سنتز کننده های فرکانسی دیجیتالی مستقیم که به ddfs معروف هستند مدارهای الکترونیکی دیجیتال هستند که برای تولید سیگنال های سینوسی با گستره وسیع فرکانسی مورد استفاده قرار می گیرند و در سیستم های مخابراتی دیجیتال مدرن ، رادار ، روباتیک و سیستم های wireless و ... نقش مهمی را ایفا می کنند[1]. از مزایای این سنتز کننده رنج فرکانسی وسیع، سوئیچینگ فرکانس فاز پیوسته، دقت فرکانسی خوب ،خلوص طیفی بالا و توانایی سنتز کردن موج های گوناگون است. ساختار اصلی ddfs در ابتدا توسط تیرنی ، ریدر و گلد معرفی شد

در این پروژه روش جدیدی برای تشخیص اطلاعات ترافیکی درون شهری پیشنهاد داده شده است که بر اساس ترکیبی از شبکه vanet و سیستم های ترافیکی معمول می باشد. برای این منظور هم از ارتباطات مابین خودرویی ivc و هم از ارتباطات بین خودرو و ساختارهای ثابت vrc استفاده می گردد. در این حالت حسگرهای ثابت علاوه بر اینکه وظایف پیشین خود را بر عهده دارند، با نصب ماجول هایی بر روی آنها در حقیقت به صورت گره ای از شبکه vanet نیز در می آیند. این حالت هم برای سیستم vanet مسیریابی و نشر اطلاعات در بین گره ها را تسهیل می نماید و هم با اتصال این دو سیستم به هم برای سیستم vanet امکان استفاده از اطلاعات ترافیکی بدست آمده از شبکه حسگرهای ثابت و برای سیستم اطلاع رسانی ترافیک سنتی امکان استفاده از اطلاعات ترافیکی بدست آمده از سیستم vanet را فراهم می آورد. معیار به کار رفته برای وجود یا عدم وجود تراکم ترافیک در مسیر سرعت متوسط خودرو بر پایه الگوی ثابت تراکم ترافیک می باشد. تابع هزینه مناسب بر اساس پارامترهایی چون زمان سفر، مصرف سوخت، آلایندگی محیط زیست و کلاس مسیر معرفی شده است که برخی از پارامترها همچون عدم قطعیت برای اولین بار در مسائل مسیریابی با استفاده از داده های ترافیکی به کار رفته است. با در نظر گرفتن عواملی چون منسوخ شدن اطلاعات ترافیکی و وجود تاخیر در تقاطع ها، هزینه به صورت هزینه واقعی مسیر برای استفاده کاربردی در آمده است. با توجه به محدودیت های محاسباتی و زمانی مساله و لزوم بهینه بودن و همچنین با توجه به دینامیکی بودن مساله الگوریتم مسیریابی a* پیشنهاد و بر روی داده های واقعی قسمتی از شهر تبریز پیاده سازی شده است. پارامترهای مختلف در تابع هزینه و تاثیر این پارامترها در مساله مسیریابی درون شهری بر حسب فرضیاتی که در انواع مساله در نظر گرفته شده است در شش نوع مورد ارزیابی قرار گرفته ، که پارامترهایی چون طول مسیر، زمان سفر ، تراکم ترافیک در مسیر، تاخیر در تقاطع، وجود موانع و مصرف سوخت و آلایندگی محیط مورد بررسی قرار گرفته اند.

پتانسیل بسیار بالای تکنولوژی نانو، امکان پیاده سازی شبکه های عصبی مغز را که آرزوی دیرین بشر بوده؛ فراهم می آورد. در این میان تکنولوژی نانوالکترونیک ترکیبی به دلیل همگونی با تکنولوژهای قبل و قابلیت های مناسب آن به نظر می رسد؛ تکنولوژی مناسبی از بین طرح های پیشنهادی برای ادامه روند صنعت الکترونیک باشد. این پایان نامه نیز در راستای تحقیقات مبتنی بر پیاده سازی شبکه های عصبی در نانوالکترونیک ترکیبی nano/cmos تهیه گردیده است؛ که پس از ارائه مدل های مختلف شبکه های عصبی، به معرفی تکنولوژی نانوالکترونیک ترکیبی nano/cmos که برای تکنولوژی نسل بعد پیشنهاد گردیده؛ می پردازد و پس از ارائه روش های مختلف، برای پیاده سازی شبکه های عصبی در نانوالکترونیک، طرحی را نیز ارائه می دهد. در این طرح از نانوسیم ها برای پیاده سازی دندریت ها و آکسون ها و از قسمت cmos برای قسمت هسته سلول نرونی و از نانوافزاره ها به عنوان سیناپس استفاده می شود. همچنین برای پیاده سازی وزن ها از یک نانوافزاره استفاده شده که از مشخصه غیرخطی ولتاژ-جریان آن استفاده گردیده است. این طرح با کاهش تعداد نانوافزاره ها امکان کاهش مساحت و توان مصرفی را به میزان زیادی ارائه می دهد و همچنین امکان آموزش شبکه نیز به طور دینامیکی فراهم می گردد. در انتها نیز با رویکردی بر نانوافزاره ی جدید، ممریستور، به بررسی مقدماتی طرحی پرداخته شده که به spiking معروف بوده و در آن نرون ها با استفاده از پالس هایی به یکدیگر مرتبط می شوند. در این قسمت اثر پالس های مختلف را بر روی ممریستور بررسی شده تا بتوان مناسبترین پالس را برای ارتباط نرون ها در این روش انتخاب نمود.

پتانسیل بسیار بالای تکنولوژی نانو، امکان پیاده سازی شبکه های عصبی مغز را که آرزوی دیرین بشر بوده؛ فراهم می آورد. در این میان تکنولوژی نانوالکترونیک ترکیبی به دلیل همگونی با تکنولوژهای قبل و قابلیت های مناسب آن به نظر می رسد؛ تکنولوژی مناسبی از بین طرح های پیشنهادی برای ادامه روند صنعت الکترونیک باشد. این پایان نامه نیز در راستای تحقیقات مبتنی بر پیاده سازی شبکه های عصبی در نانوالکترونیک ترکیبی nano/cmos تهیه گردیده است؛ که پس از ارائه مدل های مختلف شبکه های عصبی، به معرفی تکنولوژی نانوالکترونیک ترکیبی nano/cmos که برای تکنولوژی نسل بعد پیشنهاد گردیده؛ می پردازد و پس از ارائه روش های مختلف، برای پیاده سازی شبکه های عصبی در نانوالکترونیک، طرحی را نیز ارائه می دهد. در این طرح از نانوسیم ها برای پیاده سازی دندریت ها و آکسون ها و از قسمت cmos برای قسمت هسته سلول نرونی و از نانوافزاره ها به عنوان سیناپس استفاده می شود. همچنین برای پیاده سازی وزن ها از یک نانوافزاره استفاده شده که از مشخصه غیرخطی ولتاژ-جریان آن استفاده گردیده است. این طرح با کاهش تعداد نانوافزاره ها امکان کاهش مساحت و توان مصرفی را به میزان زیادی ارائه می دهد و همچنین امکان آموزش شبکه نیز به طور دینامیکی فراهم می گردد. در انتها نیز با رویکردی بر نانوافزاره ی جدید، ممریستور، به بررسی مقدماتی طرحی پرداخته شده که به spiking معروف بوده و در آن نرون ها با استفاده از پالس هایی به یکدیگر مرتبط می شوند. در این قسمت اثر پالس های مختلف را بر روی ممریستور بررسی شده تا بتوان مناسبترین پالس را برای ارتباط نرون ها در این روش انتخاب نمود.

ساختارهای crossbar با در نظر گرفتن مزایایی چون مساحت پیاده سازی پایین، سرعت عملیاتی بالا و همچنین سازگاری بالا با تکنولوژی cmos مرسوم نسبت به ساختارهای مشابه دیگر در مقیاس نانو بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. استفاده از نانو وسایل ممریستوری در این ساختار ها قابلیت های ویژه دیگری مانند پیاده سازی حافظه ها و مدارات منطقی را در این لایه محقق ساخته است. با ظهور ممریستور، پیشنهادی برای تغییر مبنای مدارات منطقی ارائه شده است که بر مبنای استلزام کلی (material implication) است. در این پایان نامه مداری متشکل از نانو سیم ها و نانو سوئیچ های ممریستوری جهت پیاده سازی مالتی پلکسر مبتنی بر استلزام کلی پیشنهاد شده است که کارایی بالاتری را نسبت به مدارات قبلی دارد. در ادامه، ساختاری برای پیاده سازی مدارات ترکیبی با حذف مدارات خواندن/ نوشتن بین بلوکی پیشنهاد شده است که سرعت عملیاتی و بازده سطح مورد نیاز آنها را بطور قابل ملاحظه ای افزایش می دهد. بطور نمونه، در پیاده سازی جمع کننده بر مبنای مالتی پلکسر نسبت به nand در تاخیر و مساحت پیاده سازی به ترتیب 40% و 50% بهبودی به عمل خواهد آمد. در بخش دوم، به طراحی و شبیه سازی فیلتر های فعال میان گذر ممریستوری و امکان پیاده سازی آنها را توسط مدارات نانو cmos/crossbar می پردازیم. مزیت عمده این فیلتر ها امکان تنظیم مشخصات آنها در سطح مدارات مجتمع و با برنامه ریزی ممریستور ها می باشد. این فیلتر ها قادرند تا مشخصاتی چون فرکانس، پهنای باند و بهره فیلتر را در رنج مشخصی تغییر دهند.

شبکه vanet از تکنیک های پایه در یک سیستم هوشمند حمل و نقل می باشد. که به وسایل نقلیه اجازه می دهد تا به شکل یک شبکه سازمان یافته و بدون نیاز به زیر ساخت های دائمی در آیند. هر وسیله نقلیه که مجهز به شبکه vanet باشد قادر به دریافت و ارسال پیام های دیگر خودروها از طریق شبکه بی سیم خواهد بود. مسیریابی وسائل نقلیه در محیط های شهری یکی از مسائل مهم و روز دنیاست. که اهمیت تحقیقات در این زمینه و به دنبال آن کاهش بار ترافیک شهری را روشن می سازد، به همین منظور در این مقاله دو روش مسیریابی جدید ارائه می شود به نام های fuzzy-dijkstra وneural-dijkstra که با استفاده از نتایج کنترل فازی، شبکه عصبی و الگوریتم دایکسترا مسیریابی آنلاین انجام می گردد. در این راستا نرم افزاری طراحی شده به نام sumt که بعد از طراحی خیابان های شهر، خودروها در یک شبکه vanet قرار می گیرند. و خودرو هدف با توجه به اطلاعات ترافیکی که به صورت آنلاین از شبکه vanet دریافت می کند، بهترین مسیر تا مقصد را بدست می آورد. شبیه سازی انجام شده نشان می دهد این روش مسیریابی بسیار کارآمد بوده و نیز زمان رسیدن به مقصد نسبت به روش های دیگر کوتاه تر می شود.

شبکه های بی سیم بر اساس معماری شبکه به دو دسته شبکه های حاوی زیر ساختار و شبکه های بدون زیر ساختار (اقتضایی) تقسیم می شوند. در شبکه های حاوی زیر ساختار، ادوات بی سیم معمولی به زیر ساختار مربوطه متصل می شوند. اما در شبکه های بدون زیر ساختار، ادوات بی سیم به طور خودکار به یکدیگر وصل می شوند و هیچ زیر ساختاری برای کمک به این ارتباط ها وجود ندارد. یکی از این نوع شبکه های بدون زیرساخت شبکه های اقتضائی می باشند. در این پایان نامه یک پروتکل مدیریت کلید جدید برای افزایش کارائی و امنیت در شبکه های اقتضائی ad hoc ارائه شده است. در پروتکل پیشنهادی از ترکیب توابع آشوب، مدیریت کلید مبتنی بر مخزن چند جمله ای و پیش توزیع کلید مبتنی بر سلسله مراتبی جهت بهبود امنیت و کارائی در شبکه های اقتضائی ad hoc استفاده شده است. استفاده از این پروتکل مدیریت کلید پیشنهادی والگوریتم مسیریابی امن پیشنهادی در پروتکل zrp(zone routing protocol) باعث کاهش حافظه مورد نیاز، هزینه محاسباتی و پهنای باند مورد نیاز در مقایسه با دیگر پروتکل ها و بهبود امنیت در مقایسه با پروتکل مسیریابی zrp می شود.

درسالیان اخیر با پیشرفت نیمه هادیهای توان و تکنولوژی مجتمع سازی ادوات نیمه هادی توجه چشمگیری به افزاره های توان شده است. در بین ادوات توان ساختار سیلیسم بر روی عایق به علت ویژگی های بسیاری از جمله، کاهش خازن های پارازیتیک، ایزولاسیون تقریبا ایده آل و کاهش جریان های نشتی به زیر لایه مورد توجه قرار گرفته است به خصوص خاصیت ایزولاسیون بالای آن باعث شده است که در کاربردهای مدارات مجتمع توان امکان مجتمع سازی افزاره های ولتاژ بالا و ولتاژ پایین بر روی یک چیپ وجود داشته باشد. با این وجود تکنولوژی سیلیسیم بر روی عایق از مشکلاتی مانند ولتاژ شکست کم و پدیده خودگرمایی رنج میبرد. برای افزایش ولتاژ شکست ترانزیستورهای ماسفت سیلیسیم بر روی عایق، یک ساختار جدید سیلیسیم بر روی نیمه عایق با یک حفره در سمت درین در لایه اکسید مدفون پیشنهاد شده است. در این ساختار از روش ایجاد پیک های اضافی و کاهش میدان سطحی برای افزایش ولتاژ شکست استفاده شده است. یکی دیگر از ساختارهای ارائه شده ساختار ماسفت نیمه soi با دو پله در لایه اکسید مدفون در این ساختار با استفاده از دوپله در اکسید مدفون توزیع میدان الکتریکی یکنواخت تر میشود و ولتاژ شکست افزایش میابد. در دوفصل آخر به بررسی افزاره هایی با دوپینگ پله ای در ناحیه دریفت می پردازیم. همچنین به علت وجود یک مسیر انتقال دمایی در سمت سورس اثر خودگرمایی در ساختارهای ارائه شده کاهش پیدا کرده است.

شبکه های عصبی مصنوعی از مباحث جدیدی است که دانشمندان علوم کامپیوتر به آن علاقه مند شده اند و برای پیشرفت هرچه بیشتر علوم کامپیوتر وقت و هزینه بسیاری را صرف آن کرده و می-کنند. همانطور که گفته شد ، این موضوع با ایده گرفتن از سیستم عصبی بدن انسان و با هدف شبیه سازی هرچه بیشتر کامپیوتر به انسان شکل گرفت و تاکنون به خوبی پیش رفته است]1[. می دانیم که حتی ساده ترین مغزهای جانوری هم قادر به حل مسائلی هستند که اگر نگوییم که کامپیوترهای امروزی از حل آنها عاجز هستند، حداقل در حل آنها دچار مشکل می شوند. به عنوان مثال، مسائل مختلف شناسایی الگو، نمونه ای از مواردی هستند که روش های معمول محاسباتی برای حل آنها به نتیجه مطلوب نمی رسند. در حالی که مغز ساده ترین جانوران به راحتی از عهده چنین مسائلی برمی آید. تصور عموم کارشناسان it بر آن است که مدل های جدید محاسباتی که بر اساس شبکه های عصبی بنا می شوند، جهش بعدی صنعت it را شکل می دهند]2[. دانشمندان با رویکرد بهره گیری از خلقت و آفرینش بشر شاخه جدیدی را در علم کامپیوتر به نام هوش مصنوعی ایجاد کردند و سعی در بهبود روش موجود نمودند. یکی از شاخه های هوش مصنوعی، شبکه های عصبی مصنوعی می باشد که با بهره گیری از شبکه عصبی مغز، برای حل معادلات و محاسباتی که برای کامپیوترها بسیار مشکل می باشد، ارائه گردیده است]1[. مغز را می توان به صورت مجموعه ای بسیار متصل و شبکه ای از عناصر پردازشی نسبتاً ساده در نظر گرفت. به مدلی نیاز داریم که بتواند ویژگی های مهم سیستم را کسب کند، به این منظور که بتواند رفتار مشابه ای را از خود بروز دهد. لیکن اگر بخواهیم این مدل به اندازه کافی برای فهمیدن و به کارگیری ساده باشد باید بسیاری از جزئیات را عمداً نادیده بگیریم. استخراج تعداد محدودی ویژگی های مهم و نادیده گرفتن بقیه ویژگی ها از ضروریات معمول مدل سازی است. هدف مدل-سازی اصولاً ایجاد نمونه ساده تری از سیستم است که رفتار عمومی سیستم را حفظ کرده و کمک کند که با سهولت بیش تر قابل درک باشد. شبکه های عصبی را می توان با اغماض، مدل های الکترونیکی از ساختار عصبی مغز انسان نامید. مکانیسم فراگیری و آموزش مغز اساساً بر تجربه استوار است. مدل های مصنوعی شبکه های عصبی طبیعی نیز بر اساس همین الگو بنا شده اند و روش برخورد چنین مدل هایی با مسائل، با روش های محاسباتی که به طور معمول توسط سیستم-های کامپیوتری در پیش گرفته شده اند، تفاوت دارد. تحقیقات در این زمینه نشان داده است که مغز، اطلاعات را همانند الگوها ذخیره می کند. فرآیند ذخیره سازی اطلاعات به صورت الگو و تجزیه و تحلیل آن الگو، اساس روش نوین محاسباتی را تشکیل می دهند. این حوزه از دانش محاسباتی به هیچ وجه از روش های برنامه نویسی سنتی استفاده نکرده و به جای آن از شبکه های بزرگی که به صورت موازی آرایش شده اند و تعلیم یافته اند، بهره می جوید] 3[. 1-1 تاریخچه و پیشرفت ها اما در جهت پیاده سازی شبکه های عصبی مصنوعی و استفاده از مزایای بسیار زیاد آن نیاز به ساخت تراشه هایی برای این امر احساس می شود. تاکنون تراشه های مختلفی برای این کار پیشنهاد شده اند، اما به دلیل عدم داشتن پتانسیل مناسب برای این مورد تنها برای یک کاربرد خاص و یا در یک مقطع زمانی خاصی به کار رفته اند. با رشد سریع الکترونیک و کاهش ابعاد ترانزیستور و همچنین افزایش تعداد ترانزیستورها در یک تراشه، امیدها نیز روز به روز برای ساخت تراشه های عصبی بیشتر گردید اما افزایش تعداد ترانزیستورها در تراشه با کاهش ابعاد ترانزیستور تا حدی ممکن خواهد بود و پس از آن به دلیل مشکلات کوانتومی پدید آمده این امر دیگر امکان پذیر نخواهد بود به همین دلیل دانشمندان با رویکرد جدیدی مبتنی بر تکنولوژی نانوالکترونیک روند افزایش تعداد ترانزیستورها را همچنان ادامه می دهند]3و4[. ظهور تکنولوژی جدید در صنعت الکترونیک که به انقلاب نانو مشهور است موجب شد تحقیقات بر روی ساخت تراشه های عصبی با قاطعیت خاصی پیش رود، چرا که دیگر پتانسیل های لازم برای ساخت این تراشه ها فراهم بود و تنها دانشمندان بایستی بتوانند از این پتانسیل ها در جهت مناسب برای پیاده سازی استفاده نمایند به همین سبب تکنولوژی های مختلفی نیز برای این امر پیشنهاد گردیده است اما تاکنون هیچ یک به طور قاطع برای تکنولوژی نسل آینده انتخاب نشده اند. در این میان تکنولوژی نانوالکترونیک ترکیبی که از ترکیب فناوری نانوالکترونیک در کنار تکنولوژی cmos و از مزایای هر دو استفاده می کند، از شانس بیشتری برخوردار می باشد. در این نوشتار قصد داریم که درباره پیاده سازی شبکه های عصبی در تکنولوژی نانوالکترونیک ترکیبی nano/cmos صحبت نماییم و خواننده را با دو مبحث شبکه های عصبی و نانوالکترونیک ترکیبی آشنا نماییم و با معرفی یک ساختار جدید برای پیاده سازی شبکه های عصبی در نانوالکترونیک برخی مشکلات پیش روی آنرا رفع نموده و روشی جدید در آموزش شبکه های عصبی ارائه نماییم بدین جهت با مطالعه بر روی پروژه های مختلف کارشناسی ارشد و دکترا در دانشگاه های مختلف جهان و مقالات ارائه شده در این بخش، سعی شده است که مطالب به طور مختصر و قابل فهم تهیه و بیان شود. همچنین این مطلب قابل بیان است که این پروژه در تحقیقات جهانی به عنوان یکی از مباحث داغ روز بوده و شرکت های مختلف سخت افزاری و الکترونیکی بر روی این پروژه فعالیت می-نمایند. از فعالان نامدار این عرصه که نسبت به دیگر رقبای خود پیشتاز می باشد شرکت معروف hp می باشد که سرمایه گذاری هنگفتی را نیز در این بخش انجام داده است]2[. 1-2 ساختار پروژه بدین جهت در ابتدا، در فصل دوم با مرور شبکه های عصبی مختلف و طرق مختلف آموزش آنها آشنا می شویم. در فصل سوم ابتدا به معرفی تکنولوژی های مورد بحث برای نانوالکترونیک می پردازد و سپس درباره تکنولوژی نانوالکترونیک ترکیبی به عنوان یکی از تکنولوژی های پرامید برای نسل آینده صحبت خواهیم نمود و برخی ساختارهایی که برای تکنولوژی نسل بعد تاکنون پیشنهاد گردیده، همچون ساختار cmol و fpni را معرفی خواهیم نمود و در مورد هر یک از المان های موجود در این ساختارها صحبت خواهیم نمود. در فصل چهارم ترکیب شبکه های عصبی مصنوعی و تکنولوژی نانوالکترونیک ترکیبی را بررسی خواهیم کرد و روش های مختلف پیاده سازی شبکه های عصبی را برای خواننده شرح خواهیم داد و ساختارهای پیشنهادی مورد بحث در این پروژه را به طور کامل معرفی خواهیم نمود. در نهایت در فصل پنجم با ارائه مدارهای مختلف به عنوان بدنه نرون یا سوما و ادغام آنها با مدارهای ممریستوری به عنوان سیناپس، ساختارهایی معرفی می شوند که به بررسی هر یک خواهیم پرداخت و مقدار نزدیکی آنها را به مدلی که برای نرون سیلیکونی مفید باشد، تحقیق می کنیم.

چکیده این رساله ضمن ارزیابی مشخصات ترانزیستورهای اثر میدان با کانال از جنس نانولوله کربنی، دو ساختار نوین برای بهبود این افزاره ها و یک ساختار نوین برای افزاره های اثر میدان نانونوار گرافینی پیشنهاد کرده است. اولین ساختار نوین تحت عنوان ترانزیستور اثر میدان نانولوله کربنی با توزیع ناخالصی خطی در ناحیه کانال(ldc-cntfet) می باشد که نسبت به ساختارهای پایه و تک هاله دارای نوسانات زیرآستانه کمتر و نسبت جریان و بهره ولتاژ بالاتری است. همچنین با اعمال این ساختار، عیب ساختار تک هاله در کاهش جریان اشباع در ناخالصی های بالاترِ کانال، تعدیل شده است. ساختار دوم، ترانزیستور اثر میدان با توزیع ناخالصی دوطرفه (gdh-cntfet) است که نسبت به ساختارهای پایه و هاله دوطرفه مشابه خود از مشخصات کانال کوتاه بهتری برخوردار است و با استفاده از آن می توان از کاهش بیشتر در جریان اشباع جلوگیری کرده و در یک مشخصات کانال کوتاه معین، به افزاره ای با طول کانال کوتاه تر دست یافت. علاوه بر این، افزاره های نانونوارگرافینی نیز به عنوان مکمل افزاره های نانولوله کربنی بررسی شده اند و ساختار نوینِ با توسعه الکتریکی سورس (ese-gnrfet) برای این افزاره ها پیشنهاد شد. ساختار پیشنهادی دارای نوسانات زیرآستانه کمتر، سرعت بالاتر و مشخصه تأخیر در مصرف توان پایین تری نسبت به ساختار پایه می باشد. در کنار پیشنهاد ساختارهای جدید، اثر غیر ایده آلِ همپوشانی نواحی سورس/درین و گیت و اثر عدم توانایی در توزیع ناخالصی آنی در اتصالات، شبیه سازی شده و عملکرد افزاره در حضور این اثرات مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. دیده می شود که لحاظ کردن این موارد غیر ایده آل با توجه به اثری که روی طول موثر کانال دارند، باعث تغییراتی در مشخصات کانال کوتاه افزاره می شوند. همچنین مدار معادل سیگنال کوچک افزاره های نانولوله ای در فرکانس های بالا مورد ارزیابی قرار گرفته و با استفاده از روش های هوشمند، میزان خطای بین نتایج عملی و آزمایشگاهی بیش از 30 درصد کاهش یافته است. عملکرد فرکانسی ساختارهای نوین نانولوله ای بررسی و مناسب ترین ساختار انتخاب گردید. ساختار مذکور برای بدست آوردن حداکثر فرکانس قطع بهینه سازی شده و نشان داده شد که با انتخاب مناسب مشخصات فیزیکی، می توان به افزاره ای با فرکانس قطع حدود سه برابر ساختار پایه دست یافت.

امروزه یکی از کاربرد های مهم ممریستور استفاده از آن به عنوان سیناپس در شبکه های عصبی مصنوعی است. علت آن نیز ساخت متراکم و عملکرد عالی آن به عنوان حافظه آنالوگ است. اما اگر تنها از یک ممریستور به عنوان سیناپس استفاده شود و بدنه سلول یک پالس ژنراتور باشد، در این صورت اگر پالس در پیش سیناپس ایجاد شود جریان از ممریستور عبور کرده و پتانسیل پس سیناپس را افزایش می دهد. با پایان یافتن پالس پیش سیناپسی، جریان از پس سیناپس به سمت پیش سیناپس در ممریستور جاری شده و ولتاژ پیش سیناپی را افزایش می دهد. بنابراین در هر لحظه، پتانسیل نقاط مختلف شبکه عصبی از یکدیگر تاثیر می پریرند. در این پایان نامه، مداری برای ارتباط نرون ها با استفاده از ممریستور پیشنهاد کردیم که در آن یکسویی سیناپس، به عنوان یکی از مشخصه های اصلی سیناپس در شبکه های عصبی بیولوژیکی، بر روی ممریستور پیاده سازی شده است. از طرفی نشان دادیم که قانون stdp نیز در یادگیری سیناپس رعایت شده است. همچنین مغز انسان تقریباً از 1010 نرون که هر یک با 104 نرون در ارتباط است تشکیل شده است. به عبارتی حدوداً 1014 سیناپس در مغز وجود دارد. بنابراین یکی از مشکلات ساخت شبکه های عصبی مصنوعی، تعداد زیاد قطعه است. ما در این پایان نامه پس از مدل سازی ترانزیستور های ((tft non-crystalline silicon thin-film transistors با ابعاد نانو در pspice ، از آنها جهت ساخت مدار نرون استفاده شده است. این ترانزیستور ها امکان ساخت تعداد زیادی قطعه به صورت سه بعدی را به ما می دهد. پالس خروجی این مدار دارای دو بخش مثبت و منفی است که مناسب برای پیاده سازی قانون stdp است.

در این رساله دو آلگوریتم ضرب هم‎نهشتی مونتگمری بهبود یافته ارائه شده است: آلگوریتم ضرب هم‎نهشتی مونتگمری کانونیکال و آلگوریتم ضرب هم‎نهشتی مونتگمری منعطف. در آلگوریتم ضرب هم‎نهشتی مونتگمری کانونیکال، با استفاده از یک آلگوریتم تبدیل کد جدید که در این رساله آلگوریتم تبدیل کدcsw نامیده می‎شود، یک نحوه نمایش جدید برای مضروب‎فیه ارائه شده‎است که در آن مضروب‎فیه‎‏ًٌََُ‏‎ْ‏ًًٌَُ به رقم‎های صفر و غیرصفر تبدیل شده‎است. در آلگوریتم ضرب هم‎نهشتی مونتگمری کانونیکال، عملیات ضرب مربوط به هر رقم صفر از مضروب‎فیه با هر طول بیتی به کمک یک عملیات ضرب جزئی در عدد صفر و یک عملیات شیفت چند بیتی، تنها در یک پالس ساعت پردازش می‎شود. عملیات ضرب مربوط به هر رقم غیرصفر از مضروب‎فیه نیز به کمک پیش محاسبه و شیفت چند‎بیتی در یک پالس ساعت پردازش می‎شود. برای انجام عملیات شیفت چندبیتی در این حالت، ایده استفاده از برل شیفتر بهبود یافته ارائه شده است. در این رساله با مدل‎سازی به کمک زنجیره مارکف ویژگی‎های آلگوریتم تبدیل کد csw مورد بررسی قرارگرفته‎ است. همچنین تاثیر اٍعمال آلگوریتم ضرب هم‎نهشتی کانونیکال روی عملیات توان رسانی هم‎نهشتی نیز مورد بررسی قرار گرفته‎است. در آلگوریتم ضرب هم‎نهشتی مونتگمری منعطف که بهبودیافته آلگوریتم ضرب هم‎نهشتی مونتگمری کانونیکال است، یک آلگوریتم تبدیل کد جدید ارائه شده‎است. این آلگوریتم تبدیل کد جدید که در این رساله compact sd (signed-digit) نامیده شده‎است، بهبود یافته آلگوریتم تبدیل کد csw می‎باشد. ضمن اثبات ویژگی‎های آلگوریتم تبدیل کد compact sd توسط برنامه نوشته شده در visual c++ و به کمک برنامه mathic [kes99]، از این ویژگی‎ها برای بهبود عملیات ضرب هم‎نهشتی استفاده‎ شده‎است. با اعمال آلگوریتم تبدیل کد compact sd روی مضروب‎فیه، این ورودی به مجموعه‎ای از بخش‎ها تبدیل می‎شود که هر بخش شامل تعدادی صفر متوالی و یک رقم غیرصفر (1 یا 1-) در با ارزش‎ترین مکان می‎باشد. بنابراین در نحوه نمایش مضروب‎فیه تنها تعداد صفر متوالی و علامت رقم غیرصفر نمایش داده می‎شود. با اعمال این نحوه نمایش روی مضروب‎فیه در آلگوریتم ضرب هم‎نهشتی مونتگمری در هر پالس ساعت تنها یک عملیات ضرب باینری (به خاطر رقم غیرصفر 1 یا 1- در با‎‎ ارزش‎ترین مکان هر بخش) و یک عملیات شیفت چند بیتی (متناسب با تعداد صفرهای موجود در هر رقم) مورد نیاز می‎باشد. استفاده از آلگوریتم ضرب هم‎نهشتی مونتگمری منعطف نه تنها باعث کاهش تعداد پالس ساعت مورد نیاز برای انجام عملیات ضرب هم‎نهشتی می‎شود، بلکه باعث ساده شدن عملیات ضرب‎جزئی نیز می‎گردد. آلگوریتم ضرب هم‎نهشتی مونتگمری منعطف قادر است بدون هزینه اضافی، محاسبات در مبناهای مختلف (کمتر از حداکثر مبنای انتخاب شده) را نیز انجام دهد. برنامه پیاده‎سازی سخت‎افزاری به زبان vhdl نوشته شده و توسط modelsim se 10. c شبیه‎سازی شده و به کمک xilinx ise 14.1 سنتز شده و بر روی بورد xilinx virtex6 series fpga xc6vlx75t -2ff484 و xilinx virtex5 series fpga xc5vlx20t -2ff323 پیاده‎سازی شده‎است. علاوه براین تاثیر اعمال آلگوریتم ضرب هم‎نهشتی مونتگمری منعطف در آلگوریتم توان‎رسانی هم‎نهشتی نیز مورد بررسی قرار گرفته‎است در سیستم رمزنگاری خم بیضوی نیز نحوه نمایش اسکالر در عملیات ضرب اسکالر تاثیر زیادی دارد. بنابراین آلگوریتم تبدیل کد ccs که بهبود یافته آلگوریتم تبدیل کد csw می‎باشد، روی آلگوریتم ضرب اسکالر اعمال شده‎است. با اعمال آلگوریتم تبدیل کد ccs، اسکالر به مجموعه‎ای از رقم‎های صفر و غیرصفر تبدیل می‎شود. در این رساله با استفاده از زنجیره مارکف ویژگی‎های آلگوریتم تبدیل کد ccs اثبات شده‎است و از آن‎ها برای بهبود سرعت عملیات ضرب اسکالر استفاده شده‎است. استفاده از آلگوریتم ضرب اسکالر جدید که در این رساله آلگوریتم ضرب اسکالرccs نامیده شده‎است، باعث کاهش تعداد عملیات جمع/تفریق نقطه‎ای مورد نیاز به میزان قابل توجهی می‎گردد. همچنین کاربرد آلگوریتم ضرب اسکالر ccs در شبکه‎های اسکادا مورد بررسی قرار گرفته‎است. تحلیل‎های انجام شده نشان می‎دهد که استفاده از ضرب اسکالر ccs باعث کاهش تعداد پالس ساعت و تعداد عملیات جمع/تفریق نقطه‎ای مورد نیاز در سیستم اسکادا می‎گردد.

این پایان نامه به بررسی و آنالیز مشخصات ترانزیستورهای اثر میدان فلز-نیمه هادی و استفاده از تکنولوژی سیلسیم روی عایق بر روی آن می پردازد و در این راستا سه ساختار نوین ارائه می شود.با توجه به اهمیت ترانزیستورهای قدرت و کاربرد گسترده آن ها در علوم مختلف در ساختارهای ارائه شده سعی بر این است که تا حد ممکن مشخصات توانی و فرکانسی را بطور همزمان افزایش دهیم. در ساختار پیشنهادی اول یکsoi mesfetبا خازن گیت اصلاح شدهاز جنس سیلیسیم مورد مطالعه قرار گرفته است که در آن از یک تکه اکسید اضافی به عنوان مانع در کانال زیر گیت نزدیک درین برای بهبود مشخصات توانی و فرکانسیاستفاده شده است.در ساختار بهینه سازی بعدی از یک تکه فلز شناور در ترانزیستور دو گودی فرو رفته برای پراکنده کردن خطوط میدان الکتریکی استفاده شده است که باعث بهبود ولتاژ شکست ،جریان درین و در نتیجه بهبود مشخصات توانی شده است. همچنین به دلیل کاهش خازن های کانال مشخصات فرکانسی از جمله فرکانس قطع، ماکزیمم فرکانس نوسان،نویز، و ماکزیمم بهره قابل دسترسی نیز بهبود یافته است. در ساختار سومsoi mesfet با اکسید l-شکل ارائه می شود که این ساختار عمدتاً باعث بهبود ولتاژ شکست که یکی از مهم ترین اشکالات افزاره های ساخته شده بر روی تکنولوژیsoiمی باشد، می شود.همچنین به دلیل افزایش پهنای کانال و در نتیجه افزایش جریان درین،ماکزیمم توان خروجی در آن بهبود قابل توجهی داشته است. در نهایت soi mesfetباناحیه ی تخلیه ی اصلاح شده توسط گیت سه گودی ارائه می شودو مشخصات dcو فرکانسی آن مورد تحلیل قرار می گیرد.

هر منطقه باتوجه به پتانسیل ها وامکانات موجود خود می تواند از طرق مختلف در محور توسعه منطقه ای قرار گیرد وبا توسعه در یک بخش ، زمینه توسعه سایر بخشها را نیز فراهم سازد.با توجه به نقش اقتصاد در توسعه منطقه ای وبا توجه به هدف عمده گردشگری که تولید درآمد وجذب سرمایه برای منطقه است.نقش راهبردی وکلیدی گردشگری در توسعه پایدار منطقه ای نمایان می گردد.در این تحقیق ، با تاکید بر جاذبه های گردشگری منطقه کندوان استان آذربایجان شرقی سعی شد ضمن شناسایی پتانسیل ونقاط قوت گردشگری منطقه و مطالعه نقاط ضعف و نارساییهای موجود ، از طریق ارائه یک برنامه ریزی استراتژیک وبا استفاده از تکنیک سوات راهبرد مناسبی برای توسعه گردشگری در این منطقه ارائه شود. پژوهش حاضراز نوع کاربردی و روش انجام آن تحلیلی – توصیفی ا ست . در جمع آوری داده ها از روش اسنادی و میدانی (پرسشنامه ) استفاده شده است .جامعه آماری پژوهش، شامل دو گروه سرپرستان خانوار ساکن در منطقه گردشگری کندوان و مسئولان مرتبط با امورات گردشگری در این منطقه می باشند. تلاش این تحقیق بر اساس رسیدن به یک پاسخ مناسب بر این سئوال می باشد که آیا گسترش توریسم در منطقه گردشگری کندوان منجر به ایجاد توسعه در بخش اقتصادی نواحی روستائی این منطقه شده است ؟ و الگو و برنامه راهبردی مناسب گسترش توریسم جهت دستیابی به توسعه اقتصادی منطقه گردشگری کندوان کدام است ؟.شاخصهای تحقیق از نوع اقتصادی بوده وشامل متغیرهای اشتغال، درآمد و قیمت زمین می باشد که نتیجه حاصل در هریک بخش متفاوت بوده و بطوری که با توجه به تعداد شاغلین در بخش شغلهای مرتبط با گردشگری تعداد 7 شغل برای ساکنین محلی از تعداد 139 نفر مورد تحقیق، و تعداد 3 نفر از 25 نفر مسئولان مرتبط با بخش گردشگری بومی خود منطقه مورد مطالعه بودند و هیچ زنی از ساکنین محلی نیز در ارتباط با مشاغل گردشگری فعالیت ندارد. که در مقایسه چنین به نظر می رسد که در بخش اشتغال سرمایه گذاری های انجام گرفته عملا کارایی لازم را نداشته است.و این امرضرورت برنامه ریزی درست و مناسب را بیش از پیش مشخص می کند.

چکیده در این پایان نامه، پیاده سازی سخت افزاری سیستم رمزنگاری منحنی بیضوی، در میدان های محدود اعداد اول انجام شده است.ضرب اسکالر زمانبرترین و مهم ترین عملیات در سیستم رمزنگاری منحنی بیضوی می باشد که، برای انجام ضرب اسکالر، از الگوریتم ضرب اسکالر باینری استفاده شده است.برای نمایش نقاط روی منحنی بیضوی،از بین دستگاه های مختصات مختلف، از دستگاه مختصات ژاکوبین استفاده کردیم که هزینه عملیات کمتری دارد و از عملیات معکوس میدانی که از عملیات پیچیده و پرهزینه می باشد اجتناب شده است. در این پایان نامه برای انجام عملیات جمع نقطه ای و دو برابر کردن نقطه ای از عملیات در حوزه میدان اعداد اول استفاده شده است که شامل عملیات جمع و تفریق میدان، ضرب میدان و ... می باشد. الگوریتم های انتخابی برای پیاده سازی سخت افزاری سیستم منحنی بیضوی، به زبان vhdl به صورت ساختاری نوشته شده و قابل سنتز می باشد و قابلیت پیاده سازی روی fpgaرا دارند. هم چنین ما از نرم افزارmodelsim se 10.c برای شبیه سازی کدها استفاده کردیم. عملیات ضرب میدان ازجمله مهمترین عملیات در حوزه میدان می باشد که پیاده سازی بهینه آن مدنظر می باشد. ازالگوریتم ضرب مونتگمری پیمانه ای به دلیل پیاده سازی سخت افزاری راحت و سرعت بیشتر، استفاده کردیم.برای محاسبه معکوس پیمانه در الگوریتم ضرب مونتگمری مبنای بالا یک روشی پیشنهاد دادیم، که باعث ساده سازی محاسبات می شود، و زمان اجرای عملیات کاهش می یابدو باعث افزایش سرعت می شود. در این پایان نامه به بررسی الگوریتم ضرب پیمانه ای مونتگمری منعطف پرداخته شد، و از روش پیشنهادی برای محاسبه خارج قسمت ضرب پیمانه ای مونتگمری منعطف استفاده کردیم که باعث کاهش پیچیدگی و زمان اجرایی شد. کلمات کلیدی: سیستم رمزنگاری منحنی بیضوی، میدان محدود عداد اول، ضرب اسکالر،جمع نقطه ای،دو برابر کردن نقطه ای

این پایان نامه پیاده سازی سخت افزاری سیستم رمزنگاری منحنی بیضوی در میدان باینری را بیان می کند.با توجه به بررسی مقالات متعدد در مورد الگوریتم های پیاده سازی ضرب اسکالر و قسمت های مختلف آن, از الگوریتم ضرب اسکالر مونتگمری برای اجرای ضرب اسکالر استفاده شده است.از آنجا که عملیات های میدانی ازجمله عملیات های مهم می باشند,برای اجرای آن ها از الگوریتم های بهینه استفاده شده است.دراین پایان نامه از نمایش مختصات تصویری استفاده کردیم ,زیرا با انتخاب این دستگاه مختصات, نیازی به استفاده از عملیات معکوس میدانی که یکی از پرهزینه ترین عملیات می باشد نیست. الگوریتم های انتخابی برای پیاده سازی سخت افزاری دراین پایان نامه به صورت برنامه به زبان vhdlنوشته شده و توسط نرم افزار modelsim se 10.c شبیه سازی شده اند. همچنین, این کدهای نوشته شده برای پیاده سازی ضرب اسکالر به صورت ساختاری نوشته شده و قابل سنتز می باشند و قابلیت پیاده سازی بررویfpgaرا دارند.

این پایان نامه به بررسی و شبیه سازی ترانزیستورهای نانولوله کربنی و ارائه سه ساختار جدید برای آنها می¬پردازد. با توجه به اهمیت کوچک شدن ترانزیستورها، در ساختارهای ارائه شده سعی کرده¬ایم که اثرات زیان بخش کانال کوتاه را کاهش دهیم. ترانزیستورهای نانولوله جدید پیشنهاد شده در این پایان نامه عبارتند از: 1- ترانزیستور نانولوله کربن با گیت دوقلو، 2- ترانزیستور اثر میدان نانولوله کربن با دوپینگ پله¬ای در ناحیه کانال، 3- ترانزیستور نانولوله کربن با دوپینگ نواری در کانال سپس هر کدام از این ساختارها را از لحاظ جریان نشتی، نسبت جریان روشن به خاموش، هدایت خروجی، نوسانات زیر آستانه و اثرات کانال کوتاه و همچنین از نظر سرعت و توان اتلافی بررسی می¬کنیم. نتایج شبیه سازی به ما نشان می¬دهد که در مقایسه¬های انجام شده هر کدام از این ساختارها مشخصات بهتری نسبت به ترانزیستورهای میدانی نانولوله کربن معمولی دارا می¬باشند. علاوه بر این، چند نمونه از ساختارهای ارائه شده بدین منظور مورد مطالعه قرار گرفته است. شبیه سازی¬ها در این پایان نامه با استفاده از تابع گرین نامتعادل انجام شده است. این روش، توانایی در نظر گرفتن محدودیت¬های مکانیک کوانتومی را دارا است.

در این پایان نامه، پیاده سازی سخت افزاری سیستم رمزنگاری منحنی بیضوی، در میدان های محدود اعداد اول انجام شده است.ضرب اسکالر زمانبرترین و مهم ترین عملیات در سیستم رمزنگاری منحنی بیضوی می باشد که، برای انجام ضرب اسکالر، از الگوریتم ضرب اسکالر باینری استفاده شده است.برای نمایش نقاط روی منحنی بیضوی،از بین دستگاه های مختصات مختلف، از دستگاه مختصات ژاکوبین استفاده کردیم که هزینه عملیات کمتری دارد و از عملیات معکوس میدانی که از عملیات پیچیده و پرهزینه می باشد اجتناب شده است. در این پایان نامه برای انجام عملیات جمع نقطه ای و دو برابر کردن نقطه ای از عملیات در حوزه میدان اعداد اول استفاده شده است که شامل عملیات جمع و تفریق میدان، ضرب میدان و ... می باشد. الگوریتم های انتخابی برای پیاده سازی سخت افزاری سیستم منحنی بیضوی، به زبان vhdl به صورت ساختاری نوشته شده و قابل سنتز می باشد و قابلیت پیاده سازی روی fpgaرا دارند. هم چنین ما از نرم افزارmodelsim se 10.c برای شبیه سازی کدها استفاده کردیم. عملیات ضرب میدان ازجمله مهمترین عملیات در حوزه میدان می باشد که پیاده سازی بهینه آن مدنظر می باشد. ازالگوریتم ضرب مونتگمری پیمانه ای به دلیل پیاده سازی سخت افزاری راحت و سرعت بیشتر، استفاده کردیم.برای محاسبه معکوس پیمانه در الگوریتم ضرب مونتگمری مبنای بالا یک روشی پیشنهاد دادیم، که باعث ساده سازی محاسبات می شود، و زمان اجرای عملیات کاهش می یابدو باعث افزایش سرعت می شود. در این پایان نامه به بررسی الگوریتم ضرب پیمانه ای مونتگمری منعطف پرداخته شد، و از روش پیشنهادی برای محاسبه خارج قسمت ضرب پیمانه ای مونتگمری منعطف استفاده کردیم که باعث کاهش پیچیدگی و زمان اجرایی شد[rez13]. کلمات کلیدی: سیستم رمزنگاری منحنی بیضوی، میدان محدود عداد اول، ضرب اسکالر،جمع نقطه ای،دو برابر کردن نقطه ای

در این پایان نامه سیستم رمزنگاری ecc که یکی از پروتکل های جدید و بحث برانگیز رمزنگاری است را مورد بررسی قرار گرفته است.

رمزنگاری منحنی بیضوی، دسته ای از سیستم های رمزنگاری کلید عمومی است که به دلیل طول کلید کوتاه تر نسبت به سایر سیستم های رمزنگاری کلید عمومی، مورد توجه قرارگرفته است. عملیات پایه ای در رمزنگاری منحنی بیضوی، ضرب اسکالر می باشد. این عملیات در سطح میدان محدود توسط عملیات های ضرب، جمع، مجذور و معکوس میدان محدود انجام می گیرد. از آن جایی که عملیات ضرب میدان محدود بیش ترین زمان را در اجرای ضرب اسکالر به خود اختصاص می دهد، با بهبود اجرای آن می توان اجرای رمزنگاری منحنی بیضوی را بهبود بخشید. درمیان الگوریتم های ضرب میدان محدود، الگوریتم های ضرب مونتگمری منعطف بالاوزن و پایین وزن زمان اجرای مناسبی را ارائه می دهند. در این پایان نامه با استفاده از دو روش سعی شده است تا مسیر بحرانی مدار ضرب مونتگمری منعطف کاهش یابد. در روش اول با موازی سازی مدار محاسبه q_i و جمع کننده مرتبط با x_i y فرکانس کاری مدار به میزان %16 افزایش یافته است. در روش دوم (s_(i+1 با استفاده از (q_(i-1 محاسبه می شود. درنتیجه مدار محاسبه q_i m، با مدار محاسبه (s_(i+1 موازی می شود. هم چنین در این روش با تغییر جدول محاسبه q_i m، جمع کننده مورد نیاز در مدار شیفت دهنده حذف شده است. براساس نتایج پیاده سازی، دراین حالت فرکانس کاری مدار به میزان %78 افزایش یافته است. هم چنین در این پایان نامه روشی برای محاسبه q_i در ضرب مونتگمری منعطف پایین وزن ارائه شده است. دراین روش، محاسبه q_i با تأخیری برابر با محاسبه q_i در ضرب مونتگمری مبنای بالا و بدون نیاز به پیش محاسبهmانجام می گیرد.