقتصادی در جامعه می گردد. از میان کالاها و خدمات مصرفی، مواد غذایی از مهم ترین کالاهای مصرفی می باشند. از اینرو همواره دولت ها به منظور تأمین امنیت غذایی از طریق اعمال سیاست های مختلف پولی و مالی در بازار این محصولات مداخله می نمایند تا از افزایش قیمت این محصولات جلوگیری کنند. با این وجود، قیمت این محصولات از تغییرات اقتصادی سایر کالاها تأثیر گرفته و می تواند در جهت افزایش حرکت نماید. در مطالعه حاضر از داده های ماهانه ی شاخص بهای مصرف کننده خوراکی ها و آشامیدنی ها ارائه شده توسط بانک مرکزی، از ماه نخست سال 1382 تا آذر ماه 1391 جهت پیش بینی روند تورم موادغذایی در ایران استفاده شده است. در این راستا از روش های پارامتریک شامل الگوهای پایه رگرسیونی و arima و ناپارامتریک شامل الگوی هموارسازی نمایی دوگانه بهره گرفته شده است. در ابتدا با استفاده از آزمون ریشه واحد فصلی وجود یا عدم وجود ریشه واحد در سری زمانی شاخص مورد نظر بررسی شده است. نتایج این آزمون نشان دهنده ی این است که داده های مورد بررسی در دو تناوب صفر و دارای ریشه واحد می باشند. برای ایستا سازی از فیلترهای تفاضل گیری متناسب با این چرخه ها استفاده گردیده است. پس از ایستا سازی سری شاخص بهای مصرف کننده خوراکی ها وآشامیدنی ها از الگوی پایه رگرسیونی برای پیش بینی مقادیر آتی این شاخص استفاده شده است. همچنین با بررسی الگوهای آریمای مختلف الگوی arima(1,1,4) مناسب تشخیص داده شد و مجدداً از آن برای پیش بینی روند تورم شاخص مواد غذایی استفاده گردید. به علاوه با توجه به ویژگی های سری شاخص مورد بررسی از الگوی هموارسازی نمایی دوگانه به عنوان الگوی منتخب روش های ناپارامتریک در جهت پیش بینی استفاده شده است. نتایج حاصل از پیش بینی های انجام شده، نشانگر افزایشی بودن روند تورم مواد غذایی در ایران بوده است. در نهایت با استفاده از آزمون دایبلد ماریانو و معیارهای اندازه گیری دقت پیش بینی به مقایسه ی پیش بینی های صورت گرفته توسط روش های پارامتریک و ناپارامتریک پرداخته شده است که نتایج بدست آمده حاکی از برتر بودن الگوی پایه رگرسیونی در پیش-بینی مقادیر آتی شاخص بهای مصرف کننده خوراکی ها و آشامیدنی ها در ایران می باشد.

بازسازی ویژگی های منحصر به فرد سیستم های زیستی، به خصوص مغز انسان، مانند الگوهای یادگیری، با استفاده از مدارهای الکترونیکی از اهمیت بالایی برخوردار است و کاربردهای وسیعی از هوش مصنوعی تا ساختار و معماری رایانه را در بر می گیرد. برای این منظور استفاده از مدارهای الکترونیکی الهام گرفته از سیستم های زیستی مفید به نظر می رسد. برای دست یابی به این هدف، اجزای مداری مورد استفاده باید شامل دو ویژگی باشند. این اجزا باید توانایی نگهداری اطلاعات را داشته و در عین حال دارای حالتی پویا باشند. مدارهای شامل اجزای مداری فعال نظیر ترانزیستور به خوبی این دو ویژگی را ارضا می کنند، اما این مدارها دارای توان مصرفی بالا، تراکم کم و پیچیدگی زیاد هستند. جمع بندی ویژگی های مورد نیاز در یک جزء مداری غیرفعال و ترجیحاً در ابعاد نانو و قابل مقایسه با - حتی کوچک تر از - واحدهای پردازش و نگهداری اطلاعات در سیستم های زیستی مانند نورون و سیناپس، بسیار سودمند خواهد بود. این جزء مداری، ممریستور نامیده می شود که در سال ???? میلادی به وسیله لئون چوا پیش بینی و توسعه داده شد. در این پایان نامه ما طرحی پیشنهاد می کنیم که طبق آن ممریستور در یک بسته مدار الکترونیکی ?به همراه مجموعه ای از اجزای مداری دیگر? ?شامل مقاومت، ?خازن و ترانزیستور?، کارایی سیستم های نورونی را شبیه سازی می کند. ایده ما شامل طراحی مدار، استفاده از ممریستور به عنوان سیناپس و تحلیل آن به وسیله برنامه شبیه ساز نورون الکترونیکی است که در گروه محاسباتی ما نوشته شده است.

ریزش های نفت و گاز در طبیعت از مهم ترین عوامل آلودگی های زیست محیطی هستند. این ریزش-ها غالبا به صورت جت و پلوم بوده و تحت اثر جریان جانبی در محیط دریا قرار می گیرند. شناخت دقیق پدیده از حیث رفتار در ستون آب و مسیر حرکت تا رسیدن به سطح، در کنترل اثرات مخرب آن بسیار تاثیرگذار است. قطر چشمه ی خروج جت، سرعت اولیه ی خروج، متوسط سرعت جریان جانبی و چگالی نفت خروجی از عواملی هستند که تاثیر بسزایی در رفتار جت یا پلوم نفت در ستون آب دارند. در این پایان نامه سعی شده است با توسعه یک مدل عددی به نام هیدرودینامیک ذرات هموار (sph)، به شبیه سازی دو بعدی خروج نفت از بستر دریا و انتقال به سطح، تحت اثر جریان جانبی پرداخته شود و مسیر حرکت لکه ی نفتی در ستون آب، بررسی گردد. در توسعه این مدل سعی شده تا حد امکان از آخرین دستاوردها و پیشرفت های مطرح شده در این روش، استفاده شود. با توجه به اینکه اکثر کاربردهای جت و پلوم در طبیعت به صورت جریان های متقاطع عمل می-کنند، در این تحقیق جریان با سطح آزاد و در حضور جاذبه به روش تکنیک تزریق ذرات به دامنه ی حل، شبیه سازی شده است. در مدلسازی جریان به روش sph، ذرات ورودی و خروجی در ابتدا و انتهای دامنه قرار داده می شوند. سرعت و فشار بالادست از طریق ذرات ورودی اعمال می گردد و ذرات خروجی کمک می کنند تا جریان آزاد در انتهای دامنه برقرار شود. آزمون های مختلفی به منظور صحت سنجی مدل sph اجرا شده اند و توانایی مدل موجود در شبیه سازی مناسب شرایط مرزی، مرزهای بسته و نیروهای وارد بر آنها، جریان با سطح آزاد و جریان-های متقاطع دوفازی را مورد سنجش قرار داده اند. به دلیل نزدیکی هر چه بیشتر به محیط دریا، پروفیل فرضی سرعت جریان جانبی، غیریکنواخت و سهموی فرض شده و رفتار جت نفت متاثر از آن، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده و مقایسه ی آن با روابط تحلیلی و آزمایشگاهی که سرعت جریان جانبی را یکنواخت فرض کرده اند، نشان می دهد ارتفاع بالاروی جت یا پلوم نفت، 50 درصد افزایش یافته است. بررسی رفتار پدیده در شرایط مختلف، نشان می دهد با افزایش قطر پلوم و سرعت اولیه ی خروج، ارتفاع بالاروی افزایش و به تبع آن زمان و فاصله ی افقی رسیدن لکه ی نفتی به سطح، کاهش می یابد. ولی افزایش متوسط سرعت جریان جانبی رفتاری کاملا معکوس دارد. تغییر چگالی نفت تاثیری در ارتفاع بالاروی نداشته و تنها کاهش آن، زمان و فاصله ی افقی رسیدن لکه ی نفتی به سطح را کاهش می دهد.

بوم های شناور یکی از ابزار اساسی در محافظت از سواحل و تجهیزات دریایی و ممانعت از پخش نفت در اثر ریزش آن در دریا به شمار می روند. عملکرد بوم در دریا به شرایط محیطی (موج، باد، جریان)، ویژگی های نفت و مشخصات بوم به عنوان جسمی شناور در آب بستگی دارد. در این پایان نامه سعی شده است با توسعه یک مدل عددی به نام هیدرودینامیک ذرات هموار (sph)، به شبیه سازی دو بعدی بوم در مقابل امواج و جریان پرداخته شود و نحوه عبور نفت از بوم در اثر انباشتگی و افزایش ضخامت لایه نفتی بررسی گردد. در توسعه این مدل سعی شده تا حد امکان از آخرین دستاوردها و پیشرفت های مطرح شده در این روش استفاده شود. مدلسازی جسم شناور و مرزهای بسته در sph نیازمند دقت فراوان و بهره مندی از تکنیک هایی است تا بتواند شرایط مرزی و معادلات اجسام شناور را به نحو قابل قبولی شبیه سازی کند. در این تحقیق از روشی نوین که به تازگی ارائه شده است، برای این منظور استفاده شده که با موفقیت در مدل گنجانده شده است. در این روش نیروی وارد بر ذرات از سوی مرز به صورت شعاعی وارد می شود و به شکل مرز بستگی ندارد. علاوه بر قابلیت این تکنیک در مدل سازی مرزهای پیچیده، دقت آن نیز در مقایسه با سایر روش های مدل سازی مرزهای بسته در sph بالاتر است. تکنیک تزریق ذرات به دامنه حل برای تولید جریان در sph، نیز از روش های نوین دیگری است که در مدل مورد استفاده در این تحقیق گنجانده شده است. آزمون های مختلفی به منظور صحت سنجی مدل sph اجرا شده اند و توانایی مدل موجود در شبیه سازی مناسب شرایط مرزی، اجسام شناور، نیروهای وارد بر آنها، جریان، موج و جریان دوفازی را مورد سنجش قرار داده اند. پس از صحت سنجی، یافتن پاسخ هیدرودینامیکی بوم هایی با مشخصات متفاوت در برابر شرایط مختلف هیدرودینامیکی و بررسی نحوه عبور نفت از زیر بوم، بخش نهایی پایان نامه را شامل می شود. دو پارامتر برای سنجش کارآیی بوم ها در پاسخ به شرایط هیدرودینامیکی تعیین شده اند. از آنجا که تا زمان انجام این تحقیق تکنیک موثری برای شبیه سازی همزمان موج و جریان در کانال به روش sph پیدا نشده است به جای شبیه سازی جریان در کانال، ابتکار تازه ای به کار برده شده است که در آن خود بوم به حرکت در می آید.

پاسخ شبکه های نورونی به سیگنال های ورودی و رمزنگاری اطلاعات این سیگنال ها در نرخ فعالیت نورون های شبکه از مسایل پایه ای در مطالعات مربوط به مغز و بخصوص سیستمهای حسی می باشد. دراین مطالعه نحوه پاسخ گویی شبکه های نورونی به ورودی های موضعی بررسی می شود. به طور خاص در اینجا به بررسی تاثیر ناهمگنی نرخ ذاتی فعالیت نورون های یک شبکه بر نحوه پاسخ گویی آن شبکه به یک ورودی موضعی کند تغییر، می پردازیم. برای حذف تاثیر ناهمگنی ساختاری در پاسخ شبکه، شبکه های مورد مطالعه را از لحاظ ساختاری همگن در نظر می گیریم. مطالعات ما بر روی شبکه های یک بعدی و دو بعدی متشکل از نورون های افراز-آتش نشتی با ناهمگنی در نرخ ذاتی آتش آن ها نشان دهنده مقدار بحرانی از ناهمگنی می باشد که با اعمال ورودی موضعی به نورونی با این ناهمگنی، شبکه بیشینه پاسخ خود را به ورودی نشان خواهد داد. همچنین نشان می دهیم که مقدار این ناهمگنی بحرانی از خصوصیات شبکه و مستقل از خواص ورودی می باشد. در فصل آخر با تکیه بر نتایج بدست آمده، پیشنهادی برای مدل سازی ساز وکار «توجه انتخابی» در شبکه های عصبی ارایه می شود. به این صورت که با حضور یک ورودی کنترلی در نقش تولید کننده ناهمگنی در نرخ آتش نورون ها، شبکه می تواند به انتخاب یک شبکه بالادست که تولید کننده مقادیر کنترلی ورودی است، به یک ورودی پاسخ بیشینه نشان دهد و دیگر ورودی ها را نادیده بگیرد.

با توجه به دسترسی کم انسان به سیستم شنوایی زنده این سیستم در مقایسه با سیستم بینایی کمتر شناخته شده است به همین دلیل ما فقط میتوانیم ورودی های و خروجی های گوش را بررسی کنیم و سعی کنیم مدلی ارایه دهیم که بتواند این داده های ورودی و خروجی را تایید کند این مدل باید بسا ساختار سیستم شنوایی نیز هماهنگی داشته باشد و قابل توجیه باشد یکی از این مدل ها مدل نوبیلی مامانو است که بر اساس نوسانگرهای هماهنگ کار می کند در این تحقیق و پژوهش ما سعی کرده ایم تا با استفاده از مدل نوبیلی-مامانو نوسانات غشای قاعده ای در درون حلزونی گوش انسان را مورد بررسی قرار دهیم و برای این کار از فنرهای جفت شده در یک بعد کمک گرفتیم و با اضافه کردن بخش های نویزی و نیروی خارجی دو بسامدی نتایجی را بدست آورده ایم، ضمناً برای شبیه سازی نوسانات غشای قاعده ای و غشای پوششی از روش محاسباتی رونژ-کوتا و برنامه نویسی به زبان c++ استفاده کرده ایم.

علومِ اعصاب نظری یکی از رهیافت های علومِ شناختی است. تحلیل نظری و مدلسازی محاسباتی ابزار-هایی مهم برای توصیف و سردر آوردن از عملکرد دستگاه های عصبی، نحو? فعالیتشان و توضیح چرایی رفتار آن ها است. در دنیای واقعی هر نورون بخشی از یک شبک? نورونی بزرگ است. اگرچه نورون های سازند? این شبکه ها در یک محیط نویزی زندگی می کنند و در سطح تک سلول رفتاری تصادفی از خود نشان می-دهند اما شبکه های عصبی قادرند حتی در چنین شرایطی پیام های عصبی را با دقت بالا منتقل کرده یا ریتم های شبانه روزی منظم ایجاد کنند. همچنین می دانیم که جفت شدگی (وجود ارتباط سیناپسی) در سلول های بتای لوزالمعده و سلول های تولید کنند? ضربان قلب منجر به فعالیت های جمعیِ دوره ای می گردد. به هر روی در بیشتر مطالعات صورت گرفته این رفتارِ منظم در سطحِ شبکه بررسی شده و نظم ایجاد شده در رفتارِ انفرادیِ سلول ها (بر اثر جفت شدگی) کمتر مورد توجه قرار گرفته است. این مورد اخیر از آنجا جالب توجه می باشد که دستگاه های زیستی متفاوتی مشاهده شده اند که در آن ها رفتارِ جمعیِ شبکه تحت تاثیر کسر کوچکی از اعضای شبکه است. ما تلاش کرده ایم تا با مطالعه فعالیت و نظم پذیری نورون ها به فهم بهتری از رفتار آن ها در شبکه های عصبی دست یابیم.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

منطقه مورد مطالعه در جنوب و جنوب شرقی شهرستان همدان و شمال شرق توده باتولیتی الوند واقع شده است و سنگهای دگرگون شده ای را شامل می شود که خود قسمتی از زون دگرگونه سنندج - سیرجان هستند. پرتولیت این سنگها پلیت های عادی بوده اند که دگرگونی ناحیه ای آنها را به اسلیت، فیلیت و انواع شیست تبدیل کرده است و سپس قسمتی از آنها تحت تاثیر توده نفوذی گرانتیوئید الوند به هورنفلس تبدیل شده اند. زونهای قابل تفکیک در دگرگونی ناحیه ای شامل؛ زون کلریت، زون بیوتیت، زون گارنت، زون آندالوزیت و زون استارولیت است. همچنین دگرگونی مجاورتی نیز قابل تفکیک به شش زون اصلی است که عبارتند از: زون بیوتیت - گارنت، زون آندالوزیت - فیبرولیت، زون استارولیت - سیلیمانیت، زون کردیریت - پتاسیم فلدسپار، زون استارولیت - کلریت - کردیریت و زون استارولیت - کیانیت. مسیر تغییرات فشار - دمای ‏‎(p-t)‎‏ سنگهای دگرگونی ناحیه ای روی شبکه پتروژنتیکی در نهایت به بیشینه دمایی نزدیک به 600 درجه سانتی گراد می رسد و حداکثر فشار در این بیشینه دمایی به 5/3 تا 4 کیلو بار رسیده است.