مدلسازي مقاومت حرارتي نانوسيم هاي تك كريستاله بيسموت به كمك روشهاي داده كاوي  Fulltext 

[ سوده عقلي مقدم ] - دانشجوي دكتري برق و الكترونيك، دانشكده برق و كامپيوتر، دانشگاه تهران
[ مهرنوش شمس فرد ] - استاديار دانشكده مهندسي برق و كامپيوتر، دانشگاه شهيد بهشتي
[ شروان عطايي ] - استاديار دانشكده مهندسي راه و آهن، دانشگاه علم و صنعت

خلاصه مقاله:

بارشد سريع و چشمگير دنياي فناوري نانو، ضرورت مطالعه و مدلسازي اثرات كوانتومي به موازات طراحي، ساخت، و چينش دلخواه اتمها در ابعاد نانو بارزتر ميشود . نانوسيمهاي بيسموت به دو دليل اصلي بيشتر بودن مسير آزاد ميانگين الكترون و كمتر بودن جرم موثر آنها نسبت به ساير مواد نيمه هادي و فلزي، گزينه هاي مناسبي براي مشاهده، مطالعه، و مدل سازي اين اثرات در سيستمهاي يك بعدي ميباشند . اين دو ويژگي اصلي، مطالعه اثرات ناشي از بروز محدوديتهاي كوانتومي را در ابعاد بزرگتر و دماي بالاتر تسريع كرده و بيسموت را به يك سيستم مدل سازي، براي مطالعه اثرات يك بعدي و كوانتومي در نانوسيمها تبديل مينمايد . در اين مقاله سعي شده است با رويكرد داده كاوي داده هاي علمي و كشف قاعده از آنها، برخي از اثرات كوانتومي مورد مطالعه و مدلسازي قرار گيرد. در اين راستا، به كمك نرم افزار Weka ، داده هاي تجربي مقاومت وابسته به حرارت و قطر نانوسيمهاي تك كريستاله بيسموت، در قطرهاي كمتر از 1000 نانومتر و دماي 0 تا 300 درجه كلوين، مورد كاوش الگوريتم هاي داده كاوي قرار گرفته و رابطه بين آنها از طريق داده كاوي و نه فيزيك محض، تعيين ميشود . با اعمال داده ها به دو صورت كلي و مجزا شده، به ترتيب به مدلهايي با ميانگين خطاي %36,74 و %43,78 دست مييابيم . برخلاف طبق انتظار اوليه، ميانگين خطاي مدلهاي حاصل از يادگيري سه دسته داده در وضعيت دوم، از ميانگين خطاي مدلهاي به دسته آمده از يك دسته داده در وضعيت اول، بيشتر ميباشد . با بررسي نتايج از ديدگاه فيزيك انتقال الكترونها ( كه به مقاومت منجر مي شود ) مشاهده ميشود كه بخش نسبتا خوبي از الگوريتمها مرزهاي دما و قطر را مطابق واقعيات فيزيكي تشخيص داده اند و نتايج حاصله، در مجموع مويد دانش پايه اي موجود بوده است. البته، بسيط و خطي بودن مدل هاي يادگيرنده، اندك بودن تعداد نمونه هاي در دسترس و تحت كاوش 147) نمونه ) ، و اندك بودن تعداد ويژگي ها ( سه ويژگي مقاومت، حرارت، و قطر ) ، مانع اكتشاف مفاهيم جديد فيزيكي از داده هاي موجود شده است . در ادامه ميتوان با جمع آوري داده هاي بيشتر در زمينه مقاومت نانوسيم هاي بيسموت و نيز بكارگيري الگوريتمهاي غيرخطي، امكان كاوش عميقتر و كشف قواعدجديد كوانتومي را از آنها فراهم نمود

Weka كاوش داده هاي علمي، مدل سازي مقاومت حرارتي، نانوسيم بيسموت، ابزار داده كاوي