Файл: Исследование математической модели распознавания функциональных ячеек интегральных микросхем.docx

Словоформа – это слово, представленное в определенной грамматической форме. Словоформа образуется путем склонения или спряжения основной словарной формы слова.

Вводное слово – это слова или сочетания слов, которые не являются членом предложения и при помощи которых говорящий выражает свое отношение к тому, что он сообщает.

Метафора – слово или выражение, употребляемое в переносном значении, в основе которого лежит сравнение неназванного предмета или явления с каким-либо другим на основании их общего признака.

Аббревиатура – слово, составленное путём сокращения двух или нескольких слов.

---

4 Стилистический анализ текста

Анализируемый текст удовлетворяет стилистическим требованиям, предъявляемым к литературным произведениям жанра научная статья. Связность текста обеспечивается тема-рематической связью, например:

«Структура функциональных ячеек формируется линиями металлизации, соединяющими полупроводниковые области БМК. Соединение линий металлизации <тема: формирование структуры> с полупроводниковыми областями и между собой происходит за счет переходных отверстий между различными слоями кристалла – контактов. Для ИС с алюминиевой металлизацией контакты БМК на ЦИ ИС, полученных с помощью оптической микроскопии <тема: получение контактов>, отображаются в виде темных объектов круглой формы контура (эллиптических). Проведенный анализ показал <тема: получение контактов>, что возможна эффективная классификация функциональных ячеек топологии ИС по структурам, образуемым контактами, принадлежащим функциональным ячейкам, с учетом ряда ограничений. В таком случае важным элементом решения задачи <тема: распознавание функциональных ячеек>, распознавания функциональных ячеек является выбор и обоснование математического аппарата, способного обеспечить извлечение семантики из пространственной области ЦИ в виде альтернативного естественному языку описания структур, образуемых зафиксированными на ЦИ контактами» [1, стр. 17л].

Также тема-рематическая связь может возникать между следующими друг за другом абзацами, рассмотрим пример:

«Декомпозиция указанной задачи позволила выделить следующие частные задачи: <тема: частные задачи> обнаружение контактов на ЦИ и приведение их пространственного расположения на ЦИ к компактному описанию; <тема: частные задачи> классификация структур, образуемых контактами, по их компактному описанию <тема: частные задачи>» [1, стр. 17л].

Для сравнения рассмотрим фрагмент художественного произведения:

«Что это? я падаю! у меня ноги подкашиваются, — подумал он и упал на спину. Он раскрыл глаза <тема: лежа на спине>, надеясь увидать, чем кончилась борьба французов с артиллеристами, и желая знать, убит или нет рыжий артиллерист, взяты или спасены пушки. Но он ничего не видал <тема: лежа на спине>. Над ним не было ничего уже, кроме неба <тема: лежа на спине>, — высокого неба, не ясного, но все-таки неизмеримо высокого, с тихо ползущими по нем серыми облаками» [2].

---

В тексте статьи встречается малое количество отступлений от принятых стилистических норм:

Повторение одного и того же слова в следующих друг за другом предложениях: «Построение гистограммы расстояний позволяет выполнить обнаружение ее радиуса как максимального уровня. Для большей наглядности эффективности обнаружения окружностей методом преобразования Хафа при сохранении одинакового масштаба изображений, используемых в качестве примеров, к изображению с рисунка 5,б были последовательно применены процедуры эрозии и дилатации с целью формирования окружностей большего радиуса» [1, стр. 19л].

Вывод: Анализируемый текст удовлетворяет требования научного жанра, предложения статьи связаны между собой тема-рематической связью, отступление от стилистических норм небольшое.

Терминологический словарь
БМК – базовый матричный кристалл.

ЦИ – цифровое изображение.

ИС – интегральная микросхема.

Тема – начало коммуникации, объект о котором что-то сообщается, нечто известное.

Рема – выражает основную информативную часть коммуникации. Между темой и ремой располагаются все остальные члены предложения, которые передают разный объем информации.

Декомпозиция – разделение целого на части. Также декомпозиция – это научный метод, использующий структуру задачи и позволяющий заменить решение одной большой задачи решением серии меньших задач, пусть и взаимосвязанных, но более простых.

5 Системный анализ ситуации, описанной в тексте статьи

Статья «Алгоритм распознавания функциональных ячеек топологий интегральных микросхем на базовом матричном кристалле» [1] начинается с описания условий конкуренции на рынке, в условиях чего увеличивается доля поддельной продукции: «Непрерывное расширение областей применения микроэлектронных компонентов (МЭК), в условиях жесткой конкуренции на рынке, приводит к существенному увеличению доли контрафактной продукции» [1, стр. 15л].

«Проведение мероприятий, направленных на выявление поддельных МЭК, является неотъемлемой частью процесса контроля производства высокотехнологичных устройств. Обнаружение вредоносных узлов в кристалле интегральной микросхемы (ИС) или доказательство факта нарушения патентного права возможно только в процессе всестороннего инженерного анализа выбранного МЭК и требует значительных затрат машинных и человеческих ресурсов». [1, стр. 15л]. Можно предположить, что автор имеет в виду то, что интегральная микросхема

---

состоит из микроэлектронных компонентов. Среди этих микроэлектронных компонентов могут содержаться поддельные, вредоносные узлы. Также в ходе разработки схемы могли быть допущены нарушения патентного права.

«Определим ЦИ, поступающее на вход системы обработки в формате оттенков серого, как матрицу , где i и j – пространственные координаты, а – уровень яркости в этой точке. Формальная постановка задачи имеет вид: разработать алгоритм A распознавания функциональных ячеек топологий ИС на БМК, зафиксированных на ЦИ позволяющий обнаружить окружности, являющиеся наилучшими аппроксимациями границ контактов обеспечивающий » [1, стр. 17п].

Вероятно, автор данной статьи в качестве математической модели рассматривал цифровое изображение как матрицу . Далее следовал процесс обнаружения контактов на цифровом изображении в два этапа. Первый этап включает в себя четыре пункта. Первым пунктом является бинаризация изображения. «Компоненты яркости, соответствующие контактам на ЦИ составляют малую часть всего пространства яркостей и расположены преимущественно у верхней границы диапазона яркостей (являются самыми темными объектами ЦИ), примеры которых представлены на рисунках 1 и 2. Проведенный анализ показал, что выделение верхних 6 % пространства яркостей обрабатываемого ЦИ с помощью пороговой фильтрации достаточно для эффективного обнаружения большинства контактов отображенных на ЦИ, при допустимом уровне шумов» [1, стр. 18л].


Рисунок 1 – Область пространства яркостей ЦИ слоя металлизации кристалла ИС на БМК соответствующая контактам


Рисунок 2 – а) небольшой фрагмент полноцветного ЦИ слоя металлизации кристалла ИС на оксид-изолированном БМК-10; б) фрагмент ЦИ слоя металлизации кристалла ИС на оксид-изолированном БМК-10, в формате оттенков серого с 256 уровнями яркости; в) контакты ЦИ слоя металлизации кристалла ИС на оксид-изолированном БМК-10 выделенные отсечением верхних 15 уровней яркости

---

Вторым пунктом является отбраковка «ложных» контактов. «Так как объект ЦИ, предположительно являющийся контактом, в общем случае является эллипсом, при этом отношение длины большей полуоси a к меньшей b должно стремиться к единице. Экспериментальным путем установлено следующее ограничение: Все элементы, не удовлетворяющие данному условию, удаляются с изображения рисунке 3» [1, стр. 18п].


Рисунок 3 – а) контакты ЦИ слоя металлизации кристалла ИС до отбраковки; б) контакты ЦИ слоя металлизации кристалла ИС после отбраковки
Третьим пунктом является преобразование Хафа. «Окружность заданного радиуса R рассматривается как трехпарматерическое семейство кривых где – координаты центра. Преобразование Хафа над границами контактов, выделенных с помощью оператора Собеля [8], предполагает построение аккумуляторной функции для каждого пикселя множества C''. В результате такого построения, если граница является частью окружности, аккумулятор формирует локальные максимумы на месте центров предполагаемых окружностей» [1, стр. 18п]. Построение гистограммы расстояний позволяет выполнить обнаружение ее радиуса как максимального уровня, представленного на рисунке 4.



Рисунок 4 – а) множество контактов обрабатываемого ЦИ; б) контакты ЦИ выделенные с помощью преобразования Хафа; в) ЦИ содержащее распознанные контакты с наложенной пространственной сеткой
Четвертый пункт – приведение к компактному виду. «Выделенные с помощью преобразования Хафа окружности (рис. 4) компактно представлены в виде двоичной матрицы на основе регулярного расположения (рис. 5)» [1, стр. 19п].



Рисунок 5 – а) исходный фрагмент ЦИ слоя кристалла ИС на БМК; б) графическое представление бинарной матрицы, описывающей фрагмент ЦИ слоя кристалла ИС на БМК, приведенный к компактному виду на основе структуры контактов

---