高中化学反应虚拟仿真引擎研究
化学反应引擎论文 化学反应事实性知识库论文 规则库论文
论文详情
随着计算机的普及发展和教育理念的更新,传统化学实验室现场教学受到实验保障和器材维护、资金等因素的限制,开始出现瓶颈。为了更好的让学生学习理解化学实验,开始出现了基于多媒体和软件的化学虚拟仿真实验室。虚拟化学实验室突破了时间和空间的限制,通过虚拟现实场景来自己动手进行实践,加深学生对化学实验的了解,培养学生的创新意识与动手能力。就当前的发展来看,将专家系统、知识表示等方面的技术应用于虚拟仿真实验室中的核心功能组件已经成为热点问题。本文抽取化学虚拟仿真实验室中的化学反应引擎作为研究内容。专门就化学反应的相关事实性知识表示方法和相关规则性知识方法进行了研究,并构建了相应的知识库与规则库。本文通过分析国内外现存的、具有代表性的化学虚拟仿真实验室和论文,发现了化学虚拟仿真引擎一些目前存在的问题。为了解决高中化学虚拟仿真引擎存在的这些问题,提出了设计和实现一个通用的、智能的、可扩展的高中化学反应虚拟仿真引擎。该引擎以化学反应事实性知识库和规则库为核心,包括仪器操作、化学反应类别判定、化学反应过程模拟三个模块,仪器操作模块可以对仪器之间的连接关系进行判定,得到当前仪器组装后的关系链表,从而确定每个反应容器中的化学物质和条件状况;化学反应类别判定模块先检索化学反应方程库,若没有检索到,则可以通过判断反应物性质、匹配化学反应原理规则库判断是否可以发生反应,得到生成物和配平后的方程式;化学反应过程模拟模块对于反应发生过程中反应速度、物质的量、温度等变化给出了计算方法,并可以实现生成物存放位置判断、反应现象显示。最后,在对引擎模块研究的基础上,对引擎进行了实现,并进行了结果分析。
摘要 | 第4-5页 |
Abstract | 第5页 |
第一章 绪论 | 第8-14页 |
1.1 研究背景 | 第8-9页 |
1.2 研究现状与主要问题 | 第9-11页 |
1.2.1 国内外研究现状 | 第9-11页 |
1.2.2 存在的主要问题 | 第11页 |
1.3 研究定位与意义 | 第11-12页 |
1.3.1 研究定位 | 第11-12页 |
1.3.2 研究意义 | 第12页 |
1.4 研究目标、内容与方法 | 第12-13页 |
1.4.1 研究目标 | 第12页 |
1.4.2 研究内容 | 第12-13页 |
1.4.3 研究方法 | 第13页 |
1.5 小结 | 第13-14页 |
第二章 相关概念与理论基础 | 第14-21页 |
2.1 相关概念 | 第14-15页 |
2.1.1 化学反应虚拟仿真引擎 | 第14页 |
2.1.2 知识 | 第14-15页 |
2.2 知识的表示方法 | 第15-18页 |
2.2.1 产生式表示 | 第15-16页 |
2.2.2 面向对象表示方法 | 第16页 |
2.2.3 语义网络表示方法 | 第16-17页 |
2.2.4 框架表示法 | 第17-18页 |
2.3 专家系统 | 第18-20页 |
2.3.1 知识获取 | 第19-20页 |
2.3.2 知识库 | 第20页 |
2.3.3 推理机 | 第20页 |
2.4 小结 | 第20-21页 |
第三章 化学反应知识表示方法及知识库构建研究 | 第21-36页 |
3.1 化学反应事实性知识表示方法 | 第21-26页 |
3.1.1 化学物质知识表示方法 | 第22-24页 |
3.1.2 化学仪器知识表示方法 | 第24-25页 |
3.1.3 化学反应现象表示方法 | 第25-26页 |
3.2 化学反应事实性知识库构建 | 第26-28页 |
3.2.1 化学物质知识库 | 第26-27页 |
3.2.2 化学仪器库 | 第27-28页 |
3.2.3 化学反应现象库 | 第28页 |
3.3 化学反应规则性知识表示及库构建 | 第28-35页 |
3.3.1 化学反应方程式库构建 | 第29-30页 |
3.3.2 仪器操作规则库构建 | 第30-32页 |
3.3.3 化学反应原理库构建 | 第32-35页 |
3.4 小结 | 第35-36页 |
第四章 化学反应引擎构建研究 | 第36-50页 |
4.1 总体概述 | 第36-37页 |
4.2 仪器操作引擎模块研究 | 第37-39页 |
4.3 化学反应类别判定引擎模块研究 | 第39-43页 |
4.3.1 化学物质性质判断的推理算法 | 第40-41页 |
4.3.2 化学反应规则的推理算法 | 第41-42页 |
4.3.3 化学反应方程式配平算法 | 第42-43页 |
4.4 化学反应过程模拟引擎模块研究 | 第43-48页 |
4.4.1 反应速度、物质量及温度变化计算 | 第43-45页 |
4.4.2 生成物存放位置的计算 | 第45-47页 |
4.4.3 化学反应现象显示计算 | 第47-48页 |
4.5 复杂情况处理 | 第48-49页 |
4.6 小结 | 第49-50页 |
第五章 化学反应引擎的实现 | 第50-55页 |
5.1 实现环境与关键技术 | 第50-51页 |
5.1.1 实现环境 | 第50页 |
5.1.2 关键技术 | 第50-51页 |
5.2 实现案例与评价 | 第51-53页 |
5.3 实验结果对比分析 | 第53-54页 |
5.4 总结 | 第54-55页 |
第六章 总结与展望 | 第55-57页 |
6.1 总结 | 第55-56页 |
6.2 展望 | 第56-57页 |
参考文献 | 第57-61页 |
致谢 | 第61页 |
论文购买
论文编号
ABS4213493,这篇论文共61页
会员购买按0.30元/页下载,共需支付
18.3。
不是会员,
注册会员!
会员更优惠
充值送钱!
直接购买按0.5元/页下载,共需要支付
30.5。
只需这篇论文,无需注册!
直接网上支付,方便快捷!
相关论文