автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Моделирование объектов на основе ретроспективной и экспертной информации в интегрированных системах проектирования и управления



Л \0~

На лрапах рукописи

ЗЕЛЕНИН Юрий Григорьевич

МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ НА ОСНОВЕ РЕТРОСПЕКТИВНОЙ И ЭКСПЕРТНОЙ ИНФОРМАЦИИ В ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ

Специальность 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования

05.13.09- Управление в биологических и медицинских системах (включая применение вычислительной техники)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

ВОРОНЕЖ-1998

Работа выполнена на кафедрах "Компьютеризация и управление в медицинских и педагогических системах" и "Системы автоматизированного проектирования и информационные системы" Воронежского государственного технического университета.

Научный консультант - Заслуженный деятель науки РФ, д-р техн. наук, проф. Фролов В.Н.

Официальные оппоненты: д-р техн. наук, проф. Зайцева Ж.Н.,

д-р техн. наук, проф. Муратов A.B., д-р техн. наук Добромыслов О М.

Ведущая организация — научно-исследовательский институт "Связи" (г.Воронеж)

Защита диссертации состоится "20" ноября 1998 г. в 14 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 063.81.02 при Воронежском государственном техническом университете по адресу: 394026 г. Воронеж, Московский проспект, 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан "20" октября 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Львович Я.Е.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из перспективных направлений развития-"САПР" изделий" электронной техники (ИЭТ) является создание интегрированных систем, позволяющих объединить в едином цикле все этапы маршрута проектирования. Информационное обеспечение таких систем строится с использованием адекватных моделей элементов ИЭТ, сформированных на основе экспериментальной информации о входных и выходных величинах этих элементов и включает п себя программно-технический комплекс для измерения параметров и идентификации математического описания. При этом появляется возможность построить модели компонентов узлов и блоков ИЭ'Г с учетом реальных статистических распределений, используя для этого данные, регистрируемые с помощью автоматизированных тестеров контроля, и организовать - на Этой основе качественное проектирование ИЭТ с использованием интегрированнйх САПР.

Появление новых технологий, в частности технологии, "интеграции на целой пластине" (ИЦП-технология), когда в едином технологическом цикле изготавливается изделие на пластине путем объединения системой многоуровневой металлизации годных кристаллов БИС различных типов, требует постоянного совершенствования методов, алгоритмов и процедур формирования моделей элементов узлов и блоков ИЭТ. ИЦП - технология предъявляет более жесткие требования к точности, адекватности и экономичности модели 1 в связи с необходимостью комплексной микроминиатюризации таких изделий, бездефективностыо их проектирования, обеспечением надежности и серийноспособности ИЦП ИЭТ. Вычислительные процедуры в интегрированной системе проектирования, управления и контроля базируются на использовании адекватных моделей ^библиотечных элементов, параметры которых функционально связаны с физико-топологическими и технологическими характеристиками компонентов ИЦП ИЭТ. Для автоматизации формирования моделей библиотечных элементов ИЦП ИЭТ необходимо разработать методы и алгоритмы обработки измерительной информации, оптимизации параметров моделей, параметрической идентификации моделей, рациональной организации технических средств измерений и проектирования библиотек функциональных элементов (ФЭ) ИЦП ИЭТ для интегрированной САПР.

Таким образом, актуальность темы заключается в" необходимости повышения адекватности, точности и экономичности моделей библиотечных элементов в интегрированной САПР за счет использования информации о них как об объектах автоматизированного контроля.

Тема диссертации разработана в соответствии с координационным планом совместных работ МЭП, АН СССР и Госкомобразования СССР (совместный приказ № 158 от 6.04.87) на 1985 - 1990 гг. и до 2000 г. "Создание и развитие УИ САПР и их подсистем в вузах" (задание 3.2.28); Программой САПР Минвуза РСФСР на 1985 - 90 гг. (приказ № 195 от 16.03.87) "Разработка подсистемы формирования моделей компонентов интегрированных схем САПР БИС и микропроцессоров" (задание 1.7.14); Межвузовской целевой НТП на 1987 - 1990 гг. и на период до 2000 г. "Повышение качества и надежности продукции, программного обеспечения ЭВМ и технических средств обучения" (приказ Минвуза РСФСР № 485 от 6.07.87), "Разработка методов оценки надежности, принятие проектных решений на основе экспертных систем" (задание 03.21); Комплексной программой ГК РСФСР по делам науки и высшей школы "Информатизация науки и образования РСФСР" (задание 2.2.1.1, 2.1.3.3), а также одним из основных научных направлений Воронежского государственного технического университета "Исследование и разработка САПР, роботов и ГАП".

Научная проблема. Повышение эффективности принятия

проектных и управленческих решений в интегрированных системах на основе

■ »

ретроспективной и экспертной информации.

Цель работы и задачи и с с л е д.о в а н и я. Целью диссертационной работы является разработка комплекса методов, моделей, алгоритмов и программных средств, позволяющих повысить эффективность автоматизированного формирования моделей изделий электронной техники, построения библиотек элементов на основе ретроспективной и экспертной информации в рамках интегрированной САПР, а также разработка подсистемы моделирования при управлении медицинскими, образовательными и информационными системами. Эта цель определяет следующие задачи исследования:

выбор путей повышения эффективности процесса формирования моделей объектов в интегрированных системах проектирования и управления;

проведение анализа основных функций подсистемы формирования моделей элементов;

разработка методов построения математических моделей (ММ) в САПР ИЭТ на основе рационального совмещения информации тестового контроля и экспертных данных;

построение алгоритмов автоматизированного формирования и оптимизации моделей библиотечных элементов в интегрированной системе проектирования ИЭТ;

разработка библиотек математических моделей элементов интегрированных систем;

построение алгоритмов процедура формирования ретроспективной и экспертной информации при построении моделей;

проведение рационального выбора библиотечных элементов и построение библиотеки моделей при проектировании ИЭТ;

разработка информационных и программных средств в подсистемы моделирования медицинскими, образовательными и информационными системами.

Методы исследования основываются на теории системного анализа, математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, экспертного анализа, оптимизации, а -также на новых информационных технологиях.

На защиту выносятся следующие основные . л :,аи у- н ы е положения. ,".!'•••' -

Методология построения математических моделей! а САПР ИЭТ, отличающаяся алгоритмическими приемами преобразования-матрицы данных в ортог ональную матрицу с дополнением экспертных данных.

Алгоритмические процедуры автоматизированного формирования математического описания моделей библиотечных элементов, обеспечивающих повышение точности, адекватности и экономичности моделей рационального выбора ядра плана активного эксперимента по тестовой информации и эффективных диалоговых процедур при ориентации на экспертные данные.

Формирование рационального состава библиотечных элементов в интегрированной САПР ИЭТ с помощью оптимизационной модели и алгоритма. -

Комплексирование технических и программных средств САПР позволяет реализовать процедуры построения моделей библиотечных элементов при проектировании ИЭТ.

Технология принятия решения при управлении процессом лечения позволяет одновременно использовать интуицию врача, его практический опыт и теоретическую подготовку, априорные знания с возможностями современной вычислительной техники.

Научная новизна работы состоит в следующем:. Ь Предложен метод построения ММ объектов САПР ИЭТ, отличающийся алгоритмическими приемами преобразования матрицы данных, полученных по результатам тестового контроля, в ортогональную матрицу с дополнением экспертных данных.

2. Разработан алгоритм автоматизированного формирования математического описания моделей библиотечных элементов, обеспечивающих повышение адекватности, точности и экономичности моделей за счет рационального выбора ядра плана активного эксперимента по тестовой информации и эффективных диалоговых процедур при ориентации на экспертные данные.

3. Построены оптимизационная модель и алгоритм, позволяющие сформировать рациональный состав библиотечных элементов в интегрированной САПР ИЭТ.

4. Сформированы структурные схемы комплексирования технических и программных средств САПР, позволяющие реализовать процедуры построения моделей библиотечных элементов при проектировании ИЭТ.

5. Разработана человеко-машинная технология принятия решения при управлении процессом лечения, позволяющая одновременно использовать интуицию врача, его практический опыт и теоретическую подготовку, априорные знания с возможностями современной вычислительной техники.

6. Создана система автоматизированного прогнозирования лечебных мероприятий, выбора схем лечения из библиотеки типовых схем лечения и управления лечебным процессом, обеспечивающая интеграцию ретроспективной, текущей и экспертной информации: при принятии рациональных решений лечащим врачом.

Практическая ценность работы. Представленные в диссертации исследования являются результатом научной работы, проведенной в Воронежском государственном техническом университете в рамках хоздоговорных и госбюджетных научио-исследопательских работ по заказам МРП, МЭП, ГКВТИ, РОСКОМИНФОРМ, ВНИИПВТИ. Они нашли отражение в 12 отчетах по НИР, в 5. из которых автор был ответственным исполнителем.

В результате проведенных исследований разработано методическое, программное, математическое и информационное обеспечение интегрированной системы .проектирования, подсистемы моделирования при управлении медицинскими, образовательными и • информационными системами. Разработаны и реализованы оптимизационные модели и алгоритмы формирования моделей ИЭТ, что дает возможность в едином цикле проектирования, управления и контроля ИЭТ сформировать адекватные модели элементов БИС, библиотеку таких элементов, оптимизировать состав и количество библиотечных элементов, выбрать рациональный состав средств измерения и обработки результатов в интегрированной САПР.

Реализация и внедрение результатов работы. Предложенные методы, алгоритмы и оптимизационные модели формирования

описаний библиотечных элементов реализованы______в подсистеме

многокритериальной оптимизации элементов матриц КМОП-типа (МОЭМ-КМОП) интегрированной системы проектирования ИЦП-микроЭВМ, разрабатываемой в соответствии с планом проведения совместных работ МЭП, АН СССР и внедренной в научно-исследовательский институт электронной техники НПО "Элекгроника" (г. Воронеж) с экономическим эффектом 52000 рублей в 1990 г.,а в 1998 г. на Воронежскомзаводе полупроводниковых приборов проведена апробация, подтвердившая положительный эффект, связанный с сокращением трудоемкости проектирования 'и повышением выхода годных микросхем. Алгоритм комплексной инструме1гтальной диагностики внедрен в клиническую практику городской : клинической больницы "Электроника". Результаты работы внедрены в учебная .-процесс ВГТУ по курсу "Автоматизация проектирования ■ радиоэлектронных устройств". } ■

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих симпозиумах, конференциях, семинарах и совещаниях: на Всесоюзном научно-техническом симпозиуме "Надежность и качество в приборостроении и радиотехнике" (Ереван, 1986), научно-техническом семинаре "Унификация проектных решений и разработка программного обеспечения машинной графики" (Москва, 1987), Всесоюзной научно-технической конференции "Проблема создания и развития интегрированных автоматизированных систем в проектировании и производстве" (Таганрог, 1987), Всесоюзной научно-технической конференции "Интеграция учебного процесса в высшей школе на базе микропроцессорных вычислительных систем" (Воронеж, 1987), зональной научно-технической конференции "Автоматизация конструкторского проектирования РЭА и ЭВА" (Пенза, 1987, 1988), зональной научно-технической конференции "Методы прогнозирования надежности проектируемых РЭА и ЭВА" (Пенза, 1987), Республиканском семинаре "Машинные методы проектирования электронно-вычислительной аппаратуры" (Каунас, 1988), Всесоюзной школе-семинаре молодых ученых и специалистов "Актуальные проблемы создания интеллектуальных САПР РЭА и СБИС" (Гурзуф, 1989), Всесоюзном совещании-семинаре молодых ученых и специалистов "Разработка и оптимизация САПР и ГАП изделий электронной техники на базе высокопроизводительных мини- и микроЭВМ" (Воронеж, 1989), научно-технической конференции "Опыт и перспективы развития математического, программного и технического обеспечения САПР

прессостроения" (Воронеж, 1990), Всесоюзной школе-семинаре "Методы искусственного интеллекта в САПР" (Гурзуф-Воронеж, 1990), III Всесоюзной конференции "Динамика процессов и аппаратов химической технологии" (Воронеж, 1990), IX Всесоюзном симпозиуме "Эффективность, качество и надежность системы "Человек-техника" (Воронеж, 1990), Всесоюзном совещании-семинаре "Интерактивное программирование технических устройств и автоматизированных систем на персональных ЭВМ" (Воронеж, 1991), Международной конференции и школы молодых ученых и специалистов "САПР-92. Новые информационные технологии в науке, образовании и бизнесе" (Гурзуф-Воронеж, 1992), в программе и аннотации докладов международной школы "Проектирование автоматизированных систем контроля и управления сложными объектами" (Харьков-Туапсе, 1992), Российском совещании-семинаре "Оптимальное проектирование технологических устройств и автоматизированных систем" (Воронеж, 1992), Региональном совещании-семинаре длк руководящих работников и преподавателей вузов ЦЧР (Воронеж, 1992), Региональном совещании-семинаре "Опыт информатизации в промышленности" (Воронеж, 1993), Всероссийском совещании-семинаре "Математическое обеспечение высоких технологий в технике, образовании и медицине" (Воронеж, 1994, 1995), Ш Всероссийской научно-практической конференции "Управление и информатизация—94" (Н. Новгород, 1994), Всероссийском совещании-семинаре "Математическое обеспечение информационных технологий в технике, образовании и медицине" (Воронеж, 1997), Всероссийском совещании-семинаре "Высокие технологии в региональной информатике" (Воронеж, 1998).

Публикаций результатов работы. По теме диссертации опубликовано 46 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения и приложений, изложена на 292 страницах машинописного текста, содержит 33 рисунка, 21 таблицу. Список литературных источников включает 218 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, формулируется цель, научная новизна, практическая значимость полученных результатов, приводятся основные положения, выносимые на защиту, излагается краткое содержание глав диссертации.

В первой главе в концептуальном аспекте рассмофены особенности современных интегрированных систем проектирования и управления, а также обоснованы основные общесистемные требования к подсистемам моделирования ~ — ---'------------------- ------------------------

Современная концепция интегрированном САГИ', оашруюшаяся на системном подходе, включает два основных аспекта интеграции: комплексность и интегрированность. При этом необ\однмо обеспечить реализацию главного принципа, на котором башрукися пито рнрованные САПР- "'[единство информационном модели проема как системно-организующего факюра на всех этапах промесса проектирования-тгагомення изделия". Главным принципом построения ...шпефировшшои САПР (ИСАПР) является интеграция процессов проектирования (¡'управления на основе единой цифровой модели объекта. г. , л

При любом направлении решения задач интеграции центральное место занимает методология проектирования. ,'Г. "*

Анализ существующих ИСАПР, проблем интеграции, {[утей их решения привел к выводу о необходимости создания программво^методического комплекса под общим названием автоматизированная интегрированная технология проектирования (АИТП). Кроме того, рассматриваются вопросы эффективности проектирующих ИСАПР.

К основным составляющим АИТП относятся

1) задачи проектирования;

2) средства проектирования:

3) методология интеграции средств проектирования.

4) средства оценки эффективности;

5) описание технологии функционирования проектируемых ИСАПР

Любая информационная технология (в том числе и технология

проектирования) начиняется с декомпозиции цикла жизни объекта »ГПроцесса

проектирования

Поставлены задачи интенсификации экономическою' рашшня на основе комплексной автоматизации производства.-•••-• .применения роботизированных технологических комплексов и ' современной вычислительном техники. Эти задачи могут быть решены с помощью интегрированных автоматизированных систем управления (ИАСУ). ПАСУ в настоящее время рассматриваются не только как средства ускорения работ по новы тению эффективности производства и темпов роста производительности труда в электронной промышленности, но и как высокоэффективное средство по сокращению сроков освоения производства новых изделий электронной техники, соответствующих мировому уровню.

Создание ИАСУ связано, с одной стороны, с необходимостью декомпозиции системы управления на несколько относительно независимых подсистем меньшей сложности, а с другой стороны, с требованием обеспечения согласованного их функционирования для достижения общих целей управления.

Концепции построения ИАСУ в настоящее время интенсивно развиваются на основе научной методологии системного анализа, теории иерархических многоуровневых систем, теории искусственного интеллекта, методов исследования операций, математической логики, теории алгоритмов, языков представления данных, теории локальных вычислительных сетей на базе мини- и микроЭВМ и микропроцессоров.

Развитие основных средств САПР существенным образом связано с объектом проектирования. Появление новой элементной базы, современных технологий изготовления ИЭТ, увеличение степени интеграции элементов микросхем, новые конструктивные решения и материалы для создания ИЭТ требуют проведения постоянных исследований в области математического, программного, информационного, технического и других видов обеспечений САПР, а требование автоматизации сквозного процесса проектирования ИЭТ выдвигает на первый план проблему интеграции средств САПР для различных этапов проектирования ИЭТ в интегрированную систему' проектирования, управления и контроля, обеспечивающую проектирование изделий определенного класса в рамках оптимального маршрута.

Перечислим основные общесистемные требования к создаваемым подсистемам моделирования и рассмотрим возможные пути их реализации.

1. Системное единство. Принцип состоит в том, что при создании, функционировании и развитии САПР, ее подсистем и компонентов должна обеспечиваться целостность системы. Этот принцип реализуется в подсистеме формирования моделей компонентов (ПФМК) оперированием последней с данными о компонентах, образующих информационный поток. На верхнем уровне иерархии этот принцип обеспечивается тем, что ПФМК является составной частью любой САПР и неразрывно связана с другими составными частями системы (подсистемами моделирования).

2. Развитие. Этот принцип заключается в том, что любая подсистема, и САПР в целом, должна создаваться и функционировать с учетом пополнения, совершенствования и обновления. Развитие ПФМК может быть обеспечено модульным построением, иерархичностью и независимостью составных частей. Это позволяет легко учитывать появление новых элементов ИЭТ, изменение методов измерения и обработки параметров элементов ИЭТ,

разработку новых моделей элементов ИЭТ и новых прикладных программ бе! доработки управляющей программы подсистемы.

3. Совместимость. Языки, коды, символ!.!, информационные и технические характеристики структурных связей между подсистемами, средствами обеспечения и компонентами САШ' должны обеспечивай, совместное функционирование подсистем и сохранит!. 01 крыто струк!\ру системы в целом. Этот принцип может быть реализован в ПФМК использованием стандартных. совместимых между собой среде 1 в вычислительной техники и измерительных средств. организацией ншерфейсов Совместимость ПФМК с другими системами схемотехнического проектирования (ССП) достигается инвариантностью подсистемы к логической и физической организации базы данных моделей элементов (либо библиотеки параметров моделей) конкретной САПР ИЭТ.

4. Стандартизация. Суть принципа заключается в проведении унификации, типизации и стандартизации подсистем, инвариантных к проектируемым объектам, также в установлении правил с целью упорядочения деятельности в области создания и развития САПР. Принцип может быть реализован в разрабатываемой ПФМК за счет использования для нужд подсистемы стандартного оборудования либо создаваемого нестандартного оборудования, совместимого с широко используемыми техническими и программными средствами ССП.

Кроме того, при разработке подсистемы должен учитываться также и такой общесистемный принцип: подсистема должна вводиться в действие и функционировать независимо от других подсистем. Для реализации ною принципа ПФМК должна быть полностью автономной.

13 заключении формулируются цель и задачи исследования

Вторая глава посвящена алгоритмизации процедур формирования ретроспективной и экспертной информации при построении моделей. Для повышения работоспособности моделей предлагается использование тестовой и экспертной информации. При ном экспериментальные данные, полученные в результате пассивного эксперимента, используются для формирования плана активного эксперимента, а недостающие строки плана формируются на основе экспертной информации.

Алгоритм формирования плана активного эксперимента и формирование моделей компонентов САПР ИЦП ИЭТ включает' в себя следующие этапы:

1) статистическая обработка результатов пассивного эксперимента, кластерный анализ и выделение уровней плана активного эксперимента:

2) анализ полученных скшбцои и строк акшииот эксперимента, определение числа недостающих строк и столбцов:

3) формирование недостающих строк и столбцов плана активного эксперимента по экспертной информации. оценка коэффициентов воспроизводимости и дисперсии адекватности для экспертных и тестовых строк:

4) обработка плана активного эксперимента. формирование математической модели компонентов ИЦП ИЭТ, оценка адекватности модели и принятие решения.

Одной из особенностей математического моделирования в условиях применения ИЦП ИЭТ и микропроцессорного оборудования (МПО) является необходимость располагать помимо математических моделей технологических процессов моделями ИЭТ. МПО и их компонентов. Построение математических моделей в том и другом случае принципиально не отличается по своей методологии, однако в условиях применения микропроцессорного оборудования последнее предназначается для корректировки параметров математических моделей и переключения с одной модели на другую в гибком автоматизированном производстве (ГАП). Еше одним условием формализованного описания является ориентация алгоритмов построения моделей на автоматизированные методы обработки экспериментальной и ретроспективной информации с использованием программируемых средств МПО. Для оптимального функционирования микропроцессорного оборудования и обеспечения требуемых (желаемых) показателей технологического процесса требуется знание стшических и динамических моделей.

Изменение состояния технологического объекта во времени происходит под влиянием управляющих и возмущаюших воздействий, а также зависит от начальных условий и может быть адекватно представлено решением системы дифференциальных уравнений вида

г = /у у, и. ц);у( /„ ) = у„; и е U: ij ев. (I)

Если управляющие и возмущающие воздействия неизменны во времени, то управление состояний во времени можно получить из динамической модели объекта (I) путем приравнивания его вектора фазовой скорости нулю

у = /(у,и,7]) = 0;и = const;?] = cornt, (2)

где у - вектор состояния равновесия объекта.

Из (2) следует, что при заданных значениях управляющих н и возмущающих 77 воздействий объект характеризуется множеством состояний, одно или несколько из которых принимаются к управлению.

Статистическая модель объекта имеет вид----------------------------------------------------

у, =<р(и,Т]);и е.и;7] е#,•/' = 7,/н. (3)

В случае, если технический , объект имеет единое математическое описание (3) и единственную постановку задачи оптимального управления при всех условиях функционирования, применяется режим одноразовой идентификации, при котором процесс сбора информации имеет фиксированное окончание, а модель строится единственный раз после завершения экспериментов. Так как во многих случаях аналитически получить математические модели не всегда представляется возможным, то для получения математического описания технологических процессов применяют экспериментальные методы исследования, основанные на математической статистике, которая применяется для анализа эксперимента в тех случаях, когда результаты могут рассматриваться как случайные величины или процессы.

Несоответствие выдвинутого предположения о единственном математическом описании реальным особенностям технологического процесса приводит к снижению качества выпускаемой продукции и требует дополнительных затрат на перестройку системы управления. Экономические потери, связанные с неадекватным математическим описанием и алгоритмическим обеспечением задач оптимального управления, стремятся уменьшить путем проектирования и пуска системы управления на базе сравнительно "грубых" моделей, постепенно уточняя их и повышая качество управления за счет непрерывного пополнения экспериментальных данных. Такой путь оправдан, когда происходит непрерывное изменение параметров объекта, например, дрейф параметров, характеристики которых неизвестны. В случае, если математические модели, соответствующие определенным условиям, отличаются по структуре или дискретными значениями параметров, перестройка модели и алгоритмов требует набора новых, экспериментальных данных, а следовательно, в этот период имеются экономические потерн, связанные со снижением вероятности выхода годных изделий, кроме того, оптимальный уровень этого показателя может быть не достигнут и после завершения режима перестройки. Основным источником разнообразия математических моделей объектов, имеющих одинаковую физическую природу, один и тот же подвергаемый изменению в процессе их

функционирования исходным материал. является неоднородность, обусловленная различием объектов по структуре 5 и параметрам д, то есть исследуемый объект может выступать как обладающий одновременно различными характеристиками и структурой.

Основными задачами анализа технических процессов (объектов проектирования) является построение статических и динамических моделей. При идентификации статических и динамических характеристик в условиях неоднородностей используются следующие основные виды информации:

текущая, полученная непосредственно на объекте при проведении активного эксперимента, а также в результате наблюдения в режиме нормального функционирования объекта в некоторые моменты времени (1). Эта информация используется для построения мшсмашчсскпх моделей однородных компонентов, для определения параметров алгоритмов управления и отражает динамику изменения выходных переменных как реакцию на изменение управляющих воздействий:

архивная, которая представляет собой неупорядоченную априорную информацию, накопленную в результате эксплуатации объекта в режиме его нормального функционирования. Архивная информация применяется для получения статических моделей:

экспертная тесно связана с объективной и используется для идентификации статических характеристик объектов при отсутствии архивной и текущей информации, при построении приближенных математических моделей, для оценки результатов проектирования.

Экспериментальные исследования для моделирования компонентов ИЦП ИЭТ но тестовой информации позволяют строить математическое

описание по входным Л' = {л'у.л*1.....д*„} и выходным У={г,.>\.....V,,,}

параметрам

У, = /,(дг,.лг,.....л-„). / = 7'¡т (4)

с использованием множественного регрессионного анализа.

Статистическим материалом для получения выборочных оценок-коэффициентов регрессии могут служить экспериментальные данные, полученные на объекте исследования в режиме его нормальной эксплуатации, то есть данные пассивного эксперимента. Пассивный эксперимент основан на регистрации входных и выходных параметров, характеризующих объект исследования без вмешательства в эксперимент в процессе его проведения с применением математико-статистнческих методов только после окончания •эксперимента для обработки собранных экспериментальных данных.

Применение метода пассивного эксперимента более успешно, если при его проведении соблюдаются необходимые условия, к которым относятся такие как правильное определение времени регистрации данных, обеспечение

независимости соседних измерении и входных переменных друг от друга,-------

достаточный с точки зрения математической статистики объем экспериментальных данных.

Выбор структуры модели является наиболее неформалнзуемон процедурой, так как исследователь до начала эксперимента, как правило, не располагает необходимой априорной информацией.

Построение модели существенно упрощается, если в качестве ее составляющих используются полиномы, которые следует включать в уравнение регрессии. Модели полиномиального вида имеют преимущество в связи с тем, что с их помощью аналитическая функция (4) может быть описана достаточно точно. Однако при этом нужно иметь в виду, что с увеличением степени полинома весьма существенно возрастает число оцениваемых параметров модели, что влечет за собой увеличение объема эксперимента и затрат на его реализацию.

Прежде чем приступить к проведению эксперимента,' необходимо выделить наиболее существенные входные величины (факторы) из всей совокупности входных величин, оценить степень корреляции между ними и исключить из числа подлежащих регистрации те из них, которые сильно коррелированы с другим^. Выделение наиболее существенных входных переменных производят, например, методом априорного ранжирования.

Рациональное сочетание тестовой и экспертной информации для идентификации параметров моделей БЭ ИЭТ позволило провести оптимизацию процесса формирования моделей как набора человеко-машинных процедур построения моделей по характеристикам эффективности и надежности функционирования такой системы.

В третьей главе рассмотрены вопросы разработки библиотек математических моделей, формирования моделей библиотечных элементов, оптимизации количества и состава БЭ, оптимизации процесса формирования моделей компонентов матричных БИС в САПР ИЦП ИЭТ.

Информационное обеспечение современных САПР ИЦП ИЭТ строится на основе описания моделей компонентов, в качестве которых выступают отдельные интегральные транзисторы, логические элементы, типовые фрагменты БИС, в форме библиотек. При этом наиболее актуальной проблемой остается проблема формирования описания моделей этих компонентов на топологическом, схемотехническом и технологическом уровнях.

Для автоматизации процесса формирования описания моделей компонентов ИЦП ИЭТ в работе предлагается использовать данные экспериментальных исследований — измерений физико-топологических параметров, электрофизических и электрических параметров компонентов БИС — являющихся исходной информацией для построения статистических моделей этих компонентов, применяя при этом аппарат теории планирования эксперимента для обработки данных и формирования моделей. Однако статистические данные о параметрах компонентов ИЭТ, полученные в результате пассивного факторного эксперимента, не дают возможности исследования и построения адекватных моделей компонентов ИЭТ, так как не позволяют выявить функциональные зависимости выходных характеристик компонентов ИЭТ от физико-топологических параметров моделей.

Разработанное алгоритмическое обеспечение построения моделей компонентов ИЭТ включает в себя алгоритмы формирования описаний моделей на основе совмещения тестовой и экспертной информации при построении активного плана эксперимента. При этом отпадает необходимость целенаправленного варьирования параметрами технологических процессов изготовления компонентов ИЭТ, которое зачастую оказывается невозможным из—за технологических ограничений, появляется _ возможность использовать опыт и интуицию разработчика ИЭТ для формирования недостающих строк и столбцов матрицы планирования эксперимента, получить адекватное описание модели, не прибегая к дорогостоящему активному эксперименту.

Одной из важнейших задач при разработке интегрированной системы проектирования управления и контроля изделий электронной техники, изготовленных по технологии интеграции на целой пластине, является задача формализации построения моделей библиотечных элементов матричных БИС по экспериментальным и экспертным данным. Поскольку разработчики ИЦП ИЭТ предъявляют особые требования к самому базовому матричному кристаллу, необходимо разработать методы и средства оптимизации электрических характеристик ячеек БМК, изготовленных по КМОП технологии, в зависимости от геометрических размеров.

Особенность задачи состоит в том, что оптимизационная модель ячейки КМОП БМК является многокритериальной и многопараметрической, используемые критерии оптимизации противоречивы (минимизация времени переключения элементов при одновременной минимизации потребляемой мощности и помехоустойчивости) и существуют жесткие ограничения по технологии на минимальные размеры областей МОП-транзисторов.

На рис. 1 представлена упрощенная топология ячейки КМОП БМК, содержащей по два р-канала и п-канапа транзистора с поликремниевыми затворами (соответственно транзисторы Т1, Т2 с р—каналом, а ТЗ, Т4 с п-каналом).

Математическая модель

представляет собой функциональные

,01

зависимости задержек переключения 'з

и ¿з , потребляемой мощности Рд от конструктивно—топологических параметров:

Т1

Т2

W:

1зи

4±зс

ТЗ

Хо

Sx Sbh

J4

Рис. 1. Топология ячейки КМОП БМК

h ~ f\ С^о , S3C, S3II, l3U, l3C )

h ~ fi{X<i>L,W ,S 3C ,S3u ,1ЗИ ,l3C} ' ^

Рд = Jw ^зс )

где Xg - толщина окисла под затвором, L - длина канала, W - ширина канала, SJC, Svl - площадь областей стоков и истоков, /„,, - длина перекрытий.

Для получения функциональных зависимостей (5), представляющих собой регрессионные уравнения с соответствующими коэффициентами, можно использовать статистические данные, полученные в результате экспериментальных исследований партий БМК на различных пластинах при номинальных технологических режимах, то есть данные пассивного эксперимента. При этом более эффективное и точное описание зависимостей (5) можно было бы достичь, используя активный эксперимент (целенаправленно изменяя технологические значения геометрических параметров ячейки КМОП БМК). Однако геометрические размеры ячеек КМОП БМК жестко детерминированы параметрами технологического процесса и их разброс определяется лишь погрешностями задания режимов технологического оборудования, то есть в процессе производства КМОП БМК мы имеем статические зависимости параметров ячеек, определяемые влиянием множества случайных факторов.

Для повышения работоспособности модели предлагается использование тестовой и экспертной информации о геометрических размерах ячейки КМОП БМК. При этом экспериментальные данные, полученные в результате пассивного эксперимента, используются для формирования плана активного эксперимента, а недостающие строки плана формируются на основе экспертной информации. В отличие от пассивного, неуправляемого эксперимента, активный эксперимент предлагает возможность активного воздействия на исследуемый объект. При активном эксперименте можно оценить дисперсию ошибки, строго проверить адекватность модели и принять необходимые меры для выполнения условий, необходимых для применения метода множественного регрессионного анализа, используемого для обработки результатов эксперимента.

По результатам активного эксперимента, обработанным методами регрессионного анализа при выполнении необходимых его предпосылок, получают, как и при пассивном" эксперименте, полиномиальную математическую модель вида (5).

Экспертная информация — метод направленного опроса специалистов, рекомендуется применять для построения математических моделей при отсутствии возможности постановки активного эксперимента и недостаточной архивной информации для предварительного определения структуры модели и оценки степени влияния и направления эффекта входных переменных, для восполнения недостающей априорной информации. Предлагаемый метод позволяет объективным образом обработать субъективные оценки экспертов о состоянии сложного объекта при определенной ситуации, выраженной в количественной мере.

Алгоритм формирования плана активного эксперимента представлен на рис. 2. Для реализации каждого этапа алгоритма предложены вычислительные процедуры.

1.Выделение уровней плана активного эксперимента по значениям входных величин = л для А'-го тестового воздействия ^ =

каждого выходного параметра _у,А' ,1 = 1,т осуществляется исходя из следующих соображений. При проведении активного эксперимента возможны три группы факторов: точки полного факторного эксперимента(х^

с Р ?

звездные точки (х^ ±aAXj) и центральные точки (х°), где х} - базовое значение ./-го фактора, AXj - шаг варьирования по ) -му фактору. Проводится экспертный анализ тестовых последовательностей, и значение фактора, близкое к среднему значению, принимается за х*, по наиболее часто

Рис. 2. Алгоритм формирования плана активного эксперимента

встречающимся значениям фактора выбирается Ах у. Далее приводится классификация значений х^ по р = 1,Р (Р = 5) уровням

уровень "О" (Р = 1) -х]- 0,5 Ах } < х? < х] + 0,5 Ах}; уровень "+1 " (Р = 2) -х* + 0,5Ах) < хЦ < х* + Ах;; уровень "-/ " (Р = 3) -х5}- Ах} < хы} < х] -0,5Ах); уровень "+а "(Р = 4) - х" > х] + Ах]; уровень "-а "(Р = 5) - х1* < х* - Лх}.

В соответствии с этими уровнями строки тестовых последовательностей преобразуются в строки плана активного эксперимента. При наличии только уровней (±7) осуществляется сравнение преобразованных воздействий со строками полного или дробного (прц п> 4) факторных экспериментов, в противном случае осуществляется сравнение с центральным композиционным ортогональным (рототабельным) планом.

2. Сравнение матрицы преобразованных строк тестовых воздействий и плана активного эксперимента позволяет выделить недостающие строки. По этим строкам путем направленного опроса специалистов с ориентацией на тестовые измерения определяются значения выходных параметров у,'^ = 1,т. Обработка данных, полученных в результате тестовых испытаний и опроса специалистов, осуществляется с использованием типовых процедур. Однако два способа формирования значений выходных переменных приводит к получению двух статистических выборок. Одна соответствует переменной у^,

реализациями которой являются тестовые измерения, вторая - случайной переменной у^, реализациями которой являются результаты опроса

специалистов. Поскольку при формировании значений специалистами они ориентируются на тестовые измерения, эти величины - зависимые от коэффициентов корреляции г]2. В этом случае оценки дисперсий, необходимые при проверке статистических критериев .в процессе обработки результатов эксперимента й оценки адекватности модели, вычисляются следующим образом:

Я(У,)=В{уи) + П{у,2) + 2г12^ЩЩ^). (6)

Одной из основных подготовительных проектных процедур при

автоматизации проектирования матричных БИС узлов и блоков ИЦП ИЭТ на основе БМК является процедура формирования библиотеки функциональных элементов для интегрированной САПР 8Ь-2000. По заданной технологии, в данном случае для КМОП технологии с поликремниевым затвором МОП-транзисгоров, библиотека (ФЭ) включает в себя 2-й 3-входовые вентили ИЛИ-НЕ, И-НЕ, простейшие триггеры, буферы ввода-вывода. Электрические параметры типовых ФЭ рассчитываются с помощью подсистемы схемотехнического проецирования по данным, полученным исходя из измерений ВАХ и времени переключения КМОП-инвертора на автоматизированном тестере, параметров технологии и топологии ячеек КМОП БМК. Далее с использованием подсистемы оптимальною проектирования топологии ячеек КМОП БМК определяются оптимальные геометрические размеры ячеек в зависимости от электрических параметров и записываются в библиотеку топологических описаний ФЭ.

В библиотеке хранятся следующие сведения о функциональных элементах (ФЭ) БМК:

логическое описание (логические функции или схемы);

электрическое описание (задержки распространения, нагрузочная способность, потребляемая мощность, помехоустойчивость);

геометрическое описание (контур содержащего ячейку ФЭ прямоугольника, координаты и уровень контактных площадок, геометрические детали фотошаблонов).

Процесс формирования библиотеки ФЭ для заданного класса включает в себя следующие эгапы:

1) оптимальное проектирование периферийных и внутренних ячеек БМК по электрическим и геометрическим характеристикам,

2) аттестация библиотечных элементов (схемотехническое моделирование ФЭ) и оптимизация топологии ФЭ библиотеки;

3) формирование графического описания ФЭ библиотеки с использованием базовых графических систем или языкового описания топологии интегрированной САПР 8Ь-2000;

4) оптимизация количества и состава ФЭ, включенных в библиотеку, для проектирования заданного набора узлов и блоков ИЦП ИЭТ на матричных БИС.

Для оптимального проектирования топологии ФЭ, состоящих из нескольких ячеек БМК, разрабатываются формальные модели, связывающие электрические характеристики ФЭ с топологическими и конструктивными параметрами БМК. Методика разработки топологии библиотечного элемента включает в себя следующие этапы:

1) разбиение схемы библиотечного элемента (БЭ) на базовые логические элементы типа И, И-НЕ, ИЛИ-НЕ; ;' - 1;'

2) выполнение межсоединений для реализации простейших функций инвертора, ключа, схем И-НЕ, ИЛИ-НЕ и др.;

3) объединение базовых логических элементов и выполнение оставшихся межсоединений между ними для реализации топологии заданного функционального элемента КМОП БИС.

На последнем этапе проявляется многовариантность при интеграции топологии ФЭ из топологии базовых логических элементов. Причем задача оптимального проектирования топологии ФЭ формулируется как задача отыскания варианта структуры объекта проектирования, обеспечивающего оптимальные значения ряда электрических показателей, которые оцениваются в результате схемотехнического моделирования ФЭ с учетом реальных паразитных параметров межсоединений.

Выбор варианта топологии ФЗ состоит в определении упорядоченной последовательности номеров базовых логических элементов в списке межсоединений образующих топологию ФЭ. Альтернативные переменные для построения оптимизационной модели имеют вид

\,если базовому элементу ат присваивается ,

хт — ■ п — й номер в списке межсоединений 5, 0,в противном случае (тл = =

где Ь - число базовых элементов, образующих топологию ФЭ.

Каждому варианту последовательности межсоединений топологии базовых логических элементов .(БЛЭ) соответствуют значения вектора электрических параметров ФЭ: р = Ч'(т, п) = {, Рд,М, <2}, где

'з' — задержки переключения, Рд — потребляемая мощность, N -нагрузочная способность, 0—помехоустойчивость ФЭ.

Показатели эффективности варианта топологии ФЭ не имеют функциональной зависимости от булевых переменных. Они рассчитываются для каждого варианта с использованием средств схемотехнического моделирования САПР БИС, в частности подсистемы Р5Р1СЕ. Процедура направленного перебора вариантов интеграции БЛЭ для заданного ФЭ осуществляется на основе алгоритмов стохастической оптимизации. При этом на первом шаге итераций используется равновероятное распределение

асположения БЛЭ в ФЭ = О= • На последующих шагах оно

вменяется в соответствии с оценками рационального выбора.

---------На заключительном этапе формирования библиотечных элементов

;МОП матричных БИС осуществляется оптимизация количества и состава тих элементов, включенных в библиотеку проектирования заданного набора зпов и блоков ИЦП ИЭ'Г на матричных БИС. Для формализации этого этапа спользуем оптимизационные модели в виде задачи о минимальном покрытии. Задан набор ФЭ библиотеки Т - (l],(2,...,tlX где " - число типов ФЭ

библиотеке. Этот набор характеризуется матрицей А = [a, L , в которой и„

оответствует числу БЛЭ ? -го типа в модуле j -го типа, a m - общее исло логических элементов во всех ФЭ заданного набора.

Поэлементный состав набора узлов и блоков ИЦП ИЭТ. которые еобходимо реализовать на КМОП БМК, характеризуется вектором ? = (bl,b2,...,bn), где b¡ - число логических элементов i -то типа в схеме, ведем целочисленную переменную xj, характеризующую количество одулей j-го типа, необходимых для покрытия заданного набора схем. Тогда ноговариаитная оптимизационная модель записывается в виде задачи о инимальном покрытии, то есть отыскание покрытия с минимальным зличеством ФЭ в библиотеке. Эта модель позволяет оптимизировать отчество ФЭ в библиотеке при заданном составе библиотечных элементов ля оптимизации состава библиотечных элементов воспользуемся хшедурами стохастической оптимизации. Для этого используем в качестве :ходных данных вероятностные оценки частоты использования того или юго ФЭ в узлах и блоках ИЦП ИЭТ и условные вероятности совместного пользования множеств ФЭ для покрытия функциональных схем этих блоков ЦП ИЭТ

Р''={р;'-р'г .....Р!')- Í>/'=1

.....

(7)

е/У" - вероятность использования '„-го ФЭ для покрытия схемы ¿-го юка ИЦП ИЭТ: £ - число блоков ИЦП ИЭТ, реализуемых в виде матричных 1С.

Введем количественную оценку вариантов комбинаций различны; типов ФЭ, образующих библиотеку, в виде энтропии многовариантно» интеграции

н(т)=Цр;- к р;-. (8;

/-1 м

Показано, что Н(т) является интегральной характеристике? оптимальности состава библиотеки ФЭ для заданного набора МаБИС, если I качестве критерия использовать трудоемкость проектирования (затраты нг разработку топологии заданного количества узлов и блоков ИЦП ИЭТ на БМК и качество проектирования (коэффициент заполнения МаБИС).

Использование предложенных моделей и алгоритмов оптимального формирования библиотек элементов интегрированных САПР БИС позволяет получить оптимальную по количеству и составу элементов, а также пс электрическим характеристикам элементов библиотеку, что существенно влияет на точность, скорость и стоимость проектирования узлов и блоков ИЦЕ ИЭТ.

Четвертая глава посвяшена разработке информационного (ИО) и программного обеспечения (ПО) и анализу эффективности их использования в интегрированных САПР ИЭТ.

Эффективность любой САПР во многом определяется организацией хранения и представления данных, используемых при проектировании, возможностью их настройки на объект проектирования и методами доступа к ним. Новый подход к организации процессов обработки данных нашел наиболее яркое выражение в концепциях банков данных, которые позволили принципиально по-новому подойти к вопросам управления информацией в автоматазированных системах.

Автоматизированные системы управления, спроектированные на основе концепций банков данных, обладают рядом характерных свойств, выгодно отличающих их от предшествующих разработок, основой которых была система массивов данных, ориентированная на решение комплекса установившихся задач. Использование автоматизированных банков данных позволяет обеспечить многоаспектный доступ к совокупности взаимосвязанных данных, интеграцию и централизацию управления данными, устранение излишней избыточности данных, возможность совмещения эффективных режимов пакетной и телепроцессорной обработки данных.

Банк данных июмочаст следующие основные компоненты: Oa.iv данных Д): систему управления базой данных (СУБД); администратора базы данных ^БД); словарь данных; вычислительную систему; обслуживающий персонал.

Все многообразие существующих моделей данных конкретных СУБД эжно подразделить на несколько типов моделей данных: сетевые, :рархические. реляционные. В программном обеспечении персональных ВМ в настоящее время существует сетка программных продуктов, эзволяюших вводить, систематизировать, быстро находить и распечатывать ншые. Существует два подхода к разработке такого рода информационных 1стем: разработка на основе СУБД общего назначения; создание 1ецнал113нрованных СУБД, проблемно-ориентированных на предметную Зласть.

Анализ вида и структуры данных разрабатываемой информационной эдсистемы САПР ИЦГ1 ИЭТ позволяет сделать вывод о возможности и ^несообразности использования специализированной СУБД.

Проанализировав логическую структуру информации, необходимой для эоектирования, предлагается использовать в качестве модели базы гляционную модель структуры данных как наиболее удобную и легкую в ;апизации

При проектировании электронных схем в качестве исходных данных, аряду с их описанием, необходимо указывать параметры математических оделен компонентов (ММК) схем. Если первая совокупность данных ■)ебуется для каждого проектируемого устройства, то вторая является общей чя различных схем и должна быть помещена в базу данных.

В БД должны входить параметры ММК, статистические характеристики ри.. нормальных условиях, их зависимости от уровней различных естабилизирующих факторов (температуры, ионизирующего излучения и др.) виде коэффициентов аппроксимирующих функций.

Программа "Система управления библиотекой математических моделей эмпонентов" (СУБ ММК), которая в САПР ИЦП ИЭТ выполняет функции истемы управления базой данных, предназначена для создания, одифицирования и поиска данных о ММК электронных схем. Данный рограммный продукт представляет собой специализированную СУБД еляционного типа. При ею разработке учитывались требования удобства спользования, легкости обучения пользователя, простота реализации и малые ычислительные ресурсы, используемые при работе ПЭВМ.

В качестве модели данных в базе данных САПР ИЦП ИЭТ используется еляционная модель данных. В основе реляционной модели используется онятие "отношения", представляющее подмножество декартова произведения

доменов. Домен - это некоторое множество элементов или мпожесп допустимых значений, которые может принимать объект по некогаро!^ свойству и тому подобное. Отношения интерпретируются; дъумерньиь массивами. Строки двумерного массива соответствуют кортежам отношен! или одному определенному объекгу. Столбец двумерного массива - атриб; отношения (объекта). Количество столбцов в массивах фиксировано, каждь столбец поименован и для него определен тип допустимых знамени например: целочисленный, вещественный (с плавающей точкой), символьны!"

Важная часть любой СУБД - обеспечение целостности непротиворечивости данных. Логические ограничения. когорь накладываются на данные, есть ограничения целостности. Ограничен! используются в моделях данных для поддержания целостности данных н( функционировании системы, то есть СУБД должна обеспечива непротиворечивость данных заданным ограничениям при переводе БД I одного состояния в другое. Разработанная СУБ обеспечивает соблюдение эт( требований. При появлении в библиотеке дублирующих строк второй дуб. автоматически удаляется. При выполнении "опасных"" для данных действий | пользователя требуется дополнительное подтверждение. СУБ достаточ! проста и надежна. Система предоставляет пользователю удобнь дружественный интерфейс: многооконное™, многоуровневое меню, "мышь Обеспечивается защита от несанкционированного доступа путем устаиов! пароля и кодирования данных.

Файлы данных библиотеки параметров ММК содержат значен! параметров для следующих типов цифровых компонентов: многоразряднь АЦП и ЦАП; вентили; триггеры; программируемые логические матриц! устройства памяти: источники постоянных логических сигналов: лшп задержки; функциональное описание цифровых устройств.

В пятой главе отражены проблемы моделирования объектов п| автоматизации управления технологическими процессами.

В процессе развития науки и техники создаваемые человек', технические системы и устройства становятся все более сложным Одновременно ужесточаются требования, предъявляемые к срок; проектирования новых изделий. В этих условиях традиционш неавтоматизированные методы проектирования оказывают

неэффективными. Создание и широкое использование сист« автоматизированного проектирования стало насущной необходимостью.

Успехи в развитии микропроцессорных систем управления робототехники в последнее время приводят к быстрой перестрой промышленного производства. Используя эти достижения, промышпенж

редприятля стремятся повысить эффективность своих производств. В аучных организациях разрабатываются новые, все более совершенные жиологнческие процессы, отвечающие требованиям современной ромышленности. ----------

Успехи разработок и промышленного выпуска средств икропроцессорной вычислительной техники создали прочную основу для роектирования и внедрения автоматизированных систем управления с ысокими показателями эффективности и надежности. На основе риобретенного опыта и достижений вычислительной техники, истемотехники, информатики была разработана стратегия автоматизации, азнрующаяся на концепции создания интегрированных на базе ЭВМ роизводственных комплексов.

Технологические процессы служат материальной базой любого |роизводства, поэтому для повышения таких характеристик производства, как |роизводителыюсть, качество (надежность) выпускаемой продукции, рентабельность производства, необходимо обеспечить "управляемость" ¡роцессов и внедрить автоматизированные системы управления ими.

Системный подход при проектировании автоматизированных систем ттравлетпу технологического производства (АСУ ТП) — характерная черта штоматизашш производства на современном этапе. У разработчика системы в 1ериод подготовки процесса управления с помощью АСУ ТП появляются юполнительные возможности модифицировать сам процесс. При этом разработка управляемого технологического процесса может быть тем )ффективнее, чем сложнее система: от отдельной элементарной технологической операции до комплекса технических процессов.

На современном этапе без участия человека не удается осуществить »правление технологическими процессами любого производства. Системами стоматического управления можно условно считать современные системы, которые обеспечивают выполнение основной технологической операции и тем более последовательности операций в управляемом процессе без вмешательства человека.

Задачу, выполняемую в системе технологический процесс - АСУ ТП, можно сформулировать следующим образом: по полученным данным о технологическом процессе составить прогноз хода технологического процесса, а также составить и реализовать такой план управляющих воздействий, чтобы в определенный момент времени состояние технологического процесса отвечало некоторому экстремальному значению обобщенного критерия качества процесса. Для решения этой задачи необходимо иметь

математическую модель процесса, которая составляет основное содержание алгоритма управления, реализуемого АСУ Т11.

В радиоэлектронной и микроэлектронной промышленности математическое моделирование находит широкое применение при проектировании на всех уровнях изделий РЭА и МЭА. Наибольшее развитие получили системы конструкторско-технологического проектирования БИС.

Математическое моделирование - это процесс создания модели и оперирование ею с целью получения необходимых сведении о реальном или проектируемом технологическом объекте. Альтернативой математического моделирования является физическое макетирование, по у математическою моделирования есть ряд преимуществ:

меньшие сроки на подготовку анализа: значительно меньшая материалоемкость;

возможность выполнения экспериментов на критических и закритических режимах.

В шестой главе рассмотрены вопросы применения подсистемы моделирования при управлении медицинскими и образовательными системами, а именно автоматизация управления подготовкой кадров в области новых информационных технологий.

Расширение сферы применения средств вычислительной техники в практической медицине породило возникновение нового понятия -компьютерная поддержка принятия врачебных решений, то есть система, включающая регистрацию медицинских данных и комплекс программ, ориентированных на решение диагностических, прогностических и лечебных задач.

Подобные комплексы охватывают деятельность целых медицинских подразделений (поликлиник, стационаров, диагностических центров), позволяя вести централизованный сбор, обработку и хранение больших объемов статистической информации. Основу подобных комплексов составляют человеко-машинные системы, которые на основе имеющихся данных решают задачи диагностики, прогнозирования и выбора тактики лечения в конкретных областях медицины. .

Автоматизированные системы, ориентированные на применение в клинической практике, призваны повысить эффективность и качество оказания медицинской помощи за счет тех возможностей, которые обеспечивает ЭВМ в осуществлении сбора, обработки, хранения, представления и использования медицинской информации, необходимой для адекватного решения лечебно-диагностических задач.

Для снижения количества показателей, используемых при построении юдели, осуществляется выбор наиболее информативных показа1елей, а также

рименяются____алгоритмы___исключения параметрической избыточности,

озволяюшие исключить из рассмотрения сильно связанные показатели. ^

При построении формальных моделей заболеваний используются азличные классификационные методы (на основании формальных моделей аболеваний определяется принадлежность, пациента к какой-либо однородной руппе с последующим прогнозированием дальнейшего течения заболевания), 1етоды регрессионного анализа или построение временных рядов (для юстроения прогностических и имитационных моделей).

Подсистема типовых схем лечения представляет базу.; данных, юдержащую возможные схемы лечения для различных заболеваний, а, также шформащпо об используемых препаратах (назначение, противопоказания, юзможные аналоги и т.д.). ■ г: г' г

Подсистема типовых схем лечения является одниМ' из- источников тнформации при выборе вида и величины лечебного воздействия, которая формируется по отдельным диагнозам с помощью логических-моделей. В зеновном подсистема типовых схем лечения взаимодействует с подсистемами тланирования лечебных мероприятий и автоматизированного выбора тактики течения й является одним из ее источников информации, хотя может функционировать и независимо по запросу (ЛВ).

Подсистема планирования лечебных мероприятий в результате анализа текущего состояния больного осуществляет выбор оптимальной схемы печебных воздействии.

Основные научные результаты работы формулируются следующим образом:

1. Исследованы вопросы создания интегрированных автоматизированных систем управления связанных, с одной стороны, с необходимостью декомпозиции системы управления на. несколько относительно независимых подсистем меньшей сложности, ;"а";с другой стороны, с требованием обеспечения согласованного их функционирования для достижения общих целей управления. -.

2. Исследованы особенности современных интегрированных САПР ИЭТ, обеспечивающих проектирование изделий - определенного- класса в рамках оптимального маршрута проектирования. Показаны возможности оптимизации надежности и серийноспособности ИЭТ, изготовленных по ИЦП-технологии, ориентированные на основные подсистемы интегрированной САПР ИЭТ.

3. Предложены и обоснованы основные требования , к подсистема!^ проектирования. Проведен синтез структуры подсистемы формирование моделей компонентов, для реализации которой необходимо использоват! несколько измерительных тестеров, ориентированных на получение параметров различных видов элементов или их групп, управляемы* информационно-вычислительным комплексом.

4. Сформулирована основная задача анализа объектов проектирования построения статических и динамических моделей. При идентификации статических и динамических характеристик в условиях неоднородностей определены основные виды информации. Для идентификации статических объектов рекомендовано применять метод регрессионного анализа.

5. Полученные с помощью экспертной информации математические модели предложено рассматривать как приближенные, используемые для восполнения недостающей информации на предварительном этапе исследования объектов.

6. Разработан процесс формирования моделей библиотечных элементов, включающих в себя множество операций по идентификации параметров моделей, оптимизации структуры и параметров моделей и предложена структурная схема, реализующая сквозной цикл интегрированной системы проектирования, управления и производства ИЭТ.

7. Разработана методика автоматизированного определения1 параметров элементов ИЦП ИЭТ, основанная на использовании в качестбе исходных данных параметров математической модели элемента, отличающаяся от известных существенным сокращением числа варьируемых параметров модели, что позволяет разработать надежные в эксплуатации программы идентификации.

8. Для оптимального проектирования топологии функциональных элементов разработаны формальные модели, связывающие электрические характеристики функционального элемента с топологическими и конструктивными параметрами БМК, а также проанализировано несколько этапов разработки топологии библиотечного элемента.

9. Проведен сравнительный анализ методов 'идентификации моделей элементов, показывающий целесообразность использования частотных и регрессионных методов на этапе получения исходной информации о параметрах элементов и оптимизационных методов на этапе расчета параметров элементов ИЭТ.

10. Разработан алгоритм плана активного эксперимента и формирования моделей компонентов САПР ИЭТ.

11. Предложена структура информационного обеспечения процесса Проектирования, содержащая файлы библиотеки параметров элементов и сомпонентов ИЦП ИЭТ, программные модули управления проектными фоцедурами и программа работы с файлами библиотеки.___________________

12. Разработан технологический процесс производства ИЭТ, ¡одержащий различные операции, каждая из которых описывается своей латематической моделью. Выделены основные структуры разнообразных технологических процессов.

13. Проведен анализ существующих медицинских компьютерных ;истем и сделан вывод о содержании нескольких подсистем АРМом врача для выполнения всех возложенных на него функций. ■' .'*.

14. Предложен адаптивный подход к выбору т£кт)1кп реабилитационных мероприятий, отличающийся тем, что при определении рациональных показателей эффективности лечения сочетаются экспертные и иодельные оценки вероятностей. Для интеллектуальной поддержки выбора тактики лечения заболеваний в условии неполной априорной информации и ряда неопределенностей целесообразно использовать методы формализации шриорной информации, применять математические модели процессов печения, использовать оптимальные лечебные воздействия.

15. Разработана комплексная подсистема автоматизации преподавательской деятельности в области новых информационных технологий.

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в следующих работах:

ГБачурин В.И., Зеленин Ю.Г. Структура комплекса технических средств для интегрированной системы автоматизированного проектирования и контроля // Моделирование и оптимизация сложных систем: Межвуз. сб. науч. гр.-Воронеж, 1986-С.149-152.

2. Бачурин В.И., Зеленин Ю.Г., Рындин A.A. Диагностика надежности ИЭТ на основе интегрированной системы автоматизированного проектирования и контроля // Надежность и качество в приборостроении и радиотехники: Тез. докл. Всесоюзного науч.-техн. симпозиума.- М.: Радио и связь, 1986-С.66-67.

3. Рындин A.A., Зеленин Ю.Г. Организация . библиотеки функциональных элементов в интегрированной системе проектирования ИЭ'Г Н Унификация проектных решений и разработка Программного обеспечения машинной графики: Материалы науч.-техн. " семинара- М;. ЦНИИ "Электроника", 1987,-Вып. 1 (261).-С.27-28.

4. Рындин A.A., Зеленин Ю.Г. Комплексирование средств интегрированной системы проектирования и контроля изделий электронной техники // Проблемы создания и развития интегрированных

автоматизированных систем в проектировании и производстве: Тез. дон Всесоюзной науч.-техн. конференции,- М.: Радио и связь, 1987 - С.24.

5. Львович Я. Е., Зеленин Ю. Г. Структура учебных лабораторий п| обучении автоматизированному обучению // Интеграция учебного процесса высшей школе на базе микропроцессорных вычислительных систем: Тез. дои Всесоюзной науч.-техн. конференции-Воронеж, 1987.-С.143.

6. Львович Я.Е., Рындин A.A., Зеленин Ю.Г. Оптимизация библиоте: функциональных элементов в подсистеме проектирования КМОП БМК Автоматизация конструкторского проектирования РЭА и ЭВА: Тез. док науч.-техн. конференции-Пенза, 1987,-С.65-66.

7. Рындин A.A., Зеленин Ю.Г. Прогнозирование надежности МЭА использованием системы проектирования и контроля ИЭТ // Метох прогнозирования надежности проектируемых РЭА и ЭВА.: Тез. до» зональной науч.-техн. конференции-Пенза, 1988-С.54-55.

8. Бачурин В.И., Зеленин Ю.Г., Черняев Д.В. Формирование карт годности пластины в системе проектирования и контроля ИЦП - микроЭВМ Машинные методы проектирования электронно-вычислительной аппаратур Тез. докл. Республиканского семинара - Каунас, 1988 — С.73-74.

9. Рындин A.A., Зеленин Ю.Г., Бачурин В.И. Интеграция средс информационного обеспечения САПР РЭА на основе метод многовариантной оптимизации " // Автоматизация конструкторско проектирования РЭА и ЭВА: Тез. докл. зональной конференции— Пен: 1988.- С.54-55.

Ю.Бачурин В.И., Зеленин Ю.Г. Оптимизация формирован! библиотечных элементов в система сквозного проектирования и контроля ИШ ИЭТ // Актуальные проблемы создания интеллектуальных САПР РЭА и СБИ Тез. докл. Всесоюзной школы-семинара молодых ученых и специалистов Гурзуф-Воронеж, 1989-С. 158-160.

11.Зеленин Ю.Г. Формирование компонентов САПР ИЭТ на осно совмещения тестовой и экспертной информации // Разработка и оптимизаш САПР и ГАП изделий электронной техники на базе высокопроизводительш мини-и микроЭВМ: Тез. докл. Всесоюзного совещания-семинара молодь ученых и специалистов,- Воронеж, 1989,- С.31.

12.Рындин A.A., Зеленин Ю.Г., Остапенко Е В Интеграция проекта! процедур и обеспечений САПР на основе методов многоальтернативш оптимизации // Опыт и перспективы развития математического, программно и технического обеспечения САПР прессостроения: Тез. докл. науч.-тех конференции-Воронеж, 1990.- С.45.

13.Фролов В.Н., Зеленин Ю.Г. Алгоритмическое обеспечен: построения моделей компонентов ИЭТ по тестовой и экспертной информаш // Методы искусственного интеллекта в САПР: Тез. докл. Всесоюзной школь семинара молодых ученых - Гурзуф-Воронеж, 1990 - С. 159.

14.3еленин Ю.Г. Оптимизация процесса формирования модел! компонентов матричных БИС в САПР ИЦП ИЭТ // Алгоритмы моделироват и оптимизация автоматизированных систем: Межвуз. со. науч. тр.- Вороне: 1990,- С.23-27. .

15.3еленин Ю.Г., Фролов В.Н. Выбор структуры плана эксперимента д построения модели на основе тестовой и экспертной информации // Динами процессов и аппаратов химической технологии:. Тез. докл. Всесоюзн< конференции-Воронеж, 1990-С.46.

16.3еленин Ю.Г., Фролов В.Н. Рациональная организация человек машинных процедур построения моделей библиотечных элементов ИЭТ i основе результатов тестового контроля // Эффективность, качество

надежность системы "человек-техника": Тез. докл. IX симпозиума - Воронеж, 1990 - С.56-57.

17.Зеленин Ю.Г. Оптимальное проектирование библиотечных элементов ^ САПР матричных БИС // Интерактивное проектирование технических устройств и автоматизированных систем на персональных ЭВМ: Тез. докл: Всесоюзного совещання-семинара.-Воронеж, 1991,-С.22.

18.Зеленин Ю.Г., Юрочкин В.А. Оптимизация количества и состава эиблиотечных элементов для интегрированной САПР // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: Межвуз. сб. науч. тр.— Воронеж, 1991,- С.149-154.

19.Зеленин Ю.Г., Бухтояров А.П. Проектирование СБИС в режиме эмуляции графических станций IBM PC/AT в САПР СБИС на И ГС "Kvjioh-4" '/ Новые информационные технологии в науке, образовании и бизнесе: Тез. докл. Международной конференции и школы молодых ученых и :пециалистов.-Гурзуф-Воронеж, 1992-С. 167. •' ; .•

20.Зеленин Ю.Г., Бухтояров А.П. Организация режима геометрического троектирования с использованием эмулятора графической станции на ИГС 'Кулон-4" // Проектирование автоматизированных систем контроля и управления сложными объектами: Программа и аннотаций ^докладов Международной школы-Харьков—Туапсе, 1992,-С.23. ■• TJ

21.Зеленин Ю.Г., Бухтояров А.П. Организация " лабораторного практикума по САПР с использованием пакетов программного проектирования 5ИС на ПЭВМ "Электроника-85" и ЮМ PC/AT // Оптимальное троектирование технических устройств и автоматизированных систем: Тез. юкл. Российского совещания-семинара - Воронеж, 1992 — С.103.

22.Зеленин Ю.Г., Чернов В.И., Бухтояров А.П. Структура и инструментальные средства подсистемы определения особенностей штеллекта и здорового уровня жизни учащихся // Там же - С. 124.

23.Бухтояров А.П., Зеленин Ю.Г., Фролов В.Н. Автоматизированная тестовая система для активизации процесса обучения // Компьютеризация /правления качеством высшего образования: Тез. докл. Регионального ювещания-семинара для руководящих работников и преподавателей вузов ЦЧР.- Воронеж, 1992,-С.15.

24.Бухтояров А.П., Зеленин Ю.Г. Система P-CAD в лабораторном трактикуме для обучения студентов РТФ // Там же - С.26-27.

25.Зеленин Ю.Г. Применение средств вычислительной техники и шформатики в промышленности // Опыт информатизации в промышленности: Гез. докл. Регионального совещания-семинара - Воронеж, 1993- С.32—33.

26.Зеленин Ю.Г. Интегрированная система непрерывной подготовки ;пециалистов на базе АРМ для формирования содержания обучения и средств шапюстики качества подготовки // Математическое обеспечение высокий технологий в технике, образовании и медицине: Тез. докл. Всероссийского ювещания-семннара,-Воронеж, 1994,-С.94-95.

27.Зеленин Ю.Г., Шеньшин B.C. Разработка программного обеспечения TBC «Ведение паспорта области» //Там же - С. 132.

28.Зеленин Ю.Г., Шеньшин B.C., Панов А.И. Разработка ИБС «Анализ заланса ввоза-вывоза материальных ресурсов области» // Там же - С.158.

29.Автоматизация управления подготовкой "кадров в области новых тформационных технологий / Ю.Г. Зеленин, Я.Е. Львович, A.A. Рындин, В.Г. Орасов // Управление и ииформатизация-94: Тез. докл. Ill Всероссийской тауч.-практ. конференции-Н. Новгород, 1994-С. 172-174.

ЗО.Зеленин Ю.Г., Извеков А.Д., Петровский B.C. Математическое шисание и оптимизация процесса сушки древесины // Математическое

обеспечение высоких технологий в технике, образовании и медицине: Те: докл. Всероссийского совещания-семинара-Воронеж, 1995,-С.26.

31.Зеленин Ю.Г., Крюкова A.B., Фролов A.B. Интеллектуальна поддержка принятия решений при выборе тактики лечения // Там же,- С.56.

32.3еленин Ю.Г., Извеков А.Д., Фролов В.Н. Выделение существенны входных параметров производственного технологического процесса сушк древесины методом ранговой корреляции // Высокие технологии в техник< медицине и образовании: Межвуз. сб. науч. тр. Ч.1.- Воронеж, 1995.-0.42^17.

ЗЗ.Методы и алгоритмы интеллектуальной поддержки принята решений при выборе тактики лечения в условиях неоднородностей и неполно .априорной информации / Ю.Г. Зеленин, A.B. Крюков, A.B. Фролов, M.I Фролов II Компьютеризация в медицине: Межвуз. сб. науч. тр.- Вороне» 1995-С. 105-111.

34.3еленин Ю.Г., Извеков А.Д., Петровский B.C. Математическс описание зависимостей реологических коэффициентов от температуры влажности древесины и оптимизация процесса ее сушки // Высокие технологи в технике, медицине и образовании: Межвуз. сб. науч. тр. Ч П.-Вороне> 1995.-С.51-54.

35-Зеленин Ю.Г. Формирование моделей элементов в САПР РЭА Высокие технологии в технике, медицине и образовании:-Межвуз. сб. науч. т Ч. П.-Воронеж, 1996-С.80-86,

Зб.Зеленин Ю.Г. Система управления библиотекой математически моделей компонентов // Математическое обеспечение информационнь технологий в технике, образовании и медицине: Тез. докл. Всероссийско) совещания-семинара Ч. I - Воронеж, 1997,- С.27.

37.3еленин Ю.Г. Оптимизация проектирования библиотечных элементе в САПР МаБИС // Прикладные задачи моделирования и оптимизации: Между сб. науч. тр.- Воронеж, 1998 - С.157-162.

38.3еленин Ю.Г. Формирование моделей объектов в интегрирование системе проектирования ИЭТII Там же,- С.163-167.

39.3еленин Ю.Г. Особенности современных интегрированных сист< проектирования и управления // Высокие технологии в региональш информатике: Тез. докл. Всероссийского совещания-семинара Ч. 1. - Вороне; 1998.-С.29.

40.3еленин Ю.Г. Проектирование межблочных соединений ИЦП ИЭТ Там же Ч. I.-C.130.

41.Зеленин Ю.Г. Оптимизация библиотеки функциональных элементов интегрированных системах проектирования и управления // Там же. - С. 13 132.

42.Зеленин Ю.Г. Современные интегрированные систел проектирования // Оптимизация и моделирование в автоматизировашн системах: Межвуз. сб. науч. тр.- Воронеж, 1998. - С. 29-35.

43.3еленин Ю.Г. Оптимизация проектных и управленческих решений Там же. - С.40-44.

ЛР № 020419 от 12.02.92. Подписано в печать 6.10.98. Усл. печ. л. 2,0. Тираж 85 экз. Заказ № 264. Издательство

Воронежского государственного технического университета . 394026 Воронеж, Московский просп., 14.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ПРИНЯТИЯ ПРОЕКТНЫХ И УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ.

1.1. Особенности современных интегрированных систем проектирования и управления.,.

1.2. Требования к подсистемам моделирования и библиотекам моделей объектов проектирования и управления.

1.3. Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ПРОЦЕДУР

ФОРМИРОВАНИЯ РЕТРОСПЕКТИВНОЙ И ЭКСПЕРТНОЙ ИНФОРМАЦИИ И ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛЕЙ.

2.1. Формирование ретроспективной информации, ориентированное на построение математических моделей объектов.

2.2. Формализация экспертной информации.

2.3. Интеграция ретроспективной и экспертной информации при построение моделей.

ГЛАВА 3.

ГЛАВА 4.

2.4. Автоматизация моделирования объектов в интегрированных системах.

Выводы.

РАЗРАБОТКА БИБЛИОТЕК МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ.

3.1. Формирование моделей библиотечных элементов в интегрированных системах.

3.2. Оптимизация количества и состава библиотечных элементов для интегрированной САПР.

3.3. Анализ методов идентификации библиотечных моделей элементов.

3.4. Алгоритмы взаимодействия библиотек с подсистемами проектирования и управления.

Выводы.

РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОГО И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ И АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ИНТЕГРИРОВАННОЙ САПР ИЭТ.

4.1. Разработка программы "Система управления библиотекой математических моделей". Структура базы данных.

4.2. Функции, выполняемые системой управления библиотекой ИЦП ИЭТ. Содержание библиотеки параметров.

ГЛАВА 5.

ГЛАВА 6.

4.3. Состав программного обеспечения системы управления библиотекой данных САПР ИЭТ.

4.4. Структура подсистемы моделирования цифровых устройств.

Выводы.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ ПРИ АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ.

5.1. Моделирование технологических процессов.

5.2. Автоматизированное управление технологическими процессами производства ИЭТ.

5.3. Технологический процесс сушки древесины.

Выводы.

ПРИМЕНЕНИЕ ПОДСИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ УПРАВЛЕНИИ МЕДИЦИНСКИМИ И ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМИ СИСТЕМАМИ.

6.1.Анализ использования основных подсистем моделирования в клинических условиях.

6.2. Особенности подсистемы планирования лечебных мероприятий и ее взаимодействие с другими подсистемами.

6.3. Методы и алгоритмы интеллектуальной поддержки выбора тактики лечения.

6.4. Автоматизация управления подготовкой кадров в области информационных технологий.

Актуальность темы. Одним из перспективных направлений развития САПР изделий электронной техники (ИЭТ) является создание интегрированных систем, позволяющих объединить в едином цикле все этапы маршрута проектирования. Информационное обеспечение таких систем строится с использованием адекватных моделей элементов ИЭТ, сформированных на основе экспериментальной информации о входных и выходных величинах этих элементов и включает в себя программно-технический комплекс для измерения параметров и идентификации математического описания. При этом появляется возможность построить модели компонентов узлов и блоков ИЭТ с учетом реальных статистических распределений, используя для этого данные, регистрируемые с помощью автоматизированных тестеров контроля, и организовать на этой основе качественное проектирование ИЭТ с использованием интегрированных САПР.

Появление новых технологий, в частности технологии "интеграции на целой пластине" (ИЦП-технология), когда в едином технологическом цикле изготавливается изделие на пластине путем объединения системой многоуровневой металлизации годных кристаллов БИС различных типов, требует постоянного совершенствования методов, алгоритмов и процедур формирования моделей элементов узлов и блоков ИЭТ. ИЦП -технология предъявляет более жесткие требования к точности, адекватности и экономичности модели в связи с необходимостью комплексной микроминиатюризации таких изделий, бездефективностью их проектирования, обеспечением надежности и серийноспособности ИЦП ИЭТ. Вычислительные процедуры в интегрированной системе проектирования, управления и контроля базируются на использовании адекватных моделей библиотечных элементов, параметры которых функционально связаны с физико-топологическими и технологическими характеристиками компонентов ИЦП ИЭТ. Для автоматизации формирования моделей библиотечных элементов ИЦП ИЭТ необходимо разработать методы и алгоритмы обработки измерительной информации, оптимизации параметров моделей, параметрической идентификации моделей, рациональной организации технических средств измерений и проектирования библиотек функциональных элементов (ФЭ) ИЦП ИЭТ для интегрированной САПР.

Таким образом, актуальность темы заключается в необходимости повышения адекватности, точности и экономичности моделей библиотечных элементов в интегрированной САПР за счет использования информации о них как об объектах автоматизированного контроля.

Тема диссертации разрабб^гана в соответствии с координационным планом совместных работ МЭП, АН СССР и Госкомобразования СССР (совместный приказ № 158 от 6.04.87) на 1985 - 1990 гг. и до 2000 г. "Создание и развитие УИ САПР и их подсистем в вузах" (задание 3.2.28); Программой САПР Минвуза РСФСР на 1985 - 90 гг. (приказ № 195 от 16.03.87) "Разработка подсистемы формирования моделей компонентов интегрированных схем САПР БИС и микропроцессоров" (задание 1.7.14); Межвузовской целевой НТП на 1987 - 1990 гг. и на период до 2000 г. "Повышение качества и надежности продукции, программного обеспечения ЭВМ и технических средств обучения" (приказ

Минвуза РСФСР № 485 от 6.07.87), "Разработка методов оценки надежности, принятие проектных решений на основе экспертных систем" (задание 03.21); Комплексной программой ГК РСФСР по делам науки и высшей школы "Информатизация науки и образования РСФСР" (задание 2.2.1.1, 2.1.3.3), а также одним из основных научных направлений Воронежского государственного технического университета "Исследование и разработка САПР, роботов и ГАП".

Научная проблема. Повышение эффективности принятия проектных и управленческих решений в интегрированных системах на основе ретроспективной и экспертной информации.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка комплекса методов, моделей, алгоритмов и программных средств, позволяющих повысить эффективность автоматизированного формирования моделей изделий электронной техники, построения библиотек элементов на основе ретроспективной и экспертной информации в рамках интегрированной САПР, а также разработка подсистемы моделирования при управлении медицинскими, образовательными и информационными системами. Эта цель определяет следующие задачи исследования: выбор путей повышения эффективности процесса формирования моделей объектов в интегрированных системах проектирования и управления; проведение анализа основных функций подсистемы формирования моделей элементов; разработка методов построения математических моделей (ММ) в САПР ИЭТ на основе рационального совмещения информации тестового контроля и экспертных данных; построение алгоритмов автоматизированного формирования и оптимизации моделей библиотечных элементов в интегрированной системе проектирования ИЭТ; разработка библиотек математических моделей элементов интегрированных систем; построение алгоритмов процедур формирования ретроспективной и экспертной информации при построении молей; проведение рационального выбора библиотечных элементов и построение библиотеки моделей при проектировании ИЭТ; разработка информационных и программных средств в подсистемы моделирования медицинскими, образовательными и информационными системами.

Методы исследования основываются на теории системного анализа, математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, экспертного анализа, оптимизации, а также на новых информационных технологиях.

На защиту выносятся следующие основные научные положения.

Методология построения математических моделей в САПР ИЭТ, отличающаяся алгоритмическими приемами преобразования матрицы данных в ортогональную матрицу с дополнением экспертных данных.

Алгоритмические процедуры автоматизированного формирования математического описания моделей библиотечных элементов, обеспечивающих повышение точности, адекватности и экономичности моделей рационального выбора ядра плана активного эксперимента по тестовой информации и эффективных диалоговых процедур при ориентации на экспертные данные.

Формирование рационального состава библиотечных элементов в интегрированной САПР ИЭТ с помощью оптимизационной модели и алгоритма.

Комплексирование технических и программных средств САПР позволяет реализовать процедуры построения моделей библиотечных элементов при проектировании ИЭТ.

Технология принятия решения при управлении процессом лечения позволяет одновременно использовать интуицию врача, его практический опыт и теоретическую подготовку, априорные знания с возможностями современной вычислительной техники.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Предложен метод построения ММ объектов в САПР ИЭТ, отличающийся алгоритмическими приемами преобразования матрицы данных, полученных по результатам тестового контроля, в ортогональную матрицу с дополнением экспертных данных.

2. Разработан алгоритм автоматизированного формирования математического описания моделей библиотечных элементов, обеспечивающих повышение адекватности, точности и экономичности моделей за счет рационального выбора ядра плана активного эксперимента по тестовой информации и эффективных диалоговых процедур при ориентации на экспертные данные.

3. Построены оптимизационная модель и алгоритм, позволяющие сформировать рациональный состав библиотечных элементов в интегрированной САПР ИЭТ.

4. Сформированы структурные схемы комплексирования технических и программных средств САПР, позволяющие реализовать процедуры построения моделей библиотечных элементов при проектировании ИЭТ.

5. Разработана человеко-машинная технология принятия решения при управлении процессом лечения, позволяющая одновременно использовать интуицию врача, его практический опыт и теоретическую подготовку, априорные знания с возможностями современной вычислительной техники.

6. Создана система автоматизированного прогнозирования лечебных мероприятий, выбора схем лечения из библиотеки типовых схем лечения и управления лечебным процессом, обеспечивающая интеграцию ретроспективной, текущей и экспертной информации при принятии рациональных решений лечащим врачом.

Практическая ценность работы. Представленные в диссертации исследования являются результатом научной работы, проведенной в Воронежском государственном техническом университете в рамках хоздоговорных и госбюджетных научно-исследовательских работ по заказам МРП, МЭП, ГКВТИ, РОСКОМИНФОРМ, ВНИИПВТИ. Они нашли отражение в 12 отчетах по НИР, в 5 из которых автор был ответственным исполнителем.

В результате проведенных исследований разработано методическое, программное, математическое и информационное обеспечение интегрированной системы проектирования, подсистемы моделирования при управлении медицинскими, образовательными и информационными системами. Разработаны и реализованы оптимизационные модели и алгоритмы формирования моделей ИЭТ, что дает возможность в едином цикле проектирования, управления и контроля ИЭТ сформировать адекватные модели элементов БИС, библиотеку таких элементов, оптимизировать состав и количество библиотечных элементов, выбрать рациональный состав средств измерения и обработки результатов в интегрированной САПР.

Реализация и внедрение результатов работы. Предложенные методы, алгоритмы и оптимизационные модели формирования описаний библиотечных элементов реализованы в подсистеме многокритериальной оптимизации элементов матриц КМОП-типа (МОЭМ-КМОП) интегрированной системы проектирования ИЦП-микроЭВМ, разрабатываемой в соответствии с планом проведения совместных работ МЭП, АН СССР и внедренной в научно-исследовательский институт электронной техники НПО "Электроника" (г. Воронеж) с экономическим эффектом 52000 рублей в 1990 г, а в 1998 г. на Воронежском заводе полупроводниковых приборов проведена апробация, подтвердившая положительный эффект, связанный с сокращением трудоемкости проектирования и повышением выхода годных микросхем. Алгоритм комплексной инструментальной диагностики внедрен в клиническую практику городской клинической больницы "Электроника". Результаты работы внедрены в учебный процесс ВГТУ по курсу "Автоматизация проектирования радиоэлектронных устройств".

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих симпозиумах, конференциях, семинарах и совещаниях: на Всесоюзном научно-техническом симпозиуме "Надежность и качество в приборостроении и радиотехнике" (Ереван, 1986), научно-техническом семинаре "Унификация проектных решений и разработка программного обеспечения машинной графики" (Москва, 1987), Всесоюзной научно-технической конференции "Проблема создания и развития интегрированных автоматизированных систем в проектировании и производстве" (Таганрог, 1987), Всесоюзной научно-технической конференции "Интеграция учебного процесса в высшей школе на базе микропроцессорных вычислительных систем" (Воронеж, 1987), зональной научно-технической конференции "Автоматизация конструкторского проектирования РЭА и ЭВА" (Пенза, 1987, 1988), зональной научно-технической конференции "Методы прогнозирования надежности проектируемых РЭА и ЭВА" (Пенза,

1987), Республиканском семинаре "Машинные методы проектирования электронно-вычислительной аппаратуры" (Каунас,

1988), Всесоюзной школе-семинаре молодых ученых и специалистов "Актуальные проблемы создания интеллектуальных САПР РЭА и СБИС" (Гурзуф, 1989), Всесоюзном совещании-семинаре молодых ученых и специалистов "Разработка и оптимизация САПР и ГАП изделий электронной техники на базе высокопроизводительных мини- и микроЭВМ" (Воронеж, 1989), научно-технической конференции "Опыт и перспективы развития математического, программного и технического обеспечения САПР прессостроения" (Воронеж, 1990), Всесоюзной школе-семинаре "Методы искусственного интеллекта в САПР" (Гурзуф-Воронеж, 1990), III Всесоюзной конференции "Динамика процессов и аппаратов химической технологии" (Воронеж, 1990), IX

Всесоюзном симпозиуме "Эффективность, качество и надежность системы "Человек-техника" (Воронеж, 1990), Всесоюзном совещании-семинаре "Интерактивное программирование технических устройств и автоматизированных систем на персональных ЭВМ" (Воронеж, 1991), Международной конференции и школы молодых ученых и специалистов "САПР-92. Новые информационные технологии в науке, образовании и бизнесе" (Гурзуф-Воронеж, 1992), в программе и аннотации докладов международной школы "Проектирование автоматизированных систем контроля и управления сложными объектами" (Харьков-Туапсе, 1992), Российском совещании-семинаре "Оптимальное проектирование технологических устройств и автоматизированных систем" (Воронеж, 1992), Региональном совещании-семинаре для руководящих работников и преподавателей вузов ЦЧР (Воронеж, 1992), Региональном совещании-семинаре "Опыт информатизации в промышленности" (Воронеж, 1993), Всероссийском совещании-семинаре "Математическое обеспечение высоких технологий в технике, образовании и медицине" (Воронеж, 1994, 1995), III Всероссийской научно-практической конференции "Управление и информатизация-94" (Н. Новгород, 1994), Всероссийском совещании-семинаре "Математическое обеспечение информационных технологий в технике, образовании и медицине" (Воронеж, 1997), Всероссийском совещании-семинаре "Высокие технологии в региональной информатике" (Воронеж, 1998).

Публикации результатов работы. По теме диссертации опубликовано 46 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения и приложений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные результаты работы формулируются следующим образом:

1. Исследованы вопросы создания интегрированных автоматизированных систем управления связанных, с одной стороны, с необходимостью декомпозиции системы управления на несколько относительно независимых подсистем меньшей сложности, а с другой стороны, с требованием обеспечения согласованного их функционирования для достижения общих целей управления.

2. Исследованы особенности современных интегрированных САПР ИЭТ, обеспечивающих проектирование изделий определенного класса в рамках оптимального маршрута проектирования. Показаны возможности оптимизации надежности и серийноспособности ИЭТ, изготовленных по ИЦП-технологии, ориентированные на основные подсистемы интегрированной САПР ИЭТ.

3. Предложены и обоснованы основные требования к подсистемам проектирования. Проведен синтез структуры подсистемы формирования моделей компонентов, для реализации которой необходимо использовать несколько измерительных тестеров, ориентированных на получение параметров различных видов элементов или их групп, управляемых информационно-вычислительным комплексом.

4. Сформулирована основная задача анализа объектов проектирования построения статических и динамических моделей. При идентификации статических и динамических характеристик в условиях неодиородностей определены основные виды информации. Для идентификации статических объектов рекомендовано применять метод регрессионного анализа.

5. Полученные с помощью экспертной информации математические модели предложено рассматривать как приближенные, используемые для восполнения недостающей информации на предварительном этапе исследования объектов.

6. Разработан процесс формирования моделей библиотечных элементов, включающих в себя множество операций по идентификации параметров моделей, оптимизации структуры и параметров моделей и предложена структурная схема, реализующая сквозной цикл интегрированной системы проектирования, управления и производства ИЭТ.

7. Разработана методика автоматизированного определения параметров элементов ИЦП ИЭТ, основанная на использовании в качестве исходных данных параметров математической модели элемента, отличающаяся от известных существенным сокращением числа варьируемых параметров модели, что позволяет разработать надежные в эксплуатации программы идентификации.

8. Для оптимального проектирования топологии функциональных элементов разработаны формальные модели, связывающие электрические характеристики функционального элемента с топологическими и конструктивными параметрами БМК, а также проанализировано несколько этапов разработки топологии библиотечного элемента.

9. Проведен сравнительный анализ методов идентификации моделей элементов, показывающий целесообразность использования частотных и регрессионных методов на этапе получения исходной информации о параметрах элементов и оптимизационных методов на этапе расчета параметров элементов ИЭТ.

10. Разработан алгоритм плана активного эксперимента и формирования моделей компонентов САПР ИЭТ.

11. Предложена структура информационного обеспечения процесса проектирования, содержащая файлы библиотеки параметров элементов и компонентов ИЦП ИЭТ, программные модули управления проектными процедурами и программа работы с файлами библиотеки.

12. Разработан технологический процесс производства ИЭТ, содержащий различные операции, каждая из которых описывается своей математической моделью. Выделены основные структуры разнообразных технологических процессов.

13. Проведен анализ существующих медицинских компьютерных систем и сделан вывод о содержании нескольких подсистем АРМом врача для выполнения всех возложенных на него функций.

14. Предложен адаптивный подход к выбору тактики реабилитационных мероприятий, отличающийся тем, что при определении рациональных показателей эффективности лечения сочетаются экспертные и модельные оценки вероятностей. Для интеллектуальной поддержки выбора тактики лечения заболеваний в условии неполной априорной информации и ряда неопределенностей целесообразно использовать методы формализации априорной информации, применять математические модели процессов лечения, использовать оптимальные лечебные воздействия.

217

15. Разработана комплексная подсистема автоматизации преподавательской деятельности в области новых информационных технологий.

Полученные в работе научные результаты внедрены в учебный процесс ряда вузов, в практику научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ НПО "Электроника", НИИПМ, НИИЭТ (г. Воронеж) и лечебную практику городской клинической больницы "Электроника".

1. Абрайтис Л.Б., Шейнаускас Р.И., Жлявичюс В. А. Автоматизация проектирования ЭВМ. М.: Сов. радио, 1978. -272. с.

2. Аврашков П.П., Баталов В.В., Егоров Ю.Б. и др. Система автоматизированного моделирования и расчета интегральных схем САМРИС-2 // Электронная промышленность, 1979. № 4. - С. 4750.

3. Автоматизация проектирования БИС: Практ. пособие / Под ред. Г.Г. Казеннова. М.: Высш. шк., 1990. - Кн. 2. - 95 с.

4. Автоматизация проектирования матричных КМОП БИС. / Под ред. Фомина A.B. М.: Радио и связь., 1991.

5. Автоматизация схемотехнического проектирования / В.Н .Ильин, В.Т .Фролкин, А.И. Бутько и др. М.: Радио и связь, 1987. - 405 с.

6. Автоматизация схемотехнического проектирования на мини ЭВМ: Учеб. пособие / В.И. Анисимов и др. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1983. - 200 с.

7. Автоматизированное проектирование БИС на базовых матричных кристаллах. / А.И. Петренко, В.Н. Ломаков, А.Я. Тетельбаум, Л.Б. Шрамченко. М.: Радио и связь, 1988. - 160 с.

8. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. Изд. 2-е перераб. и доп. - М.: Наука, 1976.

9. Анисимов В.И., Максимович В.А., Рындин A.A. Автоматизированное определение параметров нелинейных динамических моделей активных компонентов для САПР РЭА.

10. Известия вузов СССР. Радиотехника, 1982. т. 25, №6., - С. 70-71.

11. Ю.Анисимов В.И., Перков Н.К., Соколов В.В. Организация пакета прикладных программ для автоматизированного проектирования электронных схем. // Разработка, эксплуатация и развитие САПР РЭА. М.: МДНТП, 1978., - С. 97-99.

12. П.Артемьев В.И., Строганов В.Ю. Организация диалогов в САПР. -М.: Высшая школа., 1990.

13. Архангельский А.Я., Гордеев Б.К. Анализ метода вероятностного расчета интегральных схем на максимум процента выхода // Микроэлектроника. 1975. - Вып. 8. - С. 178-191.

14. Бадулин С.С., Барнаусов Ю.М., Бердышев В.А. и др. Автоматизированное проектирование цифровых устройств. / Под ред. Бодулина С.С. М.: Радио и связь., 1981. - 240 с.

15. Базилевич Р.П. Алгоритмические методы трассировки межсоединений .- Киев.: Институт Кибернетики АН УССР, 1979. -52 с.

16. Базилевич Р.П. Декомпозиционные и топологические методы автоматического конструирования электронных устройств. Львов: Высшая школа, 1981. - 168 с.

17. Баталов Б.В. Система схемотехнического моделирования АРНС // Управляющие системы и машины. 1988. - №1. - С. 4-96.

18. Бачурин В.И., Зеленин Ю.Г. Структура комплексатехнических средств для интегрированной системы автоматизированного проектирования и контроля // Моделирование и оптимизация сложных систем: Межвуз. сб. науч. трудов. -Воронеж, 1986. С. 149-152.

19. Беляков Ю.Н. и др. Методы статистических расчетов микросхем на ЭВМ. М.: Радио и связь, 1985. - 232 с.

20. Беллман Р. Математические модели в медицине. М.: Мир, 1987.

21. Бергхаузер Т., Шлив П. Система автоматизированного проектирования AutoCad: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1989. -256 с.

22. Берисфорд Р. Достижения в области заказных БИС и СБИС, расширяющие возможности разработчиков систем. // Электроника, 1983. Т. 56. - №5. - С. 36-50.

23. Бершадский A.M. Задачи и методы адаптации в системах автоматизации конструкторского проектирования РЭА // Радиоэлектроника, 1988. №6. - С. 54-59.

24. Брусникин Г.Н., Замордуев С.А. Алгоритмы контроля топологии матричных БИС на соответствие электрической схеме. // Электронная техника, Сер. 10., Микроэлектронные устройства., 1984. Вып. 6,- С. 34-36.

25. Бухтояров А.П., Зеленин Ю.Г., Фролов В.Н. Автоматизированная тестовая система для активизации процесса обучения // Там же,- С. 15.

26. Введение в автоматизацию схемотехнического проектирования / E.J1. Глориозов и др.-М: Сов. радио, 1976.-234 с.

27. Вермишев Ю.Х. О структурах графической и текстовой информации в САПР. // Обмен опытом в радиопромышленности. 1977. Вып. 3. - С. 22-23.

28. Вермишев Ю.Х. Основы автоматизации проектирования. -М.: Радио и связь, 1988. 288 с

29. Влах И., Сингхан К. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем : Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988. - 650 с.

30. Волков Е.А. Численные методы,- М.: Наука, 1982. 316 с.

31. Гагарин Л.Ю., Шустерман Б.И. Моделирование и идентификация параметров компонентов электронных схем. М.: Центр, отрасл. орган. НТИ "Элос", учебное пособие, 1980. - 41 с.

32. Глотов В.А., Гречко В.Н., Савельев В.В. Экспериментальное сравнение методов относительной важности. /

33. Сб. ст. Многокритериальные задачи принятия решений. М: Машиностроение, 1988. - С 156-168 .

34. Гобис В.Ю. и др. Методы генерирования случайных коррелированных величин для статистического моделирования интегральных схем // Автоматизация проектирования в электронике. Киев, 1987. - Вып. 35. - С. 17-25.

35. Гроп Д. Методы идентификации систем. М.: Мир, 1979. - 302 с.

36. Даттон Р., Хансен С. Моделирование процессов изготовления интегральных схем. // ТИИЭР, 1981. т. 69, №10. -С. 145-163.

37. Деньдобренко Б.Н., Малика A.C. Автоматизация конструирования РЭА. М.: Высшая школа, 1980. - 382 с.

38. Джонсон Н., Лион Р. Статистика и планирование экспериментов в технике и науке. // Методы обработки данных. -М.: Мир, 1980.

39. Диалоговое схемотехническое проектирование в дисплейном классе на мини-ЭВМ / В.И. Анисимов, П.П. Азбелев, Г.Д. Дмитревич и др. М.: Моск. энерг. ин-т, 1986. - 123 с.

40. Диалоговые системы схемотехнического проектирования / В.И. Анисимов, Г.Д. Дмитревич, К.Б. Скобельцин и др. М.: Радио и связь, 1988. - 288 с.

41. Ермаков С.М. Метод Монте-Карло и смежные вопросы.1. М.: Наука, 1977. 327 с.

42. Зайцева Ж.Н. Новый виток развития САПР электронно-вычислительной аппаратуры // Интеллектуальные САПР: Межвед. тем. науч. сб. Таганрог: ТРТИ, 1989. Вып. 2. - С. 13-23.

43. Зайцева Ж.Н., Алферова М.Ф. Метод параллельной трассировки на платах любого конструкторского уровня. // Вопросы радиоэлектроники. 1979. - Вып. 6. - С. 51-57.

44. Зайцева Ж.Н., Бодрягин В.И., Фомин К.Г. Нисходящая технология проектирования адаптируемой САПР на базе типовых алгоритмических решений. // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ. 1981. - Вып. 6. - С. 3.

45. Зацепина С.А., Львович Я.Е., Фролов М.В. Управление в биотехнических и медицинских системах. / Уч. пос. Воронеж: ВГТУ, МУВТ, 1994. - 145 с.

46. Зеленин Ю.Г. Оптимальное проектирование библиотечных элементов в САПР матричных БИС // Интерактивноепроектирование технических устройств и автоматизированных систем на персональных ЭВМ: Тез. докл. Всесоюзного совещания-семинара. Воронеж, 1991,- С. 22.

47. Зеленин Ю.Г. Оптимизация процесса формирования моделей компонентов матричных БИС в САПР ИЦП ИЭТ // Алгоритмы моделирования и оптимизация автоматизированных систем: Межвуз. сб. науч. трудов. Воронеж, 1990. - С. 23-27.

48. Зеленин Ю.Г. Применение средств вычислительной техники и информатики в промышленности // Опыт информатизации в промышленности: Тез. докл. Регионального совещания-семинара. Воронеж, 1993. - С. 32-33.

49. Зеленин Ю.Г. Формирование моделей элементов в САПР РЭА // Высокие технологии в технике, медицине и образовании: Межвузовский сб. науч. трудов Ч. II. Воронеж, 1996. - С. 80-86.

50. Зеленин Ю.Г. Оптимизация проектирования библиотечных элементов в САПР МаБИС // Прикладные задачи моделирования и оптимизации: Межвузовский сб. науч. трудов,- Воронеж, 1998,-С.157-162.

51. Зеленин Ю.Г. Формирование моделей объектов в интегрированной системе проектирования ИЭТ // Там же,- С. 163167.

52. Зеленин Ю.Г. Особенности современных интегрированныхсистем проектирования и управления // Высокие технологии в региональной информатике: Тез. докл. Всероссийского совещания-семинара 4.1. Воронеж, 1998. - С.29.

53. Зеленин Ю.Г. Проектирование межблочных соединений ИЦП ИЭТ // Там же 4.II. С.130.

54. Зеленин Ю.Г. Оптимизация библиотеки функциональных элементов в интегрированных системах проектирования и управления // Там же. С.131-132.

55. Зеленин Ю.Г. Современные интегрированные системы проектирования // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: Межвузовский сб. науч. трудов. -Воронеж, 1998. С.29-35.

56. Зеленин Ю.Г. Оптимизация проектных и управленческих решений // Там же. С.40-44.

57. Зеленин Ю.Г., Система управления библиотекойматематических моделей компонентов // Математическое обеспечение информационных технологий в технике, образовании и медицине: Тез. докл. Всероссийского совещания-семинара 4.1. -Воронеж, 1997. С. 27.

58. Зеленин Ю.Г., Фролов В.Н. Выбор структуры плана эксперимента для построения модели на основе тестовой и экспертной информации // Динамика процессов и аппаратов химической технологии: Тез. докл. Всесоюзной конференции. -Воронеж, 1990. С. 46.

59. Зеленин Ю.Г., Шеныпин B.C. Разработка программного обеспечения ИВС "Ведение паспорта области" // Математическое обеспечение высоких технологий в технике, образовании и медицине: Тез. докл. Всероссийского совещания-семинара. -Воронеж, 1994. С. 132.

60. Зеленин Ю.Г., Шеныпин B.C., Панов А.И. Разработка ИВС "Анализ баланса ввоза-вывоза материальных ресурсов области" // Там же. С. 158.

61. Зеленин Ю.Г., Юрочкин В.А. Оптимизация количества и состава библиотечных элементов для интегрированной САПР // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: Межвуз. сб. науч. трудов. Воронеж, 1991. - С. 149-154.

62. Ильин В.Н. Автоматизация схемотехнического проектирования. М.: Радио и связь, 1987. - 386 с.

63. Ильин В.Н., Коган В.Л. Разработка и применение программ автоматизации схемотехнического проектирования. М.: Радио и связь, 1984. - 224 с.

64. Интеграция данных в САПР БИС. Направления практической реализации / Ю.Н. Беляков, A.A. Руденко, И.Г. Топузов и др. М.: Радио и связь, 1990. - 253 с.

65. Интеллектуальные САПР технических процессов в радиоэлектронике. / Под ред. Ильина В.К. М.: Радио и связь, 1991.

66. Керниган Б., Ритчи Д. Язык программирования Си: Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1992. - 272 с.

67. Коболд Р. Теория и применение полевых транзисторов. -М.: Энергия, 1975. 163 с.

68. Коваленко И.Н., Филиппова A.A. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Финансы и статистика, 1973. -195 с.

69. Коломасов A.A., Золотов В.П., Лошаков В.Н., Брусникин Г.Н. Система иерархического моделирования БИС и СБИС на базе ЕС ЭВМ. // Математическое и машинное моделирование в микроэлектронике. Вильнюс: Изд-во АН Лит. ССР, 1985. - С. 2529.

70. Комплекс программ анализа и оптимизации электронных схем КАПР / З.М. Бененсон, М.Р. Елистратов, Л.К. Ильин и др. // Обмен опытом в радиопромышленности. 1978. - Вып. (4.5). -С.61-64.

71. Комплекс программ для расчета и оптимизации СПРОС) / В.Н. Ильин, В.А. Бахов, Ю.Ю. Каменева и др. // Изв. вузов. Сер. Радиоэлектроника. 1982. - Т. 25. - № 6. - С. 14-19.

72. Кононов С.М., Межов В.Е., Никишин В.И. и др. Учет влияния температурной зависимости электрических параметров компонентов интегральных схем в математических моделях.-Электронная техника. Сер.З., Микроэлектроника. 1974. - Вып.З (51). - С. 3-9.

73. Кононов С.М., Межов В.Е., Петров Л.Н. Статическая модель МДП-транзистора .- Электронная техника. Сер.З., Микроэлектроника. 1973. - Вып.1 (47). - С. 10-14.

74. Кононов С.М., Межов В.Е., Смолько Г.Г., Харин В.Н.

75. Математическая модель МДП-транзистора с ионно-легированным каналом. Электронная техника. Сер.З., Микроэлектроника. I 974. - Вып.2 (50). - С. 3-10.

76. Кореневский H.A. Построение медицинских автоматизированных компьютерных систем. Курск КГТУ, 1996.

77. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Высш. шк., 1973. - 692 с.

78. Корягин JT.H., Макаревич О.Б., Спиридонов Б.Г. Интегральная схема на целой пластине. // Зарубежная электронная техника.// 1988. №5 (324). - С. 3-67.

79. Корячко В.П., Курейчик В.М. Норенков И.П. Теоретические основы САПР,- М.: Энергоатомиздат., 1987,- 400 с.

80. Коул Б.К. Интеграция на целой пластине мечта или реальность? - Электроника.- 1985. - Т. 58, № 7. - С. 67-73.

81. Кринкель Т.Э., Коган А.Г., Тараторкин A.M. Персональные ЭВМ в инженерной практике. М.: Радио и связь, 1989.- 337 с.

82. Кулон Ж.-Л., Сабоннадьер Ж.-К. САПР в электронике / Пер. с франц. М.: Мир, 1988. - 208 с.

83. Курейчик В.М. Математическое обеспечение конструкторского и технологического проектирования САПР. М.: Радио и связь, 1990. - 352 с.

84. Лакшин Г. Л., Коротаев Ю.С. Система логического моделирования устройств МВК "Эльбрус". М.: Изд-во ИТМ и ВТ АН СССР, 1979. - 97 с.

85. Лошаков В.Н, Широ Г.Э., Осипов Л.Б., Брусникин Г.Н. Системы машинного проектирования топологий изделий электронной техники. // Электронная техника., Сер. 10.,

86. Микроэлектронные устройства., 1977. Вып. 6. - С. 73-81.

87. Лукас П. С++ под рукой: Пер. с англ. Киев: ДиаСофт, 1993. - 176 с.

88. Львович Я.Е., Рындин A.A. Архитектура САПР изделий электронной техники на одной пластине. // Методы автоматизации проектирования, моделирования и программирования. Таганрог, ТРТИ, 1986. - С. 56-60.

89. Львович Я.Е., Рындин A.A. Интеграция средств САПР в системе проектирования и контроля узлов и блоков ИЦП микроЭВМ / Проектирование вычислительных средств: Тез. докл. Всесоюз. науч. техн. конф. Каунас, 1989. С. 168-170.

90. Львович Я.Е., Рындин A.A. Оптимальная интеграция алгоритмов и программ проектирования и контроля для разработки эффективных САПР ИЭТ // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1990. -Т.33. №6. С. 46.

91. Львович Я.Е., Рындин A.A., Зеленин Ю.Г. Оптимизация библиотеки функциональных элементов в подсистеме проектирования КМОП БМК // Автоматизация конструкторского проектирования РЭА и ЭВА: Тез. докл. науч.-техн. конференции. -Пенза, 1987. С. 65-66.

92. Ю.Львович Я.Е., Фролов В.Н. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности РЭА: Уч. пособ. для вузов. М.: Радио и связь, 1986. - 192 с.

93. Ш.Львович Я.Е., Фролов М.В. Моделирование биотехнических и медицинских систем. / Уч. пособ. Воронеж: ВГТУ, МУВТ, 1994 .- 194 с.

94. Макаров И.М., Виноградская Т.М., Рубчинский A.A., Соколов В.В. Теория выбора и применения решений. М.: Наука.1982. - 328 с.

95. З.Малышев Н.Г. Нечетные модели для экспертных систем в САПР. М.: 1991.

96. Малышев Н.Г., Мицук Н.В. Методология управления процессом проектирования в САПР // Методы построения алгоритмических моделей сложных систем: Межвед. тем. науч. сб. Таганрог. 1990. - Вып.6. - С. 18-29.

97. Масалович А.И. P-CAD для любых плат // Интеркомпьютер. 1990. № 2. - С. 33-36.

98. Математическое моделирование и макромоделирование биполярных элементов электронных схем / Е.А. Чахмахсазян и др.- М.: Радио и связь, 1985. 144 с.

99. Машинная оптимизация электронных узлов РЭА / А.Г. Ларин, Д.И. Томашевский, Ю.Н. Шумков и др. М.: Сов. радио, 1978. - 192 с.

100. Машинный расчет элементов ЭВМ / Б.В. Анисимов и др.- М.: Высш. шк., 1976. 336 с.

101. Межов В.Е., Ратмиров H.A., Талов И.Л., Толстых Б.Л. Применение мини-ЭВМ "Электроника 100-25" в автоматизированных системах проектирования. // Электрон, пром-сть., 1978,- вып. 10,- С. 37-40.

102. Межов В.Е., Ратмиров H.A., Талов И.Л., Толстых Б.Л. Программное обеспечение системы 15УТ-4-017. // Электрон.пром-сть., 1979. вып. 6. - С. 21-23.

103. Мили Б. Усовершенствованные САПР электронных схем на базе ПЛИС // Электроника. 1989. - №8. - С. 61-67.

104. Милькевич В.А. и др. Исследование статистических характеристик компонентов гибридных интегральных схем // Радиоэлектроника летательных аппаратов. 1975. - вып. 7. - С. 12-23.

105. Мобильные программные модули для системы автоматизированного проектирования полузаказных интегральных схем // Электроника. 1983. №2. - С. 83-84.

106. Морозов К.К., Мелихов А.Н., Берштейн Л.С. и др. Методы разбиения. / Под ред. Морозова К.К. М.: Сов. радио, 1987. - 136 с.

107. Ниссен К. Методология и средства иерархического проектирования СБИС. // ТИИЭР., 1983. Т. 72, №1. - С. 81-94.

108. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем. М.: Высшая школа, 1980. - 307 с.

109. Норенков И.П., Маничев В.Б. Основы теории и проектирования САПР. М.: Высш. шк., 1990. - 335 с.

110. Норенков И.П., Маничев В.Б. Системы автоматизированного проектирования электронной и вычислительной аппаратуры. М.: Высш. шк., 1983. - 272 с.

111. Носов Ю.Р., Петросянц К.О., Шилин В.А. Математические модели элементов интегральной электроники. -М.: Сов. радио. 1976.

112. Основы математического моделирования больших интегральных схем на ЭВМ / Б.В. Баталов и др. М.: Радио исвязь, 1982. 168 с.

113. От Си к С++ / И. Козелл и др. М.: Финансы и статистика, 1993. - 272 с.

114. Пакет прикладных программ автоматизации схемотехнического проектирования для персональных компьютеров / Б.В. Баталов и др. .// Микропроцессорные средства и системы. -1988. № 4. - С. 63-66.

115. Петренко А.И. Автоматизированные системы проектирования электронных схем // Изв. вузов. Сер .Радиоэлектроника. 1973. Т. 16. №6. - С. 34-41.

116. Петренко А.И. Основы автоматизации проектирования. -Киев: Техника, 1982. 295 с.

117. Петренко А.И., Ломаков В.Н., Тетельбаум А.Я., Шрамченко Л.Б. Автоматизированное проектирование БИС на базовых матричных кристаллах,- М.: Радио и связь., 1988 ,- 160 с.

118. Петренко А.И., Сыпчук П.П., Тетельбаум А.Я. и др. Автоматизация конструирования БИС. Киев: Вища шк., 1983. -384 с.

119. Петренко А.И., Тетельбаум А.Я. Формальное конструирование ЭВА. М.: Сов. радио, 1979,- 258 с.

120. Петренко А.И., Тетельбаум А.Я., Забалуев H.H. Топологические алгоритмы трассировки. МПП. М.: Радио и связь, 1983. - 178 с.

121. Петренко А.И., Тетельбаум А.Я., Шрамченко Б.Л. АРТИС- подсистема иерархического проектирования топологии СБИС на базовом кристалле. // Вычислительная техника / Каунас, политехи, ин-т., 1982. Т. 15, - С. 32-33.

122. Петренко А.И., Тетельбаум А.Я., Шрамченко Б.Л.

123. Методические указания по использованию системы АРТИС при решении задач автоматического проектирования СБИС. Киев: Изд-во Киевск. политехи, ин-та, 1983. - 56 с.

124. Петренко А.И., Тетельбаум А.Я., Шрамченко Б.Л., Луганский Н.В. Автоматизация проектирования топологии БИС на базовых матричных кристаллах. // Зарубежная радиоэлектроника. -1985. № 8. - С. 26-40.

125. Петров A.B., Черненький В.М. Проблемы и принципы создания САПР. М.: Высшая школа, 1990.

126. Петрухин В.П. Оптимизация размещения при конструировании БИС на основе библиотечного набора элементов. // Электронная техника. Сер. 10., 1978. Вып. 4. - С. 70-76.

127. Петрухин В.П. Программная система АЛПАР для конструирования макротопологии БИС на основе библиотечного набора элементов. // Вычислительная техника. / Каунас, политехи, ин-т. 1978,- Т.11, - С. 46-48.

128. Петухов Г.А., Смолич Г.Г., Юлин Б.И. Алгоритмические методы конструкторского проектирования узлов с печатным монтажом. М.: Радио и связь., 1987. - 152 с.

129. Пономарев М.Ф., Коноплев Б.Г., Фомичев A.B. Базовые матричные кристаллы: проектирование специализированных БИС на их основе. М.: Радио и связь., 1985. - 80 с.

130. Попов Э.В. Экспертные системы. М.: Наука. 1987.

131. Принципы построения адаптивной САПР матричных БИС / А.М. Бершадский и др. // Автоматизированное проектирование в радиоэлектронике и приборостроении: Межвуз. сб. науч. тр. ЛЭТИ. 1990. - С. 97-102.

132. Проектирование САПР и АРМ изделий электронной ивычислительной техники. Уч. пособ. / Межов В.Е., Питолин В.М. и др. Воронеж: Воронежск. политехи, ин-т, 1989. - 101 с.

133. Проектирование СБИС / Пер. с япон. М. Ватанабэ и др. -М.: Мир, 1988. 304 с.151 .Проектирования для персональных компьютеров / Б.В .Баталов и др. // Микропроцессорные средства и системы. 1988. -№ 4. - С. 63-66.

134. Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ: В 4-х кн. М.: Радио и связь, 1992. - 4 кн.

135. Расчет оптимальных параметров электронных схем с помощью комплексной программы АРОПС / В.Н. Ильин и др. // Изв. вузов. Сер. Радиоэлектроника. 1976. - Т. XIX. - №6. - С. 99-107.

136. Ру А.Б. Проблемы и методы принятия решений в задачах со многими целевыми функциями. / Вопросы анализа и процедуры принятия решений. М.: Мир., 1976.

137. Рындин A.A., Зеленин Ю.Г. Прогнозирование надежности МЭА с использованием системы проектирования и контроля ИЭТ // Методы прогнозирования надежности проектируемых РЭА и ЭВА.: Тез. докл. зональной науч.-техн. конференции. Пенза, 1988. - С. 54-55.

138. Рындин A.A., Сысоев В.А., Черняев Д.В. Моделирование элементов цифровых матричных БИС в САПР изделий электронной техники. // Методы устройства цифровой и аналоговой обработки информации. Воронеж: ВПИ, 1987. - С. 117-120.

139. Рябов Г.Г., Вулихман В.Е., Воздвиженский А.Н. и др. Разработка системы автоматизированного проектирования большого числа типов логических СБИС для МВК "Эльбрус". М.: Изд-во ИТМ и ВТ АН СССР, 1982. - 169 с.

140. Рябов Г.Г., Лакшин Г.Л. Логическое моделирование в КАСПИ-ЭВМ. // Машинное моделирование. М.: МДНТП, 1983. -С. 62-66.

141. Рябов Г.Г., Лакшин Г.Л. Размещение и трассировка в классе горизонтально-вертикальных деревьев. М.: Изд-во ИТМ и ВТ АН СССР, 1978. - 64 с.

142. Рябов Л.П., Темницкий Ю.Н. Автоматическое редактирование печатного монтажа. // Обмен опытом в радиопромышленности. 1978. Вып. 4-5. - С. 86-88.

143. Сакалаускас Л.Л. О применении матриц специального вида для статистического анализа интегральных схем // Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 1989,- Вып. 3 (132). - С. 29-33.

144. Сахаров Ю.С. Применение персональных ЭВМ для диалогового проектирования радиоэлектронных устройств // Прогрессивные методы конструирования и гибкое автоматизированное производство микроэлектронной аппаратуры. М.: МДНТП, 1986. - С. 22-34.

145. Сверлунов Ю.Д. Идентификация и контроль качества нелинейных элементов радиоэлектронных схем. М.: Энергия., 1975. - 96 с.

146. Себер Дж. Линейный регрессионный анализ. М.: Мир.1980.

147. Селютин В.А. Машинное конструирование электронных устройств. -М.: Сов. радио, 1977. 384 с.171 .Сигорский В.П. Проблемная адаптация в системахавтоматизированного проектирования // Радиоэлектроника. 1988.- № 56.-С. 5-22.

148. Сигорский В.П., Витязь В.А. Проблемная адаптация систем автоматизированного проектирования / Общество "Знание" Укр. ССР .Киев, 1986. 20 с.

149. Система автоматизированного моделирования и расчета интегральных схем (САМРИС) /А.А. Васенков, Г.Г. Казеннов, Ю.Н. Беляков и др. // Микроэлектроника. 1976. - Вып. 9. - С. 11-21.

150. Система машинного анализа радиоэлектронных схем (МАРС) /Л.И.Бурин и др. // Современные методы разработки РЭА.- М.: Изд-во МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского, 1974. С. 48-56.

151. Системы автоматизированного проектирования в радиоэлектронике: Справочник / Е.В. Авдеев, А.Т. Еремин, И.П. Норенков и др. .М.: Радио и связь, 1986. - 368 с.

152. Сквозное автоматизированное проектирование микроэлектронной аппаратуры / З.Ю. Готра, В.В. Григорьев, Л.М. Смеркло и др. М.: Радио и связь, 1989. - 280 с.

153. Соболь И.М. Численные методы Монте-Карло. М.: Наука, 1974. - 312 с.

154. Соломенцев Ю.М., Исоченко В.А., Полыскалин В.Я. и др. Системное проектирование интегрированных АСУ ГПС машиностроения. / Под общей ред. Соломенцева Ю.М. и др. М.: Машиностроение, 1988. - 488 с.

155. Соснин П.И., Соловей Г.Б., Ярушина Н.Г. Диалоговая система поиска дефектов микропроцессорных схем. // Применение мини- и микроЭВМ для автоматизации инженерного труда //.: Сб. науч. тр.- Ульяновск, 1987. С. 12-13.

156. Тихонов А.И., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1979. - 356 с.

157. Толстых Б.Л., Талов И.Л., Харин В.Н., Межов В.Е., Черняев Ю.Н. Унифицированные интерактивные средства проектирования изделий электронной техники. М.: Радио и связь, 1984. - 147 с.

158. Уланов А.П. Автоматизация разработки программ контроля матричных БИС. // Теоретические и прикладные вопросы разработки и эксплуатации САПР РЭА. (Тезисы докл. Всесоюзной конф.) М.: МАИ, 1986. - С. 101-102.

159. Уналов И.С., Бек В.В., Махлин А.Р. Интегрированные системы активного управления. // Методы алгоритмической интерпретации. М.: Наука, 1986.

160. Фролов В.Н. Выбор тактики лечения с применением математических методов. Воронеж: Изд-во ВГУ. 1977. - 120 с.

161. Фролов В.Н. Управление технологическими процессами производства РЭА в условиях неоднородностей. / Уч. пос. -Воронеж: Изд-во ВГУ, 1982. 80 с.

162. Фролов В.Н. Экспериментальные методы исследования конструкции и разработки технологических процессов РЭА. / Уч. пос.: Воронеж, ВПИ, 1982. - 97 с.

163. Фролов В.Н., Львович Я.Е., Меткин Н.П. Автоматизированное проектирование технологических процессов и систем производства РЭС. М.: Высш. шк., 1991. - 463 с.

164. Хастингс Н., Пикок Дж. Справочник по статистическим распределениям. М.: Наука, 1989. - 242 с.

165. Цимбал A.A. и др. Turbo С++: Язык и применение.- М.: Джен Ай Лтд, 1993.- 512 с.

166. Ципкин Я.З. Информационная теория идентификации. -М.: Наука, 1995.

167. Четвериков В.Н. и др. Базы и банки данных. М.: Высш. шк., 1987. - 248 с.

168. Штейн М.Е., Штейн Б.Е. Методы машинного проектирования цифровой аппаратуры. М.: Сов. радио, 1973. -294 с.

169. Эйхоф П. Основы идентификации систем управления. -М.: Мир, 1975. 685 с.

170. Энгельке У.Д. Как интегрировать САПР и АСТПП. // Управление и технология. Пер. с английского Мартынюка В.В., Веденеева Д.Е. / Под ред. Корягина Д.Д. М.: Машиностроение, 1990. - 320 с.

171. Юрин О.Н. Единая система автоматизации проектирования ЭВМ. М.: Сов. радио, 1978. - 175 с.

172. Antognetti P., Massobrio G. Semiconductor device modelingwith SPICE. McGraw-Hill Inc. New-York, 1988. - 391 p.

173. Booth R.V.N., White H.H. An experimental method for determinantion of the saturation point of MOSFET // IEEE journal of Solid Stat Circuits. 1984. - V.19 .- № 19.

174. Curtice W.E. MESFET model for use in the gesign of GaAs integrated circuits // IEEE Transactions on Microwave theary and technigues.- 1980. MTT-28. - P. 448-456.

175. Getreu I. Modeling the bipolar transistor // Tektronix Laboratories, Oregon, USA, 1978, ISBN 0-444-41722-2. - V.l.

176. Gummel H.K., Poon H.C. An integral charge-control model of bipolar transistors // Beell system techn. J. 1970. - V. 49.May-June. - P. 827-852.

177. How to automate analog IC designs / Carley Richard etc// IEEE Spectrum. 1988. - 25. - № 8. - P. 26-30.

178. Larson L.E. An improved GaAs MESFET eguivalent circuit model for analog integrated circuit applications // IEEE jornal of solidstate circuits.- August. 1987. - V. SC-22. - № 4. - P. 567-574.

179. Micro-Cap 3. Third-generation interactive circuit analysis // Byte.- 1989 V. 14. - № 4. - P. 81.

180. Micro-Cap and Micro-Logic // Byte. 1986. - V.l 1. - № 6 - .P. 186.

181. Musa F. Computer aided determinetion of transistor model element values .- Wenson., 1969. № 2 (6/2) - .P. 1-8.

182. P-CAD Illustrated user's guide. Personal CAD Systems.1.c. 1988. - 48 P.

183. Program brings analog CAE to personal Computer level / Seter Cnarles // Electron. Des. 1987. - 35. - № 20. - P. 99-102.

184. PSPICE User's guide. Microsim Corporation // La Cadena243

185. Drive, Laguna Hills. 1989. - 450 p.

186. Rubner-Petersen T. NAP2, a Nonlinear Analysis Program for electronic circuits: Version 2. Users manual // Inst, of C.T. and T. Denmark. 1981. - 113 p.

187. Spice technigues facilitate analysis of feedback circuits / Hageman Steven E. // END. 1988,- 33. - № 20. - P. 173-183.

188. Statz H. Newman P., Smith I.W., Pucel R.A., Haus H.A. GaAs FET device and circuit simulation in SPICE // IEEE transaction on electron devices.- 1987. ED-34. - P. 160-169.

189. Sussman-Fort S.E., Narasimhan S., Mayaram K. A complete GaAs MESFET computer model for SPICE // IEEE Transaction on microwave theory and technigues. 1984. - MTT-32. - P. 471-473.

190. Tuinenga P.W. SPICE: A guide to circuit simulation using PSPICE // Prentice Hall. 1988. - P. 200.

191. Un Simulateur analogigue pour systemes multitechnologies / Benhagoun Eric // Electron. Ind. 1987. - № 132. - P. 54-57.

192. Vladimirescu A., Liu S. The simulation of MOS integrated circuits using Spice 2 // Memorandum N UCB/ERL M80/7. -February. 1980, Berkeley. P. 224-263.