автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Моделирование процесса формирования пластин плотной записи информации для накопителей на жестких магнитных дисках на этапе аванпроектирования

□□3485312

На правах рукописи

Вишневский Алексей Сергеевич

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ПЛАСТИН ПЛОТНОЙ ЗАПИСИ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ НАКОПИТЕЛЕЙ НА ЖЕСТКИХ МАГНИТНЫХ ДИСКАХ НА ЭТАПЕ АВАНПРОЕКТИРОВАНИЯ

Специальности:

05.13.12 - Системы автоматизации проектирования; 05.13.05 -Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

2 6 НОЯ 2009

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2009

003485312

Работа выполнена в Московском государственном институте электроники и математики (техническом университете).

Научный руководитель: Доктор технических наук, профессор

Ивашов Евгений Николаевич

Научный консультант: Доктор технически наук, профессор

Воротилов Константин Анатольевич

Официальные оппоненты: Доктор физико-математических наук, профессор

Васичев Борис Никитович

Кандидат технических наук, доцент Кузькин Владимир Иванович

Ведущая организация: Федеральное государственное учреждение

«Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций» («Информика»)

Защита диссертации состоится « у/) » 20 /?$ года в •

часов на заседании диссертационного совета Д247.047.01 в Федеральном Государственном унитарном предприятии «Научно-исследовательский экспериментальный институт автомобильной электроники и электрооборудования» (ФГУП НИИ АЭ) по адресу: 105187, г.Москва, ул. Кирпичная, д. 39/41.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП НИИ АЭ по адресу: 105187, г. Москва, ул. Кирпичная, д. 39/41.

Автореферат разослан « и » ИоЛ^иЯ 20^22. г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 217.047.01 Кандидат технических наук " Л.И. Мартинова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Наиболее мощным средством исследования и проектирования сложных систем является моделирование. Современные системы автоматизированного проектирования широко используют методы математического моделирования, позволяющие проводить исследование различных процессов формирования пластин плотной записи информации для накопителей на жестких магнитных дисках (НЖМД), а также их полный расчет и оптимизацию на основе достаточно точных физико-математических моделей. Использование моделирования, начиная с ранних стадий проектирования, приводит к накоплению информации за счет уточнения и детализации моделей. Результатом такого накопления является разработка проекта НЖМД с заданными потребительскими свойствами.

Наблюдающееся замедление современных технологий проектирования пластин НЖМД связано в основном не с отсутствием достижений науки, инвенций и инженерных идей, а с большими сроками и неудовлетворительным качеством реализации конструкторско-технологической разработки. Преодолеть это препятствие можно с помощью разработки и развития элементов автоматизированной системы проектирования процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД на каждом этапе проекта.

Автоматизированная система проектирования процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД может играть роль мощного средства для создания перспективных магнитных носителей информации, а ее эффективное применение требует разработки комплекса методических указаний, инструкций и баз знаний, используемых на каждом этапе и регламентирующих их последовательность.

Таким образом, моделирование процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД на этапе аванпроектирования является задачей актуальной и своевременной.

Цель работы.

Целью диссертации является разработка элементов автоматизированной системы проектирования процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД, которые позволят сократить время проектных работ и повысить качество формирования рабочего слоя путем оптимального управления диффузией примеси, выбора наилучших вариантов материалов формирования, а также поиска технологических решений этого процесса с последующим созданием технических решений устройств формирования магнитной ориентации в объеме рабочего слоя. В целом, все это должно привести к оптимизации процесса формирования пластин НЖМД в промышленных масштабах с тем, чтобы получаемые изделия отвечали растущим требованиям, предъявляемым к информационной емкости магнитных носителей.

Задачи исследования.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующий комплекс исследований:

1. Провести обзорно-аналитические исследования в области автоматизированного проектирования процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

2. Разработать теоретический подход к решению задачи создания элементов автоматизированной системы проектирования процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

3. Создать математическую модель оптимального управления процессом формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

4. Разработать модель многокритериальной задачи принятия решений при выборе материалов для формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

5. Выполнить синтез алгоритмов поиска технологических решений процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД и на их базе предложить технические решения устройств формирования магнитной ориентации в объеме рабочего слоя.

6. Создать модели, алгоритмы и прикладные программы, которые составляют основу системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на стадиях предварительной разработки.

7. Произвести оценку эффективности применения созданной системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на стадиях предварительной разработки путем верификации теоретических положений и физико-математических моделей, изложенных в работе.

Методы исследования.

Для решения поставленных задач в работе использовались положения теории систем, теории множеств, теории оптимального управления, теории принятия решений, теории вероятностей, теории математической статистики, теории нечетких множеств, теории решения дифференциальных уравнений и последовательного анализа уже известных процессов формирования пластин НЖМД. Результаты, представленные в диссертационном исследовании, также были получены с использованием современных методов программирования и компьютерного моделирования. Общей методологической основой всех исследований является системный подход.

Научная новизна обусловлена:

1. Математической моделью оптимального управления диффузией примеси в рабочем слое, позволяющей, в отличие от существующих моделей, контролировать нестационарный процесс массообмена примесных веществ в процессе формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

2. Разработкой алгоритма многокритериального выбора оптимальных вариантов материалов для формирования пластин плотной записи информации для НЖМД, в основе которого лежит применение модифицированного дискриминационного метода, алгоритма выбора недоминируемого решения и экспертного метода Дельфи.

3. Предложением алгоритма поиска технологических решений процесса

формирования пластин плотной записи информации для НЖМД, который обеспечивает более рациональный и причинно-обусловленный выбор.

4. Созданием системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на стадиях предварительной разработки в виде элементов автоматизированной системы проектирования процесса их формирования, базирующихся на предложенных моделях, алгоритмах и прикладных программах.

5. Произведенной оценкой технологической и экономической эффективности применения созданной системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на стадиях предварительной разработки, которая учитывает функциональные, технологические, структурные, экономические и экологические локальные критерии качества.

Практическая значимость:

1. Разработана система поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на этапе аванпроектирования, что имеет существенное значение для автоматизации проектирования устройств вычислительной техники и систем управления.

2. Предложен метод снижения массообмена примесных веществ в рабочем слое, основанный на оптимальном управлении процессом диффузии и на эффективном выборе материалов, как для ферромагнитного, так и для примыкающих к нему слоев.

3. Разработана технологическая схема процесса формирования магнитоориентированных тонкопленочных объектов, которая использована для более эффективного контроля качества выпускаемых НЖМД и корректировки несовершенства магнитной анизотропии рабочего слоя пластин плотной записи информации.

4. Выполнен синтез технических решений устройств формирования магнитной ориентации в объеме рабочего слоя, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к точности и эффективности такого формирования, а также соответствующих критериям патентоспособной новизны, изобретательского уровня и промышленной применимости.

5. Создан программный продукт по расчету характеристик атома, используемый для реализации процесса формирования магнитной ориентации в объеме рабочего слоя пластин плотной записи информации для НЖМД (Свидетельство РФ об официальной регистрации программы для ЭВМ №2007610131).

Достоверность результатов.

Достоверность проведенных теоретических и прикладных исследований обеспечивается строгим математическим обоснованием предлагаемых подходов и методов, а также согласованностью теоретических и прикладных данных, известных в литературе и полученных автором.

Реализация и внедрение результатов работы.

Теоретические и практические результаты диссертационной работы используются в практике системного конструирования для автоматизации

проектирования устройств вычислительной техники и систем управления в НИИ микроэлектроники и информационно-измерительной техники, в НИИ перспективных материалов и технологий, а также в учебном процессе Московского государственного института электроники и математики на кафедре «Технологические системы электроники» при чтении лекций по курсу «САПР оборудования и технологий», «Моделирование рабочих процессов, технологий и оборудования», «Основы принятия технических решений» и «Защита интеллектуальной собственности и патентоведение».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель оптимального управления массообменом примесных веществ в рабочем слое, позволяющая учитывать и компенсировать влияние диффузии примесей на свойства ферромагнитного материала.

2. Модель многокритериальной задачи принятия решений и методика ее практической реализации как элемента автоматизированной системы проектирования при выборе материалов для формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

3. Алгоритм поиска технологических решений процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

4. Результаты применения алгоритма поиска технологических решений процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД и разработанные на их основе патентоспособные устройства для формирования магнитной ориентации в объеме рабочего слоя.

5. Эффективность применения системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на стадиях предварительной разработки и обобщенный критерий оценки качества пластин.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях:

- на Международной научно-технической конференции «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы» УлГУ в 2005, 2006, 2007 и 2008 годах;

- на научно-технической конференции для молодых ученых и специалистов МИЭМ в 2006, 2007,2008 и 2009 годах;

- на Международной научно-технической школе-конференции «Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию в электронике» МИРЭА в 2006 и 2008 годах;

- на Всероссийской конференции с международным Интернет участием «От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии» ИжГТУ в 2007 году;

- на Международной научно-технической конференции «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» (ШТЕЯМАПС) МИРЭА в 2007 и 2009 годах.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе: 3

работы - статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией, 4 патента РФ на полезные модели, одно свидетельство РФ об официальной регистрации программ для ЭВМ, одна научно-методическая работа, 10 докладов на Всероссийских и Международных конференциях.

Структура н объем диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложения.

Работа изложена на 192 страницах, включая приложение, куда входят акты внедрения результатов работы, а также копии патентов и свидетельств.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационной работы, определена цель работы, изложены задачи и методы исследования, сформулированы научная новизна работы, ее практическая значимость и основные научные положения.

В первой главе проведены обзорно-аналитические исследования в области проектирования пластин НЖМД, включая обзор работ российских и зарубежных ученых, занятых данной проблемой. Выполнен анализ существующих моделей пластин НЖМД, сформулированы задачи построения системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на стадиях предварительной разработки. На основе проведенного анализа дано обоснование целесообразности улучшения характеристик пластин НЖМД, а также применения методов автоматизированного проектирования и принятия решений.

Вторая глава посвящена теоретическому подходу к решению задачи создания элементов автоматизированной системы проектирования процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

Первая задача, составляющая предмет данного исследования состоит в разработке структуры информационной технологии (ИТ) формирования пластин плотной записи информации для НЖМД на ранних этапах проектирования.

На рис. 1 представлена предлагаемая в работе структура ИТ формирования пластин плотной записи информации для НЖМД на ранних этапах проектирования.

Согласно определению ИТ, она должна базироваться на методах проектирования и программно-технологических средствах. Объединенные в технологическую цепочку, они должны обеспечивать следующие этапы: сбор, обработка, хранение, распространение и отображение информации.

Современный прогресс производства напрямую связан с достижениями в области автоматизированного производства. Проектирование и разработка технологии является неотъемлемой частью производства и прогресс здесь также должен определяться автоматизацией.

В настоящее время проектирование конструкции пластин НЖМД ведется на основе неавтоматизированного подхода. При неавтоматизированном проектировании результат во многом определяется инженерно-конструкторской подготовкой специалистов-проектировщиков, их производственным опытом, профессиональной интуицией и другими факторами.

Методика автоматизированного проектирования пластин НЖМД

>

Сбор информации Обработка информации Хранение информации Распространение информации Отображение информации

1. Поиск справочных геометрических, физико-механических, точностных и других параметров пластин НЖМД, их элементов и материалов. 1. Расчет конструктивных и магнитных характеристик пластин НЖМД. 2. Оптимизация конструктивных и магнитных характеристик пластин НЖМД в заданной области их изменения, оценки соответствия толщин слоев, полей допусков, выбранным рабочим параметрам. 1. Занесение в БД исходной и выходной (расчетной) информации: геометрических, физико-механических, точностных и других параметров пластин НЖМД, их элементов и материалов. 2. Хранение результатов расчетов в БД, построенной по иерархическому признаку. 1. Обеспечение связи между параметрами ввода и вывода. 2. Обмен информацией через интерфейсы с другими подсистемами. 3. Преобразование и обмен данными между различными уровнями иерархии типовых конструкций пластин НЖМД при расчете геометрических, физико-механических, точностных и других параметров посредством БД. 1. Отображение в графическом виде исходной и выходной информации на экране компьютера. 2. Графический вывод полученной конструкции пластин НЖМД с указанием толщин слоев, их материалов, коэффициентов диффузии и расчетного профиля распределения примеси в рабочем слое. 3. Получение эскиза пластин НЖМД на основе применения AutoCAD.

^ ^ ^ ^ ^

Элементы автоматизированной системы проектирования пластин НЖМД

Рис. 1. Структура ИТ формирования пластин плотной записи информации для НЖМД на ранних этапах проектирования

Рассматривая наиболее широко применяемый вид проектирования, выполняемого согласно прототипу, следует отметить, что данный вид проектирования задается ГОСТом или ОСТом данной отрасли промышленности, уточняется на конкретном предприятии и представляет собой довольно трудоемкий процесс, традиционно состоящий из следующих этапов: согласование технического задания (ТЗ), техническое предложение, эскизный проект, рабочий проект, изготовление опытных образцов, их испытание, разработка ТЗ для производства и авторский надзор. Особое внимание уделено начальной стадии, к которой относится согласование ТЗ, техническое предложение и эскизное проектирование. Структура этапов проектирования пластин НЖМД в работе представлена в виде подробной схемы, которая позволяет наглядно проследить последовательность этапов в виде блоков.

Приведенный анализ процесса проектирования пластин НЖМД позволяет перейти к решению одной из важных задач при создании ИТ - выбору проектных процедур, подлежащих автоматизации. Для решения этой задачи процесс проектирования необходимо формализовать с помощью математических моделей для того, чтобы обоснованно и во взаимосвязи проводить автоматизацию проектных процедур.

Специфика проектирования пластин НЖМД накладывает определенные требования на структуру и организацию САПР, она включает в себя следующее:

— НЖМД - это «старый» объект, расчетами и проектированием элементов которого специалисты занимаются уже более 50 лет, следовательно, все принципиальные улучшения конструкции уже, как правило, внесены, а стремление к повышению технико-экономических показателей пластин НЖМД заставляет проектировщиков все глубже вникать в существо физических процессов, что достигается на пути последовательного усложнения математической модели и адекватного отражения протекающих процессов.

— Если трудоемкость проектирования пластин НЖМД принять за 100 %, то трудоемкость отдельных проектных процедур можно принять ориентировочно следующим образом: обзор существующих конструкций и определение патентной чистоты изделия 12- 13 %; выполнение расчетов 16 -19%; проработка конструкции 12-20%; выполнение чертежей 22-29%; согласование технической документации 6-18%; оформление технической документации 9-16 %.

Очевидно, комплексная САПР должна охватывать все этапы разработки пластин НЖМД, в том числе и этап технологической подготовки производства. Автоматизация проектирования технологического процесса формирования пластин НЖМД заключает в себе разработку маршрутной и операционной технологий, разработку принципиальных схем технологических процессов и получение управляющей информации на машинных носителях для программно-управляемого технологического оборудования.

Технологический процесс формирования пластин НЖМД можно представить в виде некоторой системы, т.е. для его организации целесообразно применять системный подход.

Технологический процесс формирования пластин НЖМД

А.СОЖ ШУ ^'(ОУ

Рис. 2. Постановка задачи оптимизации технологического процесса формирования пластин НЖМД

Постановку задачи оптимизации технологического процесса формирования пластин НЖМД можно представить следующим

образом (рис. 2).

Данный технологический процесс рассматривается как объект проектирования, на вход которого поступает вектор Х(г') = (х,(/), ■••> *„(0) входных переменных, а скалярный выход ^ характеризует качество технологического процесса. Требуется сформировать такой вектор управляющих воздействий И*(0 = (/?*(/), ^(0), который минимизировал бы значение показателя Г, т.е.

Г(Х(0, к'(0)=тт{ъ(Х(0, К(0» ■

к(0

Выходы й[(/),..., йт(*) характеризуют состояние технологического процесса формирования пластин НЖМД и индицируют нежелательные режимы работы оборудования или выход контролируемых параметров за установленные пределы:

АДО<Ь}, у = Гй,

где Ъ} - требуемые или допустимые значения соответствующих параметров.

Таким образом, оптимизация технологического процесса формирования пластин НЖМД рассматривается как задача определения оптимального вектора управления Я ((), минимизирующего целевую функцию при условии выполнения заданных ограничений.

Рассмотрим оптимальное управление диффузией примеси в рабочем слое пластин НЖМД.

При формировании многослойной структуры пластин НЖМД необходимо учитывать возникновение массообмена или, другими словами, диффузионных потоков между слоями. Таким образом, при рассмотрении какого-либо слоя пластины НЖМД, примесными веществами являются не только газы из внутреннего объема вакуумной камеры, но также и вещества из соседнего слоя, диффундирующие, главным образом, во время нанесения тонкопленочных слоев вакуумными методами.

При производстве пластин НЖМД требования, предъявляемые к процессам диффузии весьма жесткие: толщина диффузионного слоя должна выдерживаться в пределах долей микрона. Для того чтобы данные требования выполнялись, необходимо очень точно регулировать время и температуру диффузионных процессов. Только при этом условии можно получить распределение примесей в диффузионных слоях, необходимое для данного этапа развития технологии магнитной записи информации.

Процесс нестационарной диффузии примесного вещества, сопровождается поглощением и выделением примесей на разделе двух соседних слоев. Ограничиваясь рассмотрением случая, когда массообмен происходит лишь в поверхностном слое, толщина которого значительно меньше общей толщины рабочего слоя стоит отметить, что при переходе от микрометровой (рис. 3, а) к нанометровой (рис. 3, б) технологии производства пластин НЖМД поверхностный слой становится соизмеримым с общей толщиной рабочего слоя, что влечет к серьезному ухудшению его

характеристик, т.к. <5,™ =<5™6-(Дгр1 + Дгр2)/2->0. Очевидно, что такое

ухудшение особенно нежелательно для ферромагнитного запоминающего слоя, современная технология производства которого направлена на уменьшение его толщины.

а 6

Рис. 3. Схематическое изображение нечетких границ рабочего слоя пластины НЖМД при а) Дгр1 «¿ра6, Дгр2 «¿ра6; б) Дгр1 « Д,р| * где

1 - несущий подслой, 2 - защитный слой, 3 - ферромагнитный рабочий слой

В связи с этим, вопрос моделирования диффузии примесей в слоях пластин НЖМД получает все большую актуальность из-за потребности в оптимизации процесса их формировании, т.к. именно ферромагнитный запоминающий слой, в конечном итоге, и будет являться рабочим слоем НЖМД, хранящим информацию.

Задачу оптимального управления нестационарной диффузией в рабочем слое можно сформулировать следующим образом. Имеется рабочий слой толщиной 0 <х<1, нижняя поверхность х = 0 которого изолирована, а на верхней поверхности х = I происходит массообмен с внешней средой. Обозначим концентрацию примеси в точке х рабочего слоя в момент ! через с(х, /). Пусть с(х, 0) = <р(х) - распределение концентрации в рабочем слое в начальный момент времени / = 0. Требуется, управляя параметрами внешнего источника вещества, к заданному моменту Т сделать распределение концентрации в рабочем слое как можно ближе к заданному распределению у(х), 0 < х < 1. Математическая формулировка этой задачи - минимизировать функционал

I

J(ll)= ||с(х, Т, и)-у{х)^<к

о

при условии, что с(х, I, и) является решением краевой задачи диффузии.

Таким образом, оптимальное управление диффузией можно представить, как стремление сделать профиль распределения концентрации примеси в рабочем слое максимально совпадающим с заданным профилем.

Следует отметить, что в области поддержки принятия рациональных решений сложнее всего обстоит дело с автоматизированным принятием решения. Одним из средств поддержки принятия решений при проектировании

процесса формирования пластин НЖМД является применение механизмов выбора решения коллективом экспертов.

Под групповым выбором решения подразумевается выработка согласованного коллективного упорядочения альтернатив на основе систем предпочтения экспертов или, что то же, тройка (X, {>,}, /е[1, п]), где X -конечное множество альтернатив, >, - система предпочтения /-го эксперта, [1, п] = N - количество экспертов.

Структура механизма группового выбора решений представляется правилом

F: (Д, R2, ■■■■, где R - профиль порядка предпочтений коллектива.

Единственного правила F не существует, оно строится согласно принятой экспертами системе аксиом, охватывающей все возможное множество профилей предпочтений экспертов.

В работе излагаются некоторые основные структуры формализуемых механизмов выбора решений, а так же характеризуются принципы организации выбора этих решений.

Третья глава посвящена многокритериальному выбору материалов для формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

Переходя к этапу проектирования, называемому принятием решения, конструктор располагает несколькими вариантами технологического решения пластин НЖМД. В каждом случае ему необходимо вначале дать оценку вариантам, затем эти оценки сравнить и только после этого выбрать вариант с наивысшей оценкой. Руководствуясь основным принципом проектирования, эта процедура заключается в отображении множества вариантов на множество оценок и выбор оптимального из них:

(F:X0 ->F)-»opt,

где V = {v,}, i = \,m- совокупность критериев.

Решение обычно предстоит принимать в условиях неопределенности. Принятие решения примыкает к задачам многокритериальной оптимизации при которой одновременное достижение оптимума по всем критериям практически невозможно, т.к. критерии могут быть не согласованными или нейтральными, а противоречивыми. В таком случае решение возможно только на основе компромисса. Математическая модель компромисса строится на основе понятия множества Парето совместно с методикой последовательного его сужения.

Очевидно, что при выборе рациональных вариантов пластин НЖМД большинство возникающих задач оптимизации являются многокритериальными, так как проектируемые изделия должны удовлетворять разнообразным критериям эффективности одновременно.

По Паретовской концепции задачи дискретной и комбинаторной оптимизации пластин НЖМД имеют вид:

F(X) = {/,(*), f2(X), ..., fp{X)\-> min ,

где функционирование системы оценивается по р критериям /р/г, —,/р, а £> - область допустимых решений (альтернатив) - является конечным или счетным.

Для выбора материалов слоев пластин НЖМД в работе предлагается применять модифицированный дискриминационный метод выделения главного критерия. Основная идея этого метода - максимизация наиболее важного (главного) критерия. В дискриминационном методе пользователь выбирает один из критериев в качестве целевой функции, а остальные критерии учитываются как ограничения по отношению к их минимумам:

леО ] = \, 2,

Пользователь должен указать главный критерий и величины ограничений на остальные критерии на основе некоторой системы требований, предъявляемой к оптимальному решению, а также выбрать алгоритм решения получаемой задачи оптимизации.

Рассматривается приложение дискриминационного метода к оптимизации пластин НЖМД, которые состоят из отдельных слоев, причем каждый из них может быть реализован и^ способами, характеризующимися различными значениями технико-экономических параметров. Решается задача определения варианта системы (т.е. выбора способа реализации каждого слоя), который

п

доставляет экстремум целевой функции Р(у) = и обеспечивает

успешное решение всех задач, поставленных перед системой, с вероятностями не ниже заданных управлений V, при этом затраты не должны превосходить заданной границы.

Предложенный подход логически представлен в виде алгоритма работы метода выделения главного критерия.

Следует отметить, однако, что и метод, и алгоритм, в работе ориентированы на эффективный выбор материала рабочего слоя, т.к. именно он отвечает за сохранность информации.

Модификация дискриминационного метода заключается в том, что производят последовательное назначение главным каждого из критериев, обуславливающих выбор материалов отдельных слоев пластин НЖМД. Последующее формирование множества всех эффективных точек решения задачи выбора материалов слоев пластин НЖМД, по сути, является решением, т.к. с точки зрения математики, решения из множества Парето не могут быть предпочтены друг другу. Облегчить эксперту выбор эффективного варианта из множества решений, предложенных после формального дискриминационного метода решения задачи многокритериальной оптимизации, в работе предлагается с помощью выбора материала рабочего слоя из ряда недоминируемых альтернатив. Данный метод позволяет выбрать в качестве оптимальной альтернативу, которая минимизирует взвешенное расстояние от назначенной «идеальной точки» для размытой и интуитивной составляющих.

На основе применения данного метода разработан алгоритм выбора недоминируемого решения, основанного на субъективных предпочтениях эксперта.

Модель и метод принятия решения на полученном множестве альтернатив учитывает не только неопределенность в оценках эксперта, но и его интуитивные склонности относительно реальных характеристик атрибутов (критериев) и их специфики. В результате, данный метод комбинирует оценки каждого значения атрибута при отсутствии полной информации о предпочтениях и субъективные оценки относительно важности всех атрибутов.

Как уже отмечалось, предыдущие методы акцентировали свою работу на выборе оптимального материала рабочего слоя, однако в силу диффузионных процессов целесообразно подобрать такие материалы, примыкающие к рабочему слою, которые не ухудшали бы его магнитные характеристики. Для этого в работе предлагается использовать метод Дельфи. Его суть заключается в определении обобщенного мнения экспертов относительно будущих ситуаций, которые могут произойти в результате возможного взаимопроникновения материалов соседних слоев.

В методе принципиально важным является независимость формирования экспертами своего мнения (оценки). При использовании рассматриваемого метода информация, полученная от экспертов, подвергается тщательной статистической обработке, схема которой описана в диссертации.

Четвертая глава посвящена приложению морфологического анализа-синтеза к организации поиска технологических решений процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

Морфологический анализ включает операции, выполняемые алгоритмически. Сущность его состоит в расчленении общей функции моделируемого процесса формирования пластин НЖМД на частные и в отыскании возможных способов их выполнения. То или иное сочетание способов выполнения всех частных функций и составляет вариант одного из технологических решений:

п _ _ _

хк = ГК; к=!> т>'

/=1

хкеХ и у ем,.,

где хк - элемент множества технологических решений; X - полное множество технологических решений; щ - средство ] выполнения функции /'; и, -

множество средств выполнения функции г.

Составляя вариант технологического решения процесса формирования пластин НЖМД путем различных сочетаний способов выполнения частных функций, получаем общее их число

м

где п - число частных функций; к! - число средств реализации частной функции.

Процедура поиска технологических решений заключается в составлении функционального и структурного описания пластин НЖМД. Функциональное описание строится на основе концептуального. В зависимости от того, на что направлено проектирование на улучшение существующего оборудования, создание новой или обеспечение определенного состояния того или иного процесса, выбирается метод выполнения всей процедуры.

При поиске технологических решений процесса формирования пластин НЖМД описывается использование не только традиционных эвристических приемов, но также и метода гирлянд ассоциаций, мозгового штурма, синектики, метода идеального объекта, а также особенности использования формализованных приемов и методов-алгоритмов.

Предлагаемый далее алгоритм поиска технологических решений процесса формирования пластин НЖМД является ключевым элементом всей системы автоматизированного проектирования.

Алгоритм выбора оптимального варианта процесса формирования пластин НЖМД представлен на рис. 4.

На первом этапе проводится подбор подходящих материалов по физико-механическим свойствам и технологическим параметрам, близким к свойствам и параметрам, определенным в ТЗ. На основании анализа данных материалов составляется сводная морфологическая таблица по физико-механическим свойствам и технологическим параметрам формирования пластин НЖМД. В ней отражаются свойства и параметры для определения способа формирования тонкопленочного материала, такие как коэрцитивная сила, остаточная намагниченность, температурная и временная стабильность, скорость нанесения слоев и т.д. Затем путем поиска в морфологической таблице осуществляется выбор допустимых вариантов формирования пластин НЖМД, удовлетворяющих разработанному ТЗ. При этом возможны три ситуации:

1) ТЗ соответствует один вариант формирования пластин НЖМД;

2) ТЗ удовлетворяет несколько вариантов формирования пластин НЖМД;

3) ТЗ не соответствует ни один вариант формирования пластин НЖМД.

В первой ситуации задачу можно считать решенной, во второй - следует

переходить к выбору оптимального варианта из полученного множества, в третьей ситуации происходит выбор варианта формирования пластин НЖМД через поиск ближайшего прототипа для пластин НЖМД, определенного в ТЗ, с последующей его модернизацией и добавлением в морфологическую таблицу.

В случае если поиск не приносит положительного результата, необходимо разработать новое технологическое решение процесса формирования пластин НЖМД, продукт которого соответствовал бы ТЗ. В некоторых случаях, если это допустимо, возможен пересмотр ТЗ, с тем, чтобы снизить финансовые и временные затраты на проектирование.

Рис. 4. Алгоритм поиска технологических решений процесса формирования пластин НЖМД, удовлетворяющих ТЗ

В случае существования нескольких способов формирования пластин НЖМД с определенными в ТЗ физико-механическими свойствами и параметрами, описание дальнейших алгоритмов выбора оптимального способа целесообразно начать с изображения организационной диаграммы процесса формирования пластин НМЖД (рис. 5), показывающей элементы автоматизированной системы проектирования и включающей ветви возможных альтернатив внутри элементов.

Использование вышеописанного алгоритма позволяет увеличить эффективность процесса формирования пластин НЖМД, повысить их качество,

а также сократить время, затрачиваемое на их проектирование.

Рис. 5. Организационная диаграмма процесса формирования пластин НЖМД,

где РС - рабочий слой.

Конкретный результат применения данного алгоритма поиска перспективных патентоспособных технологических решений процесса формирования пластин НЖМД можно представить в виде трех элементов:

1) нанесение ферромагнитных частиц на антиферромагнитный подслой;

2) применение в качестве рабочего слоя особо устойчивых нанокристаллических сплавов;

3) формирование магнитной ориентации в объеме рабочего слоя.

Что касается первых двух пунктов, то они активно разрабатываются и внедряются в технологию производства пластин НЖМД. Относительно третьего пункта следует отметить, что формированиюе магнитной ориентации в объеме рабочего слоя может иметь существенную практическую значимость. Дело в том, что сегодня существует растущая потребность в более эффективном контроле качества выпускаемых пластин НЖМД. В свою очередь, качество выпускаемых НЖМД напрямую зависит от ферромагнитного тонкопленочного рабочего слоя, а точнее от остаточной намагниченности частиц, составляющих этот слой, которая и обуславливает стабильность хранения информации.

Применяя формирование магнитной ориентации в объеме ферромагнитного тонкопленочного рабочего слоя на этапах финального тестирования получаемых пластин НЖМД вместе с последующим контролем равномерности изменения магнитного момента частиц этого слоя, можно избежать попадания на конечную стадию производства - прецизионную сборку - пластин с непригодным ферромагнитным тонкопленочным рабочим слоем. Таким образом, можно реализовать снижение себестоимости производства НЖМД за счет своевременного выявления бракованных пластин и исключения затрат на высокоточную сборку НЖМД, заведомо неработоспособных ввиду дефектности ферромагнитного

тонкопленочного рабочего слоя. Стоит отметить, что сегодня тенденция к появлению такого дефекта стремительно увеличивается из-за потребности в уменьшении толщины рабочего слоя.

Помимо выявления брака, формирование магнитной ориентации в объеме рабочего слоя может быть использовано и для эффективной корректировки несовершенства магнитной анизотропии рабочего слоя. В этом случае достаточно выполнить несколько циклов перемагничивания с последующей фиксацией магнитной ориентации частиц, т.е. произвести изменение направления оси легкого намагничивания в точном соответствии с необходимой анизотропией. Таким образом, использовать эти технические устройства особенно актуально при изготовлении пластин НЖМД с перпендикулярной технологией магнитной записи, повсеместно внедряемой на производстве и требовательной к магнитной анизотропии рабочего слоя.

В работе предложено несколько технических решений устройств формирования магнитной ориентации в объеме рабочего слоя, получено 4 патента Российской Федерации на различные полезные модели, 3 из которых подробно описаны с указанием предполагаемого экономического эффекта от их применения.

Пятая глава посвящена оценке эффективности применения системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на стадиях их предварительной разработки.

В работе задача принятия решений формализуется на основе концепции метода комитетов и рассматривается с позиции правомерного существования схемы нахождения сложного предпочтения на множестве альтернатив.

Целью анализа эффективности принимаемого решения является, в некотором смысле, не оценка информации о параметрах, а выбор одного из ряда четко определенных альтернативных способов действия и изучение самого процесса принятия решений.

В рассматриваемом информационном подходе к построению схемы оценки эффективности принимаемых решений процесс выдвижения и принятия гипотез подвергается четкому логическому анализу с позиции математической статистики. При этом, используя статические методы, имеется возможность определения системы договоренности, на основе которой принимается гипотеза Я0.

Для построения решающего алгоритма используется два хорошо известных статистических понятия, а именно, понятие ошибок первого и второго рода. Вероятность совершения ошибки первого рода а) - это уровень значимости, который характеризует риск ответственного за определение стоимостного показателя. Очевидно, что риск эксперта тем выше, чем меньше степень упорядоченности и организации определения стоимостных показателей пластин НЖМД. Вероятность совершения ошибки второго рода Д характеризует риск заказчика.

Выделяется множество частных показателей, формирующих некоторый векторный многоцелевой оценочный потенциал

4*;*, н,{Р), гп, с'я),

где N,(p) - функция неопределенности (энтропия); Гп = IIГ1 (р)- Я, (р) -количество информации, накопленное в области научно-технических исследований пластин НЖМД; Нгл(р) - значение максимальной энтропии;

С'и = = 0,25 - соотношение непредсказуемости и детерминированности.

Рассматривается столько векторов, сколько имеется альтернатив. После того как для всех альтернатив определены векторы многоцелевого оценочного потенциала, выбирается оптимальное значение интегрального критерия путем попарного сравнения векторов.

Процедура анализа принятого варианта технологического решения процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД на этапе разработки технических предложений проводится в целях получения необходимой информации об объекте проектирования. В ходе анализа проверяются работоспособность объекта, особенности его взаимодействия с факторами окружения, взаимосвязи составляющих элементов.

Из существующих в настоящее время видов анализа основное внимание уделяется аналитическим и экспериментальным методам, где особое место занимают вычислительные эксперименты. На этапе разработки технических предложений при проектировании пластин НЖМД модель отражает взаимодействие основных элементов друг с другом и с окружающей средой. Таким образом, рассматриваются математические модели, которые соответствуют как мета-, так и макроуровню.

Рассматривается алгоритм принятия решений по выбору оптимальных действий на этапе анализа вариантов технических решений пластин НЖМД, основанный на Байесовой теории принятия рациональных решений.

И, наконец, приводится описание методологии вычисления обобщенного критерия оценки качества пластин НЖМД KN, который включает в себя функциональные, технологические, структурные, экономические и экологические локальные критерии. Каждый из перечисленных критериев определяется следующими параметрами.

I. Функциональные критерии: коэрцитивная сила, твердость, адгезия, теплостойкость, неравномерность покрытия, диффузионные дефекты, остаточная намагниченность.

II. Технологические критерии: способ нанесения слоев, производительность, выход годных.

III. Структурные критерии: количество слоев, вид подложки.

IV. Экономические критерии: стоимость, окупаемость.

V. Экологические критерии: присутствие вредных веществ, газовый поток.

Рис. 6. Обобщенный критерий оценки качества пластин НЖМД

Обобщенный критерий оценки качества в соответствии со схемой, представленной на рис. 6, принят в виде:

1 "I и7 "1Й

где а,, а2, ..., а16 - весовые коэффициенты (для определения этих

16

коэффициентов используется метод экспертных оценок), а, = 1.

/=1

На этапе аванпроектирования еще не известны окончательные параметры нового технического устройства пластин НЖМД, и экономическое сравнение имеет приближенный характер. Но оно ориентирует конструктора на последующих этапах проектирования в выборе технических решений пластин НЖМД по составляющим элементам и позволяет использовать при этом функционально-стоимостной анализ.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основе предложенных моделей, алгоритмов и прикладных программ разработаны элементы автоматизированной системы проектирования процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД, позволяющие сократить время проектных работ и повысить качество получаемых устройств вычислительной техники, к которым, в рамках увеличения их плотности записи информации, предъявляются строгие требования по равномерности рабочего слоя и минимальности примесей в нем.

2. Проведенное математическое моделирование оптимального управления диффузией примеси в рабочем слое позволяет эффективно контролировать нестационарный процесс массообмена примесных веществ в процессе формирования пластин плотной записи информации для НЖМД с тем, чтобы предотвратить нежелательное уменьшение толщины слоя, хранящего информацию.

3. Предложенный модифицированный дискриминационный метод позволяет производить многокритериальный выбор оптимальных вариантов

материалов слоев пластин плотной записи информации для НЖМД, учитывая функциональные, технологические, структурные, экономические и экологические требования с последующим принятием оптимального варианта путем упорядоченного предпочтения через сходство с идеальным решением.

4. Разработанный подход использования экспертного метода Дельфи при решении задачи подбора материалов, примыкающих к рабочему слою, позволяет учитывать множество возможных правил подбора, способствующих применению химически нейтральных видов материалов, удовлетворяющих требованию минимальности коэффициентов взаимопроникновения.

5. Разработанный алгоритм поиска технологических решений, используемый при автоматизированном проектировании процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД, обеспечивает рациональный выбор из множества решений, полученных на основе морфологического анализа-синтеза.

6. Разработан программный продукт по расчету магнитных характеристик атома, который выступает в роли мельчайшей частицы, образующей в совокупности себе подобных результирующий магнитный момент ферромагнетика. Данная программа позволяет точнее моделировать магнитные характеристики рабочего слоя, т.к. рассматривает ферромагнетик на уровне обменного взаимодействия.

7. На базе разработанных элементов автоматизированной системы предложены технические решения нескольких устройств для реализации процесса формирования магнитной ориентации в объеме рабочего слоя, удовлетворяющие требованиям, предъявляемым к точности и эффективности такого формирования, а также соответствующие критериям патентной новизны, изобретательского уровня и промышленной применимости.

8. Оценка качества пластин плотной записи информации для НЖМД обеспечивается введением обобщенного критерия, учитывающего функциональные, технологические, структурные, экономические и экологические локальные критерии качества, которые входят в обобщенный с их весовыми коэффициентами. Показана технологическая и экономическая эффективность применения системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на стадиях предварительной разработки.

9. Основным результатом диссертационной работы можно считать создание системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на стадиях предварительной разработки, что имеет существенное значение для автоматизации проектирования устройств вычислительной техники и систем управления. Предложенный подход позволяет принимать научно обоснованные, технически целесообразные, технологически и экономически выгодные решения с целью последующего совершенствования известных и создания новых магнитных запоминающих устройств.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. Вишневский, А. С. Алгоритмы выбора слоистых композиционных структур магнитных носителей информации [Текст] / А. С. Вишневский, Е. Н. Ивашов, А. П. Лучников // Конструкции из композиционных материалов : межотраслевой науч.-техн. журнал. - 2008. - № 2. - С. 32-39.

2. Вишневский, А. С. Моделирование и алгоритмизация оптимального управления распределенными системами [Текст] / А. С. Вишневский, К. И. Домась, Н. К. Туан // Системы управления и информационные технологии. - 2008. - № 1.2 (31). - С. 291-295.

3. Вишневский, А. С. Математическая модель и алгоритм принятия решения для недоминируемых альтернатив [Текст] / А. С. Вишневский, К. И. Домась, Н. Д. Тхань, JI. Т. Бинь // Системы управления и информационные технологии. - 2008. - № 2.3 (32). - С. 336-339.

4. Вишневский, А. С. Устройство доя формирования электронных нанообъектов [Текст] / А. С. Вишневский, Е. Н. Ивашов, А. А. Комаров, С. В. Падапко // Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы : тр. VII междунар. конф., Ульяновск, 27-30 июн. 2005 г. - Ульяновск: УлГУ, 2005. - С. 205.

5. Вишневский, А. С. Автоматизированное проектирование ориентированной сборки наноструктур [Текст] / А. С. Вишневский, Е. Н. Ивашов, А. А. Комаров, С. В. Падалко // Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы : тр. VIII междунар. конф., Ульяновск, 2630 июн. 2006 г. - Ульяновск : УлГУ, 2006. - С. 56.

6. Вишневский, А. С. Устройства формирования электронных нанообъектов в туннельно-зондовой нанотехнологии [Текст] / А. С. Вишневский // Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию в электронике : матер. IV Междунар. науч.-техн. шк.-конф., Москва, 14-18 нояб. 2006 г. - М. : МИРЭА, 2006. - Ч. 2. -С. 102-105.

7. Вишневский, А. С. Многозондовый метод эффективного формирования магнитоориентированных структур в туннельно-зондовой нанотехнологии [Текст] / А. С. Вишневский, Е. Н. Ивашов // От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии : Всерос. конф. с междунар. Интернет участием, Ижевск, 27-28 июн. 2007 г. - Ижевск : ИжГТУ, 2007.-С. 30.

8. Вишневский, А. С. Многозондовый метод эффективного формирования магнитоориентированных структур [Текст] / А. С. Вишневский, Е. Н. Ивашов // Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы : тр. IX междунар. конф., Ульяновск, 24-30 сент. 2007 г. - Ульяновск : УлГУ, 2007. -С. 120.

9. Вишневский, А. С. Влияние суперпарамагнетизма на разупорядочение магнитного момента наноструктур [Текст] / А. С. Вишневский, Е. Н. Ивашов // Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы : тр. IX междунар. конф., Ульяновск, 24-30 сент. 2007 г. -Ульяновск : УлГУ, 2007. - С. 121.

10. Вишневский, А. С. Формирование магнитоориентированных

нанообъектов для перспективных накопителей информации [Текст] / А. С. Вишневский, Е. Н. Ивашов // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения (ШТЕЯМАТ1С - 2007) : матер. VI Междунар. науч.-техн. конф., Москва, 23-27 окт. 2007 г. - М. : МИРЭА, 2007. -Ч. 1,-С. 74-80.

11. Вишневский, А. С. Метод записи информации на электретном носителе [Текст] / А. С. Вишневский, Е. Н. Ивашов // Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы : тр. X междунар. конф., Ульяновск, 25-28 авг. 2008 г. - Ульяновск : УлГУ, 2008. - С. 36.

12. Вишневский, А. С. Оптимизация технологических решений создания тонкопленочных слоистых структур [Текст] / А. С. Вишневский, Е. Н. Ивашов, П. А. Лучников // Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию : матер. V Междунар. науч.-техн. шк.-конф., Москва, 10-13 нояб. 2008 г. - М.: МИРЭА, 2008. - Ч. 3. - С. 200-205.

13. Вишневский, А. С. Формирование подложки накопителей на жестких магнитных дисках [Текст] / А. С. Вишневский // Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию : матер. V Междунар. науч.-техн. шк.-конф., Москва, 10-13 нояб. 2008 г. - М. : МИРЭА, 2008. - Ч. 4. -С. 27-30.

14. Вишневский, А. С. Формирование магнитоориентированных объектов методом туннельно-зондовой нанотехнологии [Текст] / А. С. Вишневский. - М.: РИО МИЭМ, 2007. -32 с.: ил.

15. Свидетельство 2007610131 РФ об официальной регистрации программы для ЭВМ. Расчет магнитных характеристик атома [Текст] / Вишневский А. С., Ивашов Е. Н. ; заявитель и патентооблладатель Москва. МИЭМ.-№2006613630 ; заявл. 26.10.2006 ; зарег. 09.01.2007.

16. Пат. на полезную модель 62751 Российская федерация, МПК7 Н 02 N 2/00. Устройство для ориентированной сборки наноструктур [Текст] / Вишневский А. С., Ивашов Е. Н. ; заявитель и патентооблладатель Москва. МИЭМ. 2006134944/22 ; заявл. 03.10.2006 ; опубл. 27.04.2007, Бюл. № 12.

17. Пат. на полезную модель 65301 Российская федерация, МПК7 Н 01 Ь 41/00. Многозондовое устройство для ориентированной сборки магнитных наноструктур [Текст] / Вишневский А. С., Ивашов Е. Н., Морозовская М. Д. ; заявитель и патентооблладатель Москва. МИЭМ. -№ 2007112694/22 ; заявл. 05.04.2007 ; опубл. 27.07.2007, Бюл. № 21.

18. Пат. на полезную модель 65691 Российская федерация, МПК7 Н 01Ь 41/00. Многозондовое устройство для формирования магнитоориентированных наноструктур [Текст] / Вишневский А. С., Ивашов Е. Н., Морозовская М. Д. ; заявитель и патентооблладатель Москва. МИЭМ. -№ 2007112695/22 ; заявл. 05.04.2007 ; опубл. 10.08.2007, Бюл. № 22.

19. Пат. на полезную модель 80997 Российская федерация, МПК7 Н 01 Ь 43/00. Устройство записи информации [Текст] / Вишневский А. С., Ивашов Е. Н., Лучников С. П., Степанчиков С. В. ; заявитель и патентооблладатель Москва. МИЭМ. - №2008140670/22 ; заявл. 14.10.2008 ; опубл. 27.02.2009, Бюл. № 6.

Отпечатано в типографии ООО «Гипрософт» г. Москва, Ленинский пр-т, Д.37А Тираж 100 экз.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОРНО-АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПЛАСТИН НАКОПИТЕЛЕЙ НА ЖЕСТКИХ МАГНИТНЫХ ДИСКАХ.

1.1. Пластины накопителей на жестких магнитных дисках в приборостроении.

1.2. Основные понятия и представления о проектировании пластин НЖМД

1.3. Процедурная модель проектирования пластин НЖМД.

1.4. Моделирование в автоматизированных системах проектирования пластин НЖМД.

1.5. Особенности автоматизированного проектирования НЖМД.

Постановка задачи исследования.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ СОЗДАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПЛАСТИН НАКОПИТЕЛЕЙ НА ЖЕСТКИХ МАГНИТНЫХ ДИСКАХ.

2.1. Структура автоматизированного проектирования пластин НЖМД.

2.2. Структура процесса проектирования пластин НЖМД.

2.3. Методы оптимизации процесса формирования пластин НЖМД.

2.4. Математическая модель оптимального управления диффузией примеси в рабочем слое.

2.5. Математическая модель диффузии - системы с распределенными параметрами.

2.6. Магнитная модель атома.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. МНОГОКРИТЕРИАЛЬНЫЙ ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПЛАСТИН НАКОПИТЕЛЕЙ НА ЖЕСТКИХ МАГНИТНЫХ ДИСКАХ.

3.1. Модель многокритериальной задачи принятия решений при проектировании пластин НЖМД.

3.2. Многокритериальная оптимизация при проектировании пластин НЖМД.

3.3. Модифицированный дискриминационный метод решения задачи выбора материалов пластин НЖМД.

3.4. Метод выбора материала рабочего слоя из ряда недоминируемых альтернатив.

3.5. Метод Дельфи при решении задачи подбора материалов, примыкающих к рабочему слою.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ-СИНТЕЗ В ОРГАНИЗАЦИИ ПОИСКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ПЛАСТИН НАКОПИТЕЛЕЙ НА ЖЕСТКИХ МАГНИТНЫХ ДИСКАХ.

4.1. Особенности морфологического анализа-синтеза при поиске технологических решений процесса формирования пластин НЖМД.

4.2. Методы поиска технологических решений.

4.3. Алгоритм поиска патентоспособных технологических решений процесса формирования пластин НЖМД.

4.4. Результаты применения алгоритма поиска патентоспособных технологических решений процесса формирования пластин НЖМД.

4.5. Технические решения устройств формирования магнитной ориентации в объеме рабочего слоя.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ПЛАСТИН НАКОПИТЕЛЕЙ НА ЖЕСТКИХ МАГНИТНЫХ ДИСКАХ.

5.1. Расчетно-логическая схема определения эффективности принимаемых решений.

5.2. Информационный подход к построению схемы оценки эффективности принимаемых решений.

5.3. Анализ принятого варианта технологического решения процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

5.4. Байесова теория принятия решения при проектировании пластин НЖМД.

5.5. Обобщенный критерий оценки качества пластин НЖМД.

Выводы по главе 5.

Наиболее мощным средством исследования и проектирования сложных систем является моделирование. Современные системы автоматизированного проектирования широко используют методы математического моделирования, позволяющие проводить исследование различных процессов формирования пластин плотной записи информации для накопителей на жестких магнитных дисках (НЖМД), а также их полный расчет и оптимизацию на основе достаточно точных физико-математических моделей. Использование моделирования, начиная с ранних стадий проектирования, приводит к накоплению информации за счет уточнения и детализации моделей. Результатом такого накопления является разработка проекта НЖМД с заданными потребительскими свойствами.

Наблюдающееся замедление современных технологий проектирования пластин НЖМД связано в основном не с отсутствием достижений науки, инвенций и инженерных идей, а с большими сроками и неудовлетворительным качеством реализации конструкторско-технологической разработки. Преодолеть это препятствие можно с помощью разработки и развития элементов автоматизированной системы проектирования процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД на каждом этапе проекта.

Автоматизированная система проектирования процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД может играть роль мощного средства для создания перспективных магнитных носителей информации, а ее эффективное применение требует разработки комплекса методических указаний, инструкций и баз знаний, используемых на каждом этапе и регламентирующих их последовательность.

Таким образом, моделирование процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД на этапе аванпроектирования является задачей актуальной и своевременной.

Целью диссертации является разработка элементов автоматизированной системы проектирования процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД, которые позволят сократить время проектных работ и повысить качество формирования рабочего слоя путем оптимального управления диффузией примеси, выбора наилучших вариантов материалов формирования, а также поиска технологических решений этого процесса с последующим созданием технических решений устройств формирования магнитной ориентации в объеме рабочего слоя. В целом, все это должно привести к оптимизации процесса формирования пластин НЖМД в промышленных масштабах с тем, чтобы получаемые изделия отвечали растущим требованиям, предъявляемым к информационной емкости магнитных носителей.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующий комплекс исследований:

1. Провести обзорно-аналитические исследования в области автоматизированного проектирования процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

2. Разработать теоретический подход к решению задачи создания элементов автоматизированной системы проектирования процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

3. Создать математическую модель оптимального управления процессом формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

4. Разработать модель многокритериальной задачи принятия решений при выборе материалов для формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

5. Выполнить синтез алгоритмов поиска технологических решений процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД и на их базе предложить технические решения устройств формирования магнитной ориентации в объеме рабочего слоя.

6. Создать модели, алгоритмы и прикладные программы, которые составляют основу системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД па стадиях предварительной разработки.

7. Произвести оценку эффективности применения созданной системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на стадиях предварительной разработки путем верификации теоретических положений и физико-математических моделей, изложенных в работе.

Для решения поставленных задач в работе использовались положения теории систем, теории множеств, теории оптимального управления, теории принятия решений, теории вероятностей, теории математической статистики, теории нечетких множеств, теории решения дифференциальных уравнений и последовательного анализа уже известных процессов формирования пластин НЖМД. Результаты, представленные в диссертационном исследовании, также были получены с использованием современных методов программирования и компьютерного моделирования. Общей методологической основой всех исследований является системный подход.

Научная новизна обусловлена:

1. Математической моделью оптимального управления диффузией примеси в рабочем слое, позволяющей, в отличие от существующих моделей, контролировать нестационарный процесс массообмена примесных веществ в процессе формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

2. Разработкой алгоритма многокритериального выбора оптимальных вариантов материалов для формирования пластин плотной записи информации для НЖМД, в основе которого лежит применение модифицированного дискриминационного метода, алгоритма выбора недоминируемого решения и экспертного метода Дельфи.

3. Предложением алгоритма поиска технологических решений процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД, который обеспечивает более рациональный и причинно-обусловленный выбор.

4. Созданием системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на стадиях предварительной разработки в виде элементов автоматизированной системы проектирования процесса их формирования, базирующихся на предложенных моделях, алгоритмах и прикладных программах.

5. Произведенной оценкой технологической и экономической эффективности применения созданной системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на стадиях предварительной разработки, которая учитывает функциональные, технологические, структурные, экономические и экологические локальные критерии качества.

Практическая значимость:

1. Разработана система поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на этапе аванпроектирования, что имеет существенное значение для автоматизации проектирования устройств вычислительной техники и систем управления.

2. Предложен метод снижения массообмена примесных веществ в рабочем слое, основанный на оптимальном управлении процессом диффузии и на эффективном выборе материалов, как для ферромагнитного, так и для примыкающих к нему слоев.

3. Разработана технологическая схема процесса формирования магнитоориентированных тонкопленочных объектов, которая использована для более эффективного контроля качества выпускаемых НЖМД и корректировки несовершенства магнитной анизотропии рабочего слоя пластин плотной записи информации.

4. Выполнен синтез технических решений устройств формирования магнитной ориентации в объеме рабочего слоя, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к точности и эффективности такого формирования, а также соответствующих критериям патентоспособной новизны, изобретательского уровня и промышленной применимости.

5. Создан программный продукт по расчету характеристик атома, используемый для реализации процесса формирования магнитной ориентации в объеме рабочего слоя пластин плотной записи информации для НЖМД (Свидетельство РФ об официальной регистрации программы для ЭВМ №2007610131).

Достоверность проведенных теоретических и прикладных исследований обеспечивается строгим математическим обоснованием предлагаемых подходов и методов, а также согласованностью теоретических и прикладных данных, известных в литературе и полученных автором.

Теоретические и практические результаты диссертационной работы используются в практике системного конструирования для автоматизации проектирования устройств вычислительной техники и систем управления в НИИ микроэлектроники и информационно-измерительной техники, в НИИ перспективных материалов и технологий, а также в учебном процессе Московского государственного института электроники и математики на кафедре «Технологические системы электроники» при чтении лекций по курсу «САПР оборудования и технологий», «Моделирование рабочих процессов, технологий и оборудования», «Основы принятия технических решений» и «Защита интеллектуальной собственности и патентоведение».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель оптимального управления массообменом примесных веществ в рабочем слое, позволяющая учитывать и компенсировать влияние диффузии примесей на свойства ферромагнитного материала.

2. Модель многокритериальной задачи принятия решений и методика ее практической реализации как элемента автоматизированной системы проектирования при выборе материалов для формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

3. Алгоритм поиска технологических решений процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД.

4. Результаты применения алгоритма поиска технологических решений процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД и разработанные на их основе патентоспособные устройства для формирования магнитной ориентации в объеме рабочего слоя.

5. Эффективность применения системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на стадиях предварительной разработки и обобщенный критерий оценки качества пластин.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях:

- на Международной научно-технической конференции «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы» УлГУ в 2005, 2006, 2007 и 2008 годах;

- на научно-технической конференции для молодых ученых и специалистов МИЭМ в 2006, 2007, 2008 и 2009 годах;

- на Международной научно-технической школе-конференции «Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию в электронике» МИРЭА в 2006 и 2008 годах;

- на Всероссийской конференции с международным Интернет участием «От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии» ИжГТУ в 2007 году;

- на Международной научно-технической конференции «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» (ШТЕЫМАТЮ) МИРЭА в 2007 и 2009 годах.

По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе: 3 работы - статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией, 4 патента РФ на полезные модели, одно свидетельство РФ об официальной регистрации программ для ЭВМ, одна научно-методическая работа, 10 докладов на Всероссийских и Международных конференциях.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложения.

Выводы по главе 5

1. Предложенная расчетно-логическая схема определения эффективности принимаемых решений при проектировании пластин НЖМД позволяет, в отличие от существующих схем, не просто оценивать информацию о параметрах технологии пластин НЖМД, а выбирать оптимальный способ действия и изучение самого процесса принятия решений.

2. Описанный информационный подход к построению схемы оценки эффективности принимаемых решений при проектировании пластин НЖМД используется при выборе оптимального значение интегрального критерия путем попарного сравнения векторов многоцелевого оценочного потенциала всех альтернатив.

3. Разработанный алгоритм принятия решений по выбору оптимальных действий на этапе анализа вариантов технических решений пластин НЖМД, основанного на Байесовой теории принятия рациональных решений, позволяет осуществлять обоснованный выбор сокращения или увеличения числа рассматриваемых вариантов пластин НЖМД.

4. Проведенный анализ принятого варианта технологического решения процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД на этапе разработки технических предложений позволяет получить необходимую информацию об объекте проектирования: работоспособности, особенности его взаимодействия с факторами окружения, взаимосвязи составляющих подсистем и элементов.

5. Оценка качества пластин плотной записи информации для НЖМД обеспечивается введением обобщенного критерия, учитывающего функциональные, технологические, структурные, экономические и экологические локальные критерии качества, которые входят в обобщенный с их весовыми коэффициентами. Показана технологическая и экономическая эффективность применения системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на этапе аванпроектирования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации решена актуальная научная задача, имеющая существенное значение для повышения эффективности процесса формирования пластин НЖМД.

В рамках моделирования процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД на этапе аванпроектирования выполнено следующее:

1. На основе предложенных моделей, алгоритмов и прикладных программ разработаны элементы автоматизированной системы проектирования процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД, позволяющие сократить время проектных работ и повысить качество получаемых устройств вычислительной техники, к которым, в рамках увеличения их плотности записи информации, предъявляются строгие требования по равномерности рабочего слоя и минимальности примесей в нем.

2. Проведенное математическое моделирование оптимального управления диффузией примеси в рабочем слое позволяет эффективно контролировать нестационарный процесс массообмена примесных веществ в процессе формирования пластин плотной записи информации для НЖМД с тем, чтобы предотвратить нежелательное уменьшение толщины слоя, хранящего информацию.

3. Предложенный модифицированный дискриминационный метод позволяет производить многокритериальный выбор оптимальных вариантов материалов слоев пластин плотной записи информации для НЖМД, учитывая функциональные, технологические, структурные, экономические и экологические требования с последующим принятием оптимального варианта путем упорядоченного предпочтения через сходство с идеальным решением.

4. Разработанный подход использования экспертного метода Дельфи при решении задачи подбора материалов, примыкающих к рабочему слою, позволяет учитывать множество возможных правил подбора, способствующих применению химически нейтральных видов материалов, удовлетворяющих требованию минимальности коэффициентов взаимопроникновения.

5. Разработанный алгоритм поиска технологических решений, используемый при автоматизированном проектировании процесса формирования пластин плотной записи информации для НЖМД, обеспечивает рациональный выбор из множества решений, полученных на основе морфологического анализа-синтеза.

6. Разработан программный продукт по расчету магнитных характеристик атома, который выступает в роли мельчайшей частицы, образующей в совокупности себе подобных результирующий магнитный момент ферромагнетика. Данная программа позволяет точнее моделировать магнитные характеристики рабочего слоя, т.к. рассматривает ферромагнетик на уровне обменного взаимодействия.

7. На базе разработанных элементов автоматизированной системы предложены технические решения нескольких устройств для реализации процесса формирования магнитной ориентации в объеме рабочего слоя, удовлетворяющие требованиям, предъявляемым к точности и эффективности такого формирования, а также соответствующие критериям патентной новизны, изобретательского уровня и промышленной применимости.

8. Оценка качества пластин плотной записи информации для НЖМД обеспечивается введением обобщенного критерия, учитывающего функциональные, технологические, структурные, экономические и экологические локальные критерии качества, которые входят в обобщенный с их весовыми коэффициентами. Показана технологическая и экономическая эффективность применения системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на стадиях предварительной разработки.

9. Основным результатом диссертационной работы можно считать создание системы поддержки принятия рациональных решений при проектировании пластин плотной записи информации для НЖМД на стадиях предварительной разработки, что имеет существенное значение для автоматизации проектирования устройств вычислительной техники и систем управления. Предложенный подход позволяет принимать научно обоснованные, технически целесообразные, технологически и экономически выгодные решения с целью последующего совершенствования известных и создания новых магнитных запоминающих устройств.

1. Карпенков С.Х. Тонкопленочные накопители информации. М.: Радио и связь, 1993. - 504 с.

2. Вишневский A.C., Ивашов E.H., Лучников А.П. Алгоритмы выбора слоистых композиционных структур магнитных носителей информации // Конструкции из композиционных материалов: межотраслевой науч.-техн. журнал, 2008, № 2. С. 32-39.

3. Боровский И.Б., Гуров К.П., Марчукова И.Д., Угасте П.Э. Процессы взаимной диффузии в сплавах. М.: Наука, 1973. - 237с.

4. Дульнев Г.Н., Тихонов C.B. Теория теплопроводности и массообмена. Точные методы решения задач теплопроводности и диффузии. JL: б. и., 1981.-80 с.

5. Чулков В.П. Комплексные автоматизированные производства. Методические указания по проведению курсовых и дипломных работ. — М.: МГИЭМ, 2006. 77 с.

6. Беллман Р., Калаба Р. Динамическое программирование и современная теория управления. М.: Наука, 1969. - 118 с.

7. Быков В.П. Методическое обеспечение САПР в машиностроении. -JL: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989. 255 с.

8. Автоматизация поискового конструирования / Под ред. акад. А.И. Половинкина. -М.: Радио и связь, 1981. 344 с.

9. И.Дворянкин A.M., Половинкин А.И., Соболев А.Н. Методы синтеза технических решений. — М.: Наука, 1977. 104 с.

10. Джонс Дж.К. Методы проектирования. М.: Мир, 1986. - 322 с.

11. Диксон Дж. Проектирование систем: изобретательство, анализ ипринятие решений. M.: Мир, 1969. - 400 с.

12. Ханзен Ф. Основы общей методики конструирования. JL: Машиностроение, 1969. - 164 с.

13. Хилл П. Наука и искусство проектирования. М.: Мир, 1973. - 264 с.

14. Холл А. и др. Опыт методологии для системотехники. М.: Сов. радио, 1978.-488 с.

15. Гмошинский В.Г., Флиоренг Г.И. Теоретические основы инженерного прогнозирования. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1973. - 304 с.

16. Чубухчиев Б.Х. Информационное моделирование функциональных систем. Магадан: Кордис, 2007. - 197с.

17. Построение современных систем автоматизированного проектирования / Под ред. К.Д. Жука. Киев: Наука, думка, 1983. - 230 с.

18. Михалевич B.C., Волкович B.JI. Вычислительные методы исследования и проектирования сложных систем. — М.: Наука, 1982. 286 с.

19. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем. М.: Высшая школа, 1986. - 304 с.

20. Алексеев О.В., Головков A.A., Пивоваров И.Ю. и др. Автоматизация проектирования радиоэлектронных средств. М.: Высшая школа, 2000. - 479 с.

21. Камшилов С.Г. Основы систем автоматизированного проектирования технических изделий. Челябинск: ЮУрГУ, 2003. - 150 с.

22. Компьютерные технологии обработки информации / C.B. Назаров, В.И. Першиков, В.А. Тафинцев и др.; Под ред. C.B. Назарова. М.: Финансы и статистика, 1995. - 248 с.

23. Багаев Д.В. Информационная технология проектирования гидромашин на стадиях предварительной разработки. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. Ковровская государственная технологическая академия, 2003. - 214 с.

24. Сольницев Р.И. Автоматизация проектирования систем автоматического управления. М.: Высш. шк., 1991. - 335 с.

25. Алексеев О.В. и др. Автоматизированное проектирование радиоэлектронных средств / О.В. Алексеев, A.A. Головков, И.Ю. Пивоваров и др.; Под ред. О.В. Алексеева. -М.: Высш. шк., 2000. 479 с.

26. ГОСТ 34.601-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Стадии создания».

27. Автоматизированное проектирование машиностроительного гидропривода / И.И. Бажин, Ю.Г. Беленгард, М.М. Гайцгорн и д.р.; Под общ.ред. С.А. Ермакова. М.: Машиностроение, 1988. — 312 с.

28. Корячко В.П. и др. Теоретические основы САПР / В.П. Корячко, В.М. Курейчик, И.П. Норенков. -М.: Энергоатомиздат, 1987. 400 с.

29. Вейник А.И. Техническая термодинамика и основы теплопередачи. — М.: Металлургия, 1965. 376 с.

30. Васильев Ф.П. О градиентных методах решения задач оптимального управления системами, описываемыми параболическими уравнениями // Оптимальное управление. Сб-к. -М.: Знание, 1978. С. 118-143.

31. Рапопорт Э.Я. Структурное моделирование объектов и систем управления с распределенными параметрами. М.: Высш. шк., 2003. - 298 с.

32. Бутковский А.Г., Пустыльников JI.M. Теория подвижного управления системами с распределенными параметрами. — М.: Наука, 1980. 383 с.

33. Чубаров Е.П. Управление системами с подвижными источниками воздействия. -М.: Энергоатомиздат, 1985. 289 с.

34. Юдин. Д.Б., Горшко А.П., Немировский A.C. Математические методы оптимизации устройств и алгоритмов АСУ. М.: Радио и связь, 1982. - 288 с.

35. Вишневский A.C., Домась К.И., Туан Н.К. Моделирование и алгоритмизация оптимального управления распределенными системами // Системы управления и информационные технологии, 2008, № 1.2 (31). С. 291295.

36. Мулен Э. Кооперативное принятие решений: Аксиома и модели. — М.: Мир, 1991.-464 с.

37. Батищев Д.И. Методы оптимального проектирования. М.: Радио и связь, 1982.- 169 с.

38. Боровков A.A. Математическая статистика. Оценка параметров, проверка гипотез. — М.: Наука, 1984. 472 с.

39. Епифанов Г.И. Физика твердого тела. М.: Высшая школа, 1965,276 с.

40. Свидетельство 2007610131 РФ об официальной регистрации программы для ЭВМ. Расчет магнитных характеристик атома / A.C. Вишневский, E.H. Ивашов (РФ). Опубл. 09.01.2007.

41. Теория прогнозирования и принятия решений / Под ред. С.А. Саркисяна. М.: Высшая школа, 1977. - 351 с.

42. Чернов Л.Б. Основы методологии проектирования машин. М.: Машиностроение, 1978. - 148 с.

43. Бусленко Н.П. и др. Лекции по теории сложных систем. М.: Сов.1. Радио, 1973.-440 с.

44. Подиновский В.В., Ногин В.Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. М.: Наука, 1982. - 256 с.

45. Резников Б.А. Методы и алгоритмы оптимизации на дискретных моделях сложных систем. — Л.: ВИКИ им. А.Ф. Можайского, 1983. 215 с.

46. Слободин М.Ю., Царев Р.Ю. Компьютерная поддержка многоатрибутивных методов выбора и принятия решения при проектировании корпоративных информационно-управляющих систем. СПб.: Инфо-да, 2004. -223 с.

47. Гвишиани Д.М., Емельянов C.B. Многокритериальные задачи принятия решений //М.: Машиностроение, 1978. — 192 с.

48. Озерной В.М., Гафт М.Г. Методология решения многокритериальных задач // Многокритериальные задачи принятия решений. М.: Машиностроение, 1978.-С. 14-17.

49. Орловский С.А. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации. -М.: Наука. 1981. -208 с.

50. Каипов В.Х., Селюгин A.A., Дубровский С.А. Методы обработки данных в системах с нечеткой информацией. — Фрунзе: Илим, 1988. 187 с.

51. Борисов А.Н., Алексеев A.B., Меркурьева Г.В. и др. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений. М.: Радио и связь, 1989. - 304 с.

52. Вишневский A.C., Домась К.И., Тхань Н.Д., Бинь J1.T. Математическая модель и алгоритм принятия решения для недоминируемых альтернатив // Системы управления и информационные технологии, 2008, № 2.3 (32).-С. 336-339.

53. Вишнеков A.B. Методы принятия проектных решений в CAD/CAN/CAE системах электронной техники (в двух частях). М.: МИЭМ, 2000.

54. Норенков И.П., Маничев В.Б. Основы теории и проектирования САПР. -М.: Высшая школа, 1990.-335 с.

55. Теория и методы автоматизации проектирования вычислительных систем / Под ред. М. Бреиера. М.: Мир, 1977. - 282 с.

56. Сверхтонкие взаимодействия в твердых телах // Сб. статей, пер. с англ. М., 1970.

57. Нейман И. Математические основы квантовой механики, пер. с нем. -М., 1964.

58. Гусев A.B. //УФН, 1998, т. 168, № 1, с. 55.

59. Birringer R. // Mater. Science and Engin., 1989, vol. Al 17, p. 33.

60. Gleiter H. //Phys. В1, 1991, Vol. B47, № 8, p. 753.

61. Nieman G.W., Weerman J.R., Siegel R.W. // Nanostructured Materials, 1992, Vol. l,p. 185.

62. Jshida Y., Kizuka T., Xu B.S., Jchinose H. // Ann. Chim. Fr., 1993, vol. 18, p. 415.

63. Пат. 62751 РФ на полезную модель. Устройство для ориентированной сборки наноструктур / A.C. Вишневский, E.H. Ивашов (РФ). Опубл. 27.04.2007, Бюл. № 12.

64. Пат. 65301 РФ на полезную модель. Многозондовое устройство для ориентированной сборки магнитных наноструктур / A.C. Вишневский, E.H. Ивашов, М.Д. Морозовская (РФ). Опубл. 27.07.2007, Бюл. № 21.

65. Пат. 65691 РФ на полезную модель. Многозондовое устройство для формирования магнитоориентированных наноструктур / A.C. Вишневский, E.H. Ивашов, М.Д. Морозовская (РФ). Опубл. 10.08.2007, Бюл. № 22.

66. Вишневский A.C. Устройства формирования электронных магнитоориентированных наноструктур // Науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых специалистов МИЭМ: Тез. докл., Москва, 20 фев.-2 март. 2007 г. М.: МИЭМ, 2007. - С. 359-360.

67. Вишневский A.C., Ивашов E.H. Многозондовый метод эффективного формирования магнитоориентированных структур // Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы: Тр. IX междунар. конф., Ульяновск, 24-30 сент. 2007 г. Ульяновск: УлГУ, 2007. - С. 120.

68. Вишневский A.C. Исследование процесса проектирования накопителей на жестких магнитных дисках // Науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых специалистов МИЭМ: Тез. докл. Москва, 24 фев. 5 март. 2009 г. -М.: МИЭМ, 2009. - С. 246-247.

69. Вишневский A.C., Ивашов E.H. Формирование магнитоориентированных объектов методом туннельно-зондовой нанотехнологии. М.: РИО МИЭМ, 2007. - 32 с.

70. Искусственный интеллект: В 3-х кн. Системы общения и экспертные системы / Под ред. Э.В. Попова. М.: Радио и связь, 1990.

71. Кофман А. Введение в теорию нечетких множеств. М.: Радио и связь, 1983.-432 с.

72. Добров Г.М. Наука о науке. — Киев: Наукова думка, 1989. 301 с.

73. Мартыщенко Л.А., Тихомиров В.А. Вероятностно-статистические методы праксеологического анализа разработок и оценки технических решений Л.: МО РФ, 1992.- 162 с.

74. Статистическое моделирование и прогнозирование / Под ред. А.Г. Гранберга. М.: Финансы и статистика, 1990. - 382 с.

75. Седов Е.А. Эволюция и информация. М.: Наука, 1976. - 232 с.

76. Тихомиров В.А., Громов В.А. и др. Разработка инструментальных средств базы знаний экспертной системы сопровождения испытаний // Оборонная техника. 1993, № 7-8. - С. 60-65.

77. Дабагян A.B. Оптимальное проектирование машин и сложных устройств. -М.: Машиностроение, 1979. 280 с.

78. Г. Крамер. Математические методы статистики. — М.: Мир. 1975.648 с.

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

80. Малышев Н.Г., Мицук Н.В. Основы оптимального управления процессами автоматизированного проектирования. М.: Энергоатомиздат, 1990.-222 с.

81. Курейчик В.М. Математическое обеспечение конструкторского и технологического проектирования с применением САПР. М.: Радио и связь, 1989.-351 с.

82. Карлик Е.М. и др. Экономика машиностроения / Е.М. Карлик, K.M. Великанов, В.Ф. Власов, А.П. Градов и др.; Под общ. ред. Е.М.Карлика. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Машиностроений, 1985. — 392 с.

83. Вишневский A.C., Ивашов E.H. Метод записи информации на электретном носителе // Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы: Тр. X междунар. конф., Ульяновск, 25-28 авг. 2008 г. -Ульяновск: УлГУ, 2008. С. 36.

84. Пат. 80997 РФ на полезную модель. Устройство записи информации / A.C. Вишневский, E.H. Ивашов, А.П. Лучников, С.В. Степанчиков (РФ). -Опубл. 27.02.2009, Бюл. № 6.

85. ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОЛОГИЙ»

86. Research Institute of Advanced Materials and Technology1. АКТ ВНЕДРЕНИЯрезультатов диссертационной работы Вишневского A.C. «Моделирование процесса формирования пластин плотной записи информации для накопителей на жестких магнитных дисках на этапе

87. Директор ГНУ «НИИ ПМТ» Кандидат технических наук1. Шахбазов С.Ю.

88. Декан ф|-та электроники, зав. кафедрой«Технологические системы электроники» Львов Б. Г.1. Профессор кафедры«Технологические системы электроники» л у^ Ивашов Е. Н.1. ГООТШЁКОЖАЖ ФВДШРАЩШШ■■«/'bvS.,1. Й ЙЙШ8Й

89. Й й Й Й Й й й й й й й й Й й й Й Й Й Й Й Й Й Й Й Й ЙйЙЙ ЙЙ1. НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ62751iAV «л/