ارزیابی تابع قابلیت اعتماد نانوسیستم ها و ریزمولفه ها

نانوسیستم ها ابزارهایی می باشند که مواد تشکیل دهنده آن ها در ابعاد نانو (9-10 متر) هستند. از این رو لازم است در طراحی و ساخت آن ها از اتم های منحصر به فردی استفاده شود. در عرصه نانوعلوم و نانوتکنولوژی به مسائلی از قبیل ساخت و طراحی نانوسیستم ها با ویژگی های فیزیکی جدید توجه ویژه ای شده است. اما سوالاتی نظیر قابلیت اعتماد چنین سیستم هایی کمتر مورد بررسی قرار گرفته اند. از آنجایی که طول عمر محصولات ساخته شده یکی از فاکتورهای مهم تولید است، ضروری به نظر می رسد که در مورد نانوسیستم های به تازگی طراحی شده نیز، تصمیماتی در راستای افزایش طول عمر و بالا بردن احتمال بقا در نظر گرفته شود. پایان نامه حاضر در جهت مرور مطالعات انجام شده ی مربوط به نانوسیستم ها با ساختارهای متفاوت و ارزیابی قابلیت اعتماد آن هاست. در این راستا دو نوع از نانوسیستم های تک بعدی و دو بعدی را در نظر گرفته و رابطه ساختاری بین مولفه های آن ها را از نقطه نظر آماری بررسی می کنیم. در نهایت با برازش مدل هایی متناسب با ساختار درونی آن ها، قابلیت اعتماد برای انواع مختلفی از این سیستم ها به دست می آید. از جمله می توان به سیستم های k از n اشاره کرد که در حالت ساده به مفهوم آن است که سیستم، مادامیکه حداقل k مولفه در حال کار کردن باشند، به فعالیت خود ادامه خواهد داد. با توجه به اینکه در نانوسیستم ها، مولفه های تشکیل دهنده سیستم، اتم ها می باشند، منظور از فعال بودن مولفه های سیستم، جابه جا نشدن اتم ها و تغییر آرایش ندادن در ساختار آن هاست. نکته قابل توجه در اینجا این است که لزوماً مولفه های درون نانوسیستم ها غیرهمبسته نیستند. ساختار اتمی و برهم کنش های بین اتم ها و عوامل محیطی موثر، از جمله دلایل وابستگی بین مولفه ها می باشند. از این رو برای به دست آوردن قابلیت اعتماد در چنین سیستم هایی فرض غیرهمبسته بودن مولفه ها، فرضی درست نخواهد بود. بنابراین برای به دست آوردن قابلیت اعتماد باید به مدل هایی متوصل شد که وابستگی بین مولفه ها را دخالت دهد. از جمله ی این مدل ها، مدل میدان تصادفی مارکف است که برای بیان رفتار توأم مولفه ها مفید واقع می شود. همچنین می توان از مفهوم تابع مفصل برای وارد نمودن ساختار وابستگی بین مولفه ها استفاده کرد. در نتیجه با استفاده از این مدل ها و با در نظر گرفتن شرایطی تحت عنوان شرایط فشردگی (کم پراکندگی)، که به موجب آن تعداد اتم ها زیاد و جابه جایی یک اتم یک پیشامد بسیار نادر است، می توان تابع قابلیت اعتماد را بهبود بخشید.