Глаубер: Ескі химиялық ашуларды модельдеу және жасанды интеллект
Glauber
Ғылыми ашулардың есептеу философиясы, жасанды интеллект пен машиналық оқудағы Glauber әдісі. Пат Лэнгли және басқалардың жұмысы, тарихи жағдайларды модельдеу.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Глаубер – ғылымның есептеу философиясы аясында жазылған ғылыми ашу әдісі. Ол жасанды интеллекттегі машиналық оқытумен байланысты. Глауберді, басқа бағдарламалармен бірге, Пэт Лэнгли, Герберт А. Саймон, Г. Брэдшоу және Дж. Зитков ғылыми ашуды проблеманы шешу әдістері арқылы қалай жүзеге асыруға болатынын көрсету үшін жасады. Олардың бағдарламалары ашылу кезінде белгілі болған эмпирикалық деректерге сүйене отырып, тарихи ғылыми ашуларды модельдеуге арналған. Глаубердің аты 17 ғасырдың алхимигі Иоганн Рудольф Глаубердің құрметіне берілген, оның жұмысы қышқыл-негіздік теорияның дамуына көмектесті. Глаубер (әдіс) заттардың қасиеттері мен байқалған фактілер негізінде, заттарды араластыру нәтижесінде тұздар түзілетін қышқылдық-сілтілік реакциялар заңын қайта ашады. Осы білім арқылы Глаубер ащы дәмді заттардың қышқыл дәмді заттармен әрекеттесіп, тұзды дәмді заттарды түзіретінін анықтайды. Қысқаша айтқанда, заң:
Glauber is a scientific discovery method written in the context of computational philosophy of science. It is related to machine learning in artificial intelligence. Glauber was written, among other programs, by Pat Langley, Herbert A. Simon, G. Bradshaw and J. Zytkow to demonstrate how scientific discovery may be obtained by problem solving methods, in their book Scientific Discovery, Computational Explorations on the Creative Mind. Their programs simulate historical scientific discoveries based on the empirical evidence known at the time of discovery. Glauber was named after Johann Rudolph Glauber, a 17th century alchemist whose work helped to develop acid base theory. Glauber (the method) rediscovers the law of acid alkali reactions producing salts, given the qualities of substances and observed facts, the result of mixing substances. From that knowledge Glauber discovers that substances that taste bitter react with substances tasting sour, producing substances tasting salty. In few words, the law:
Қышқыл + Сілті > Тұз
Acid + Alkali > Salt
Глаубер Пат Лэнглидің ашу эвристикасы жөніндегі жұмысының бөлігі ретінде жасалды, мақсаты компьютердің көптеген мәндер мен сипаттамаларды автоматты түрде қарап шығып, олардан тәуелсіз талдаулар жасауына мүмкіндік беру болды. Глаубер жағдайында, мақсат – белгілі бір химиялық қосылыстың сипатын ұқсас заттармен салыстыра отырып, бағалай және тіпті толық сипаттай алатын автономды қосымшаны құру болды. Лэнгли 1983 жылы Глауберді формалдап, құрастырды. Бағдарламаға 17-18 ғасырлардағы химиктердің сипаттағандай, әртүрлі материалдар туралы ақпарат енгізілді, бұл кезде қазіргі химиялық білімнің көп бөлігі ашылмаған немесе ойлап табылмайтын еді. Молекулалық салмақ сияқты сандық деректерге қарағанда, дәм сияқты сапалық сипаттамалар бағдарламаға енгізілді. Сондай-ақ, сол дәуірде белгілі болған химиялық реакциялар және реакцияға қатысушы заттар мен өнімдер арасындағы айырмашылықтар да ұсынылды. Осы білімнің негізінде Глаубер қандай заттардың қышқылдар, негіздер және тұздар екенін сандық ақпаратсыз анықтауға тиіс болды. Жүйе химиялық заттарды және олардың барлық ықтимал реакцияларын зерттеді, күтілетін дәмді және тиісті қышқылдықты немесе тұздылықты қышқылдар мен негіздер тұздар түзіретін ережеге сәйкес байланыстырды. Глаубер компьютерде жүзеге асырылатын теориялық химиядағы маңызды жетістік болды және Герберт А. Саймон жасаған, окистеуді зерттейтін Сталь және атомдық салмақты есептейтін ДАЛТОН сияқты ұқсас жүйелермен бірге, қазіргі кездегі барлық автоматтандырылған химиялық талдаудың негізін қалауға көмектесті.
Glauber was designed by Pat Langley as part of his work on discovery heuristics in an attempt to have a computer automatically review a host of values and characteristics and make independent analyses from them. In the case of Glauber, the goal was to have an autonomous application that could estimate, even perfectly describe, the nature of a given chemical compound by comparing it to related substances. Langley formalized and compiled Glauber in 1983. The software were supplied with information about a variety of materials as they had been described by 17 18th century chemists, before most of modern chemical knowledge had been uncovered or invented. Qualitative descriptions like taste, rather than numerical data such as molecular weight, were programmed into the application. Chemical reactions that were known in that era and the distinction between reactants and products were also provided. From this knowledge, Glauber was to figure out which substances were acids, bases, and salts without any quantitative information. The system examined chemical substances and all of their most likely reactions and correlates the expected taste and related acidity or saltiness according to the rule that acids and bases produce salts. Glauber was a very successful advance in theoretical chemistry as performed by computer and it, along with similar systems developed by Herbert A. Simon including Stahl (which examines oxidation) and DALTON (which calculates atomic weight), helped form the groundwork of all current automated chemical analysis.
Іс-шаралар
Глаубер екі процедураға негізделген: Форма класы және Квантификаторды анықтау. Форма класы процедурасы Reacts предикаттарын зат атауларын, әр сыныптағы заттарды ерекшелейтін мәні бар сапамен анықталған баламалық сыныптар бойынша өзгеретін айнымалылармен алмастыру арқылы жалпылайды. Авторлардың жобалаған тәжірибесінде заттар олардың дәміне сәйкес үш сыныпқа бөлінеді: қышқылдар (қышқыл), сілтілер (ащы) және тұздар (тұзды).
Glauber is based in two procedures: Form Class and Determine Quantifier. The procedure Form Class generalize the Reacts predicates by replacing the substance names by variables ranging on equivalence classes determined by a quality whose value distinguishes the substances in each class. In the experiment designed by its authors, the substances are partitioned in three classes based in the value of the taste quality based on their values: acids (sour), alkalis (bitter) and salts (salty).