Компьютеры химическом эксперименте

За последние 20 лет в использовании компьютеров в химическом эксперименте также пройдены три важных этах а. Первый этап — это компьютеризация. Совершенствование как самих ЭВМ, так и программного обеспечения на этом этапе необычайно расширило возможности накопления данных в ходе измерения. Второй этап — это автоматизация. Непрерывный контроль и поддержание необходимых значений наиболее важных параметров в ходе эксперимента расширили возможности управления процессами. И наконец, этап технологии знаний открыл новую эру в применении компьютеров, когда они начинают решать задачи высокого уровня, возникающие при анализе и интерпретации накопленной информации. [c.212]

Определим понятие системы более четко. В наиболее широком смысле суть его можно выразить следующим образом. Система— это набор взаимосвязанных тем или иным способом объектов, характеризуемых определенными свойствами [2]. Химия — это наука о веществах объекты) и законах, которым подчиняются их превращения (взаимоотношения объектов). Однако в настоящее время список изучаемых химией систем значительно расширился. Большое внимание уделяется изучению биохимических процессов и механизмов их протекания, а также путей воздействия отдельных элементов и их соединений на организм человека и других живых существ. (Так что состоянием роз в плохо удобренном саду ограничиваться не приходится.) После того как химик пришел к выводу, что данная система подлежит изучению, он должен решить, какой из методов позволит ответить на поставленные вопросы и зафиксировать полученные результаты. Чаще всего осуществить задуманное удается при помощи контролируемого эксперимента с испытанными уже методиками измерений — на этом-то по сути дела и основан интерес ученых к аналитической химии. Несмотря на преклонный возраст химии, только в относительно недавнее время аналитическая химия приобрела черты точной высокоразвитой науки (ведь менее чем 100 лет назад недостаточная точность химического анализа была причиной громкого скандала [3]). По мере совершенствования измерительной техники значительно расширяется круг объектов, доступных для анализа. Так, быстрое развитие электроники привело к созданию современных приборов и разработке принципиально новых аналитических методик. Особенно нагляден взрывной характер эволюции электронных цифровых компьютеров, приведший к созданию и интегральных схем микроскопических размеров, и сверхбольших компьютеров. Благодаря этим и другим достижениям в разработке приборов и методик ученый-аналитик сегодня обладает значительно более мощными средствами наблюдения, чем его коллега 100 лет назад. [c.12]

Когда исследователь приступает к новой работе, ему важно знать, проводилась ли подобная работа ранее или проводится она в настоящее время какой-либо другой лабораторией или научно-исследовательской группой, В связи с большим объемом химической литературы научному работнику часто приходится обращаться к помощи компьютеров, которые облегчают ему поиск доступной информации. После заверщения литературного поиска исследователь может приступать к проведению экспериментов, часто тоже с помощью компьютера, который, кроме того, запоминает и хранит результаты экспериментов. Компьютер может быть также использован для интерпретации результатов и для подготовки статей (или отчетов) к публикации. Эти публикации реферируются, вносятся в указатели и затем поступают в другую компьютерную систему, так что результаты работы могут стать доступными для других лиц посредством машинного поиска и распространения информации. Таким образом здесь выполняются условия циклической модели Кинга, которая была описана в самом начале этой главы. По мере того как сети ЭВМ становятся все более дешевыми, доступными и удобными, все шире применяются международные базы данных. Сети ЭВМ должны также обеспечить более удобное и легкое распространение научной и технической информации посредством электронного журнала и компьютерных конференций , которые рассмотрены в следующей главе. [c.463]

Из восьми глав три (главы 4, 5 и 6) касаются обработки типичных количественных данных. Они написаны так, чтобы быть доступными любому химику, желающему понять, каким образом компьютер стал фундаментальным инструментом в области кристаллографии, кинетики и планирования эксперимента. Химики часто жалуются на то, что они просто тонут в потоке информации со всех сторон и оказываются не в состоянии следить за новостями как в общих, так и в специальных областях химии. Три главы, из которых одна посвящена обработке химической информации (глава 8), а две другие обсуждают специальные вопросы банка спектрометрических данных (глава 7) и синтеза в органической химии (глава 1), порадуют читателя, интересующегося этими областями знания. ЭВМ может помочь не утонуть в море новой химической информации не только благодаря эффективной организации этой информации, но также и благодаря ее пред-8 [c.8]

Распространение микрокомпьютеров способствовало расширению использования ЭВМ в сфере обучения, начиная от отдельных проектов, в которых исследователи испытывали технические возможности машин и изучали реакцию студентов, до подобной волне прилива активной деятельности, проверяющей способность обучающих реагировать на перемены. Особую роль в этих происшедших переменах сыграло химическое образование. Химия как учебная дисциплина вполне подходит для эффективного применения компьютеров в системе обучения. Лабораторный практикум, являющийся неотъемлемой частью химического курса обучения, по своей сути близок к целям и содержанию работы обучающих модулей, позволяющих студенту усваивать теорию через моделирование эксперимента. В обоих случаях сама методика обучения является частью введения в предмет. Кроме того, часто преподаватели химии широко применяют компьютеры для исследовательской работы. Для этих преподавателей использование компьютеров в процессе обучения является просто еще одной сферой их применения, методика которого уже хорошо знакома. [c.84]

Встречаются и более сложные условия проведения эксперимента. Во-первых, часто химические процессы протекают быстро. Во-вторых, обработку экспериментальных данных требуется проводить в темпе проведения опытов. Наконец, необходимо автоматически управлять ходом эксперимента. Для решения этих задач требуется автоматизированная система, управляемая компьютером. [c.66]

Предъявление заданий должно предусматривать конечные результаты деятельности. Фиксация задания осуществляется в речевой форме (устной или письменной). Учитель должен не только оперативно составлять задания, но и своевременно предъявлять их учащимся. Анализ развития учебной техники позволяет утверждать, что контрольно-обучающие комплексы будут развиваться до уровня интеллектуальных терминалов автоматизированных обучающих систем, сконструированных на базе микроЭВМ. В недалеком будущем ожидается применение в автоматизированных обучающих системах перспективных информационных средств ввода — вывода звуко-зрительной информации, использование адаптивных программ на основе моделей обучаемого и т. д. Это позволит соединить компьютерную технику с эфирным телевидением и тем самым щире использовать их интегральные возможности. Широкое распространение электронной техники, в особенности массовый выпуск персональных компьютеров на основе их соединения со звукосинтезирующей аппаратурой, электронизация учебного химического эксперимента уже в ближайшее время сделают более творческим труд учителя в процессе реализации его педагогических и общетрудовых функций. [c.37]

В методическом руководстве дань рекомевдацнн по выполнению научно-исследвательскнх дипломных и курсовых работ и проектов по компьютерам в химии и химической технологии. Особое внимание уделяется таким основным этапам проектирования, как литературный обзор, машинному эксперименту и обработке экспериментальных даниьп.Методнческое руководство предназначено для студентов и преподавателей технологических специальностей Вуза. [c.4]

В щюцессе выполнения дипломной работы Шайя аметовой А.Г. были освоены экспериментальные методы химической кинетики в жидких ередах етоды равновесной термодинамики и методы множественного регрессионного анализа, которые рационально были использованы для метрологической аттестации эксперимента. На всех этапах работы использованы персональные компьютеры. [c.25]

Современные ИК-спектрометры, предназначенные для исследовательских работ, оснащены компьютерами, которые позволяют проводить программирование эксперимента, сбор данных и их обработку. Сильнее всего влияние компьютеров сказалось на интерферометрах с фурье-преобразованием. Совершенствование алгоритма (программы) фурье-преобразования и снижение цен на компьютеры превратили интерферометр из чисто исследовательского трудного прибора в рабочую лошадку с прекрасным характером, пригодную для повседневных исследований. Компьютер дает замечательную возможность легко и с высокой точностью вычитать один спектр из другого и таким способом выявлять небольшие различия между ними. В результате вычитания получается разностный спектр. Одна из наиболее важных областей применения таких спектров — это изучение ИК-спектров биологических обьектов, для которых изменения в спектре, обусловленные химическими изменениями, связанными с определенной биологической функцией, часто полностью маскируются вследствие наложения очень интенсивного ИК-спектра неактивного субстрата, в среде которого находится изучаемый объект. Работа с данными в цифровой форме позволяет с высокой точностью вычесть из суммарного спектра спектр неактивного субстрата. Таким образом этот наложенный спектр как бы исчезает, и интересующие нас спектральные изменения легко обнаруживаются. [c.246]

Эксперимент всегда служил основой научных достижений в области химии и химической технологии. Идет время, усложняются эксперименты, возрастает объем информации, который получается в результате их проведения. Исследователям все труднее становится анализировать данные в ходе эксперимента и управлять сложными экспериментальными установками. Эти обстоятельства обусловили необходимость создания автоматизированных систем научных исследований (АСНИ). В основе работы каждой такой системы лежит применение ЭВМ, однако принципы использования компьютера могут быть различными. [c.66]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология