Применение критерия силуэта в алгоритме автоматической группировки электрорадиоизделий космического применения

Автор: Орлов В.И., Казаковцев Л.А., Масич И.С.

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Математика, механика, информатика

Статья в выпуске: 4 т.17, 2016 года.

Бесплатный доступ

В связи с развитием космической отрасли, расширением функций космических аппаратов и увеличением их срока службы все большее значение приобретает вопрос их надежности. Поэтому необходимо обеспечить не только высокое качество электронных комплектующих на космическом производстве, но и уделить большое внимание однородности их технических характеристик для обеспечения высокого уровня согласованности их работы в составе устройства. Для этого необходима комплексная система контроля, испытаний и автоматической классификации поступающих на производство деталей, имеющая целью отобрать из поступающих от поставщика электрорадиоизделий компоненты, изготовленные в рамках одной производственной партии. Кроме того, результаты выборочного разрушающего физического анализа можно распространять на всю партию электрорадиоизделий только будучи уверенными в однородности этой партии. Рассмотрен один из аспектов работы такой системы - определение предполагаемого числа производственных партий в сборной партии комплектующих. Задача определения числа групп является одним из сложнейших аспектов классификации данных. На сегодняшний день в литературе приведено значительное количество различных критериев оценки предполагаемого числа групп. Было проведено исследование эффективности различных критериев, и по его итогам был сделан вывод о том, что метод, основанный на критерии силуэта, весьма эффективен для решения задачи автоматической группировки, в частности, автоматической группировки электрорадиоизделий космического применения по однородным производственным партиям. Отдельное внимание было уделено вопросу «выбросов» - элементов, чьи характеристики далеко отстоят от характеристик основного количества классифицируемых элементов. Была проведена экспериментальная проверка метода на реальных данных. Экспериментально показано, что максимум критерия силуэта соответствует реальному количеству производственных партий в экзаменационной выборке, представляющей собой сборную партию, собранную из элементов, изготовленных в составе нескольких однородных производственных партий. Поскольку предлагаемый метод оценки числа производственных партий не требует проведения дополнительных испытаний электрорадиоизделий и базируется исключительно на данных испытаний, проводимых в специализированном тестовом центре, данный метод может быть внедрен в производственный процесс в целях повышения качества электронной продукции космического применения без значительных затрат.

Еще

Критерий силуэта, алгоритмы кластеризации, электрорадиоизделия, автоматическая группировка

Короткий адрес: https://sciup.org/148177650

IDR: 148177650

Список литературы Применение критерия силуэта в алгоритме автоматической группировки электрорадиоизделий космического применения

  • Kazakovtsev L. A., Antamoshkin A. N., Masich I. S. Fast deterministic algorithm for EEE components classification problems//IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2015. Vol. 94. Article ID 012015 DOI: 10.1088/1757-899X/94/1/012015
  • Федосов В. В., Орлов В. И. Минимально необходимый объем испытаний изделий микроэлектроники на этапе входного контроля//Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 2011. Т. 54, № 4. С. 58-62.
  • Харченко В. С., Юрченко Ю. Б. Анализ структур отказоустойчивых бортовых комплексов при использовании электронных компонентов Industry//Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2003. № 2. С. 3-10.
  • Hamiter L. The History of Space Quality EEE Parts in the United States//ESA Electronic Components Conf., ESTEC (Noordwijk, The Netherlands, 12-16 Nov, 1990, ESA SP-313).
  • High Efficiency Digital Cooler Electronics for Aerospace Applications/C. S. Kirkconnell //Proc. SPIE 9070, Infrared Technology and Applications XL 90702Q (June 24, 2014).
  • Куклин В. И, Орлов В. И., Федосов В. В. Результаты работ по обеспечению качества электрорадиоизделий отечественного производства для комплектования бортовой аппаратуры космических аппаратов за период 01.2008-06.2009 гг.//Электронная компонентная база космических систем: VIII Рос. науч.-техн. конф. М. 2009. С. 64-66.
  • Космический аппарат SESAT со сроком активного функционирования 10 лет. Принципы, методы и результаты комплектации аппаратуры электрорадиоизделиями: тех. отчет/В. В. Федосов ; ФГУП «НПО ПМ имени академика М. Ф. Решетнева». 1999. 408 с.
  • Перечень ЦК-1/96. Изделия электронной техники, допускаемые для применения в аппаратуре космического аппарата «Ямал» с 10-летним сроком активного существования/АО ИТЦ «Циклон». 1997. 90 с.
  • Решение № SST-TP-97006 о квалификации электрорадиоизделий на соответствие требованиям космического аппарата с 10-летним сроком активного существования (ред. 1-97)/АО ИТЦ «Циклон». 1997. 108 с.
  • Модель околоземного космического пространства: В 3 т. Т. 3/под ред. акад. С. Н. Вернова. 7-е изд. М.: МГУ, 1983. 133 с.
  • Стойкость изделий электронной техники к воздействию факторов космического пространства и электрических импульсных перегрузок: справочник. Т. ХII. Термовакуумные и электрические воздействия/ВНИИ «Электронстандарт». 1990. 162 с.
  • Pease R. L., Johnston A. H., Azarevich J. L. Radiation testing of semiconductor devices for space electronics//Proceeding of the. IEEE. 1988. Vol. 76, iss.11. P. 1510-1526 DOI: 10.1109/5.90110
  • Радиационная стойкость бортовой аппаратуры и элементов космических аппаратов//Материалы I Всесоюз. науч.-техн. конф. Томск, 1991. 257 с.
  • Радиационная стойкость материалов радиотехнических конструкций: справочник/под ред. Н. А Сидорова, В. К. Князева. М.: Советское радио, 1976. 567 с.
  • Методология оценки радиационной надежности ИЭТ в условиях низкоинтенсивных ионизирующих излучений/М. М. Малышев //Радиационно-надежностные характеристики изделий электронной техники в экстремальных условиях эксплуатации: сб./под ред. Ю. Н. Торгашова. СПб.: Изд-во РНИИ «Электронстандарт», 1994. 96 с.
  • Мырова Л. О., Чепиженко А. З. Обеспечение стойкости аппаратуры связи к ионизирующим и электромагнитным излучениям. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1988. 296 с.
  • Отбраковка потенциально ненадежных интегральных микросхем с использованием радиационно-стимулирующего метода/В. К. Кононов //Радиационно-надежностные характеристики изделий электронной техники в экстремальных условиях эксплуатации: сб./под ред. Ю. Н. Торгашова. СПб.: Изд-во РНИИ «Электронстандарт», 1994. 96 с.
  • Kazakovtsev L. A., Antamoshkin A. N., Fedosov V. V. Greedy heuristic algorithm for solving series of EEE components classification problems//IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 122. Article ID 012011. P. 7 DOI: 10.1088/1757-899X/122/1/012011
  • Казаковцев Л. А., Орлов В. И., Ступина А. А. Выбор метрики для системы автоматической классификации электрорадиоизделий по производственным партиям//Программные продукты и системы. 2015. № 2. С. 124-129 DOI: 10.15827/0236-235X.110.124-129
  • Davies D. L., Bouldin D. W. A Cluster Separation Measure//IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 1979. PAMI-1 (2). P. 224-227.
  • Calinski T., Harabasz J. A dendrite method for cluster analysis//Communications in Statistics. 1974. Vol. 3. P. 1-27 DOI: 10.1080/03610927408827101
  • Krzanowski W., Lai Y. A criterion for determining the number of groups in a dataset using sum of squares clustering//Biometrics. 1985. No. 44. P. 23-34.
  • Hartigan J. A. Clustering Algorithms. New York: Wiley, 1975. 369 P.
  • Tibshirani R., Walther G, Hastie T. Estimating the number of clusters in a data set via the gap statistic//Journal of the Royal Statistical Society. 2001. Vol. 63. P. 411-423.
  • Schwarz G. Estimating the Dimension of a Model//Annals of Statistics. 1978. Vol. 6, no. 2, P. 461-464 DOI: 10.1214/aos/1176344136
  • Akaike H. A new look at the statistical model identification//IEEE Transactions on Automatic Control. 1974. Vol. 19 (6). P. 716-723. 1100705 DOI: 10.1109/TAC.1974
  • Rousseeuw P. Silhouettes: a graphical aid to the interpretation and validation of cluster analysis//Journal of Computational and Applied Mathematics. 1987. Vol. 20. P. 53-65.
  • Kaufman L. Finding groups in data: an introduction to cluster. New York: Wiley, 1990. P. 368.
  • Коплярова Н. В., Орлов В. И. Об исследовании компьютерной системы диагностики электрорадиоизделий на основе данных испытаний//Вестник СибГАУ. 2014. Вып. 1(53). С. 24-30.
  • Зиновьев А. Ю. Визуализация многомерных данных. Красноярск: КГТУ, 2000. 168 с.
Еще
Статья научная