SCI Библиотека

Цели. Гетероструктурные полевые транзисторы на нитриде галлия (GaN HFET, heterostructural field-effect transistor) являются наиболее перспективными полупроводниковыми устройствами для силовой и сверхвысокочастотной электроники. За последние 10–15 лет GaN HFET прочно заняли место в аппаратуре радиоэлектронных средств передачи, приема и обработки информации, а также в изделиях силовой электроники за счет существенных преимуществ в энергетических и тепловых параметрах. При этом вопросы обеспечения их долговременной надежности стоят не менее остро, чем для приборов на других полупроводниковых материалах. Целью исследования является обзор тепловых и механических механизмов деградаций в GaN HFET, обусловленных физико-химическими особенностями применяемых материалов, ростовыми и пост-ростовыми процессами, и способов купирования этих механизмов при разработке, производстве и эксплуатации.

Методы. Основным методом исследования является аналитический обзор результатов публикаций широкого круга специалистов в области физики полупроводников, технологии производства гетероэпитаксиальных структур и активных приборов на их основе, моделирования и проектирования модулей и аппаратуры, надежности и эксплуатации.

Результаты. Описаны причины снижения показателей качества GaN HFET, вызываемые тепловыми перегревами, механическими деградациями, проблемами с горячими электронами и фононами в нитриде галлия, а также представлен обзор исследований, посвященных этим явлениям и методам снижения их воздействия на технические параметры транзисторов и показатели качества.

Выводы. По итогам исследования отмечено, что сильные электрические поля и высокая удельная тепловая нагруженность мощных GaN HFET вызывают физические, поляризационные, пьезоэлектрические и тепловые явления, способные приводить к перераспределению механических напряжений в активной области, деградации электрических характеристик и снижению надежности транзистора в целом. Установлено, что наличие полевой платы и пассивирующего слоя из нитрида кремния SiN приводят к снижению значений механических напряжений в области затвора в 1.3–1.5 раз, эффекты тепловой деградации в усилителях класса АВ выражены сильнее, чем эффекты воздействия сильных полей в усилителях класса E, при температуре активной зоны GaN HFET более 320–350 °C резко снижается время средней наработки до отказа.

Цели. Цель работы – получить аналитическое выражение для распределения напряженности температурного поля на поверхностях анизотропных включений в форме тонких дисков в матричном композите и применить полученные выражения для прогнозирования величины напряженности температурного поля на поверхности графеновых включений со стороны матрицы.

Методы. Включение в форме тонкого кругового диска является частным предельным случаем эллипсоидального включения. Для получения требуемых аналитических выражений используется ранее полученное авторами более общее выражение для оператора концентрации напряженности электрического поля на поверхности эллипсоидального включения, поскольку задачи нахождения электростатического и температурного поля в стационарном случае математически эквивалентны. Данный оператор связывает напряженность поля на поверхности включения со стороны матрицы со средней напряженностью поля в образце композита, выражение для него получено в обобщенном сингулярном приближении.

Результаты. Получены аналитические выражения для оператора концентрации напряженности температурного поля на поверхности включения в форме тонкого диска из многослойного графена в матричном композите с учетом анизотропии включения в зависимости от положения точки на поверхности включения, от объемной доли включений в материале, от ориентации включения. Рассмотрены два вида распределения ориентаций включений: одинаково ориентированные включения и равномерное распределение ориентаций включений. Проведены модельные расчеты величины напряженности температурного поля в точках ребра включения-диска в зависимости от угла между радиус-вектором данной точки и направлением напряженности приложенного поля.

Выводы. Показано, что в случае графеновых многослойных включений в точках на их ребрах величина напряженности поля может на несколько порядков превышать напряженность приложенного поля.

Цели. Целью работы является исследование типовых характеристик разработанного Zeta-преобразователя на основе драйвера TPS40200 (Texas Instruments, США) при различных входных напряжениях и нагрузках и сравнение экспериментальных характеристик Zeta-преобразователя с аналогичными, полученными при помощи SPICE1-моделирования в системе автоматизированного проектирования (САПР) Multisim, а также с помощью предельной непрерывной математической модели.

Методы. Использована предельная непрерывная математическая модель Zeta-преобразователя и САПР Multisim. Принципиальная электрическая схема преобразователя разработана по методике расчета обвязки драйвера TPS40200, представленной в его технической документации. С использованием САПР Altium Designer произведена разводка печатной платы.

Результаты. Спроектирован и создан экспериментальный стенд DC/DC-преобразователя, построенного по Zeta-топологии со связанными дросселями на базе драйвера TPS40200. Результаты исследования показали высокую корреляцию как его нагрузочных характеристик, так и его постоянных и переменных составляющих токов, протекающих через обмотки дросселей, и напряжений на конденсаторах от входного напряжения при двух сопротивлениях нагрузки 50 и 100 Ом, полученных различными методами: экспериментальным, расчетным и моделированием.

Выводы. Предельная непрерывная математическая модель преобразователя и метод расчета, основанный на ней, являются базой для проектирования DC/DC-преобразователей, построенных по топологии Zeta. Экспериментально доказана достоверность математической модели, а также метода проектирования. Предложенный метод проектирования позволяет учесть магнитную связь и активное сопротивление обмоток дросселей. Учет магнитной связи позволяет уменьшить номиналы дросселей до двух раз при неизменных пульсациях либо уменьшить пульсации до двух раз при неизменных номиналах дросселей.

Цели. Целью статьи является разработка принципиальных основ для методов логической интеграции информационных систем (ИС) в организациях, а также получение количественной оценки топологической значимости процесса интеграции ИС.

Методы. Использованы методы экспертных систем для логической интеграции информации, а также методы интеллектуального анализа данных из различных ИС. Для количественной оценки топологической значимости процедуры интеграции ИС используются методы теории графов, а для вычисления топологических инвариантов топологии взаимной связи ИС – методы дискретной топологии.

Результаты. Рассмотрены вопросы и проблемы интеграции ИС в крупных организациях, а также методы интеграции ИС, основанные на физическом и логическом принципах. Показаны сложности, которые возникают при физической интеграции ИС, и преимущества их интеграции на основе логических принципов. Установлено, что логическая интеграция обладает рядом важных достоинств, но при этом возникают новые проблемы, которые необходимо решать. Предложены схема логической интеграции ИС и алгебраический метод количественной оценки топологической значимости интеграции – важного числового показателя при логической интеграции ИС. Рассмотрены методы обучающихся экспертных систем для интеллектуального анализа данных. Использование экспертных систем является принципиальным решением для организации логической интеграции ИС.

Выводы. При интеграции ИС в организациях целесообразно использовать логическую интеграцию, сохраняющую логику отдельных ИС. Применение логической интеграции позволяет проводить интеллектуальный анализ данных, используя различные ИС. Использование экспертных систем при логической интеграции дает возможность создать новый логический слой для осуществления поддержки принятия решений в организации.

Цели. Несмотря на широкое применение термина «онтология» в философии и социальных науках, в области информатики онтология и, тем более, онтологическое моделирование остаются мало изученными. Также мало исследована онтология в области информационного поля. Цель работы – разработка методики информационного онтологического моделирования и исследование технологии информационного поиска в широком смысле и как части онтологического моделирования. На основе онтологического моделирования необходимо показать различие между закономерностью и функциональной зависимостью.

Методы. Для достижения цели применен логически структурный подход, включающий построение концептуальных схем и логический формализм их описания. Логически структурный подход включает построение концептуальных схем, которые служат для применения логического формализма. Основой логического моделирования является выделение родственных моделей. Для этой цели предлагается применить расширенную технологию информационного поиска, которая ищет не отдельные объекты, а группы объектов. Онтологическое исследование строится на применении перехода от качественного описания к количественному. К числу применяемых методов относится метод количественно-качественных переходов.

Результаты. Вводится новое понятие – информационное онтологическое моделирование. Обоснованы условия онтологического моделирования. Исследованы отношения между понятиями закономерности и функциональности. На этой основе дается трактовка закономерности и функциональной зависимости. Показано структурное и формальное различие между информационным моделированием, технологиями информационного поиска и онтологическим моделированием. Раскрыты три задачи информационного поиска. При онтологическом моделировании решают вторую и третью задачи информационного поиска, соответственно, поиск группы связанных между собой объектов и поиск отношений или связей внутри группы связанных между собой объектов. Даны формальные схемы онтологического моделирования. Показан переход от отношений к связям в случае онтологического моделирования.

Выводы. Доказано, что онтологическое моделирование можно применять только к родственным моделям или к моделям, между которыми существует общность. Предложена технология онтологического моделирования, в варианте которой информационный поиск является начальной частью онтологического моделирования. Вторым вариантом является применение технологии кластерного анализа. Онтологическое моделирование использует качественно-количественные переходы и в предлагаемом варианте может служить для извлечения неявного знания.

Цели. Для управления процессом разработки современного программного обеспечения нередко применяются системы контроля версий, которые позволяют фиксировать изменения в программном коде и передавать контекст этих изменений при помощи сообщений коммитов. Релевантное и качественное описание внесенных изменений при помощи таких сообщений требует от разработчика высокой компетенции и времени, но современные методы машинного обучения позволяют решать эту задачу автоматически. Целью работы является статистический и сравнительный анализ собранной выборки данных с наборами изменений в программном коде и их описаниями на естественном языке.

Методы. В исследовании использован комплексный подход, включающий сбор данных с популярных репозиториев на GitHub, предварительную обработку и фильтрацию данных, а также статистический анализ и метод обработки естественного языка (векторизация текста). Для оценки семантической близости между первым предложением и полным текстом сообщений коммитов было использовано косинусное сходство.

Результаты. Проведено исследование структуры и качества сообщений коммитов, включающее сбор данных из репозиториев GitHub и их предварительную очистку. Осуществлена векторизация текста сообщений коммитов и оценка семантической близости между первыми предложениями и полными текстами сообщений с использованием косинусного сходства. Выполнен сравнительный анализ качества сообщений в собранном датасете и в нескольких аналогичных наборах данных с помощью классификации при помощи модели CodeBERT.

Выводы. Проведенный анализ выявил низкий уровень косинусного сходства между первыми предложениями и полными текстами сообщений коммитов (0.0969), что свидетельствует о слабой семантической связи между ними и опровергает гипотезу о том, что первые предложения выступают в качестве обобщения содержания сообщений. Процентная доля пустых сообщений в собранном наборе данных составила лишь 0.0007%, что существенно ниже ожидаемого значения и указывает на высокое качество собранных данных. Классификационный анализ показал, что доля сообщений, отнесенных к категории «плохих», в собранном датасете составляет 16.82%, что значительно ниже аналогичных показателей в других сопоставимых наборах данных, где этот процент варьируется от 34.75% до 54.26%. Данный факт подчеркивает высокое качество собранного набора данных и его адекватность для дальнейшего применения в системах автоматической генерации сообщений коммитов.

Статья является обзором избранных фрагментов из книги Стива Фуллера “To Justice and To Justify: Profiles of the Academic Vocation”. Основное внимание уделяется эпистемологическим аспектам научной деятельности Галилео Галилея, чьи контриндуктивные методы предоставления доказательств в пользу гелиоцентрической модели мира могут быть оценены с современных позиций как типичное научное мошенничество. Анализируются различные формы научных фальсификаций и незлонамеренных случаев введения в заблуждение на примере ключевых исторических кейсов: от селекционных экспериментов Грегора Менделя и опытов Роберта Милликена до скандалов, связанных с Хендриком Шёном и Хваном У Соком. Рассматриваются проблемы различных мотиваций ученых, совершающих нечестные манипуляции с данными. Поднимается вопрос о путях и пределах допустимой легитимизации мошеннических действий в науке.

В статье исследуется эпистемология тайны Пола Фейерабенда, прослеживается ее эволюция от раннего эпистемологического анархизма до кульминации в метафизике, подчеркивающей невыразимость предельной реальности. Критика Фейерабендом научного материализма, основанная на его отказе от жестких методологических правил, подчеркивает историческое взаимодействие рациональных и иррациональных элементов в научном прогрессе. Опираясь на концепцию метафизики Аристотеля как свободной и божественной, автор рассматривает динамические отношения между Бытием и познанием в диалоге с плюралистическим подходом Фейерабенда. Анализ показывает, что настойчивость Фейерабенда в отношении условной и нарративной природы человеческого знания согласуется с греческим признанием невыразимости, но расходится в отрицании метафизического абсолютизма. Поздняя метафизика Фейерабенда охватывает изменение, множественность и взаимосвязанность человеческих практик и Бытия, бросая вызов редукционизму научного реализма. «Явная реальность» Фейерабенда, вероятно, выдает влияние на него идей Фреге, что проявляется в его критике монизма Парменида. В статье также рассматривается динамическая метафизика Фейерабенда в свете влияния Псевдо-Дионисия – идея непознаваемости предельной реальности, которая тем не менее отзывчива к человеческому взаимодействию. Сопоставление этих перспектив обосновывает необходимость нового обращения к метафизике в современной философии. В этом фокусе акцентируется роль метафизики в преодолении эпистемологических ограничений, что способствует такому пониманию реальности, которое интегрирует онтологию и эпистемологию. В целом работа Фейерабенда рассматривается как мост между классической метафизикой и современным философским исследованием, что позволяет бросить вызов доминированию редукционистских концепций и отстаивать плюралистический, нарративный подход к науке и эпистемологии.

В статье анализируются некоторые разновидности структурного реализма и предлагается расширенная версия информационного структурного реализма (ИСР). Подвергается критике вариант неэлиминативного онтического структурного реализма (ОСР), допускающий сущности и структуры как онтологические примитивы и отвергающий существование теоретических объектов. Приводятся аргументы из области философии науки и физики (научного реализма, квантовой механики и ее информационной интерпретации, цифровой онтологии, инструментов струнных моделей) в пользу того, что ИСР, утверждающий информацию в качестве фундаментальной реальности, позволяет избежать проблем, с которыми сталкиваются существующие подходы, в частности, за счет расширения ИСР идеей об альтернативных описаниях реальности (моделях), эквивалентных друг другу. Показывается, что принципиально разные теории (имеющие в основе различные метрики пространства-времени) в действительности дают одно и то же описание реальности и, следовательно, делают одинаковые предсказания относительно наблюдаемого поведения физических систем. При этом они, являясь эквивалентными, изначально предполагают разные видения фундаментального устройства, например с разным числом пространственных измерений. Философская интерпретация этих результатов состоит в том, что фундаментальной оказывается не традиционно понимаемая физическая реальность (с субстанциональным пространством-временем как ее главным атрибутом), а сами описания, выражаемые в виде альтернативных моделей – научных представлений реальности. Поскольку только они и доступны исследованию, когда речь идет о ненаблюдаемом, оправданным становится тезис о том, что теоретические объекты существуют как онтологические примитивы. Таким образом, обосновывается, что реальна и фундаментальна сама информация, являясь инструментом и предметом исследования.

В статье рассматривается современная научная астрономическая терминология китайского языка в связи с тезисом о противоречии между универсальностью/объективностью научной картины мира (НКМ) и субъективностью языковых картин мира (ЯКМ) отдельных этносов, описывающих НКМ. Показано, что в китайской астрономии присутствует ряд терминов, имеющих под собой традиционные натурфилософские и культурные основания. Среди заимствованных терминов отмечены примеры перевода западных понятий как по смыслу денотата, так и по внешнему виду денотата с опорой на визуальный образ, исторически характерный для китайской культуры. Несмотря на большое количество заимствований из западных языков, астрономическая терминология китайского языка обладает уникальным сочетанием современных знаний и традиционных культурных паттернов. Это указывает на взаимосвязь научных картин мира с национальными культурами и языками, а также на то, что глобальная научная картина мира в терминологическом смысле теряет универсальность при ее описании различными языками.