Electrical Engineering Dictionary - part 156

 

  Index      Production     Electrical Engineering Dictionary

 

Search            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  154  155  156  157   ..

 

 

Electrical Engineering Dictionary - part 156

 

 

self-checking

pertaining to a circuit, with

respect to a set of faults, if and only if it is
fault-secure and self-testing.

self-commutated

See

natural commutation

.

self-demagnetizing field

a field inside of

a permanent magnet that is opposed to its own
magnetization, which is due to internal cou-
pling of its poles following the introduction
of an air gap in the magnetic circuit.

self-electro-optic device (SEED)

a bi-

stable device that is a PIN photodetector and
also an optical modulator; the intrinsic region
is generally constructed as a quantum-well
stack. Detection of light alters the electri-
cal bias on the PIN, which in turn alters the
transmission through the device; the optical
transmission change exhibits hysteresis and
a two-state transmission character.

self-focusing

focusing of an electromag-

netic beam in a nonlinear medium by the gain
or index profile resulting from the action of
the beam on the medium.

self-generating neural network (SGNN)
networks of self-organizing networks, each
node network of which is an incomplete self-
organizing network. For this kind of network
of neural networks, not only the weights of
the neurons but also the structure of the net-
work of neural networks are learned from the
training examples.

SGNN can be as complex as acyclic di-

rected graph, but the most frequently used
SGNN takes a tree structure and is called a
self-generating neural tree (SGNT), which
is very similar to self-organizing tree but
with much higher ratio of neuron utilization.
Since many fewer neurons participate in the
competition during the training and classifi-
cation, the speed of SGNT is much faster.
SGNN has found applications in diagno-
sis of communication networks, image/video
coding, large-scale Internet information ser-
vices, and speech recognition.

See also

self-generating neural tree

,

self-organizing

neural tree

.

self-generating neural tree (SGNT)

a

simplified version of self-generating neural
network with a tree structure. SGNT is nor-
mally much faster in training and classifica-
tion, but with less descriptive power com-
pared with the corresponding SGNN because
of its simple topological structure.

How-

ever, if the number of network nodes is the
same, SGNT has the same descriptive power,
higher ratio of neuron utilization, higher
speed, and may end up with higher accuracy,
since large-scale networks can be generated
and trained quickly. See also

self-generating

neural network

,

self-organizing neural tree

.

self-modifying code

a program using a

machine instruction that changes the stored
binary pattern of (usually) another machine
instruction in order to create a different
instruction which will be executed subse-
quently. Definitely not a recommended prac-
tice and not supported on all processors.

self-organizing algorithm

a training al-

gorithm for a self-organizing system consist-
ing of the following main steps:

1. Calculate the similarities of the training

vector to all the neurons in the system and
compare them to find the neuron closest to
the training vector, i.e., the winner.

2. Update the weights of the winner and

its neighborhood according to

w

i

(t + 1w

i

(t) α (x

i

(t) − w

i

(t)) ,

where

w

i

(t) is the ith weight of the neuron

at time

tx

i

(t) is the ith component of the

training vector at

t, and α is a training rate.

The neighborhood of the winner starts from a
bigger area and reduces gradually during the
training period.

self-organizing neural tree (SONT)

a

tree-like network of self-organizing neural
networks, each node of which is a Koho-
nen network.

Each of the neurons in the

higher level networks has its child network

c

2000 by CRC Press LLC

in the lower level of the tree hierarchy. The
training method is similar to that of Koho-
nen’s method, but is conducted hierarchi-
cally. From the top (root) of the tree down,
the winner of the current self-organizing net-
work is found as the closest neuron to the
training example. The weights of the winner
and its neighbors are updated, and then the
child network of the winner will be selected
as the current network for further examina-
tion until a leaf node network is encoun-
tered. This kind of network of neural net-
works can be useful for complex hierarchical
clustering/classification. However, the uti-
lization of the neurons may become poor as
the network size growing if the uniform tree
structure is adopted. The utilization may be
improved if carefully designed structure is
used but how to obtain an optimum struc-
ture remains an issue. Self-generating neural
network (SGNN) may be a solution to this
problem. See also

self-organizing system

,

self-generating neural network

.

self-organizing system

a class of unsu-

pervised learning systems that can discover
for itself patterns, features, regularities, cor-
relations, or categories contained in the train-
ing data, and organize itself so that the output
reflects these discovery.

self-phase modulation

the nonlinear op-

tical process in which a pulse of light trav-
eling through a material characterized by an
intensity-dependent refractive index under-
goes spectral broadens as a result of the time-
varying phase shift imparted on the beam.

self-pumped phase conjugator (SPPC)
a phase conjugator that does not require the
external pumping beams. Optical four-wave
mixing is a convenient method for the gen-
eration of phase conjugate waves. However,
the process requires a pair of counterprop-
agating pump beams. With a self-pumped
phase conjugator, an incident beam will
pump the photorefractive medium and gen-
erate its own phase conjugate wave. There
are many physical mechanisms that can yield

self-pumped phase conjugation, for exam-
ple, SPPC with resonators, SPPC with semi-
resonators, SPPC with stimulated backward
scattering, etc.

self-synchronizing scrambling

a tech-

nique that attempts to randomize a source bit
stream by dividing it by a scrambling polyno-
mial using arithmetic from the ring of poly-
nomials over

GF (2). Descrambling is per-

formed with only bit-level synchronization
through continuous multiplication of the de-
modulated sequence by the same scrambling
polynomial. The division and multiplication
procedures can be implemented with simple
shift registers, enabling this technique to be
used in very high bit rate systems.

self-test

a test that a module, either hard-

ware or software, runs upon itself.

self-test and repair

a fault-tolerant tech-

nique based on functional unit active redun-
dancy, spare switching, and reconfiguration.

self-testing

pertaining to a circuit, for a

set of faults, if and only if for any fault in
this set there exists a valid input code such
that the circuit output is noncorrect (does not
belong to the valid output codes, i.e., can be
detected with a code checker).

Selfoc lens

a type of gradient-index lens,

using a refractive-index profile across the
cross section of the element, typically a cylin-
der; the profile is generally produced by im-
plantation. See also

gradient index optics

.

selsyn

See

synchro

.

semaphore

a synchronization primitive

consisting of an identifier and a counter,
on which two operations can be performed:
lock, to decrease a counter, and unlock, to
increase a counter.

semi-classical model

model for the in-

teraction of light with atoms or molecules in
which the atomic or molecular wave func-

c

2000 by CRC Press LLC

tions are described by Schr¨odinger’s equa-
tion, while the electromagnetic fields are
described by the Maxwell–Heaviside equa-
tions.

semi-guarded machine

a machine in

which some of the ventilating openings, usu-
ally in the top half, are guarded as in the case
of a guarded machine to prevent accidental
contact with hazardous parts, but the others
are left open.

semi-insulator

See

semiconductor

.

semi-magnetic semiconductor

semicon-

ductor alloy or superlattice, usually from the
II-VI columns of the periodic table, in which
there is a concentration of magnetically ac-
tive atoms such as manganese that introduce
new magneto-optical and magneto-transport
properties.

semi-relative sensitivity

one of two sen-

sitivity measures used in circuit and system
theory. These are

S

x

(y, x) x

∂y
∂x

=

∂y

∂x/x

=

∂y

∂lnx

which is frequently denoted by

S

x

, and

S

y

(y, x) =

1

y

∂y
∂x

=

∂y/y

∂x

=

∂lny

∂x

which is also denoted by

S

y

. Both these

quantities are used in a way similar to us-
ing relative sensitivity.

See also

absolute

sensitivity

,

relative sensitivity

,

sensitivity

,

sensitivity measure

.

semi-rigid cable

a coaxial cable with a

solid metal outer-conductor. Typically used
where the cable is bent to fit the application
only once.

semiconductor

a material in which elec-

trons in the outermost shell are able to mi-
grate from atom to atom when a modest
amount of energy is applied. Such a material
is partially conducting (can support electri-
cal current flow), but also has properties of

an insulator. The amount of current conduc-
tion that can be supported can be varied by
“doping” the material with appropriate mate-
rials, which results in the increased presence
of free electrons for current flow. Common
examples are silicon and GaAs. Also called
semi-insulator.

semiconductor device

a transistor, resis-

tor, capacitor, or integrated circuit made from
a semiconductor material.

semiconductor diode laser

laser in which

the amplification takes place in an electrically
pumped semiconducting medium.

semiconductor laser

See

diode laser

.

semiconductor laser amplifier

semicon-

ductor laser in which feedback from the end
facets or other reflecting surfaces is unimpor-
tant.

semiconductor laser oscillator

a laser os-

cillator in which the amplification takes place
in a semiconducting medium.

semiorthogonal wavelets

wavelets whose

basis functions in the subspaces are not or-
thogonal but the wavelet and scaling sub-
spaces spanned by these basis functions are
orthogonal to each other.

sense amplifier

in a memory system, cir-

cuitry to detect and amplify the signals from
selected storage cells.

sensitivity

a property of a system indicat-

ing the combined effect of component toler-
ances on overall system behavior, the effect
of parameter variations on signal perturba-
tions and the effect of model uncertainties
on system performance and stability.

For

example, in radio technology, sensitivity is
the minimum input signal required by the re-
ceiver to produce a discernible output.

The sensitivity of a control system could

be measured by a variety of sensitivity func-
tions in time, frequency or performance do-

c

2000 by CRC Press LLC

mains. A sensitivity analysis of the system
may be used in the synthesis stage to mini-
mize the sensitivity and thus aim for insen-
sitive or robust design. See also

robustness

,

robust controller design

,

objective function

.

sensitivity bound

a lower or upper limit

on the sensitivity index for a system.

Such a bound exists, for example, for fil-

ters whose passive elements are limited to
resistors, capacitors, and ideal transformers,
and whose active elements are limited to
gyrators (characterized by two gyration re-
sistances considered different in sensitivity
calculations), and active voltage and current
controlled voltage and current sources.

sensitivity function

a measure of sensitiv-

ity of signals or performance functions due to
parameter variations or external signals (dis-
turbances, controls). For small changes in
parameters, sensitivity functions are partial
derivatives of signals or performance func-
tions with respect to the parameters and could
be found from linearized models of the sys-
tem model under study.

For linear systems, the sensitivity func-

tions in semilogarithmic form could be ob-
tained from the original system model in
some special nodes of its block scheme called
sensitivity points. Moreover, for linear time-
invariant feedback systems, sensitivity may
be defined in frequency domain both for
small and large parameter deviations. One
way to do this is to compare the output er-
rors due to plant parameter variations in the
open-loop and closed-loop nominally equiv-
alent systems. The resulting sensitivity func-
tion or for multi-input–multi-output systems,
sensitivity matrix

S(jω) is given by a return

difference function or its matrix generaliza-
tion, i.e.,

S(jω) (I K(jω))

−1

where

K(jω) is an open-loop frequency

transfer function (respectively matrix) and

I

is a unit matrix of appropriate dimension. In
the single-input–single-output systems and

for the small variations,

is equal to the clas-

sical differential logarithmic sensitivity func-
tion defined by Bode. See also

sensitivity

index

,

sensitivity invariant

.

sensitivity index

a sensitivity measure.

For the multiparameter sensitivity row vector
one can determine the following two charac-
teristics:

1. the worst-case sensitivity index

ν(F ) =

n

X

i=1

Re

S

F (jω,x)

xi

2. the quadratic sensitivity index

ρ(F ) =

"

n

X

i=1



Re

S

F (jω,x)

xi



2

#

1

/2

These two are used most frequently in sen-

sitivity comparisons, yet other indices, for
example, for the case of random circuit pa-
rameters, can be derived as well. See also

sensitivity function

,

sensitivity invariant

.

sensitivity invariant

feature of a circuit

or system that is insensitive.

Let a circuit function be

F (s, xwhere

x

= [x

1

, x

2

, . . . , x

n

]

t

is a vector of circuit

parameters. A sensitivity invariant exists for
this circuit if there is a relationship

n

X

i=1

S

F (s,x)

x

i

k

Here

S

F (s,x)

x

i

is a component of a multiparam-

eter sensitivity row vector and

is a constant.

In most of cases, this constant can have one
of three possible values, namely, 1, 0, and
−1. The sensitivity invariants are useful to
check the sensitivity calculations. See also

sensitivity

,

sensitivity function

,

sensitivity

bound

.

sensitivity measure

a number used to

characterize and compare circuits the func-
tions of which depends of more than one
component. They are used when the compo-
nents of multiparameter sensitivity row vec-
tor and the circuits component tolerances are

c

2000 by CRC Press LLC

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  154  155  156  157   ..