Designing a simulatable environment for genetic circuitbased receivers in molecular communications
Moleküler iletişimde genetik devre tabanlı alıcılar için simüle edilebilir ortam tasarlama
- Tez No: 883822
- Danışmanlar: PROF. DR. TUNA TUĞCU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
Doğadan ilham alarak, Moleküler İletişim (MC), geçtiğimiz on yılda, molekülleri bilgi taşıyıcıları olarak kullanan bir alan olarak ortaya çıkmıştır. Bu yaklaşım, geleneksel elektromanyetik yöntemlere göre gelişmiş biyouyumluluk sunmaktadır. MC'nin disiplinlerarası doğası ve bu alanda yapılan kapsamlı araştırmalar, özellikle tıbbi uygulamalar için potansiyelini vurgulamaktadır. Ancak, MC'nin doğuştan gelen stokastik yapısından kaynaklanan intersembol girişimi (ISI) ve düşük veri hızları gibi zorluklar devam etmektedir. Teorik çalışmalar yaygın olmasına rağmen, bu kavramları pratik uygulamalara taşımak önemli bir meydan okuma olmaya devam etmekte, teori ile gerçek dünya uygulamaları arasındaki boşluğu vurgulamaktadır. Disiplinlerarası bir yaklaşım benimseyen bu çalışma, gerçekçi bir ağ ortamı oluşturarak alandaki pratik zorlukları ele almak için sentetik biyoloji ve moleküler iletişimi entegre etmeyi araştırmaktadır. Bu tezde ISI problemini azaltmak için Pre-equalizer yöntemi kullanılmaktadır. Bu yaklaşım, sinyalin kuyruk etkisini dengelemek için etkileşen iki molekül türünden yararlanır. Parameter Finder adlı yeni bir program ile ince ayar yapılmakta, MOL-Eye diyagramı da moleküler iletişim sistemlerinin hassasiyetini ve etkinliğini artırmak için entegre edilmektedir. Bulgular, sistem modeli ile pre-equalizer yaklaşımının entegrasyonunun, pre-equalizer yönteminin biyolojik uygulamasında simülasyon parametrelerinin ince ayarını yapmak için Parameter Finder aracının kullanımıyla birlikte büyük fayda sağladığını göstermektedir. Ayrıca, MOL-Eye diyagramı, optimal parametrelerin seçimini geliştirmek için etkili bir araç olarak kanıtlanmış, moleküler sinyallerin performansının sağlam bir değerlendirmesini sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
Inspired by nature, Molecular Communications (MC) has emerged over the past decade as a field that utilizes molecules as information carriers. This approach offers enhanced biocompatibility compared to traditional electromagnetic methods. The interdisciplinary nature of MC and the extensive research conducted in this area underscore its potential, particularly for medical applications. Yet, challenges such as intersymbol interference (ISI) and lower data rates, stemming from the inherent stochastic nature of MC, persist. While theoretical studies abound, bridging these concepts to practical applications remains a significant challenge, emphasizing the gap between theory and real-world implementation. Adopting an interdisciplinary approach, this thesis explores the integration of synthetic biology and molecular communications to address practical challenges in the field generating a realistic network environment. To combat the challenge of ISI, the pre-equalizer method is employed. This approach uses two interacting molecule types to mitigate the signal's heavy-tail effect. The approach is fine-tuned by a novel framework Parameter Finder to adjust the parameters of the communication scenario and MOL-Eye diagram is also integrated to enhance the precision of the molecular communication system. The findings reveal that integrating the system model with the pre-equalizer approach, alongside the use of the Parameter Finder tool, is highly beneficial for fine-tuning simulation parameters in the biological implementation of the pre-equalizer method. Additionally, the MOL-Eye diagram proves to be an effective tool for enhancing the selection of optimal parameters, providing a robust assessment of the performance of molecular signals.
Benzer Tezler
- Hafif raylı sistemlerde lazerli engel algılayıcı sistem tasarımı
Designing a laser-based obstacle detection system for light rail transportation systems
SONAY GÖRGÜLÜ BALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT LÜY
DOÇ. DR. ERTUĞRUL ÇAM
- Designing a microgrid stabilizer using sliding mode controller
Kayan kipli denetleyici kullanarak mikro şebeke denetleyici tasarımı
HASAN MOUSAVİ SOMARİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VEYSEL MURAT İSTEMİHAN GENÇ
- Dijital dönüşüm ortamında yalın itfaiye sistemi tasarımı
Designing a lean firefighting system in the context of digital transformation
AYŞE ÜTÜK
Doktora
Türkçe
2024
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYRİ BARAÇLI
- Designing a monitoring system for photovoltaic applications utilizing Lora technology
Lora teknolojisi kullanılarak fotovoltaik uygulamalar için izleme sistemi tasarlanması
SAFAA THAMER HAWAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Gelişim ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERCAN AYKUT
- Yatan bireylerin vücut kitle indeksi sınıflandırması için makine öğrenmesi tabanlı telemetri enstrümantasyon sistemi tasarımı
Designing a telemetry instrumentation system using machine learning for classifying the body mass index of individuals in a lying position
ŞULE ZEYNEP AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURCU ERKMEN