Вопросы
для
самоконтроля
1.
История
информатики
до
компьютеров
.
Основные
ве
-
хи
создания
компьютерной
техники
.
Поколения
компьютерной
техники
.
2.
Как
вы
можете
объяснить
бытовой
термин
«
переизбы
-
ток
информации
»?
Что
имеется
в
виду
:
излишняя
полнота
дан
-
ных
;
излишняя
сложность
методов
;
неадекватность
поступаю
-
щих
данных
и
методов
,
имеющихся
в
наличии
?
3.
Как
вы
понимаете
термин
«
средство
массовой
инфор
-
мации
»?
Что
это
?
Средство
массовой
поставки
данных
?
Средст
-
во
,
обеспечивающее
массовое
распространение
методов
?
Сред
-
ство
,
обеспечивающее
процесс
информирования
путем
поставки
372
данных
гражданам
,
обладающим
адекватными
методами
их
по
-
требления
?
4.
Как
вы
понимаете
следующие
термины
:
аппаратно
-
программный
интерфейс
,
программный
интерфейс
,
аппаратный
интерфейс
?
Как
бы
вы
назвали
специальность
людей
,
разраба
-
тывающих
аппаратные
интерфейсы
?
Как
называется
специаль
-
ность
людей
,
разрабатывающих
программные
интерфейсы
?
5.
Как
вы
понимаете
динамический
характер
информации
?
Что
происходит
с
ней
по
окончании
информационного
процесса
?
6.
Можем
ли
мы
утверждать
,
что
данные
,
полученные
в
ре
-
зультате
информационного
процесса
,
адекватны
исходным
?
Поче
-
му
?
От
каких
свойств
исходных
данных
и
методов
зависит
адек
-
ватность
результирующих
данных
?
7.
Что
характеризуют
свойства
информации
:
объективность
,
полнота
,
достоверность
,
адекватность
,
доступность
и
актуальность
?
8.
Перечислите
этапы
возможных
операций
с
данными
.
9.
В
каких
единицах
измеряется
информация
?
Энтропия
как
количественная
мера
информации
.
Свойства
энтропии
.
10.
При
каких
условиях
энтропия
источника
дискретных
сообщений
с
фиксированным
числом
состояний
принимает
мак
-
симальное
значение
?
11.
Что
понимается
под
архитектурой
компьютера
?
Какие
типы
архитектур
вам
известны
?
12.
Концептуальная
схема
компьютера
,
основные
элементы
.
13.
Принципиальные
схемы
компьютеров
нетрадиционной
архитектуры
,
иерархия
архитектур
.
14.
В
чем
состоят
термодинамический
и
квантовый
преде
-
лы
электронной
ячейки
?
Прогноз
Г
.
Мура
.
15.
В
чем
состоят
преимущества
оптических
систем
для
задач
передачи
,
хранения
и
обработки
информации
?
16.
Типы
оптических
процессоров
.
Аналоговый
оптиче
-
ский
процессор
.
Аналоговые
операции
.
17.
Что
такое
модуляция
света
?
Какие
виды
модуляции
вам
известны
?
373
18.
Способы
записи
и
хранения
информации
,
принцип
за
-
писи
на
компакт
-
диск
.
19.
В
чем
состоит
преимущество
записи
информации
при
помощи
средств
голографии
?
20.
Параметры
первого
оптического
цифрового
процессо
-
ра
и
их
анализ
.
13.
О
СНОВЫ
МАТЕМАТИЧЕСКОГО
МОДЕЛИРОВАНИЯ
НЕРАВНОВЕСНЫХ
ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ
В
ФОТОНИКЕ
13.1.
Роль
тепло
-
и
массообмена
в
фотонике
При
генеририровании
,
усилении
,
модуляции
и
переносе
оптических
сигналов
происходит
преобразование
энергии
и
ее
диссипация
.
Так
,
лазерные
технологии
обработки
материалов
характе
-
ризуются
высокой
напряженностью
электрического
поля
с
час
-
тотой
10
15
Гц
,
амплитудой
~10
5
–10
6
В
/
см
и
высокой
плотностью
мощности
,
достигающей
10
19
Вт
/
см
2
при
скоростях
нагрева
бо
-
лее
10
15
град
/
с
.
Лазерные
воздействия
применяются
в
следую
-
щих
технологиях
:
1.
Испарение
(
и
абляция
в
расплавленной
фазе
) –
наиболее
популярный
процесс
,
который
лежит
в
основе
большинства
промышленных
технологий
любых
материалов
в
микроэлектро
-
нике
,
микромеханике
и
микрооптике
;
2.
Нагревание
до
температуры
размягчения
(
или
плавле
-
ния
)
с
последующим
деформированием
в
вязкотекучей
фазе
(
дополненное
тем
или
иным
механическим
воздействием
–
вы
-
тяжкой
,
вращением
и
т
.
п
.)
применяется
для
изготовления
ближ
-
непольных
оптических
зондов
,
медицинского
оптического
инст
-
рументария
и
т
.
п
.
3.
Направленное
локальное
нагревание
,
вызывающее
появление
контролируемого
поля
напряжений
,
приводящего
374
к
управляемому
деформированию
листовых
материалов
(laser
forming),
причем
не
только
с
целью
формообразования
,
но
и
прецизионной
сборки
и
юстировки
микромеханических
компонентов
.
4.
Послойный
синтез
трехмерных
объектов
методом
по
-
слойного
наращивания
,
в
том
числе
стереолитография
,
селектив
-
ное
лазерное
спекание
и
послойная
сборка
из
листовых
материа
-
лов
(laminated object manufacturing).
На
поверхности
твердых
тел
при
этом
возникают
различ
-
ные
физические
процессы
(
табл
. 13.1).
Т а б л и ц а
1 3 . 1
Физические
процессы
,
возникающие
на
поверхности
твердых
тел
при
лазерном
воздействии
Наименование
процессов
Содержание
процессов
Эмиссионные
процессы
Десорбция
газа
;
термоэлектронная
и
термоион
-
ная
эмиссия
;
эмиссия
нейтральных
атомов
;
теп
-
ловое
излучение
Структурные
процессы
Рекристаллизация
;
структурные
изменения
в
Fe-C
сплавах
(
закалка
сталей
);
размягчение
и
структурные
изменения
в
стекле
;
аморфиза
-
ция
и
кристаллизация
стеклокерамик
;
аморфи
-
зация
тонких
металлических
пленок
;
взаимная
диффузия
нагретых
слоев
(
микрометаллургия
);
отжиг
дефектов
(
в
полупроводниках
)
Поверхностные
химиче
-
ские
реакции
Локальное
окисление
металлов
и
полупровод
-
ников
;
восстановление
окислов
;
термическое
разложение
металлоорганических
соединений
;
полимеризация
(
деструкция
)
полимеров
Теплофизические
эффекты
Тепловое
расширение
(
включая
импульсное
);
появление
термонапряжений
;
генерация
удар
-
ных
волн
в
твердом
теле
и
в
воздухе
;
генера
-
ция
ультразвука
(
дефектоскопия
);
оптический
пробой
в
прозрачных
диэлектриках
;
фазовые
переходы
(
плавление
,
испарение
);
воспламе
-
нение
и
горение
;
детонация
активных
и
взрыв
пассивных
сред
375
Процессы
диссипации
приводят
к
тепловыделениям
и
со
-
провождаются
неоднородным
распределением
температуры
.
К
локализации
тепловыделений
приводит
и
стремление
к
уменьшению
характерного
размера
микросхем
.
Энергия
актив
-
ных
и
пассивных
потерь
полностью
диссипируется
в
электрон
-
ных
логических
ячейках
и
порождает
проблемы
теплоотвода
.
13.2.
Виды
теплообмена
.
Законы
молекулярного
тепло
-
и
массообмена
Теплообменом
или
теплопередачей
называют
учение
о
само
-
произвольных
необратимых
процессах
распространения
теплоты
в
пространстве
.
Различают
три
способа
(
механизма
)
распространения
теп
-
лоты
в
пространстве
:
–
теплопроводность
(
кондукция
,
диффузия
);
–
конвекция
;
–
тепловое
излучение
(
радиация
).
Явление
теплопроводности
состоит
в
переносе
теплоты
микроскопическими
структурными
частицами
вещества
(
молеку
-
лами
,
атомами
,
электронами
)
в
процессе
их
теплового
движения
в
телах
с
неоднородным
распределением
температуры
.
Механизмы
теплопроводности
:
–
в
газах
–
вследствие
обмена
энергией
при
упругом
соударе
-
нии
молекул
,
имеющих
различную
скорость
теплового
движения
;
–
в
жидкостях
,
полупроводниках
и
твердых
диэлектри
-
ках
–
путем
непосредственной
передачи
теплового
движения
молекул
и
атомов
соседним
частицам
вещества
,
передачей
упру
-
гих
волн
колебаний
кристаллической
решетки
;
–
в
металлах
–
главным
образом
движением
свободных
электронов
,
а
также
передачей
колебаний
кристаллической
решетки
.
Таким
образом
,
в
основе
теплопроводности
лежит
молеку
-
лярный
(
кондукционный
,
диффузионный
)
механизм
переноса
тепла
.
376
Явление
конвекции
наблюдается
в
текучих
теплоносите
-
лях
(
жидкостях
,
газах
)
и
состоит
в
переносе
теплоты
крупными
(
макроскопическими
)
частицами
вещества
(
молями
).
Конвекция
сопровождается
теплопроводностью
.
Виды
конвекции
:
–
свободная
–
в
неоднородном
поле
массовых
или
поверх
-
ностных
сил
,
например
,
тепловая
,
термокапиллярная
конвекция
;
–
вынужденная
–
под
действием
внешних
вынуждающих
сил
(
перепада
давлений
,
электромагнитных
сил
,
вибраций
и
пр
.).
Теплообмен
излучением
(
радиация
)
представляет
собой
перенос
теплоты
посредством
электромагнитного
поля
.
При
этом
происходит
двойное
превращение
энергии
:
внутренняя
энергия
излучающего
тела
переходит
в
энергию
электромагнит
-
ного
поля
,
которая
вновь
переходит
во
внутреннюю
энергию
поглощающего
тела
.
Особенность
теплообмена
излучением
:
те
-
плом
могут
обмениваться
тела
,
Do'stlaringiz bilan baham: |