Дослідження методів оптимізації параметрів електронних пристроїв для побудови експертної системи

Автор(и)

  • В.Ю. Ткаченко Cхідноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, м. Київ
  • Г.М. Хорошун Cхідноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, м. Київ
  • Л.О. Шумова Cхідноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, м. Київ
  • О.І. Рязанцев Cхідноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, м. Київ

DOI:

https://doi.org/10.33216/1998-7927-2024-285-5-10-15

Ключові слова:

Експертна система, оптимізація параметрів, штучний інтелект, електронні пристрої, математичне моделювання, генетичні алгоритми, нейронні мережі

Анотація

Дана стаття присвячена дослідженню методів оптимізації параметрів і структури електронних пристроїв для побудови системи експертного проектування. Акцент робиться на використанні інноваційних підходів, таких як математичне моделювання, симуляція та методи штучного інтелекту, включаючи машинне навчання, генетичні алгоритми та нейронні мережі. Використання таких методів дозволяє підвищити точність проектування, автоматизувати складні процеси, скоротити час розробки та підвищити продуктивність. Також розглядається можливість використання гібридних підходів для отримання оптимальних конфігурацій пристроїв, які забезпечують кращу енергоефективність і відповідність вимогам виробництва. Результати дослідження свідчать про перспективність і практичну значущість цих методів, які відкривають нові можливості для проектування електронних систем.

Обговорювані методи математичного моделювання включають SPICE (програма моделювання з акцентом на інтегральні схеми) для аналізу схеми та метод скінченних елементів (FEM) для оцінки теплових і механічних властивостей, особливо актуальних для пристроїв з високою щільністю компонентів. Ці моделі дозволяють розробникам імітувати та перевіряти продуктивність пристрою в різних умовах експлуатації, значно знижуючи потребу у фізичних прототипах.

Дослідження методів оптимізації параметрів і структури електронних пристроїв з використанням штучного інтелекту та експертних систем показують значний потенціал для підвищення ефективності та якості процесу проектування. Використання математичного моделювання та моделювання дозволяє скоротити час розробки, а впровадження методів машинного навчання та генетичних алгоритмів підвищує точність та швидкість оптимізації. Використання методів проектування з урахуванням обмежень забезпечує кращу виробничу сумісність, а оптимізація енергоспоживання сприяє ефективності електронних систем в умовах обмежених ресурсів. Подальші дослідження спрямовані на розширення гібридних методів, інтеграцію нових алгоритмів машинного навчання та їх адаптацію до конкретних виробничих вимог, що підвищить гнучкість і універсальність експертних систем проектування.

Посилання

1. Ляшук О.Л., Плекан У.М.,Цьонь О.П., Гевко Б.Р., Розвиток технологій гібридних силових установок автомобілів//Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2023р. м. Тернопіль. 139-146.

2. Barrett MA, Humblet O, Marcus JE, et al. Effect of a mobile health, sensor-driven asthma management platform on asthma control. Ann Allergy Asthma Immunol 2017.

3. IEEE Transactions on Industrial Electronics (https://ieeexplore.ieee.org)

4. IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems (https://ieeexplore.ieee.org)

5. Journal of Electronic Testing (https://link.springer.com)

6. Damar, M., Özen, A., Çakmak, Ü. E., Özoğuz, E., et al. (2024). Super AI, Generative AI, Narrow AI and Chatbots: An Assessment of Artificial Intelligence Technologies for The Public Sector and Public Administration. Journal of AI, 8(1), 83-106. (https://doi.org/10.61969/jai.1512906)

7. Стецюк, В.З., Бабінцева Л.Ю., Чиж Ю.М., ФіногеновО.Д.,Самоненко Н.В. "Експертна система для діагностування генетичних відхилень". Medical Informatics and Engineering, № 3 (2021): 78–83.

8. Tkachenko V.Yu., Ryazantsev O.I., ModestovaT.V.. Artificial intelligence in the study of methods for optimizing the parameters and structure of electronic devices for building an expert design system//Матеріали XХVІІ міжн. наук.-практ. конф. Технологія-2024. 24 травня. 2024 р., м. Київ. 82-83.

9. IEEE Industrial Electronics and applications Conference (IFACon 2024) 4-5 November 2024. Kuala Lumpur Malaysia (https://ieeeieacon.org)

10. Arash Qodratnama, Farshad Khunjush, Mohsen Raji. A methodology for the SPICE-Compatible modelling of metal-semiconductor-metal photodetectors for nanophotonic interconnects application. Microelectronics journal. Volume 115, September 2021

(https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0026269221001774)

11. М.М. Масюк. Застосування методу кінцевих елементів для проведення розрахунків// Матеріали ІX Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів. Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 25-26 листопада 2020.

12. Importance of DFM, DFT, and DFA in Product Design.(https://volansys.medium.com)

13. Kovar D. Internet of Things Applications: Introduction to Internet of Things: Industrial Internet of Things. Independently Published, 2021.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-10