Олимпиада "Наноэлектроника"
Неофициальный сайт

Меню сайта
Категории раздела
Наш опрос
Оцените сайт олимпиады
Всего ответов: 121
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Главная » Статьи » Компьютерный практикум и ИТ (МИФИ) » Моделирование (курсы КП и ПК)

Моделирование. ПЗС-матрицы (цифровые фотоаппараты)

 

НИЯУ МИФИ

Центр превосходства «Наноструктурная электроника»

Кафедра №27

 Число МДП-конденсаторов в ПЗС-матрицах

Дисциплина: КП-16

 

 

Подготовил: студент группы А04-09 Гайбура А.В

Преподаватель: доцент Лапшинский В. А.

 

 

Москва 2016-05-20

Версия 2.0                                                                                                                

 

Аннотация

     Работа посвящена анализу зависимости числа МДП-конденсаторов, входящих в состав ПЗС-матриц, от года их выпуска. Выполнено прогнозирование дальнейшего изменения этой характеристики ПЗС-матриц.

 

 

 

 

Ключевые слова

     Технологическая норма, ПЗС-матрица, МДП-конденсатор, цифровой фотоаппарат, корреляционно-регрессивный анализ, коэффициент корреляции.

 

 

 

 

                                                                                                                             

 

 

 

 

 

Оглавление

Введение                                           3

Описание модели и анализ                 4

Прогноз                                              6 

Текстовый контент                              8

Заключение и список литературы       9

Приложение                                      10

 

Введение

     ПЗС-матрица  – специализированная аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных фотодиодов, использующая технологию приборов с зарядовой связью [4]. Наиболее успешное применение ПЗС-матрицы нашли в цифровых фотоаппаратах и видеокамерах. Существуют различные параметры, которые характеризуют эффективность цифровых аппаратов. Наиболее интересным для нас является число МДП-конденсаторов в ПЗС матрицах фотоаппаратов. Производительность цифровых фотоаппаратов зависит от плотности ПЗС-матриц на единицу площади в планарной технологии их изготовления, а значит и МДП-конденсаторов.

     Основные задачи нашего исследования, это: корреляционно-регрессивный анализ развития числа ПЗС-конденсаторов в ПЗС-матрицах цифровых фотоаппаратов, и прогнозирование дальнейшего изменения этой характеристики.

 

Информационное описание модели

 

Корреляционно - регрессивный анализ

     При помощи онлайн – калькулятора был произведен корреляционно-регрессивный анализ для числа МДП-конденсаторов в фотоаппаратах Nikon [2]:

Коэффициент корреляции (r) равен 0.922.

Связь между исследуемыми признаками - прямая, теснота (сила) связи по шкале Чеддока - весьма высокая.

Число степеней свободы (f) составляет 4.

t-критерий Стьюдента равен 4.746.

Критическое значение t-критерия Стьюдента при данном числе степеней свободы составляет 2.776. tнабл > tкрит, зависимость признаков статистически значима (p<0,05).

Уравнение парной линейной регрессии: y = -4396.06378 + 2.19622 * x.

Коэффициент детерминации r2 равен 0.849 (факторный признак x определяет 84.89999999999999% дисперсии зависимого признака y).

Средняя ошибка аппроксимации (характеризует адекватность регрессионной модели) составляет 42.5%.

 

    При помощи онлайн – калькулятора был произведен корреляционно-регрессивный анализ для числа МДП-конденсаторов в фотоаппаратах Canon [2]:

Коэффициент корреляции (r) равен 0.943

Связь между исследуемыми признаками - прямая, теснота (сила) связи по шкале Чеддока - весьма высокая

Число степеней свободы (f) составляет 4

t-критерий Стьюдента равен 5.647.

Критическое значение t-критерия Стьюдента при данном числе степеней свободы составляет 2.776. tнабл > tкрит, зависимость признаков статистически значима (p<0,05).

Уравнение парной линейной регрессии: y = -7066.07027 + 3.52973 * x.

Коэффициент детерминации r2 равен 0.889 (факторный признак x определяет 88.9% дисперсии зависимого признака y).

Средняя ошибка аппроксимации (характеризует адекватность регрессионной модели) составляет 50.4%.

 

 

Прогноз

 

Прогноз строился на основании большого количества технических статей, а также изучении статистики числа МДП-конденсаторов в фотоаппаратах Canon и Nikon. Авторы данной работы уверены в достижении значения 72 млн. МДП-конденсаторов в ПЗС матрице фирмы Canon. Очевидно, что процесс увеличения числа МДП-конденсаторов в ПЗС-матрицах замедлит темпы в будущем и достигнет предела. Это связано с технической сложностью производства, а также появлением новых квантовых эффектов при приближении к размерам, сопоставимым с размером атома.

Альтернативный прогноз основывается на явлении «пропуска технических поколений». Прогноз выполнен до 2021, когда исследуемая величина предположительно достигнет 82 млн. для фирмы Canon и 62 млн. для фирмы Nikon.

 

Текстовый контент

Вопросы и ответы на тему моделирования.

1. В каких случаях НЕ следует вычислять коэффициент корреляции?

   А). Соотношение между двумя переменными нелинейное, например квадратичное;

   Б). Данные содержат ярко выраженные подгруппы наблюдений;

   В). Соотношение между переменными является линейным;

   Г). Верно все вышеперечисленное;

Верный ответ: А, Б.

2.Коэффициент корреляции изменяется в пределах:

    А). От 0 до 3;

    Б). От -3 до 3;

    В). От -1 до 1;

    Г). От 0 до 1;

Верный ответ: В.

 

.

 

Заключение

     Результаты прогнозирования позволяют заключить о дальнейшем увеличении количества МДП-конденсаторов ПЗС-матрицах, а значит и улучшении качества получаемых изображений с помощью цифровых фотоаппаратов и увеличении их производительности.

 

Источники информации

1. http://www.valinfo.ru/forum/index.php?showtopic=2574 – Лапшинский В.А. Семинар «Задачи преследования и их моделирование».

2. http://medstatistic.ru/calculators/calccorrelation.html – Онлаин   калькулятор.

3. http://www.statistica.ru/theory/koeffitsient-korrelyatsii/  –  Корреляционный анализ.

4. https://ru.wikipedia.org/wiki/ПЗС-матрица – ПЗС-матрица.

5. Степаненко И. П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. – М.: Энергия, 1967. – 614 с.

6. Маллер Р., Кейминс Т. Элементы интегральных схем. – М.: Мир, 1989. – 630 с.

7. http://www.ixbt.com/digimage/canoneos50d.shtml – Canon EOS 50 до Canon EOS 50D

8. http://radojuva.com.ua/2012/02/evolyuciya-kamer-nikon/        –Эволюция камер Nikon

 

Приложение

 

Для заметок

Категория: Моделирование (курсы КП и ПК) | Добавил: ideogaib (01.06.2016)
Просмотров: 516 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа
Поиск
Друзья сайта