Microsoft Word doc

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
,