Избыточной концентрации

5-31. Антонюк Е. М. и др. О сокращении избыточной информации я в измерительных информационных системах.— «Известия вузрв. Приборостроение», 1969, № 4.

ного равномерного кода содержится некоторое количество лишней (избыточной) информации, которое можно было бы не передавать и таким образом повысить скорость передачи сообщения.

В начале главы указывалось, что наиболее совершенными являются телеизмерительные системы, которые сводят к минимуму передачу избыточной информации. Для этого режим их работы должен приспосабливаться (адаптироваться) в первую очередь к характеристикам передаваемых сигналов.

Вместо термина «уменьшение избыточной информации» пользуются термином «сжатие данных». Среди методов построения систем со сжатием данных наиболее разработанным является метод сокращения числа пере-

В адаптивных системах уменьшается передача избыточной информации (на 2.3 значения ординат в точках 2, 3, 4 не передаются) и одновременно увеличивается точность передачи. Так, на участке кривой 6—7 происходит передача не двух ординат в точках 6 и 7 при образовании функции Я'(0, а четырех [пунктирные ординаты при образовании функции А/'(^)].

Инженерная психология занимается изучением ряда проблем, касающихся автоматизации производственных процессов, например систем «человек л машина», «человек и автомат». Большое количество практических рекомендаций получено при исследовании восприятия человеком лицевых частей указывающих приборов и панелей, способов их размещения, размера и цвета надписей и т. п. Некоторые из этих рекомендаций связаны с тем, что пропускная способность человека равна 700—2000 бит/ч. Однако практическая реализация пропускной способности более 400—600 бит/ч едва я и возможна, так как после получения информации диспетчеру необходимо время для принятия решения. Ограниченная пропускная способность подчеркивает необходимость отсеивания избыточной информации во избежание перегрузки диспетчера. Основная информация, поступающая диспетчеру, должна представляться в обработанном виде, чтобы избавить его от излишних вычислений.

Информационное резервирование - резервирование, предусматривающее использование избыточной информации сверх минимально необходимой для выполнения задач.

не имеющее ничего общего с искомым решением. При совместном использовании информации о кольцевых и осевых напряжениях (переопределенная система) резко уменьшается "разболтка" нерегуляризованного решения (кривая 4) ,а регуляризованное решение (регуляризация 1-го порядка) практически совпадает с точным решением, причем диапазон оптимальных значений параметра регуляризации сильно расширяется, что свидетельствует о том, что дополнительная информация оказывает значительное регуляри-зирующее влияние. Совершенно аналогично ведут себя приближенные регуляризованные решения и в случае восстановления нормальной нагрузки. При восстановлении комбинации двух воздействий (одновременно действуют рг и pz) по суммарному напряженному состоянию наружной поверхности использование избыточной информации позволило получить устойчивые приближения в достаточно широком диапазоне изменения параметра регуляризации и хорошо "отфильтровать" компоненты искомого вектора напряжений. Все расчеты были проведены на ЭВМ БЭСМ-6. Суммарное время счета всех перечисленных задач составило примерно 25 мин.

Полученные результаты показывают следующее. Регуляризованное решение (см. кривую 3 на рис, 3.10), полученное на основе совместного использования информации о кольцевых и меридиональных напряжениях, обладает высокой степенью приближения к точному решению. Хотя количество информации, необходимое для восстановления распределения температуры в рассматриваемом случае, могло бы быть значительно меньше, использование избыточной информации позволило получить устойчивые приближения в широком диапазоне изменения параметра регуляри-

Рассмотренные способы равномерной дискретизации (при At = const) иногда могут приводить к получению избыточных отсчетов, не оказывающих существенного влияния на процесс восстановления исходного сообщения. Например, если функция x(t) мало изменяется на некотором, достаточно протяженном интервале времени Т0 (как это показано на 2.1), то соответствующие дискретные отсчеты сигнала практически не отличаются друг от друга и, следовательно, нет необходимости использовать все указанные отсчеты для хранения или передачи информации по линии связи. Сокращение избыточной информации возможно на основе способов адаптивной (неравномерной) дискретизации, обеспечивающих выбор интервала At между соседними отсчетами с учетом фактического изменения характеристик сигнала (в частности, скорости его изменения).

Временные сигналы, снимаемые с первичных преобразователей (датчиков), мало пригодны для диагностирования, во-первых, из-за большого уровня помех, сопровождающих функционирование большинства объектов и, во-вторых, из-за наличия в этих сигналах избыточной информации, характеризующей работу отдельных узлов объекта диагностирования и их взаимодействия. Поэтому в первую очередь выделяют полезный сигнал, как правило, традиционными методами фильтрации, детектирования. При этом возможна дополнительная предварительная обработка сигнала с применением методов частотной и временной селекции, с использованием априорной и апостериорной статистики и других достаточно известных способов извлечения информации [4].

Информационное резервирование — резервирование за счет избыточной информации.

При воздействии освещения происходит процесс нарастания избыточной концентрации носителей, а при выключении освещения — ее спад. Эти явления называются релаксацией фотопроводимости. Когда полупроводниковый чувствительный слой имеет проводимость р-типа, в единицу времени в единице объема происходит генерация неравновесных носителей;

Рассмотрим полупроводник, в запрещенной зоне которого имеется поверхностный рекомбинационный центр &$• Пусть в нем равномерно по всему объему генерируются неравновесные носители заряда, обозначим их избыточные концентрации через An и Др. Наличие у поверхности полупроводника уровня Ss, выполняющего роль «стока» для неравновесных носителей заряда, приводит к возникновению направленных потоков носителей к поверхности, пропорциональных значениям их избыточной концентрации:

В общем случае значения Дпс и Дрс зависят от характера процессов захвата и рекомбинации носителей заряда в полупроводнике и не равны друг другу. Однако при Дпс=Дрс спад избыточной концентрации носителей заряда во времени после мгновенного прекращения генерации происходит в соответствии с выражением Ap(t) =Дя(/) =Длсехр( — t/r), где т — время жизни неравновесных электронно-дырочных пар.

При низком уровне возбуждения Дл=ДрПо) не зависит от концентрации дырок и характеризует время жизни неосновных носителей заряда — дырок. Аналогичное соотношение справедливо для дырочного полупроводника.

избыточной концентрации носителей заряда на поверхности:

При наличии рекомбинации распределение избыточной концентрации носителей заряда расширяется, а максимальное значение концентрации уменьшается во времени по закону

весные носители заряда достигают коллектора, то ток коллектора возрастет; это увеличение тока пропорционально избыточной концентрации неосновных носителей заряда.

и достигнут его в момент ty. В течение времени, равного длительности эмиттерного импульса, ток коллектора остается неизменным. В момент времени ty задний фронт распределения избыточной концентрации носителей заряда уйдет за коллектор. Подъем на осциллограмме в моменты /=0 и t=t\ и спад при t=t2 и t—t0 соответствуют импульсам от генераторов Л и Г3. Они фиксируются осциллографом, потому что создают напряжение на участке образца между коллектором и контактом, который включен последовательно в коллекторную цепь.

Время дрейфа переднего фронта распределения избыточной концентрации носителей заряда до коллектора определяется по осциллограмме как время ^ПР — t\, а время дрейфа заднего фронта— как время ty—12. Времена дрейфа носителей заряда, определенные таким образом, не равны друг другу. Это объясняется тем, что дрейф носителей заряда до момента окончания импульса тока от генератора Г2 происходил в электрическом поле, образованном совместно генераторами Г\ и Г2, а задний фронт перемещается в поле, созданном генератором Г\. Это электрическое поле можно измерить импульсным вольтметром в отсутствие инжекции, поэтому вычисление подвижности производится по времени ухода носителей заряда за коллектор.

Вид функциональной зависимости избыточной концентрации носителей заряда на поверхности, как следует из (3.17), не зависит от координаты у, функция Ар(х, у, t) максимальна при zy=0; она возрастает при увеличении длины /. Область генерации носителей заряда можно считать бесконечно длинной при /^>4У 1)^. Тогда решение (3.17) не зависит от координаты у.

= \n[iHol)(ir/Lp)] в функции r/Lp для различных значений диффузионной длины. Так как экспериментально измеренное напряжение коллекторного зонда пропорционально избыточной концентрации носителей заряда, т. е. t/(r)«Ap(r), то в полулогарифмическом масштабе экспериментальная зависимость смещена относительно теоретической на некоторое постоянное значение. Поэтому, совмещая экспериментальную зависимость с одной из теоретических кривых, можно определить диффузионную длину. Очевидно, что достаточно , точного совмещения кривых следует добиваться только в интервале значений координат, удовлетворяющих условию 5ш<г