ÖZETWEB-TABANLI NEUROCARDIOVASCULARSİMÜLASYONU İÇİN XML-TABANLI BİRÇERÇEVEİsmail UZUNElectrik-Elektronik Mühendisliği, Yüksek LisansTez Yöneticisi: Prof. Dr. Yusuf Ziya İDERAğustos 2004Neurocardivascular kontrol sisteminin matematiksel modellemesi venumerik simulasyonu, sistemin işleyişinin daha iyi anlaşılması ve sinirselbozuklukların teşhis edilmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Şu andaneurocardiovascular modellerin simulasyonu, uzaktan erişim ve bilgi paylaşımıgibi özelliklerden yoksun masaüstü uygulamaları ile gerçekleştirilmektedir.Son 20 yılda, web teknolojisinin profesyonel yaşam ve araştırma hayatınıniçine yerleşmesine rağmen, bu alanda web teknolojilerinin sunduğuolanaklardan yeterince yararlanılmamaktadır. Web teknolojisi kullanılarak,masaüstünden web'e geçiş, beraberinde global erişim, platform bağımsızlığı,bilgi paylaşımı ve kolay bakım gibi özellikler vaad etmektedir. Bu özelliklergözönüne alındığında, web-tabanlı simulasyona olanak sağlayan bir ortamaduyulan ihtiyaç daha açık görülmektedir.Bu tezde, neurocardiovascular modellerin web-tabanlı simulasyonunaolanak sağlayan XML-tabanlı bir ortam sunulmuş ve gerçekleştirilmiştir. Bubağlamda, neurocardiovascular modellerin yapısal olarak tanımlanmasınısağlayan bir XML tanımlama dili, Java tabanlı bir simulasyon paketi ve webvmimarisi oluşrumak üzere destekleyici uygulamalar geliştirilmiştir.Günümüzde, XML web üzerinden yapısal veri taşınmasında evrensel standarthalini almaktadır. Bu nedenle, neurocardiovascular model kümesininolabildiğince geniş bir kümesindeki modellerin tanımlanabilmesine olanaksağlayabilecek, genel bir tanımlama dili olan NeuroCardioVascular ModellemeDili (NCVML)'nin geliştirilmesinde XML'den yararlanıldı.Neurocardiovascular model tanımlarının NCVML ile kodlanmaları ve internetüzerinde bu formatta taşınmaları beklenmektedir. Java tabanlı simulasyonpaketi NCVJSim, kendine has bileşenler içeren bir kütüphane ile birsimulatör'den oluşmaktadır. Kütüphane, zamanla gelişebilecek şekildegenişleyebilir bir yapıdadır. Buna ek olarak, Java Dinamik Bağlama ve JavaReflection Mekanizmalari'ndan yararlanılarak, işletim aşamasında kullanıcıtarafından yazılmış Java sınıflarının işletime dahil edilmesi imkanıkazandırılmıştır. Son olarak, web tabanlı erişim ve web tabanlı işlem sağlamaküzere, Java Servlet teknolojisi ile HTML'den yararlanılmıştır.Sunulan bu çerçeve, tüm modellerin simulasyonuna yönelikgeliştirilmiş olup, belirli bir modelin gerçekleştirimi ile sınırlı değildir.Anahtar sözcükler: Web tabanlı simulasyon, XML, tanımlama diliNeurocardiovascular sistem, Neurocardiovascular model.vi

ABSTRACTXML-BASED FRAMEWORK FOR WEB-BASEDNEUROCARDIOVASCULAR SIMULATIONİsmail UZUNM.S. in Electrical and Electronics EngineeringSupervisor: Prof. Dr. Yusuf Ziya İDERAugust 2004Mathematical modeling and numerical simulation ofneurocardiovascular control system has played an important role in betterunderstanding of its function and diagnosis of neurological disorders. Currentsimulations of neurocardiovascular models are carried out using desktopapplications, which lack remote access and information sharing facilities.Although, web-technology has penetrated into all areas of research andprofessional life during the past two decades, opportunities provided by theweb technology has not been fully exploited in this area. Moving from desktopto web, utilizing web technology, promises global access, platformindependence, information sharing and easy maintainability features.Considering these features, the demand on a framework that enables web-based simulation of neurocardiovascular system models becomes moreobvious.iiiIn this thesis, we have proposed and implemented an XML-basedframework that enables web-based simulation of neurocardivascular models. Inthis context, we implemented an XML-based description language forstructured description of neurocardiovascular models, a Java-based simulatonpackage and supportive software to form a web-based architecture. XML isbecoming the universal standard for exchange of structured data over the web.Therefore, we make use of XML to propose the generic description languageNeuroCardioVascular Markup Language (NCVML), such that it supportsdescription of a wide range of model set. We expect neurocardiovascularmodel descriptions to be encoded in NCVML form and to be carried over theweb in this format. The java-based simulation package, NCVJSim, contains abuilt-in library with peculiar components and a simulator part. The librarycould be extended in time such that the library evolves in time. Additionally,making use of Java Dynamic Class Loading & Java Reflection Mechanisms,we implemented the feature of incorporating user implemented Java classesduring run-time. Finally, to achieve web-based access and computing, JavaServlet Technology and HTML are utilized.Our proposed framework is developed to serve all types of models,thus, it is not restricted to a particular mathematical neurocardiovascularmodel.Keywords: Web-based simulation, XML, description languageNeurocardiovascular system, Neurocardiovascular models.iv

251