Синтез задачи, их сложность

На качественном этапе системного анализа при решении научных и инженерно-технических задач, направленных на совершенствование, проектирование и управление процессов химической технологии, требуется учитывать различного вида неопределенности. Довольно часто неопределенности обусловлены уровнем знаний (в рамках решаемой задачи) об изучаемой технологической системе. Выделяют общий уровень знаний и знания одного или группы специалистов. Неопределенности могут возникать и но другим причинам. К ним относятся большие погрешности измерений, что рассмотрено при решении задачи но оценке запасов газа в месторождении. Использование качественной информации при экстраполяции функции тепловых потоков в стекловаренной печи обусловлено отсутствием количественных экспериментальных данных в недоступной для измерений области. В процессах получения полиэтилена методом высокого давления и ректификации из-за сложности описания взаимосвязей между параметрами применен подход нечетких множеств. Привлечение качественной информации при синтезе нечетких регуляторов определяется желанием использовать неформализованные знания и опыт оператора. Неопределенности могут являться причиной нечеткости задания целей иссле- [c.352]

В природе и в искусственных условиях приходится постоянно сталкиваться с самыми разнообразными процессами, такими, как синтез, диссоциация, всевозможные химические реакции, с процессами, в которых переплетаются признаки физических и химических явлений (например, растворение) с физическими изменениями (например, с плавлением веществ). Если к тому же учесть сложность многих из них и разнообразие условий их протекания — температуры, давления, концентрации веществ, то станет очевидным, сколь непроста задача, даже хотя бы в общих чертах, разобраться во всем этом многообразии, наметить некоторые, пускай и при/ближенные, обобщения, охватывающие тот или иной круг явлений. [c.3]

Принципиально новым является разработка обобщающего подхода к решению задач расчета теплопередачи в сечении (глава 5), элементах или аппаратах (глава 6), рядах (глава 7) и комплексах аппаратов (глава 8), обеспечивающего возмоЖ"-ность синтеза единой системы модулей для решения любых задач теплового расчета теплообменников согласно рекомендованной в главе 4 функциональной классификации тепловых расчетов. Эти модули по значимости и сложности реализации являются главными составляющими любых расчетов теплообменников. [c.10]

Сложность математического описания как на уровне отдельных аппаратов, так и схемы в целом диктует необходимость разработки диалоговых систем анализа и синтеза химических производств, способных служить своеобразным мостиком между прикладным математическим обеспечением и потребностями практики проектных и исследовательских расчетов. Основная практическая цель разработки диалоговых систем — это обеспечение широкого доступа к современным методам расчета неспециалистам в области вычислительной техники. Ниже излагается подход к разработке интерактивной диалоговой системы для решения задач химической технологии, обеспечивающей эффективную организацию вычислительного процесса и ведение диалога на языке, близком по синтаксису к профессиональному языку химика-технолога [70, 91]. [c.161]

Исходя из сложности задачи и общей стратегии декомпозиции проблема синтеза технологической схемы обычно подразделяется на ряд подпроблем, а именно синтез стадий химического превращения и выделения продуктов реакций. Помимо этого возникает задача рационального объединения источников и стоков энергии внутри схемы для снижения внешнего энергопотребления. Каждая из стадий достаточно специфична в силу различной природы решаемых вопросов (например, нельзя говорить о технологической схеме, пока не определен набор исходных реагентов, не установлен механизм химических реакций и не определены условия их протекания, обеспечивающие получение требуемых продуктов), поэтому после определения совокупности элементов технологической схемы (4.39), возможно, в рамках отдельных подсистем необходимо [c.144]

Разделение многих продуктов реакций нефтехимического синтеза крайне затруднено из-за их сложности, близости физико-химических констант, возможности изомеризации, взаимного или дальнейшего превращения в процессе выделения. Поэтому идентификация отдельных компонентов в сложных смесях органических соединений без их выделения современными физико-химическими методами — задача первостепенной важности. Опыт показал, что сочетание спектроскопических и хроматографических методов является наиболее эффектив- [c.6]

В 1970 гг. выходит ряд монографий, посвященных математическому моделированию реакторных процессов [1—3], ректификационных колонн [4], выпарных установок [5], теплообменников [6, 7], формируются кибернетические принципы моделирования [8], обобщаются вопросы математического, алгоритмического и программного обеспечения решения оптимизационных задач [9, 10]. Вместе с тем остро наблюдается дефицит законченных исследований, связанных с моделированием динамических свойств технологического оборудования. Ограниченное количество публикаций [11—15] не позволило к настоящему времени развить и воплотить в реальность идею создания банка типовых нестационарных математических моделей объектов химической технологии, сформулированную еще двадцать лет назад [16], т. е. создать ту информационную базу, которая могла бы эффективно использоваться для анализа и синтеза различных по сложности структур автоматических систем управления. [c.7]

В основе решения задач структурного синтеза различной сложности лежит перебор вариантов счетного множества. При переборе каждая проба включает создание (поиск) очередного варианта, принятие решения о замене ранее выбранного варианта новым и продолжение или прекращение поиска новых вариантов. [c.213]

Рост сложности и размерности этих задач, особенно задач 2-го класса, требует применения наиболее эффективных (как по быстродействию, так и по надежности определения наилучшего решения) методов оптимизации, позволяющих решать эти задачи в реальное время. Гибкость и универсальность поисковых методов оптимизации, относящихся к классу численных методов нелинейного программирования, сделали их основным средством решения задач 1-го класса и существенной частью алгоритмов решения задач 2-го класса. В последнее время такие методы получили большое развитие, особенно это относится к квазиньютоновским методам, и к методам оптимизации больших систем. Основное внимание в книге уделяется этим методам и опыту их использования для оптимизации ХТС. Вместе с тем комбинаторная природа задач синтеза ХТС требует применения методов дискретной математики, использованию которых также уделено большое внимание. [c.5]

Сложность задач синтеза требует максимального использования специфики при решении каждой отдельной задачи. В связи с этим получили большое развитие методы синтеза гомогенных схем, т. е. схем, состоящих из однородных аппаратов примером могут служить теплообменные системы (ТС) [46, с. 257—308], системы разделения [125], Рассмотрим методы синтеза как гетерогенных систем, т. е. схем состоящих из разнотипных аппаратов, так и гомогенных систем. [c.191]

Систему общения на ЕЯ можно рассматривать как систему перевода (трансляции) предложений ЕЯ во входные компьютерные предложения ( язык внутреннего представления )) ЭС и компьютерных предложений ЭС — в предложения ЕЯ. При диалоге ЭС решает задачи анализа входных текстов и синтеза выходных сообщений, сложность методов решения которых зависит как от языка общения, так и от способа представления знаний. Например, на стадии инструктажа язык общения может быть строго формализован фиксированным набором запросов ЭС и множеством возможных ответов пользователя. В таких условиях задача обработки слов и словосочетаний представляет собой задачу морфологического анализа, а задача синтеза — генерацию подготовленных заранее текстов. [c.78]

Наряду с эффективностью следует отметить некоторые ограничения относительную сложность получения и систематизации первичной качественной информации, проверки ее достоверности трудность выбора решающих правил, представляемых в виде условных предложений, для синтеза нечетких регуляторов сложность вычислительных процедур при решении многомерных задач. Ряд ограничений возникает из-за недостаточного развития теоретических методов, в частности оценки достоверности на начальных этапах исследования первичной качественной информации, изучения устойчивости синтезируемых нечетких регуляторов, выявления эффективности декомпозиции многомерных нечетких отношений на бинарные в случае моделирования систем, представляемых сложными диаграммами взаимных влияний параметров, и других. [c.236]

Сложность проблемы оптимизации ХТС обусловлена большим числом входящих в нее элементов и наличием обратных связей между ними. Это приводит к необходимости выполнять в процессе оптимизации многочисленные вычисления с использованием итерационных методов. Многие задачи синтеза оптимальных структур ХТС являются задачами комбинаторного типа весьма высокой размерности. Наконец, следует отметить, что задачи оптимизации ХТС иногда решаются в условиях неполной информации о значениях некоторых параметров. [c.181]

Органический синтез сегодняшнего дня успешно решает задачи получения молекулярных конструкций невероятной сложности. Закономерно, что на каждом этапе усложнения целей органического синтеза возникают неожиданные синтетические проблемы, обнаруживаются специфические особенности строения и реакционной способности, что не только стимулирует разработку новых синтетических методов, но и служит постоянным источником фактического материала для углубления уже сложившихся и создания новых концепций теоретической органической химии. Поэтому легко представить, насколько беднее и приземленнее выглядела бы органическая химия, если бы по какой-либо причине ей пришлось отказаться от синтеза как одной из главных своих задач. [c.48]

Разработка математических моделей биореакторов является наиболее важной задачей при оптимизации БТС. От эффективности функционирования биореактора, обеспечивающего превращение исходных веществ в продукты микробиологического синтеза, зависят технико-экономические показатели производства в целом. Важно отметить сложность задачи моделирования процессов в биореакторе, где на явления биологической и биохимической природы накладываются физические и физико-химические явления, связанные с переносом вещества и энергии. Рассмотренные ранее принципы системного анализа сложных систем в полной мере применимы и к моделированию процессов в биореакторе, который можно представить в виде многоуровневой иерархической системы [13 . [c.136]

Итак, на ряде примеров мы видели, что существуют достаточно широкие возможности для того, чтобы управлять реакционной способностью органических соединений и направлять их превращения в желаемую сторону путем тщательного выбора необходимых для этого реагентов и условий, оптимальных для протекания требуемой реакции. Разнообразие органических реакций поистине поразительно, однако далеко не все они могут служить эффективными инструментами в направленном органическом синтезе. Действительно, основные пути взаимного превращения органических соединений уже были найдены к 30-м годам XX в., и уже не существовало принципиальных препятствий для реализации превращения чего угодно во что угодно или, иначе говоря, для синтеза соединений любой сложности. Иными словами, уже в те времена органическая химия могла решать, по крайней мере в принципе,синтетические задачи любой сложности. Однако потребовалось еще несколько десятилетий для того, чтобы теоретически возможное превратилось в практически реализуемое. Такая кардинальная трансформация самого образа органического синтеза стала возможной в первую очередь благодаря действительно революционным достижениям в области создания новых синтетических методов. Конечно, многие из этих методов были созданы благодаря открытию новых реакций, но не меньшее значение имела разработка проблем, связанных с синтетическим использованием уже хорошо известных реакций, так сказать, возведением этих реакций в ранг синтетических методов. Посмотрим, что же для этого требуется от органической реакции. [c.78]

Неудивительно, что эти инструменты становятся рутинной составляющей арсенала средств, используемых человеческим интеллектом при обращении к задачам конструирования молекул разнообразной сложности, Нет разумных оснований ожидать, что компьютеры любой мощности когда-либо смогут обеспечить окончательное решение проблемы полного синтеза. Конечная цель компьютерной химии совершенно иная — она состоит в том, чтобы освободить химика от необходимости тратить умственные усилия на решение рутинных задач органического синтеза и высвободить все силы для использования собственного воображения и интуиции — этих наиболее значимых и уникальных особенностей творческой деятельности человека. [c.362]

Обе задачи синтеза ХТС имеют свои преимущества и недостатки в смысле сложности вычислительной программы для их решения. Решение первой задачи проще и не требует от инженера специальных знаний по программированию, однако сопровождается длительной вычислительной процедурой. Решение второй задачи позволяет более быстро осуществить оптимизацию аппаратов, но требует для этого дополнительных знаний и математических методов оптимизации и программирования. [c.468]

В работах С23,66] предложена функциональная структура библиотеки модулей расчета стандартных ТА, включая модули расчета ТА при конвективном теплообмене, а также при изменении фазового состояния потоков. Предложенная библиотека предназначена ддя решения задач автоматизированного синтеза ТС. Уровень сложности и информационности модулей расчета ТА, входящих в библиотеку, определяется множественностью этапов выбора оптимального ТА по критерию приведенные затраты. [c.23]

Хотя алканы представляют собой, как кажется, простейший класс органических соединений, планирование синтеза насыщенных углеводородов - едва ли не ai aя грудная задача. Сложность заключается как в выборе места ретросинтетического разрыва связи, так и в способе генерации необходимых для сборки молекулы синтонов. Общая схема состоит в разъединении С-С-связи преимущественно вблизи места наибольшего ветвления молекулы и с учетом ее симметрии стремление к созданию плана, в котором участвовали бы тожде ценные ("симметричные") молекулы, является одним из основополагающих правил эффективного планирования. [c.163]

Встретившиеся трудности при нахождении констант синтеза НАК являшоя, повидимому, типичными для таких задач. Однако, многие важные детали реивния подобных задач трудно изучать ва этом примере из-за больного объема задачи, сложности эксперимента и т.д. [c.449]

С другой стороны, анализ на1эснове меченых антигенов сопряжен с рядом сложностей. Разнообразие строения и физико-химических свойств антигенов препятствует созданию универсальных методов получения антигенферментных конъюгатов. Схема введения метки в один антиген часто оказывается неприемлемой при переходе к другому. По существу, синтез большинства конъюгатов антигенов с ферментами представляет собой самостоятельную задачу, сложность которой возрастает по мере уменьшения молекулярной массы и растворимости антигена. [c.100]

Большая сложность технологической топологии современных проектируемых и действующих ХТС, многомерность их как по числу составляющих элементов, так и по числу выполняемых ими функций, высокая степень взаимосвязанности и параметрического взаимовлияния элементов обусловливают возникновение при решении задач анализа и синтеза химико-технологических систем ряда принципиальных трудностей научно-исследовательского, методологического и вычивлительного характера. [c.114]

Степень сложности моделей формирования структурь гибкой системы зависит от принятого уровня ее гибкости, В общем слу- ае трудно сформировать модель в аналитическом виде, поэтому структуру системы формируют по эвристическим алгоритмам, Подробно алгоритмы формирования допустимых структур гибких технологических систем и их оптимизации рассмотрены в следующей главе прп решении задачи структурно-параметрического синтеза, [c.152]

Более сложный случай использования реакции метиленирования был применен для исследования вопросов стереохимии бицикло(3,3,0)октанов состава СюНха [127]. Сложность использования реакции метиленирования состоит здесь в том, что, кроме стереохимических задач, в данном случае метиленирование использовалось и как реакция синтеза некоторых труднодоступных для обычного синтеза диметил- и этилбицикло(3,3,0)октанов. Для полного выяснения стереохимии и порядка элюирования всех 34 пространственных изомеров (15 структурных изомеров) состава 1оН18 оказалось необходимым проведение метиленирования пяти [c.297]

Конечная цель задачи синтеза оптимального многоассортиментного производства с периодическим способом организации технологических процессов состоит в создании прн минимально возможных затратах технологического, аппаратурного и органп-зацис нного обеспечения выпуска продукции как по количеству, так и по ассортименту наиболее полно удовлетворяющей народное хозяйство. Ввиду структурной и функциональной сложности проектирование нового производственного комплекса должно осуществляться средствами систем автоматизированного проектирования (САПР), учитывающих специфику проектируемого объекта. Синтез многоассортиментного химического производства представляется в виде многоэтапной итерационной процедуры, в результате которой формируются проектные решения. [c.161]

Более перспективным представляется подход к решению задачи синтеза технологических схем СРМС, в основу которого положено использование таких элементов, как кипятильник, дефлегматор и секция колонны (тарельчатая или насадочная). В этом случае задача синтеза формулируется как задача определения оптимальной структуры связей таких элементов с одновременной выработкой требований к их функциональным свойствам в пределах известных качественных и количественных характеристик каждого элемента. Достоинством такого подхода является то, что он позволяет рассматривать практически все возможные схемы СРМС любой степени сложности при сохранении достаточной гибкости в определении необходимого числа ступеней разделения в проектируемых колоннах. [c.282]

Переработку нефти относят к сложным процессам химической технологии. При этом одной из важнейших стадий является первичная переработка. Для синтеза моделей и способов управления используют различные подходы. Однако результаты оптимизации нередко получаются неадекватными текущей технологической ситуации. Попытка получения более точных моделей за счет учета дополнительных факторов приводит к большой размерности задачи и сложности учета неформализуемых или трудноформализуе-мых требований. Одним из способов частичного преодоления указанных трудностей является применение подхода нечетких множеств для формализации и переработки качественной информации [1, 2). Прежде чем перейти к рассмотрению использования качественной информации, приведем упрощенную технологическую установку и дадим ее краткое описание. Эта схема показана на рпс. 5,11. [c.230]

Первый вариант безошибочный синтез — не реален. Действительно, в органической химии нет ни одной реакции, обеспечивающей на практике количественные выходы целевых продуктов в любом случае (за исключением, кажется, только полного сжигания органических веществ в кислороде при высокой температуре до СО2 и Н2О, количественный выход при котором лежит в основе элементного микроанализа на углерод и водород). 100%-ная очистка продуктов пептидного синтеза также яв.гястся трудноразрешимой проблемой. Действительно, первьш полный синтез пептида, гормона оксито-цина (1953), содержащего всего 8 аминокислотных остатков, рассматривался как вьщающееся достижение, принесшее его автору, В. дю Виньо, Нобелевскую премию 1955 г. [5Ь]. Однако уже п следующие двадцать лет синтезы полипептидов подобной сложности превратились в рутину, так что в настоящее время синтез полипептидов, состоящих из 100 и более аминокислотных остатков, уже не рассматривается как непреодолимо трудная задача. Что вызвало столь драматические изменения в области синтеза полипетидов [c.300]

Так или иначе, заслуживает уважения воображение ученых, породившее эти замечательные структуры. Но как их синтезировать Задача представляется устрашающей, особенно потому, что существующий развитый арсенал синтетических методов, превосходно приспособленных для решения задачи создания и расщепления ковалентных связей в структурах почти любой сложности, оказывается бесполезным для сборки молекул того типа, которые представлены на схеме 4.33. Здесь стратегическое существо задачи состоит не в том, чтобы тем или иным способом построить фрагменты, составляющие целевую молекулу, а в том, чтобы заставить их образовать подобные геометрические (или, как их часто, но терминологически некорректно называют, топологические ) связи друг с другом в случае систем типа А и В, или замкнуться в цикл, предварительно завязавшись узлом, в случае типа С, Первоначальные попытки синтезов в этой о иасти основывались на достаточно очевидных и прямолинейных стохастических соображениях. Первые успешные синтезы 34,34-катенана (102) (18е] и ротаксана (103) [18f , [c.420]

Кроме того, отметим, что предлагаемая методика синтеза ТС не ограничивает размерность ИЗС. Более того, при решении ИЗС методика увеличивает размерность задачи в поисках оптимальной структуры ИС и из структур, полученных после решения задачи синтеза с увеличенной размерностью, выбирает оптимальную ресурсо-сберегаюаогю ТС. Однако, это не значит, что оптимальная структура ТС обязательно находится в области структур, полученных после увеличения размерности задачи. Это зависит от сложности представленных исходных зданных как по величинам и, [c.51]

Мы рассмотрели — крайне схематически — основные задачи синтеза в ряду углеводов и лишь упомянули принципы, лежащие в основе современных решений этих задач. Сколько-нибудь подробное изложение вопроса не может быть выполнено в рамках настоящего издания — ему должна быть посвящена отдельная книга. Ядесь мы можем лишь подчеркнуть, что синтез в углеводах составляет сейчас мощную высокоразвитую ветвь органической химии. Перестали быть проблемой синтезы моносахари/ ов, в госледние годы успешно выполнены синтезы ряда сложных олигосахаридов, становится реальностью синтез некоторых полисахаридов. Эта область сейчас постепенно приближается к такому состоянию, когда многообразие и богатство ее теоретического и методического арсенала будут соответствовать сложности объекта исследования. [c.133]

Концептуально сходный подход, основанный, однако, на другом типе связывания, был успешно применен в синтезе некоторых макроциклических алкалоидов, как это показано на схеме 2.116. Лактам 319, содержащий 13-членный цикл, является основным структурным фрагментом алкалоида целасинина. В исследованиях Ямамото с сотр. [ЗОн] в качестве наиболее естественного предшественника для синтеза 319 был избран триамин 320, поскольку синтез последнего был легко осуществим, а его превращение в 319 требовало всего лишь внутримолекулярного образования амидной связи. Однако сложность задачи состояла в том, что требовалось обеспе- [c.224]

В конце глав, где описаны методы синтеза определенного класса гетероциклов, имеются упражнения, которые разделены по степени своей сложности вначале приведены упражнения для самоконтроля, ориентированные на уже подготовленного благодаря предыдущему изложению читателя далее — упражнения повьш1енной сложности, в основу которых положены примеры из оригинальной литературы (на эти задачи в конце книги есть ответы). [c.6]

Именно в таком духе представляется идеальный органический синтез, и к этому ведут современные тенденции его развития. В идеале, химик-синтетик должен располагать широким набором ( библиотекой , как это сейчас обычно называют) выпускаемых промьшмершостью стандартных молекулярных блоков — заготовок, соединяемых с помошью стандартизованных технических приемов, и синтетических методов, позволяющих встроить в собираемую структуру любой требуемый фрагмент. Вот тогда-то синтетик будет освобожден от решения подчас сугубо техниических задач и сможет сосредоточиться на истинно творческой деятельности разработке оптимальной стратегии и тактики синтеза органических соединений любой сложности. К сожалеьшю, до такого идеального состояния органическому синтезу пока еще далеко. Однако уже сейчас можно говорить о создании общей концепции, позволяющей [c.195]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология