home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #16 / NN_1992_16.iso / spool / sci / engr / 1886 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-07-30  |  4.1 KB  |  86 lines
  1. Newsgroups: sci.engr
  2. Path: sparky!uunet!cs.utexas.edu!asuvax!ennews!enuxha.eas.asu.edu!gsulliva
  3. From: gsulliva@enuxha.eas.asu.edu (Glenn A Sullivan)
  4. Subject: Re: Can engineering be automated?
  5. Message-ID: <1992Jul31.083704.28495@ennews.eas.asu.edu>
  6. Summary: Is this a formal model of engineering automation
  7. Sender: news@ennews.eas.asu.edu (USENET News System)
  8. Organization: Arizona State University
  9. References: <1992Jul20.174628.25417@cbfsb.cb.att.com> <19570003@hpfcso.FC.HP.COM> <Bs5yu4.CDK@me.utoronto.ca>
  10. Date: Fri, 31 Jul 1992 08:37:04 GMT
  11. Lines: 73
  12.  
  13. In 1983 I began exploring methods for design automation.
  14. I have 30+ years electronics, been paying the bills that way for 20+ years.
  15. In 1982 I began studying Computer Science/Artificial Intelligence, at Arizona
  16. State Univ. In the summer of 1983, I took the proverbial blank piece of paper
  17. (actually the reverse side of a computer listing) and began writing the
  18. "rules" to "design" electronic amplifiers. It became pretty obvious that
  19. THOUSANDS of rules would be needed to handle a broad slice of electronic
  20. design. 
  21.  
  22. So I have developed non-rule methods to describe design knowledge.
  23.  
  24.  
  25. I had success, for a 1986 MSCS, implementing a LISP program intended from the 
  26. start to be extensible, to be an archive, to support redesign by changing the
  27. specs. Generates a design tree, actually numerous trees, but only one is
  28. fully expanded. Each tree node is a "TEMPLATE", that is, something to flesh
  29. out with details. I decided not to use rules, because of the need to provide
  30. hiding of variable names (e.g. several levels of 'voltage-gain'). Thus a
  31. template is intended to be a home for all knowledge about a concept.
  32.  
  33. At that time, there was one supervisory template, supporting multistage
  34. AC-coupled amplifiers. There are several leaf templates, including
  35. transformers, attenuators, cascode & CE/CC/CB gain stages.
  36. If the design task demands 'power-gain' then ACSS would, non-optimally,
  37. prune the attenuator and the transformer.
  38.  
  39. The supervisor template MANAGES DESIGN BEHAVIOR by RECOVERING from LOCAL
  40. DESIGN FAILURE. During extensive experimenting with knowledge representation,
  41. I tried having independent expert LISP functions (not templates) guess how much
  42. amplification a template might be able to provide, for a given design task.
  43. But I found this really messy, and was obviously violating the localization
  44. of knowledge. So I decided to demand all the gain from each candidate template,
  45. and let each template prepare a FAILURE REPORT.
  46.  
  47. Usually local failure did result, due to marginal biasing, or a negative
  48. emitter resistor, or very low input impedance. So the supervisory template
  49. would reduce the demanded gain; this raises the input impedance, (more 
  50. resistance in the emitter, and less Miller capacitance) and 
  51. improves the energy transfer between adjacent stages.
  52.  
  53. Designing a gain-of-10000 (80 dB) amp for 100KHz to 100MHz, with 4 stages,
  54. took 90+ seconds, on a VAX 11-780 running Berkeley Franz LISP (dynamically
  55. scoped). 
  56.  
  57. The most fun design, suggested by Dave Hill, was a hifi amp, with phono input
  58. to be amplified, providing 2 watts to an 8 ohm speaker. The synthesis
  59. process failed [not that I expected success] because there were no RULES to
  60. upgrade transistors ( a 2N2222 can't linearly provide 2 watts), and the 
  61. middle stage, out of 3, was very marginally biased. But the circuit would
  62. have been debuggable, and DID SOLVE THE MAJOR CONSTRAINT, that being LOTS
  63. of CURRENT GAIN to interface between the 47000 ohms of a phono pickup and
  64. the 8 ohm speaker. The first and last stages were compound CB-CC, with the
  65. CC portion providing essential buffering. Very pleasing behavior, for a
  66. program.
  67.  
  68. Note that I did not validate these designs via SPICE, since I did not
  69. have models for such as the MRF901, a 2+GHz device.
  70.  
  71. At present, I am extending this LISP system, ACSS, Analog Circuit Synthesis
  72. System, to handle RF system and detailed synthesis of Receivers, as part of
  73. focusing on PhD research in design/planning with Dr Rao Kambhampati.
  74.  
  75. Allen Sullivan        gsulliva@enuxha.eas.asu.edu
  76. Designing RF/video circuits for Go-Video
  77. CS PhD student Arizona State Univ
  78.  
  79. So is ACSS an object-oriented database?
  80.  
  81.  
  82.  
  83.  
  84.  
  85.  
  86.