Курсовая Системная инженерия. Курсовая работа. Курсовая работа по дисциплине Системная инженерия
 Скачать 270.88 Kb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) Кафедра ИС Курсовая РАБОТА по дисциплине «Системная инженерия» Тема: Прогноз отказа чипов на основе системного знания, автоматически генерируемого из эмпирических данных, полученных в результате мониторинга производства.
Санкт-Петербург 2020 ЗАДАНИЕ на курсовую работу
реферат Курсовая работа посвящена разработке технического предложения инновационного решения системной проблемы на базе ФОС по теме «Прогноз отказа чипов на основе системного знания, автоматически генерируемого из эмпирических данных, полученных в результате мониторинга производства». В ней изложены основные технологии научного метода ФОС, проведен обзор предложенных материалов. Используя научный метод ФОС, а также разработано техническое предложение: «Метод прогноза и классификации чипов на базе технологии физики открытых систем» Работа состоит из трех глав, введения и заключения общим объемом 28 страниц. В работе содержится 5 рисунков. содержание Глоссарий 5 Сокращения 6 Введение 7 1. Справка о методе ФОС 8 2. Обзор материалов 14 2.1. Метод отбраковки негодных полупроводниковых изделий на базе технологий физики систем 14 2.1.1. Целевая задача 14 2.1.2. Решение 14 2.1.3. Результат 16 2.2. Естественная Системная Классификация На Основе Онтологии 16 2.2.1 Введение 16 2.2.2. Концепция естественного классифицирования 16 2.2.3. Выводы 17 2.3. Естественная классификация острых отравлений фосфорорганическими веществами 17 2.3.1. Целевая задача 17 2.3.2. Решение 17 2.3.3. Результат 18 В Intel ускорили тестирование микросхем с помощью Hadoop 20 3. Техническое предложение 21 3.1. Название проекта 21 3.2. Научный приоритет, конкретные задачи и ключевые проблемы 21 3.3. Обоснование соответствия тематики проекта научному приоритету 21 3.4. Ключевые слова 23 3.5. Аннотация проекта 23 3.6. Ожидаемые результаты и их значимость 24 Заключение 26 Список использованных источников 28 Глоссарий
Сокращения ФОС – физика открытых систем. АЯ – аналитическое ядро. ТП – технологическая платформа. КП - классификационное поле. Введение Для прогноза отказа чипов на основе системного знания, автоматически генерируемого из эмпирических данных, полученных в результате мониторинга производства, целесообразно применить научный метод ФОС. Понимание закономерности процессов в объектах исследований – необходимое требование для создания адекватных моделей. Охват изучаемых проблем в реальных масштабах и видение этих проблем во всех их существенных взаимосвязях и деталях в свою очередь являются обязательными условиями, чтобы построить адекватную модель. Для сложных крупномасштабных системных проблем построение таких моделей практически целиком основано на экспертном знании.[1] Извлечение такого знания на базе экспертных оценок требует больших усилий, времени и средств. Однако при любых затратах и самых совершенных процедурах экспертиза не в состоянии сформировать полное объективное завершенное знание о сложной масштабной проблеме в целом. Основой такого знания может быть только научный метод. До последнего времени вопрос о методе получения объективного знания о сложных системных проблемах любой природы оставался открытым. Технология физики систем имеет 4 компоненты: аналитическое ядро (основа технологии); дескриптивная; конструктивная; проективная. В аналитическом ядре реализуются ключевые стадии производства такие как познание системы (онтология), понимание системы (коммуникативное моделирование), объяснение системы (моделирование состояний), анализ аксиологии – ценности полученного технологиями Ядра знания об общей онтологии системы. Дескриптивный компонент технологии обеспечивает представление исследуемой прикладной проблемы как системного проекта и трансформацию этого проекта в исходное интерпретированное нормативное представление системы как объекта исследования. Конструктивный компонент преобразует системное знание, сгенерированное аналитическим ядром, в ресурсы решений прикладных проблем. Проективный компонент технологии использует ресурсы решений для создания эффективного предметного интерфейса, наработки схем решения прикладных задач, построения сервис-ориентированных решателей этих задач.[2] Оценивание ценностей онтологического знания выполняет квалиметрический компонент аналитического ядра, состоящий из трех элементов, – определенности, упорядоченности, объясненности. Каждый из них представлен своей моделью, своей системой ценностей, которые он рассматривает, а также применяемой системой оценивания, идеалами (нормами, образцами) для оцениваемых элементов знания, шкалами оценок, шаблонами нормативных отчетов о результатах оценивания.[3] В данной работе будет рассмотрено применение метода ФОС, акцентируя внимание на опыт статей «Метод отбраковки негодных полупроводниковых изделий на базе технологий физики систем» [4] и «Естественная классификация острых отравлений фосфорорганическими веществами» [5]. В работе описывается техническое предложение касательно вопроса прогноза отказа чипов с практической точки зрения и со стороны научного значения. 1. Справка о методе ФОС Перед тем как представить физику открытых систем стоит акцентировать внимание на ключевые термины, неразрывно связанные с ФОС – данные, информация, знания. Необходимо представить исследуемую систему эмпирическим описанием, способным проявить вовне ее сущность. Эмпирическое описание представляет открытую систему в ее состояниях в условиях и ограничениях внешнего окружения. Каждое состояние системы задается набором показателей. Условия и ограничения среды, при которых наблюдались состояния системы, также представляются набором показателей.[2] Информация – не материя, не энергия и не энтропия. Информация является инвариантной частью отражения реальности, поддающейся определению, объективации, передаче. Информация означает порядок и создание порядка, выражает объективное содержание связи между взаимодействующими материальными объектами, проявляющееся в изменении состояний этих объектов.[2] Результат процесса познания конкретной исследуемой системы завершается построением ее теоретической модели. Теоретическая модель раскрывает сущность системы в форме законов, закономерностей, структур, состояний, масштабов и механизмов взаимодействия, параметров порядка, эмерджентных свойств, атрибутов частей и элементов. Такая модель представляет формализованное знание о системе.[2] Понятие «Система» является основополагающим понятием в ФОС. «Система» рассматривается как предмет фундаментального исследования и как продукт познавательной деятельности, организующей понимание эмпирических фактов через постижение скрытых в этих фактах смыслов природы явлений и процессов. В нем получает свое выражение универсальный концентрированный образ смыслов явления реального мира, организующий научное понимание и рациональное объяснение эмпирических фактов. Наряду с понятием «Система» существенную роль при концептуализации ФОС играют понятия – отношение, гармония, симметрия, взаимодействие, конструкты и структура. ФОС сфокусирована на исследование нетривиальных масштабных объектов (в качестве объектов могут выступать также процессы или явления) не обязательно физической природы. Иными словами, можно выделить сверхзадачу ФОС - глобальная реконструкция «системного проекта», полное модельное описание и научное объяснение механизмов формирования свойств, состояний и поведения открытых систем.[2] ФОС базируется на ряде принципов: принцип системности; принцип холизма; принцип объективности; принцип согласованности каналов наблюдения системы; принцип считаемых величин; принцип актуализации сложности; принцип симметризации-диссиметеризации; принцип подчинения; принцип денотации; принцип дессемантизации; принцип ценности; принцип сборки. В основе всего в ФОС закладываются 5 базовых аксиом, которые присущи системе на разных уровнях изучения ее онтологии: аксиома прообраза; аксиома гармонизации отношений; аксиома ролевой сопряженности; аксиома ориентации; аксиома индивидуации. Выдвинутые аксиомы выражают общую идею разрешения присущей системе однородности. ФОС получает фундаментальное знание об открытых системах. Она имеет глубокие методологические основания, адекватную метатехнологию, собственный теоретический аппарат. Физика систем имеет аксиоматическую основу, через которую в ее аппарат вошли характерные симметрии и фундаментальные системообразующие взаимодействия открытых систем. Система может быть определена в двух категориях – система в мире смысла и система в мире факта. Эти категории связаны. В мире смысла рассматривается триада «Символ»-«Слово»-«Знание». «Символ» раскрывает сущность системы в сфере ее выражения как абстрактного смысла. «Слово» служит выражением развернутого и понятого смысла системного. «Состояние» оформляет и обозначает понятый смысл. В мире факта отражается триада «Факт»-«Оценка»-«Носитель». «Носитель» отождествляется с наблюдаемым объектом, который прямо соотносится с первым начало триады («Факт») через фиксированный набор проявлений свойств носителя в значениях показателей. «Оценка» характеризует меру, выражающую способность факта передавать смыслы системы, воплощенные в носителе. Триады «Символ – Слово – Состояние» и «Факт – Оценка – Носитель» связаны между собой через процессы познания, понимания и оформления идеи системы (Рис. 1)  Рис. 1. Связь триад Две вышеупомянутых категории «Факт»-«Оценка»-«Носитель» и «Символ»-«Слово»-«Знание» связаны между собой триадой «ОМ-КМ-МС». ОМ – онтологическое моделирование, определяет сферу системного знания, раскрывающего сущность системы. Оно использует в качестве основания принципы устроения смыслового мира систем (доктринальная модель), вводит и обосновывает основополагающие понятия и представления о системе (диалектическая модель), предлагает научный метод познания сущности систем (конструктивно-методологическая модель), воплощает раскрытые системные смыслы во внешних абстрактных образах (символическая модель, знаки, портреты системы). КМ – коммуникативное моделирование, строит язык систем, на котором свойства и качества элементов, частей и всей смысловой системной организации в целом отображаются в словах и понятиях, представленных на уровнях семов языка, его лексического состава, денотативных и коннотативных значений слов, синтагматических связей. Коммуникативное моделирование, применяемое для объяснения раскрытого смысла системы, порождает суждения о системе на основе метода формального анализа. МС – моделирование состояний, является завершающим актом конструктивного определения системы. Смыслы системы выходят на объекты реальности, отождествляются с фактом и порождают систему в новой форме проявления. Существует несколько научных методов ФОС: Метод реконструктивного анализа обеспечивает возможность извлечения научно-достоверного знания об онтологии открытых систем из больших массивов эмпирических данных с сотнями тысяч переменных. В качестве методологической базы выступают модели познания открытых систем, аксиомы систем и принципы системогенеза. На их основе порождаются: смысловые образующие системы; полное реконструктивное семейство системных моделей; семейства моделей взаимодействия. Смысловые образующие системы представляются семействами формальных конструктов с характерными симметриями форм системной организации. Метод языка систем играет принципиальную роль в становлении и развития ФОС как научного метода, что привело к научному пониманию онтологического знания и определению его ценности (правильности, полноты, завершенности). Был раскрыт и понят внутренний код систем, проявленный в онтологическом знании. Язык систем преодолел различия методологических базисов, убрал технологические барьеры научного понимания открытых систем. Понятые смыслы систем стали одинаково доступны специалистам разных отраслей знания. Благодаря языку систем положения реконструктивного анализа приобрели статус положений научной теории, он организовал и формализовал системное мышление. Язык систем привел к научному пониманию онтологии открытых систем и ценности онтологического знания. ФОС работает с представлениями системы, определенными в разных пространствах. В каждом пространстве система имеет свои особые формы представления. Система в данных задается значениями показателей состояния и окружающей среды в актуальных состояниях. Система в отношениях задается через бинарные отношения между показателями. Система в качествах задается в виде полного множества ее собственных качеств. Система в эталонах представляется в образах эталонных состояний ее собственных качеств. Система в лингвистическом пространстве представляется понятиями, оценками качеств понятий языка систем; Система в формах воплощения эталонов представляется полным множеством моделей норм воплощения эталонов в носителях системы. Система в состояниях представлена полным множеством моделей ее актуальных состояний. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||