Geri Dön

Feedback control of synaptically coupled Hodgkin-Huxley neurons

Sinaptik olarak kuple edilmiş Hodgkin-Huxley nöronlarının geri beslemeli denetimi

PDF İndir

  1. Tez No: 678050
  2. Yazar: ABOBAKAR ZARGOUN
  3. Danışmanlar: PROF. REŞAT ÖZGÜR DORUK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Atılım Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 79

Özet

Bir çift özdeş Hodgkin-Huxley nöron modeli, bir boşluk kavşağı (elektriksel sinaps) vasıtasıyla kuple edilmektedir. Bu nöronlar, harici bir akım tarafından uyarılırlar. Sistem doğrusal olmayan bir elektrik devresi, sinaptik boşluk ise bir elektriksel iletkenlik olarak modellenmektedir. Sistemin tamamı doğrusal olmayan çok girişli, çok çıkışlı (MIMO) bir yapı olarak karşımıza çıkar. Çatallanma teorisini ve MATLAB tabanlı MATCONT adlı paket yazılım kullanılmak suretiyle çatallanmaya yol açan nöron parametrelerini izlenmekte olup söz konusu koşullar belirlenerek kayıt altına alınmaktadır. Bu çalışmada küple edilmiş Hodgkin-Huxley modelinin parametreler, ve sinaptik iletkenliğin seçilen farklı değerleri için ayrı ayrı incelemeler yapılmıştır. Sinaptik iletkenliğin ve nöronların parametrelerinin değişik değerleri için çatallanmalar MATCONT kullanılarak incelenmiştir. Daha sonra, çatallanma olgusundan kaynaklı olduğu zar potansiyeli salınımlarını söndürmek için ikinci dereceden arındırma süzgeci tabanlı denetleyiciler kullanılmıştır. Bu denetleyici mevcut çatallanmaları kontrollü elektrik akımı uygulayarak denetim altına almaktadır. Döngünün tamamlanabilmesi için süzgeç çıkışının bir kazanç ile işlenmesi gerekmektedir. Bunun için izdüşümsel denetim yöntemi kullanılmaktadır. Bu yöntem tam durum geri beslemeli doğrusal karesel denetleyiciyi (LQR) süzgeç çıkışından geri besleme yaparak yaklaşık olarak elde etmeyi hedefler. Arındırma süzgeçleri yalnızca zar potansiyellerini işler ve izdüşümsel denetim süzgeç çıkışını bir kazanç yoluyla nörona bir akım enjeksiyonu olarak uygulanmasını sağlar.

Özet (Çeviri)

Through a gap junction (electrical synapse) a pair of identical Hodgkin-Huxley neuron models are coupled together. These neurons are excited by an external current. The system we have represented is a nonlinear electrical circuit and the gap is a synaptic conductance. The complete system is of nonlinear multi-input, multi-output (MIMO) type system. By using the MATLAB based software package called MATCONT and the bifurcation theory we tracked the neuron parameters that lead to bifurcation conditions. In addition, we studied the couple of the Hodgkin-Huxley model by selected different values of the synaptic conductance. For each value of the synaptic conductance we analyzed the bifurcations for the parameters of the neurons one-by-one using MATCONT. After that, we designed a controller to stabilize oscillation in the membrane potential caused by the change the parametersof the neurons. A washout filter controller of the second order type is used. This controller provides an electrical current injection to control the unwanted behaviour of the neurons due to parametric bifurcations. Linear Quadratic Regulator (LQR) supported by projective control theory, serves as the reference method in the design of the controller. The washout filter processes the membrane potentials only and projective control generates a gain to transform the filtered output to a current injection to the slave neuron.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    145026

    The significance and the contribution of 6+1 traits of writing to the success of the students in writing courses in English language teaching

    Yazmanın 6+1 özelliğinin İngilizce öğretiminde yazılı anlatım derslerindeki öğrenci başarısına katkısı ve önemi

    ÖZLEM YAZAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Eğitim ve ÖğretimGazi Üniversitesi

    İngiliz Dili Eğitimi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. PAŞA TEVFİK CEPHE

  2. Tez No

    397263

    Feedback control of nonlinear parabolic equations by finite determining parameters

    Sonlu sayıda belirleyici parametre ile doğrusal olmayan parabolik denklemlerin geri bildirim denetimi

    SERAP KURAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    MatematikKoç Üniversitesi

    Matematik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VARGA KALANTAROV

  3. Tez No

    793646

    Feedback motion control of an electric wheelchair

    Elektrikli tekerlekli sandalyenin geri beslemeli hareket kontrolü

    FURKAN CEMAL SAVAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TOLGAY KARA

  4. Tez No

    436537

    Elektromanyetik mikrorobotun görüntü geri beslemeli kontrolü

    Visual feedback control of electromagnetic microrobot

    MERT ŞENER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge Üniversitesi

    Mekatronik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AYSUN BALTACI

  5. Tez No

    363551

    Veri tabanı sanal sunucu makinası çoklu kaynaklarının geri besleme ile kontrolü

    Feedback control for multi-resource usage of virtualized database server

    ÖZGÜR ARMAĞAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN

Geri Dön