Glauber - Glauber
![]() | tento článek potřebuje další citace pro ověření.únor 2013) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) ( |
Glauber je metoda vědeckého objevu napsáno v kontextu výpočetní filozofie vědy. Souvisí to s strojové učení v umělá inteligence.
Glauber napsal mimo jiné programy Pat Langley, Herbert A. Simon, G. Bradshaw a J. Zytkow ukázat, jak vědecký objev lze získat do řešení problému metody, ve své knize Vědecký objev, výpočetní průzkumy kreativní mysli.[1]
Jejich programy simulují historické vědecké objevy založené na empirický důkazy známé v době objevu.
Glauber byl pojmenován po Johann Rudolph Glauber, alchymista ze 17. století, jehož dílo přispělo k rozvoji acidobazická teorie. Glauber (metoda) znovu objevuje zákon kyselých a alkalických reakcí produkujících soli, vzhledem k vlastnostem látek a pozorovaným skutečnostem, výsledku míchání látek. Z těchto znalostí Glauber zjistil, že látky, které chutnají hořce, reagují s látkami chutnajícími po kyselině a vytvářejí látky chutnající slaně.
Stručně řečeno, zákon:
- Kyselina + Alkálie -> Sůl
Glauber navrhl Pat Langley jako součást jeho práce na objevování heuristika ve snaze mít počítač automaticky zkontrolovat řadu hodnot a charakteristik a provádět nezávislé analýzy z nich. V případě Glaubera bylo cílem mít autonomii aplikace to by dokázalo odhadnout, dokonce dokonale popsat povahu dané věci chemická sloučenina porovnáním s příbuznými látkami. Langley formalizoval a sestavil Glauber v roce 1983.
Software byl dodáván s informacemi o různých materiálech, jak je popsali chemici ze 17. – 18. Století, než byla odkryta nebo vynalezena většina moderních chemických znalostí. Kvalitativní popisy jako chuť, spíše než numerické údaje jako molekulární váha, byly naprogramovány do aplikace. Chemické reakce které byly známy v té době a rozdíl mezi nimi reaktanty a produkty byly také poskytnuty. Z těchto znalostí měl Glauber zjistit, které látky jsou kyseliny, základny, a soli bez jakýchkoli kvantitativní informace. Systém zkoumal chemické látky a všechny jejich nejpravděpodobnější reakce a koreluje očekávanou chuť a související kyselost nebo slanost podle pravidla, že kyseliny a zásady produkují soli.
Glauber byl velmi úspěšný postup v roce teoretická chemie jak provádí počítač a spolu s podobnými systémy vyvinutými Herbert A. Simon počítaje v to Stahl (který zkoumá oxidace ) a DALTON (který počítá atomová hmotnost ), pomohl vytvořit základ pro všechny současné automatizované chemické analýzy.
Glauberova metoda
Informační reprezentace (datové struktury)
Glauber používá dva predikáty: Reacts a Has-Quality, které jsou uvedeny v seznamech Lisp takto:
- (Reaguje na vstupy {reaktant1 reaktant2 ...} Výstupy {produkt1 produkt2 ...})
- (Has-Quality Object {substance} quality {value})
Pro experiment použili autoři následující fakta:
- (Reaguje vstupy {HCl NaOH} výstupy {NaCl})
- (Reaguje na vstupy {HCl KOH} na výstupy {KCl})
- (Reaguje na vstupy {HNO3 NaOH} Výstupy {NaNO3})
- (Reaguje na vstupy {HNO3 KOH} Výstupy {KNO3 })
- (Objekt has-quality {HCl} chutná {kyselý})
- (Má objekt kvality {HNO3} Chutná {kyselá})
- (Má objekt kvality {NaOH} chutná {Bitter})
- (Má objekt kvality {KOH} chutná {Bitter})
- (Má kvalitní objekt {NaCl} chutná {slaný})
- (Má objekt kvality {NaNO3} Chutná {slaná})
- (Má kvalitní objekt {KCl} chutná {slaný})
- (Má objekt kvality {KNO3} Chutná {slaná})
Objevte následující třídy zákonů a rovnocennosti:
- Soli: {KNO3, KCl, NaNO3, NaCl}
- Kyseliny: {HCl, HNO3}
- Zásady: {NaOH, KOH}
- ∀ alkálie ∀ kyselina ∃ sůl (Reaguje Vstupy {kyselina, alkálie} Výstupy {sůl})
- ∀ sůl (Has-Quality Object {salt} chutná {slaný})
- ∀ kyselina (objekt kvality má {kyselinu} chutná {kyselá})
- ∀ alkali (Has-Quality Object {alkali} chutná {Bitter})
Moderní zápis s řetězci jako: NaOH, HCl atd. Se používá stejně jako krátké názvy látek. Tady nemyslí chemickou strukturu látek, která nebyla v době objevu známa; program pracuje s jakýmkoli názvem používaným v 17. století Lučavka královská, kyselina solná, atd.
Postupy
Glauber je založen na dvou postupech: Form-Class a Determine-Quantifier. Procedura Form-Class zobecňuje predikáty Reactions nahrazením názvů látek proměnnými od třídy ekvivalence určeno jakostí, jejíž hodnota odlišuje látky v každé třídě. V experimentu navrženém jeho autory jsou látky rozděleny do tří tříd podle hodnoty kvality chuti podle jejich hodnoty: kyseliny (kyselé), zásady (hořké) a soli (slané).
Hlavní postup společnosti Glauber
- Vstup: Reaguje a má kvalitu predikátů
- Výstup: On success returns a general version of the Reacts predicate whose variables range over the equivalence classes and a new Class predicate which is like Has-Quality having a name-class instead of substance substance: (Has-Quality {class-name} quality { hodnota})
- Pokud v predikátech Reactions již nejsou žádné názvy látek, dokončete postup
- zpracovat predikáty Reaguje postupem třídy třídy
- zpracuje výsledek předchozího kroku pomocí Determine-Quantifier
- přejděte ke kroku 3
Třída formuláře
- Vstup: sady predikátů Reaguje a má kvalitu
- Výstup: nová třída látek, nová Has-Quality a nová sada predikátů Reacts
- Spočítejte počet výskytů každé kvality {value} v predikátech Has-Quality
- Vyberte hodnotu kvality s největším počtem výskytů, které látky jsou v predikátech Reacts
- Vytvořte název třídy
- Vygenerujte novou sadu predikátů Has-Quality odstraněním všech predikátů v Has-Quality s vybranou kvalitou {value} a přidáním predikátu (Has-Quality {class-name} quality {value}) k predikátům třídy, kde je název třídy název získaný v kroku 3
- Vygenerujte novou sadu predikátů Reactions nahrazením názvu látky ve třídě vytvořené v kroku 2 názvem vytvořeným v kroku 3
- Vytvořte nové rozšíření třídy přidružením názvu vygenerovaného v kroku 3 k sadě všech látek ve třídě vybrané v kroku 2
Určete-kvantifikátor
- Vstup: sady predikátů Reactions, Has-Quality a Class (generované Form-Class)
- Výstup: Záměrná kvantifikovaná třída odpovídající třídě rozšíření generované Form-Class, nová sada predikátů Reactů rozšířená o příslušný kvantifikátor poslední objevené třídy přijaté z Form-Class
- Obecně kvantifikujte pravidlo a určete třídu
- (Has-Quality {class-name} quality {value}) => (∀ class-name (Has-Quality {class-name} quality {value}))
- Generovat predikáty reakcí nahrazující každou látku v nové třídě za její název třídy v predikátech reakcí
- -li všechny predikáty generované v předchozím kroku jsou obsaženy v původní sadě
- pak kvantifikovat univerzálně
- jiný existenčně kvantifikovat
Reference
- ^ Langley, Patrick; Simon, Herbert A .; Bradshaw, G .; Zytcow, J. (1987). Vědecký objev, výpočetní průzkumy kreativní mysli. Cambridge, Massachusetts: MIT Press. ISBN 0-262-62052-9.