Диссертация (1143290), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Microsoft SQL Server 2000 поддерживает формат Extensible MarkupLanguage (XML) и ряд других, применяемых в Интернете, функции производительности и доступности, обеспечивающие своевременное решение сформулированных задач. SQL Server 2000 характеризуется функциональным управлением инастройкой, позволяющими автоматизировать выполнение рутинных задач.SQL Server 2000 относится к реляционным системам управления базами данных, применяющим язык Transact-SQL для обмена информацией между клиентской рабочей станцией и сервером базы данных, работающей под управлением367SQL Server 2000. В реляционной СУБД данные представляются в виде таблиц, образующих базу данных.
Реляционная СУБД поддерживает структуру базы данныхи позволяет решить представленные ниже задачи: поддержка связи между данными в базе; корректное хранение данных и реализация правил, определяющих связимежду ними; восстановление данных в случае аварии системы, заключающееся в переводеих к виду, зафиксированному до сбоя.База данных SQL Server 2000 является реляционной базой данных, котораясовместима с Structured Query Language (SQL), с встроенной поддержкой XML дляИнтернет-приложений.В настоящее время имеется огромное количество сред разработки программных продуктов [322], в которых можно создавать информационную систему. К нимотносятся Borland C++ Builder, Microsoft Visual С++ (Win API), Borland Delphi,Microsoft Visual С# (.NET), Microsoft Visual С++ (MFC), JAVA.В средах разработки от Borland достаточно удобно создавать программы, когда применяются многочисленные стандартные компоненты.
Delphi предоставляетвозможности быстрой и эффективной разработки разнообразных приложений,включая и приложения для работы с базами данных. В системе Delphi имеютсяширокие функции по созданию пользовательского интерфейса, методов и свойствдля решения прикладных расчетно-вычислительных задач.
Часть программныхмодулей системы разрабатывались автором в Borland Delphi. Остальные модулисистемы реализованы на языке C# в среде Visual Studio 2005.К одной из важных особенностей языка C# относится его ориентированностьна платформу Microsoft.NET. C# предоставляет разработчикам программныхсредств доступ ко всем функциям платформы .NET. C# занимает промежуточнуюпозицию, так как из стандарта языка удалены наиболее неоднозначные особенности С++, но тем не менее язык сохранил ряд возможностей, характерных для такихязыков, как С++, VB или Java.368Одним из главных преимуществ данной платформы является современностьиспользуемых в рамках платформы решений.
Платформа .NET вместе с рядом интересных новаторских решений использует самые передовые технологии разработки масштабного программного обеспечения (ПО). В состав платформы .NETвходят как готовые компоненты для построения ПО, так и интегрированные средыразработки, которые предоставляют возможность многоязыковой разработки программных систем с использованием различных языков программирования (C#,C++, Java#, VBasic.NET и других). В результате разработчик программы не ограничивается выбором определенного языка программирования, а может использовать средства разработки в зависимости от собственных предпочтений и свойствсоздаваемых программ даже в рамках одной программной системы.
Следует упомянуть также о том, что многие общие части (типы данных, библиотеки, обработкаисключений) различных языков программирования являются одинаковыми.Платформа .NET существенно облегчает процесс создания ПО в виде клиент-серверных или многоагентных приложений. Данная платформа включает множество существующих Интернет технологий.В таблице А.2 представлен сравнительный анализ существующих сред создания программных систем.369Таблица А.2 – Сравнительный анализ существующих сред создания программных системКритерии сравненияBorlandMicrosoftMicrosoftMicrosoftDelphiVisual C++Visual C++Visual C#(WinAPI)(MFC)(.NET)НетНетНетДаПростоСложноСреднеПростоСлабаяОтсутствуетСлабаяСильнаяСкорость разработкиБыстроМедленноСреднеБыстроМногоплатформенностьНетНетНетДаСовременность исполь-СлабаяСлабаяСлабаяСильнаяВозможность многоязыковой разработкипрограммСложность разработкиПООсуществление поддержки Интернет технологийзуемых решенийVisual Studio относится к удобной и мощной среде создания программ из-замножества полезных инструментов.
Данные инструменты совершенствуются скаждой последующей версией, рутинные задачи упрощаются, что значительноускоряет процесс создания различных проектов.Все приведенные факты позволили выбрать среду разработки.370А.3 Пользовательский интерфейс разработанного математического иинформационного обеспечения получения изделий из сапфира и кремнияНа рисунке А.17 приведена главная форма разработанной базы данных.Пользователю требуется выбрать, с какими программными модулями он будет работать: информацией по режимам роста кристаллов на оборудовании, по качествукристалла, по специалистам, по заказчикам кристаллов, по режимам обработкикристаллов.
Инженер-технолог может выбрать пункт “Запрос”. В данном пунктеприведены несколько запросов, в частности, поиск или выборка информации поопределенной характеристике или их сочетанию (например, по категории качествакристалла; по уровню содержания примесей, блоков, трещин, пузырей, включений;весу; параметрам роста кристаллов и так далее).
Пользователь в пункте “Ваш запрос” может составить собственный SQL-запрос.Некоторые программные модули информационной системы, структура базыданных которой представлена ранее с помощью методологии IDEF1X, приведенына рисунках А.17, А.18, А.19, А.20.Рисунок А.17 – Главное окно разработанной базы данных информационнойсистемы371Рисунок А.18 – Информация по параметрам выращивания кристалловРисунок А.19 – Информация по качеству получаемого кристалла372Рисунок А.20 – Информация по резанию кристаллаРазработано программное средство в среде Delphi 7.0, в основе которого модель, отражающая влияние условий процесса роста на качество кристалла сапфира.По введенным скорости перемещения тигля, степени вакуума, мощностинагревателя и ранее полученным экспериментальным данным предложенное программное средство позволяет наблюдать за изменением уровня дефектов в кристаллах сапфира, получать эти зависимости в виде уравнений (рисунок А.21).Сравнение расчетных и экспериментальных данных осуществляется с помощьюспециальных гистограмм (рисунок А.22).Предложенное программное средство входит в состав системы, которая позволяет оценить влияние параметров роста на качество получаемого кристалла сапфира.373Рисунок А.21 – Интерфейс программного средстваРисунок А.22 – Гистограммы, которые позволяют сравнить разницу расчетных и экспериментальных данныхВ разработанной экспертной системе когнитолог (эксперт по знаниям) формирует комплект критериев, их значений, присваивает, используя свой опыт, критериям и их значениям весы влияния параметров роста на качество монокристалла374сапфира (рисунок А.23).
Когнитолог занимается также введением прогнозов, которые затем должна формировать система (рисунок А.24). Далее с экспертной системой может работать пользователь (инженер-технолог). Пользователь может вводить интересующие его признаки и их значения (рисунок А.25). Результатом работы системы будет прогноз качества получаемых монокристаллов сапфира (рисунокА.26).Рисунок А.23 – Введение основных критериев и их значений375Рисунок А.24 – Введение прогнозов экспертной системыРисунок А.25 – Ввод пользователем интересующих его симптомов376Рисунок А.26 – Результат работы экспертной системыФотоэлектрический метод преобразования солнечного света в электричествоявляется одним из экологически чистых способов производства энергии.
В США иво многих европейских странах уже на протяжении десятилетий действуют правительственные программы поддержки наземной фотоэнергетики. Так, по расчетамМинистерства энергетики США рост наземной фотоэнергии за период с 2000 по2020 год составит от 7 до 15 ГВт/год. Это приведет к тому, что примерно 15 %энергии, вырабатываемой для применения в жилых домах, будет получаться с использованием солнечных батарей [323].Однако высокая стоимость фотоэлектрических преобразователей (ФЭП)препятствует широкому распространению наземных солнечных батарей. Более чем90 % материалов, преобразующих солнечную энергию в электрическую, состоят изкристаллического кремния.
До 50 % себестоимости самых распространенных насегодня кремниевых ФЭП составляет стоимость кремния электронного качества,содержащего электрически активных примесей в количестве до 10 -6 масс. %. Для377уменьшения себестоимости изготовления ФЭП использовался переработанныйкремний из отходов микроэлектронной промышленности. Было введено понятиекремний «солнечного качества», который содержит такое количество примесей (до10-3 – 10-4 масс. %), которое еще не нарушает работу ФЭП и не снижает его коэффициент полезного действия (КПД) и срок службы. Так как сама технология производства монокристаллов оставалась слишком дорогой, начались поиски болееэффективных технологий.Технология направленной кристаллизации в индукционной печи с холоднымтиглем имеет следующие характеристики: высокая производительность единичнойустановки (непрерывно-последовательный процесс), минимум потерь материалапри механической обработке поверхности слитка (тигель квадратного сечения),минимум расходных материалов (отсутствие одноразовых кристаллизаторов), высокий КПД получаемых ФЭП.Технологическая схема производства мультикристаллического кремния приведена на рисунке А.27.Рисунок А.27 – Технологическая схема получения мультикристаллическогокремния378а)б)Рисунок А.28 – Ростовая установка и слиток мультикремния, полученныйметодом направленной кристаллизации в Институте интегральных схем обществаФраунгофера (Германия)Качество кремния зависит от тепло- и массопереноса в процессе роста кристалла и охлаждения.
На свойства кристалла влияют структурные дефекты ивключения углерода, азота, кислорода и металла. Таким образом, оптимизацияпроцесса роста кристалла требует глубокого понимания процессов затвердевания.Автором разработана экспертная система для получения кристаллов кремния. Построение экспертной системы обусловлено тем, что часть факторов корреляционно зависят, что сложно выявить и учесть в моделях и, следовательно, в системах управления технологическим процессом. Использование экспертных систем считается целесообразным именно при решении таких неформализованныхзадач.
Экспертная система позволяет спрогнозировать и оценить качество кристаллов кремния в процессе их получения [324-325].379Для разработки базы знаний в качестве параметров, оказывающих значительное влияние на качество кристалла кремния, были рассмотрены количествоперекристаллизаций, скорость кристаллизации, термическая очистка парогазовойсмеси (ПГС), градиент температур, диаметр тигля, радиус формирования сферической части. Оценка влияния параметров роста на категорию качества кристаллапозволила разработать базу знаний.На начальной стадии когнитолог экспертной системы формирует набор критериев, их значений, присваивает критериям и их значениям весы влияния параметров роста на качество кристалла кремния (таблица А.3).Таблица А.3 – Набор критериев и их значенийКоличество перекристаллизаций (0.15)1 – 0.42 – 0.33 – 0.3Скорость кристаллизации (0,2)0.33 мм/мин – 0.60.25 мм/мин – 0.4Термическая очистка ПГС (0.15)Без очистки – 0.7С очисткой – 0.3Градиент температур (0.2)1170 К – 0.11270 К – 0.21370 К – 0.31470 К – 0.4Диаметр тигля (0.15)330 мм – 0.4356 мм – 0.6Радиус формирования сферической части (0.15)<1 мм – 0.4>1 мм – 0.6380Когнитолог осуществляет введение прогнозов, которые должна затем выдавать система.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
