В современных условиях создание баз данных (БД) различных типов с оперативной или фундаментальной информацией по разным отраслям науки и техники, организация интернет-доступа к ним относятся к важнейшим задачам обеспечения информационными ресурсами.

Электроника - одна из наиболее динамично развивающихся областей науки и техники. В настоящее время успешно функционирует ряд БД в области электронного материаловедения, содержащих информацию по свойствам некоторых классов электронных материалов, главным образом, полупроводниковых и сверхпроводящих. Например, в России в рамках Государственной научно-технической программы "Новые материалы" созданы любопытные БД по материалам электронной техники.

Ответственным исполнителем при разработке БД по свойствам материалов для электроники является Институт металлургии и материаловедения Российской академии наук (ИМЕТ). В этих БД аккумулирована информация, собранная и оцененная специалистами высокой квалификации в рассматриваемых предметных областях. Заносимые в БД сведения о свойствах материалов проходят многоступенчатую систему экспертной оценки, которая обеспечивает высокий уровень достоверности данных.

Система интернет-доступа к разрабатываемым ИМЕТ БД реализует классическую трехкомпонентную модель: "сервер БД" - "Web-сервер" - "пользователь". На сервере БД хранятся реляционные таблицы данных о свойствах веществ и таблицы литературных ссылок, а также вспомогательная информация, например, адреса электронной почты пользователей системы. Для организации интернет-доступа используются технологии Active Server Pages и Internet Server Application Programming Interface. Для доступа к БД ИМЕТ необходимо быть зарегистрированным пользователем (знать логин и пароль).

Ранее разработанное программное обеспечение локальных версий БД было принципиально непригодно для организации доступа из интернета. Поэтому создателям сетевых версий БД пришлось заново разрабатывать все программное обеспечение, в том числе и конвертор для перевода уже имеющейся информации в формат новой СУБД. В БД запрограммированы практически все возможные запросы специалистов по электронным материалам, что делает процесс поиска легкодоступным для любого потребителя информации. Сведения, запрашиваемые пользователем, отображаются в привычном для специалистов виде. Например, табличные данные представляются в виде наглядных таблиц с различным цветовым оформлением. Отображение формул, подстрочных и надстрочных индексов, греческих букв в обозначениях и т.п. обеспечивают воспроизведение информации в максимально привычном для материаловеда виде. Кроме того, широко используются выделение цветом и разными шрифтами наиболее важной информации, всплывающие подсказки и т.д. Все это позволяет в удобной форме воспроизводить информацию на экране компьютера или выводить ее на печать. Реализована возможность постраничного вывода информации. Рисунки зависимостей свойств веществ и фазовые диаграммы в БД хранятся в виде растровых изображений, которые в достаточной степени обеспечивают требуемую точность вывода деталей, что особенно важно для представления графической информации о свойствах материалов для электроники.

В интернете пока доступны две БД ИМЕТ РАН:

База данных по фазовым диаграммам полупроводниковых систем "Диаграмма" (phase.imet.ac.ru/diagram).

Полупроводниковые материалы являются основой современной электроники. Фазовые диаграммы (ФД), отражающие в наглядной форме зависимости давление-температура-состав, дают важнейшую информацию для управления составом и, следовательно, свойствами полупроводниковых материалов. Для оперативного обеспечения специалистов информацией о ФД полупроводниковых систем в 1993-1998 г.г. в рамках ГНТПР "Новые материалы" ИМЕТ РАН, совместно с Институтом химических проблем микроэлектроники, разработал локальную версию базы данных "Диаграмма", не имеющую аналогов в мире: сконцентрированные здесь сведения дают наиболее полную информацию о состоянии исследований в охваченной базой данных предметной области. Основной информацией БД являются таблицы собранных и оцененных российскими экспертами экспериментальных данных по линиям многовариантных, моновариантных и нонвариантных равновесий, данные по особым точкам; таблицы данных по указанным выше линиям равновесий и особым точкам, полученные в результате статистической обработки или термодинамического согласования экспериментальных данных; рисунки фазовых диаграмм. Помимо этого в БД хранятся сведения о кристаллической структуре фаз, файлы термодинамических свойств фаз и систем, файлы расчетных моделей, а также написанные экспертами аналитические обзоры по фазовым диаграммам, в которых, в частности, дается дополнительная информация по системам, не включенная в реляционные таблицы БД. В настоящее время БД содержит информацию о нескольких десятках двойных и тройных систем. Любое значение в таблице БД содержит ссылку на литературный источник и оценку качества. Для каждого элемента фазовой диаграммы системы (ликвидуса, солидуса, P-T-проекций и т.д.) указан уровень качества данных: экспертная оценка, статистическая оптимизация, термодинамическое согласование или данные высшей надежности. Последний уровень соответствует эталонному качеству данных об очень хорошо изученных элементах фазовой диаграммы.

База данных по свойствам кристаллов акустооптических, электрооптических и нелинейнооптических материалов "Кристалл" (phase.imet.ac.ru/crystal_ru).

Развитие твердотельной электроники, сенсорной техники, акустоэлектроники, оптоэлектроники и т.д. является главной причиной роста интереса к веществам, информация о которых представлена в БД "Кристалл" по свойствам акустооптических, электрооптических и нелинейнооптических материалов. Область применения этих материалов весьма широка: от бытовых электроприборов до запоминающих устройств ЭВМ большой производительности или систем управления лазерным лучом и т.д.

Разработка БД была начата еще на ЭВМ второго поколения БЭСМ-6. В начале 90-х годов структура БД была кардинально переработана, и БД ориентирована на использование персональных ЭВМ IBM PC с традиционными для того времени реляционными системами управления базами данных типа X-Base. Совместно с РИНКЦЭ была разработана интернет-версия БД "Кристалл". Основу БД составляют реляционные таблицы, содержащие экспериментальные данные о свойствах акустооптических, электрооптических и нелинейнооптических кристаллов, содержатся данные о погрешностях и методах измерений. Всем значениям свойств и характеристик кристалла соответствуют литературные ссылки на публикацию, из которой взято это значение. Табличная информация о каждом веществе дополнена аналитическим обзором, в котором кратко описана технология получения монокристаллов, возможные области их применения, а также особые свойства кристаллов, неохваченные жесткой структурой базы данных. Здесь же, по возможности, дана экспертная оценка данных, хранящихся в БД. В настоящее время БД содержит информацию о десятках наиболее важных для практических применений веществ: данные о составе соединения, температуре плавления, плотности, твердости, удельной теплоемкости, растворимости, температуре Кюри, кристаллической структуре и параметрах элементарной ячейки, тепловом расширении, теплопроводности, диэлектрической проницаемости, диэлектрических потерях, пьезоэлектрических свойствах, коэффициентах электромеханической связи, упругих постоянных, полосе пропускания и показателях преломления кристалла, коэффициентах Селмейера, электрооптических свойствах, нелинейных оптических свойствах, пьезо- (упруго-) оптических коэффициентах, скоростях распространения упругих волн и коэффициентах затухания, акустооптических свойствах.

Организация интернет-доступа к базам данных ИМЕТ РАН значительно расширила круг пользователей и обеспечила оперативность информационного обслуживания потребителей. Желающим получить интернет-доступ к БД "Диаграмма" и "Кристалл" следует обратиться по адресу [email protected].

В настоящее время в ИМЕТ ведутся работы по организации интернет-доступа к еще одной БД - по свойствам тройных неорганических соединений, содержащей информацию о более 38 тысяч веществ, почерпнутую из более 11.5 тысяч публикаций.

Майлз Vornet,
[email protected]