satНАУКА и ТЕХНИКАScience & Technique2227-10312414-0392Belarusian National Technical Universitysat-278Research ArticleПРИБОРОСТРОЕНИЕ, МЕТРОЛОГИЯ И ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫINSTRUMENTATION ENGINEERING, METROLOGY AND INFORMATION MEASURING INSTRUMENTS AND SYSTEMSТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СЕНСОРНОЙ СИСТЕМЫTHERMODYNAMIC MODEL OF INTELLECTUAL SENSOR SYSTEM OPERATIONКолешкоВ. М.KoleshkoV. M.

Доктор технических наук, профессор

sat@bntu.byГулайА. В.GulayA. V.

Кандидат технических наук, доцент

sat@bntu.byГулайВ. А.GulayV. A.

Инженер

sat@bntu.byБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus201210022012014047Copyright © Колешко В.М., Гулай А.В., Гулай В.А., 20122012Колешко В.М., Гулай А.В., Гулай В.А.Koleshko V.M., Gulay A.V., Gulay V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sat.bntu.by/jour/article/view/278

Представлена термодинамическая модель, отображающая связь информационных и энергетических характеристик процесса функционирования интеллектуальной сенсорной системы. Проанализирована последовательность преобразования параметров в процессе сенсорного контроля для случая использования сенсора с самогенерацией и сенсора без самогенерации. Показано, что при высокоточном контроле количество информации определяется логарифмом относительной точности, а при сравнительно грубом контроле физических величин данный параметр зависит от квадрата относительной точности. Представлена зависимость величины энтропийной эффективности процедуры сенсорного контроля от его относительной погрешности. Для термодинамической модели обработки сенсорной информации проанализирована оценка энергетической сложности выполнения данной процедуры. Представлена также термодинамическая модель, в которой входной сигнал реализуется в виде отдельных энергетических скачков, и показаны возможности снижения энергетической сложности информационного процесса в сенсорном контроле.

The paper presents a thermodynamic model reflecting interrelation of information and energy characteristics  pertaining to the  process of an intellectual  sensor  system  operation.  Sequence of parameter transformations has been analyzed in the process of sensor control while using the sensor with self-generation and without it. It has been shown that while executing high-accuracy control data amount is determined by relative accuracy algorithm and while carrying out rough control of physical values the given parameter depends on relative accuracy square. The paper contains a dependence of enthropy efficiency value of sensor control on its relative error. Evaluation of energy complexity pertaining to the execution of the given procedure has been analyzed for thermodynamic model of sensor data processing. The paper proposes a thermodynamic model where an input signal is realized in the form of separate energy abrupt changes and reveals the possibilities to reduce energy complexity of data process in the sensor control

ReferencesКолешко, В. М. Туннельные МДМ-наносенсоры: стратегии и технологии моделирования / В. М. Колешко, А. В. Гулай, В. А. Гулай // Нано- и микросистемная техника. – 2007. – № 9. – С. 46–52.Колешко, В. М. Туннельные МДМ-наносенсоры: стратегии и технологии моделирования / В. М. Колешко, А. В. Гулай, В. А. Гулай // Нано- и микросистемная техника. – 2007. – № 9. – С. 46–52.Колешко, В. М. Моделирование квантовых сенсорных наноструктур: интегративные подходы к созданию моделей / В. М. Колешко, А. В. Гулай, В. А. Гулай // Технические средства защиты информации : тез. докл. VII Белорус.-Рос. науч.-техн. конференции, Минск, 23–24 июня 2009 г. – Минск, 2009. – С. 47–48.Колешко, В. М. Моделирование квантовых сенсорных наноструктур: интегративные подходы к созданию моделей / В. М. Колешко, А. В. Гулай, В. А. Гулай // Технические средства защиты информации : тез. докл. VII Белорус.-Рос. науч.-техн. конференции, Минск, 23–24 июня 2009 г. – Минск, 2009. – С. 47–48.Колешко, В. М. Моделирование транспортных свойств туннельных сенсорных наноструктур / В. М. Колешко, А. В. Гулай, В. А. Гулай // Наноструктурные материалы – 2008 : Беларусь – Россия – Украина (НАНО-2008) : материалы I междунар. науч. конф., Минск, 22–25 апреля 2008 г. – Минск, 2008. – С. 602–603.Колешко, В. М. Моделирование транспортных свойств туннельных сенсорных наноструктур / В. М. Колешко, А. В. Гулай, В. А. Гулай // Наноструктурные материалы – 2008 : Беларусь – Россия – Украина (НАНО-2008) : материалы I междунар. науч. конф., Минск, 22–25 апреля 2008 г. – Минск, 2008. – С. 602–603.Поплавский, Р. П. Термодинамика информационных процессов / Р. П. Поплавский. – М.: Наука, 1981. – 256 с.Поплавский, Р. П. Термодинамика информационных процессов / Р. П. Поплавский. – М.: Наука, 1981. – 256 с.Колешко, В. М. Синтез сенсорных и интеллектных технологий в научном познании / В. М. Колешко, А. В. Гулай, В. А. Гулай // Вышэйшая школа. – 2011. – № 2. – С. 53–57.Колешко, В. М. Синтез сенсорных и интеллектных технологий в научном познании / В. М. Колешко, А. В. Гулай, В. А. Гулай // Вышэйшая школа. – 2011. – № 2. – С. 53–57.Колешко, В. М. Мультисенсорная интегральная микросистема для интеллектного контроля многокомпонентных газов / В. М. Колешко, А. В. Гулай, В. А. Гулай // Электроника-инфо. – 2010. – № 2. – С. 63–67.Колешко, В. М. Мультисенсорная интегральная микросистема для интеллектного контроля многокомпонентных газов / В. М. Колешко, А. В. Гулай, В. А. Гулай // Электроника-инфо. – 2010. – № 2. – С. 63–67.Интеллектуальная сенсорная система светоцветового контроля почвы: реализация функций самодостаточности / Колешко В. М. [и др.] // Вестник БНТУ. – 2011. – № 2. – С. 55–62.Интеллектуальная сенсорная система светоцветового контроля почвы: реализация функций самодостаточности / Колешко В. М. [и др.] // Вестник БНТУ. – 2011. – № 2. – С. 55–62.Комарцова, Л. Г. Нейрокомпьютеры / Л. Г. Комарцова, А. В. Максимов. – М.: Изд-во МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2002. – 320 с.Комарцова, Л. Г. Нейрокомпьютеры / Л. Г. Комарцова, А. В. Максимов. – М.: Изд-во МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2002. – 320 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.