Химическая кибернетика

Химическая кибернетика
КИБЕРНЕТИКА в химической технологии (от греч. kybernetike - искусство управления), раздел науки о связях процессов и явлений в химико-технол. системах и управлении ими. Предмет исследования - хим. объекты и их совокупности, хим. произ-ва, стратегия изучения - системный анализ, научный метод мат. моделирование, ср-ва реализации ЭВМ.
Кибернетика позволяет получать конкретные количеств, результаты, анализировать и синтезировать (разрабатывать) химико-технологические системы (ХТС) с заданными св-вами, прогнозировать их оптим. функционирование и создавать алгоритмы управления процессами.
ХТС включает: собственно хим. процессы, аппарат или группу аппаратов для проведения этих процессов, ср-ва контроля и управления процессами и связи между ними. Совокупность этих элементов и связи между ними образуют структуру ХТС. Функционирование ее может оцениваться совокупностью показателей (количественных, качественных, материальных, энергетических, экономических, экологических и т.д.), каждый из к-рых существенно зависит от организации данной ХТС, состава входящих в нее процессов, технол. совершенства отдельных стадий и др.

Химико-технологическая система
хими­ко-технологическая система (ХТС) - совокупность аппаратов, связан­ных между собой потоками и функционирующих как единое целое. В каждом аппарате или элементе по терминологии теории систем, происхо­дит преобразование потока (смешение) разделение, измельчение, нагрев, преобразование энергии, сжатие, расширение, химическое превращение, испарение и т.д.). Потоки, или связи по терминологии систем, обеспе­чивают передачу вещества или энергии между аппаратами (элементами системы) и могут быть материальными, тепловыми, энергетическими.

Методы изучения систем включают эвристические или неформализованные методы и формализованные или строгие математические приемы, машинные алгоритмы расчета, анализа и построения схем , совокупность приемов , вырабатываемых в практической работе исследований , инженеров.
Функционирование ХТС характеризуют состояние
ХТС т.е. показателями всех потоков и аппаратов .
Показатели потоков называют параметрами
которые разделяются на параметры
состояния и параметры свойств.
К первым относятся расход и концентрация
компонентов в потоке, температура, давление и
др., ко вторым – теплоемкость, вязкость, плотность.
Химико-технологические системы

Программы для моделирования химико-технологических систем
Aspen Hysys
https://www.youtube.com/watch?v=q0D2zbmPry4
ChemCAD
https://www.youtube.com/watch?v=ge-2dEwqF28

Хемоинформатика
Хемоинформатика это научная дисциплина, возникшая за последние 40 лет в пограничной области между химией и вычислительной математикой. Было осознано, что во многих областях химии огромный объем информации, накопленный в ходе химических исследований, может быть обработан и проанализирован только с помощью компьютеров. Более того, многие из проблем в химии настолько сложны, что для их решения требуются новые подходы, основанные на применении методов информатики. Исходя из этого, были разработаны методы для построения баз данных по химическим соединениям и реакциям, для прогнозирования физических, химических и биологических свойств соединений и материалов, для поиска новых лекарственных препаратов, анализа спектральной информации, для предсказания хода химических реакций и планирования органического синтеза.

Л 1. Поиск информации
Освоение основ поиска научной информации
Выработка навыков обращения с программами анализа научной численной информации

Поисковые системы и базы данных
Информационно-поисковая система: компьютерная система, выполняющая функции хранения больших объемов информации; быстрого поиска требуемой информации; изменения хранимой информации; вывода информации в удобном виде.
База данных: организованная в соответствии с определенными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, относящихся к некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационных потребностей пользователей.

Базы данных:
Библиографические базы - содержат извлеченную из публикаций (статей, патентов и др.) информацию об их заглавиях, авторах, источниках, а также рефераты
Полнотекстовые базы - содержат полные тексты публикаций, (статьи и патенты)
Базы данных, содержащие химические структуры и химические реакции (поиск интересующих веществ по структурной формуле )
Фактографические базы - содержат числовую информацию; по свойствам веществ (термодинамическим, спектральным и т.д.), данные о поставщиках и ценах на реактивы (поиск веществ по молекулярным формулам, тривиальным, торговым и химическим названиям)

Доступные поисково-информационные системы и базы данных
Доступ по подписке
Sci Finder (ресурс CAS) https://scifinder.cas.org
Scopus http://scopus.com
Web of knowledge
http://apps.webofknowledge.com
Общедоступные сервисы
Chemspider (структурная б/д) http://chemspider.com
поисковая система Scirus http://scirus.com
поискоавая система
Google Академия авпhttp://sholar.google.ru

ISI Web of knowledge - общенаучная ИПС для поиска рефератов и библиографии: http://apps.webofknowledge.com

Scopus- общенаучная ИПС для поиска рефератов и библиографии: http://scopus.com

Science Direct - ИПС с полнотекстовыми б/д

ИПС для химиков: SciFinder
https://scifinder.cas.org

Пример поиска информации
в программе ChemSpider
Поиск по номенклатуре или
тривиальному названию
Поиск по структурной формуле
Поиск по химическому составу
Результаты поиска

PubChem — база данных химических соединений и смесей, являющаяся общественным достоянием. Обслуживается Национальным центром биотехнологической информации США (NCBI), подразделением Национальной медицинской библиотеки США, которая в свою очередь является подразделением Национальных Институтов Здоровья США (NIH). Более 80 различных баз данных вносят свой вклад в рост базы данных PubChem[1]. База данных PubChem существует с 2004 года.[2]
Ссылка для выполнения задания https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/#draw=true

Mendeley — бесплатная программа для управления библиографической информацией, позволяющая хранить и просматривать исследовательские работы в формате PDF, а также имеющая подключение к международной социальной сети учёных. Для получения доступа к использованию программы, требуется учётная запись на сайте социальной сети. Базовый пакет Mendeley распространяется как freeware, однако существуют платные версии с увеличенными квотами на хранение материалов и создание групп.

Sci-Hub — интернет-ресурс, предоставляющий доступ к более чем 76,46 миллиона научных статей и других трудов[2][3]. Первый известный веб-сайт, предоставляющий автоматический и бесплатный доступ к полным текстам научных работ для всех желающих.
https://sci-hub.do/

Требования к отчету
≥ 2 стр. А4 (1.5 интервал, 12 TNR)
3-4 ccылок на найденные в ИПС статьи в списке литературы
Титульные лист, оформление по ГОСТ
Возникающие вопросы и готовые задания высылать
по адресу:
[email protected]

1
2
3
4
5

6
7
8
9
10
11

12
13
14
15

16
17
18
19
20
21

22
23
24
25
26
27
28

Рекомендации по поиску информации
При составлении поискового запроса ознакомиться с содержанием нескольких
статей по выбранной тематике, выбрать характерные термины, и использовать их в запросе.
Запрос должен содержать как можно меньше терминов, широких по
смыслу. Такие термины увеличивают список результатов поиска и
существенно затрудняют сортировку по релевантности.
Лучше использовать ступенчатый алгоритм поиска: сначала провести поиск в поле названий статей (Title). Если нужная информация не найдена – в поле
анализируемых полей добавить рефераты (Title, Abstract). Если же и в
этом случае результаты запросов не удовлетворяют пользователя,
стоит провести поиск в полных текстах статей (Full‐text).
Получив излишне длинный список результатов поиска, не надо сразу
менять запрос; стоит бегло посмотреть результаты в начале списка –
может быть, там имеется нужная информация,