ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Иерархическая структура задач аналитической химии Н Формирование гипотез. Развитие частичного решения из "Формирование гипотез в аналитической химии с помощью ЭВМ" Проанализируем экономическую целесообразность использования потенциальной автоматической системы — назовем ее Аналитик — и сравним ее с деятельностью химика-аналитика. [c.7] Ми на изготовление устройств сбора информации (Рг), устройств логической обработки информации (-Рг), устройств диалога человек — автомат Рз)- Сюда же входят затраты на эксплуатацию этих элементов 51Т, 52Т, 5зт (где т — время). [c.8] Из полученного соотношения следует, что с понижением затрат на эксплуатацию автомата (увеличение его надежности и экономичности) его можно будет применять в более вариативных средах, например путем включения в его сферу деятельности новых аналитических качеств. [c.8] В разделе 3 будет показано, как с помощью автоматического построения гипотетических брутто-формул можно оценить минимальный объем информации, необходимой для получения гарантированного ответа. Экономическая эффективность описываемого здесь алгоритма будет определяться стоимостью проведения обычных в этих случаях анализов, которые доставляют уже избыточную информацию. Если в общем виде автоматическую систему анализа описать соотношением У— = Х, Х2,. .., Хп), где У — ответ на поставленную перед аналитиками задачу, а Х, при =1, 2,. .., п — множество параметров, влияющих на этот ответ, то, исследуя стоимость получения значений этих параметров и их вклад в формирование ответа, можно всегда найти оптимальное, с точки зрения экономической эффективности, решение. Естественно, что такие решения ввиду чрезвычайно большого объема необходимых вычислений могут осуществляться только с помощью ЭВМ. [c.9] Общий экономический эффект от внедрения автоматизированных систем химического анализа является суммой прямого и косвенного эффекта, причем значительный размер общего положительного экономического эффекта может быть достигнут и при отрицательном прямом эффекте. Например, прямые затраты на содержание автоматизированной аналитической системы и контактирующих с ней высококвалифицированных специалистов могут быть выше, чем затраты традиционной лаборатории химического анализа. [c.9] На уровне разработок методов преимущество автоматических и полуавтоматических систем (кроме уже отмеченных различий в емкости и скорости переработки информации) заключается в том, что опытный аналитик зачастую пользуется интуитивными, неформализованными приемами в своей работе. Накопленный такими специалистами опыт с трудом обобщается и длительное время прививается небольшой плеяде учеников. Использование же информационных банков и информационнопоисковых систем и обучающихся программ позволяет легко передавать огромные массивы информации и алгоритмы их переработки от одной ЭВМ к другой и хранить их в памяти неограниченно долгое время. [c.10] Совершенно очевидна роль автоматов на уровне отбора проб и выполнения анализов в среде с повышенной вредностью для здоровья человека. [c.10] Рассматривая социальную значимость создаваемой системы Аналитик , следует отметить, что в настоящее время химик-аналитик является в большей или в меньшей степени роботом, своего рода выносным вспомогательным органом в тесном профессиональном содружестве химиков. Например, Готтшальк [6] отмечает невысокий престиж профессии химика-аналитика в ФРГ и связанный с этим малый приток сил в эту область химии. Диспропорция в котировании деятельностей хими-ка-технолога и синтетика по сравнению с аналитиком явно не соответствует той роли глаз и ушей , которую выполняет последний. [c.10] Как и в автоматизированных системах управления производственными процессами, автоматизация аналитической деятельности должна вызвать глубокую перестройку процессов документирования, перевод всей информации в доступную для машинного использования форму (перфокарты и магнитные ленты), рационализацию обработки информационных потоков. Предварительно необходимо провести алгоритмизацию существеннейших процессов аналитической деятельности. Как будет показано ниже, уже сегодня имеется набор программ, пользуясь которыми химик-аналитик значительно ускоряет процесс формирования гипотез при анализе веществ и поднимает его на новую качественную ступень. Здесь налицо промежуточный этап создания автоматизированной системы, призванной помогать принимать решения химикам-аналитикам, на котором сохраняется еще большой удельный вес сведений, исходящих от специалиста. [c.11] Что здесь лежит (качественный анализ). [c.12] Сколько лежит (количественный анализ). [c.12] Как лежит (структурный анализ). [c.12] Обычно считают, что для выяснения каждого следующего вопроса необходимо решить предыдущий. Однако это далеко не всегда так. Именно на стадии оценки поставленной задачи требуется выяснить конкретную взаимосвязь этих вопросов. На этой же стадии формируются критерии, которым должно удовлетворять окончательное решение — экспрессность анализа, точность его, объем поставленной анализом информации и т. д. [c.12] Необходимость блока разработки альтернативных способов решения поставленной аналитической задачи определяется тем, что в решении любого вопроса всегда существует две или более альтернативы, в противном случае нет надобности обращения к специалистам по аналитической химии. Последний вариант реализуется в случае механического применения готовых, хорошо апробированных методик, например, в серийных анализах готовой продукции. Если не принимать во внимание стоимости разработки большого числа альтернативных способов решения аналитической задачи и стоимости дальнейшей их оценки для принятия окончательного решения, то очевидно следующее заключение чем больше альтернативных способов, тем больше вероятность выбора в дальнейшем наиболее подходящего из них. [c.12] Рассмотренные выше операции аналитической деятельности являются наименее изученными с точки зрения их формализации, программирования и автоматизации. Между тем из приведенного анализа следует, что именно на этих стадиях аналитик вырабатывает оптимальную стратегию выделения и использования релевантной аналитической информации о состояниях и процессах в вещественных системах. В монографии С. Янга [7, с. 240] рекомендуются следующие методы, применяемые для поиска и отбора наилучших решений в различных ситуациях корреляционный анализ, регрессионный анализ, факторный анализ, эвристические методы, методы теории информации, динамическое и линейное программирование, методы теории выборочного метода. [c.13] Следующая операция — осуществление принятого решения — реализуется традиционными химически ориентированными способами, методы ее являются лишь тактическими вспомогательными средствами для достижения цели и поэтому она не представляет собой всей деятельности аналитика. К этим методам можно отнести весь арсенал широко известных средств классического химического и современного физико-химического и физического анализов. [c.13] Последним в обсуждаемой последовательности операций стоит сопоставление результатов эксперимента с заранее построенным акцептором этих результатов — рабочей гипотезой. Результатом такого сопоставления является или принятие выбранного способа анализа как пригодного, или коррекция рабочей гипотезы и новая проверка ее. [c.13] Проанализированная последовательность аналитических операций в целом укладывается в известные десять функций любого процесса решения проблем, исследованных С. Янгом [7, с. 60] определение целей, выявление проблем, поиск решения, оценка альтернатив и выбор наилучшего решения, согласование решений, утверждение решений, реализация решений, управление применением решения, проверка эффективности решения. [c.14] Для того чтобы из представленной на схеме 1 последовательности аналитических операций построить целостную концептуальную (состоящую из идей) систему химического анализа, необходимо рассмотреть потоки информации, необходимые для обслуживания каждого уровня аналитической системы. Некоторое представление о связях между уровнями анализа, задачами и потребляемой информацией дает табл. 1. [c.14] Сообразно отмеченным уровням системы Аналитик должны синтезироваться специальные языки, описывающие работу отдельных блоков, осуществляющие связь между ними и позволяющие человеку вмешиваться в эти процессы. Проекты специальных языков должны основываться на общей теории языков (семиотике), состоящей из синтаксиса, семантики и прагматики. Строгое выполнение требований этих трех составляющих приводит к исчезновению неопределенности текста, т. е. [c.16] Вернуться к основной статье