DERS TANITIM ve UYGULAMA BİLGİLERİ

Dersin Adı Kodu Yarıyıl T+U+L (saat/hafta) Türü (Z / S) Yerel Kredi AKTS
Nano-Bilgisayarların Tasarımı CMPE 417 Güz 03+00+00 Seçmeli 3 5
Akademik Birim: Mühendislik ve Doğa Bilimleri / Bilgisayar Mühendisliği
Öğrenim Türü: Örgün Eğitim
Ön Koşullar Yok
Öğrenim Dili: İngilizce
Dersin Düzeyi: Lisans
Dersin Koordinatörü: - -
Dersin Amacı: Tersinir lojik ve Quantum Dot Hücresel Otomatlar (Quantum-dot Cellular Automata - QCA) gibi yenilikçi teknolojiler kullanarak temel mantık kapıları ve devreleri tasarlamak. Hata toleransı ve hata olasılığı dahil olmak üzere nano ölçekli bilgi işlemin sunduğu zorlukları ve fırsatları analiz etmek. Kuantum devrelerini analiz etmek ve simülasyonlarını gerçekleştirmek için endüstri standardı QCADesigner aracını kullanmak
Dersin İçeriği: Tersinir lojik prensiplerini kullanarak temel lojik kapıları tasarlamak ve daha karmaşık devrelerin sentezini yapabilmek. Ayrıca, hesaplama için devrim niteliğinde bir nanoteknoloji olan QCA'yı öğrenmek. QCA hücrelerini kullanarak AND, OR ve NOT gibi temel lojik kapılarının tasarımını gerçekleştirmek ve toplayıcı, kod çözücü, çoklayıcı vb. gibi daha karmaşık devreler oluşturmak.
Dersin Öğrenme Çıktıları (ÖÇ):
  • 1- Bu dersi tamamlayan öğrenciler, QCA teknolojisini kullanarak nano ölçekli hesaplama devrelerini tasarlayıp analiz edebilecek ve bunların sunduğu zorlukları ve fırsatları anlayabileceklerdir.
  • 2- Verimli devre tasarımı için geri dönüşümlü mantık ilkelerini uygulayabilecek ve gelecekteki hesaplamalar için alternatif nanoteknolojileri keşfedebileceklerdir.
  • 3- Öğrenciler ayrıca endüstri standardı simülasyon araçlarıyla uygulamalı deneyim kazanacak ve bağımsız projeler ve sunumlar aracılığıyla araştırma ve iletişim becerileri geliştireceklerdir.
Dersin Öğrenme Yöntem ve Teknikleri Ders notları, sunumlar, konuyla ilgili akademik makaleler


HAFTALIK PROGRAM

HaftaKonularÖn Hazırlık
1 Bilgisayarların Tarihi ve Nanoteknoloji Bilgisayarların Geleceği Ders notları, sunumlar, konuyla ilgili akademik makaleler
2 Nanoteknolojiye Giriş Ders notları, sunumlar, konuyla ilgili akademik makaleler
3 Nano Ölçekli Devreler Ders notları, sunumlar, konuyla ilgili akademik makaleler
4 Tersinir Lojik Ders notları, sunumlar, konuyla ilgili akademik makaleler
5 Tersinir Lojik kullanarak Devre Tasarımı Ders notları, sunumlar, konuyla ilgili akademik makaleler
6 Quantum Dot Hücresel Otomatlar Ders notları, sunumlar, konuyla ilgili akademik makaleler
7 Midterm Ders notları, sunumlar, konuyla ilgili akademik makaleler
8 QCA teknolojisini kullanarak Nano Ölçekli Temel Kapılar Tasarlama Ders notları, sunumlar, konuyla ilgili akademik makaleler
9 QCA teknolojisini kullanarak Nano Ölçekli Devreler Tasarlama Ders notları, sunumlar, konuyla ilgili akademik makaleler
10 QCA teknolojisinde hata toleransı Ders notları, sunumlar, konuyla ilgili akademik makaleler
11 QCA teknolojisinde hata olasılığı Ders notları, sunumlar, konuyla ilgili akademik makaleler
12 QCADesigner kullanarak geri tersinir devreler tasarlama Ders notları, sunumlar, konuyla ilgili akademik makaleler
13 Silicon Atomic Dangling Bond Logic Ders notları, sunumlar, konuyla ilgili akademik makaleler
14 Sunum Ders notları, sunumlar, konuyla ilgili akademik makaleler


ZORUNLU ve ÖNERİLEN OKUMALAR

Sasamal, T. N., Singh, A. K., & Mohan, A. (2020). Quantum-dot cellular automata based digital logic circuits: a design perspective.
Taha, S. M. R. (2016). Reversible logic synthesis methodologies with application to quantum computing (Vol. 37). Switzerland: Springer.
Abdessaied, N., & Drechsler, R. (2016). Reversible and quantum circuits. Optimization and Complexity Analysis. Springer, Cham.


DİĞER KAYNAKLAR



DEĞERLENDİRME SİSTEMİ

Yarıyıl İçi ÇalışmalarıSayıKatkı Payı (%)
Sunum/Jüri - 20
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar 1 50
Final Sınavı 1 50
Total: 2 120


İŞ YÜKÜ HESAPLAMASI

EtkinliklerSayısıSüresi (saat)Toplam İş Yükü (saat)
Ders Saati14228
Uygulama14114
Sunum/Jüriye Hazırlık12525
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar13030
Final Sınavı13030
Toplam İş Yükü (saat):127


PROGRAM YETERLİLİKLERİ (PY) ve ÖĞRENME ÇIKTILARI (ÖÇ) İLİŞKİSİ

# PY1 PY2 PY3 PY4 PY5 PY6 PY7 PY8 PY9 PY10 PY11 PY12
OC1 3     3                
OC2     3 3 3              
OC3         3