هر شی بسته به موقعیت اش نسبت به مشاهده کننده، آرایش منابع نوری و حضور اشیا دیگر می تواند بیشمار تصویر در شبکیه ایجاد کند. با وجود این تغییرات بسیار گسترده، مغز ما می تواند هزاران دسته شی متفاوت را به سرعت و بدون زحمت تشخیص دهد. به علاوه با وجود اینکه محیط اطراف ما به تدریج تغییر می کند، مغز ما به طور مداوم اطلاعات بینایی را در مورد تغییر فیزیکی اشیا با یکدیگر تلفیق کرده، یک نمایش به روز از اشیا حفظ کرده و به این ترتیب ناوردایی هویت شی را حفظ می کند. تحقیقات وسیع بیولوژیکی نشان داده اند که تشخیص اشیا در قشر مغز توسط مسیر شکمی بینایی انجام می گیرد که از قشر اصلی بینایی شروع شده و توسط مناطق فرابیناییِ v2 و v4 به قشر گیجگاهی تحتانی (it) می رسد. سیگنال بینایی سپس به قشر جلو-پیشانی می رسد که مسئول ارتباط ادراک، حافظه و عکس العمل است. با وجود حضور گسترده مسیرهای بازگشتی در تقریباً تمام مناطق قشری بینایی، از آنجایی که تولید پاسخ های انتخاب گر در سلول های it بسیار سریع صورت می گیرد و به تبع آن تشخیص و دسته بندی اشیا نیز بسیار سریع (ms ???) است، پیشنهاد شده است که پردازش اصلی اطلاعات در مسیرِ سلسه مراتبی پیش خور انجام می گیرد. در این پایان نامه ضمن معرفی مدل های تشخیص اشیا بر پایه ساختار پیش خورِ سلسله مراتب بیناییِ مغز، از یک مدل استاندارد برای بازتولید پاسخ نورون های it به تصاویر تغییر شکل یافته بین دو تصویرِ چهره استفاده می شود. سپس با اعمال یک دسته بندی کننده ی خطی روی نمایش it این تصاویر، آنها را به دو دسته ی دوست/غیر دوست طبقه بندی کرده و نتیجه را با آزمایش مشابهی روی انسان مقایسه می کنیم.

در این پایان نامه رفتار جریان - ولتاژ آرایه ای از اتصالات جوزفسون جفت شده مورد بررسی قرار گرفته است. مشخصه جریان - ولتاژ این سیستم در نقاط پایانی هر شاخه دارای منطقه ای است که به "منطقه شکست`` معروف است و نقطه شروع این ناحیه "نقطه شکست`` است. در این پایان نامه ساختار منطقه شکست مورد بررسی قرار گرفته و سازوکار فرآیند تشکیل بار الکتریکی روی لایه های ابررسانا پیدا شده است. برای مطالعه ساختار منطقه شکست چندین ابزار ریاضی از قبیل توابع همبستگی و خود همبستگی معرفی شده است. نشان داده شده است که این سیستم دارای ناحیه آشوبناک است و نمای لیاپانوف برای سیستمهایی با شرایط مرزی و پارامترهای متفاوت بدست آمده است.

در سه بخش از مغز پستانداران نرون هایی وجود دارند که به دلیل شکل هرمی جسم سلولی شان به نورون های هرمی معروفند.این نورون ها اتفاقا در جاهایی از مغز یافت می شوند که مربوط به پردازش های شناختی هستند. پایه های نورونی چنین پردازش هایی بسیار پیچیده هستند. مهم ترین ویژگی مغز پستانداران شکل پذیری قابل توجه آن است که مکانیزمی برای یادگیری و ذخیره ی اطلاعات حاصل شده است. سیناپس های بین نورون های هرمی با انواع نورون ها استعداد خاصی در شکل پذیری دارند. دلیل این ویژگی خاص نورون های هرمی هنوز ناشناخته است. در این پایان نامه ابتدا با معرفی یک نورون نوعی به ارایه ی اطلاعاتی در مورد نورون های هرمی خواهیم پرداخت. و بعد از توضیحاتی در مورد شکل پذیری سیناپسی با معرفی مدلی پدیده شناختی که در سال ???? توسط دو دانشمند علم اعصاب به نام های سودیکس و مارکرام ارتباط بین این دو موضوع را برقرار خواهیم کرد.

بخار اتم های روبیدیوم و سدیم دیده شد که در آن اتم ها در تله مغناطیسی محبوش می شوند و دمای آنها بطور قابل ملاحظه ای تا کسری از میکرو کلوین کاهش پیدا می کند. شواهد اولیه چگالش از اندازه گیری هایی بعد از خاموش شدن تله ناشی می شود. در این حالت اتم ها بسط پیدا می کنند و با روش عکس برداری های اپتیکی از چگالیده عکس می گیرند. وجود یک قله تیز در توزیع سرعت زیر دمای خاصی مشاهد شد که نشانه روشنی از چگالش بوز – اینشتین است. این سیستم ها بطور خاصی دارای یک تابع موج چگالیده ماکروسکوپی هستند که خواص استاتیک و دینامیک چگالیده را مشخص می کنند و در حد رقیق بودن گاز یا بخار اتم ها این تابع موج چگالیده در معادله غیر خطی شرودینگر که به معادله گروس – پیتایوسکی معروف است صدق می کنند. آزمایش های بعدی روی چگالیده های چرخشی انجام شد که در آن در ابتدا تعداد کمی گردابه و بعد شبکه های گردابی ای مشاهده شدند. همانند مورد ابر شاره هلیوم این گردابه ها دارای گردش کوانتیزه هستند که ناشی از تک مقداره بون تابع موج آنها و خاصیت کاملا کوانتمی سیستم است. در این پایان نامه مفاهیم آماری - ساختار اتمی –روش های به تله اندازی و شرمایش اتم ها – برهم کنش بین اتم ها در این گاز های رقیق – تئوری دینامیک چگالیده و توصیف حالت گردابی و روش تولید آنها در چگالیده های چرخشی مورد بررسی قرار می گیرد.