Sử học ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA KHOA HỌC MÁY TÍNH TIẾU LUẬN MƠN HỌC BIỂU DIỄN TRI THỨC VÀ SUY LUẬN: SỬ DỤNG MẠNG TÍNH TỐN ĐỂ GIẢI TAM GIÁC VÀ HÓA HỌC Giảng viên hướng dẫn: PGS TS ĐỖ VĂN NHƠN Học viên thực hiện: LÊ DUY ĐẮC NHÂN TP Hồ Chí Minh, 03/2014 LỜI CẢM ƠN Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Đỗ Văn Nhơn, trưởng khoa Khoa Học Máy Tính, trường Đại học Cơng Nghệ Thơng Tin, ĐHQG TP.HCM tận tình hướng dẫn, cung cấp kiến thức, truyền đạt kinh nghiệm q báu giúp em hồn thành tốt tiểu luận Xin cám ơn cha, mẹ, anh, chị em gia đình hỗ trợ, lo lắng động viên Đồng thời, xin cám ơn tất bạn ủng hộ, giúp đỡ chúng tơi q trình thực tiểu luận Dù có nhiều cố gắng chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đóng góp ý kiến Thầy giáo, Cô giáo bạn để đề tài hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, tháng 03 năm 2014 Học viên Mục Lục GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học A u Cầu: Cho người sử dụng nhập vào toán tam giác hóa học theo quy cách qui định Máy đưa lời giải cho tốn (nếu tốn có lời giải) Trong trường hợp tốn khơng giải chương trình thông báo để ta cho thêm kiện điều chỉnh lại toán Chúng ta xét tam giác bao gồm 22 yếu tố: − a, b, c : cạnh tam giác (Hình 1) − α, β, γ : góc đối diện với cạnh tương ứng tam giác (Hình 1) − ha, hb, hc : đường cao tương ứng với cạnh tam giác (Hình 2a) − ma, mb, mc : đường trung tuyến tương ứng với cạnh tam giác (Hình 2b) − pa, pb, pc : đường phân giác tương ứng với cạnh tam giác − S : diện tích tam giác − p : nửa chu vi tam giác − R : bán kính đường trịn ngoại tiếp tam giác − r : bán kính đường trịn nội tiếp tam giác − ra, rb, rc : bán kính đường trịn bàng tiếp tam giác Hình Hình Giữa yếu tố tam giác có quan hệ cho phép ta tính yếu tố cần thiết tam giác từ giả thiết biết số yếu tố tam giác Nhờ vào lý thuyết mạng tính tốn ta cài đặt chương trình để giải tam giác Chúng ta biết hóa học, việc xem xét phản ứng hóa học vấn đề quan trọng Về mặt tri thức người ta biết nhiều chất phản ứng hóa học chuyển hóa từ số chất nầy thành chất khác Tạm thời bỏ qua số GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học điều kiện phản ứng, ta xem tri thức mạng tính toán mà phản ứng quan hệ mạng Ví dụ phản ứng điều chế Clo từ axít Clohidric đioxit mangan : MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2↑ + H2O Phản ứng xem quan hệ cho có chất Cl 2, MnCl2, H2O từ chất MnO2, HCl Trong báo cáo dùng mạng tính tốn để giải tốn sau hóa học: Cho số chất, hỏi có điều chế vài chất khơng? Tìm phương trình phản ứng để biểu diễn dãy biến hóa, chẳng hạn dãy: Zn → ZnO → ZnSO4 S → SO2 → SO3 → H2SO4 B Nội Dung: I Lý Thuyết: Mạng Tính Tốn: Mạng tính tốn dạng biểu diễn tri thức dùng biểu diễn tri thức vấn đề tính tốn áp dụng cách có hiệu để giải số dạng tốn Mỗi mạng tính toán mạng ngữ nghĩa chứa biến quan hệ cài đặt sử dụng cho việc tính tốn Chúng ta xét mạng tính tốn gồm tập hợp biến với tập quan hệ (chẳng hạn công thức) tính tốn biến Trong ứng dụng cụ thể biến giá trị thường gắn liền với khái niệm cụ thể vật, quan hệ thể tri thức vật 1.1 Các quan hệ: Cho M = {x1,x2, ,xm} tập hợp biến lấy giá trị miền xác định tương ứng D1,D2, ,Dm Đối với quan hệ R ⊆ D1xD2x xDm tập hợp D1,D2, ,Dm ta nói quan hệ nầy liên kết biến x 1,x2, ,xm, ký hiệu R(x 1,x2, ,xm) hay vắn tắt R(x) (ký hiệu x dùng để biến < x 1,x2, ,xm >) Ta thấy quan hệ R(x) biểu diễn ánh xạ fR,u,v với u ∪ v = x, ta viết : fR,u,v : u → v, hay vắn tắt f : u → v Đối với quan hệ dùng cho việc tính tốn, cách ký hiệu bao hàm ý nghĩa hàm: ta tính giá trị biến thuộc v biết giá trị biến thuộc u Trong phần sau ta xét quan hệ xác định hàm có dạng f : u → v, u ∩ v = ∅ (tập rỗng) Đặc biệt quan hệ đối xứng có hạng (rank) số nguyên dương k Đó quan hệ mà ta tính k biến từ m-k biến (ở x gồm m biến < x1,x2, ,xm >) Ngoài ra, trường hợp cần nói rõ ta viết u(f) thay cho u, GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học v(f) thay cho v Đối với quan hệ khơng phải đối xứng có hạng k, khơng làm tính tổng qt, ta giả sử quan hệ xác định hàm f với tập biến vào u(f) tập biến v(f); ta gọi loại quan hệ nầy quan hệ không đối xứng xác định hàm, hay gọi vắn tắt quan hệ không đối xứng ví dụ: quan hệ f góc A, B, C tam giác ABC cho hệ thức: A+B+C = 180 (đơn vị: độ) 1.2 Mạng tính tốn kí hiệu: Như nói trên, ta xem xét mạng tính tốn bao gồm tập hợp biến M tập hợp quan hệ (tính tốn) F biến Trong trường hợp tổng quát viết: M = {x1,x2, ,xn}, F = {f1,f2, ,fm} Đối với f ∈ F, ta ký hiệu M(f) tập biến có liên hệ quan hệ f Dĩ nhiên M(f) tập M: M(f) ⊆ M Nếu viết f dạng: f : u(f) → v(f) ta có M(f) = u(f) ∪ v(f) 1.3 Bài tốn mạng tính tốn: Cho mạng tính tốn (M,F), M tập biến F tập quan hệ Giả sử có tập biến A ⊆ M xác định B tập biến M Các vấn đề đặt là: Có thể xác định tập B từ tập A nhờ quan hệ F hay khơng? Nói cách khác, ta tính giá trị biến thuộc B với giả thiết biết giá trị biến thuộc A hay khơng? − Nếu xác định B từ A q trình tính tốn giá trị biến thuộc B nào? − − Trong trường hợp xác định B, cần cho thêm điều kiện để xác định B Bài toán xác định B từ A mạng tính tốn (M,F) viết dạng: A → B, A gọi giả thiết, B gọi mục tiêu tính tốn toán GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học Định nghĩa 2.1: Bài toán A → B gọi giải tính tốn giá trị biến thuộc B xuất phát từ giả thiết A Ta nói dãy quan hệ {f1, f2, , fk} ⊆ F lời giải toán A → B ta áp dụng quan hệ f i (i=1, ,k) xuất phát từ giả thiết A tính biến thuộc B Lời giải {f1, f2, , fk} gọi lời giải tốt bỏ bớt số bước tính tốn q trình giải, tức khơng thể bỏ bớt số quan hệ lời giải Việc tìm lời giải cho tốn việc tìm dãy quan hệ để áp dụng suy B từ A Điều nầy có nghĩa tìm q trình tính tốn để giải toán Định nghĩa 2.2 : Cho D = {f1, f2, , fk} dãy quan hệ mạng tính tốn (M,F), A tập M Ta nói dãy quan hệ D áp dụng tập A ta áp dụng quan hệ f1, f2, , fk xuất phát từ giả thiết A Nhận xét : Trong định nghĩa trên, đặt : A0 = A, A1 = A0 ∪ M(f1), , Ak = Ak-1 ∪ M(fk), ký hiệu Ak D(A), ta có D lời giải toán A → D(A) Trong trường hợp D dãy quan hệ (không thiết áp dụng A), ta ký hiệu D(A) tập biến đạt áp dụng quan hệ dãy D (nếu được) Chúng ta nói D(A) mở rộng tập A nhờ áp dụng dãy quan hệ D Định nghĩa 2.3: Cho mạng tính tốn (M,F), A tập M Ta thấy có tập hợp B lớn ⊆ M cho toán A → B giải được, tập hợp B nầy gọi bao đóng A mơ hình (M,F) Một cách trực quan, nói bao đóng A mở rộng tối đa A mô hình (M,F) Ký hiệu bao đóng A A , có định lý sau đây: Định lý 2.1 Trên mạng tính tốn (M,F), tốn A → B giải B ⊆ A Từ định lý này, ta kiểm tra tính giải tốn A → B cách tính bao đóng tập A xét xem B có bao hàm A hay khơng Định lý 2.2 Cho mạng tính tốn (M,F), A, B hai tập M Ta có điều sau tương đương: (1) B ⊆ A (2) Có dãy quan hệ D = {f1, f2, , fk} ⊆ F thỏa điều kiện : (a) D áp A (b) D(A) ⊇ B GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học Chứng minh : Giả sử có (1), tức B ⊆ A Khi tốn A → B giải Do có dãy quan hệ {f1, f2, , fk} ⊆ F cho ta áp dụng quan hệ fi (i=1, ,k) xuất phát từ giả thiết A tính biến thuộc B Dễ dàng thấy dãy {f1, f2, , fk} nầy thỏa điều kiện (2) Đảo lại, giả sử có (2) Với điều kiện có (2) ta thấy {fi} lời giải vấn đề Ai-1 → Ai, với i = 1,2, , k Từ mệnh đề 3.2 suy toán A → Ak giải Do tốn A → B giải được, suy B ⊆ A theo định lý 3.1 Qua định lý trên, ta thấy việc xác định bao đóng tập biến mơ hình tính tốn cần thiết Dưới thuật tốn cho phép xác định bao đóng tập hợp A ⊆ M Trong thuật toán nầy thử áp dụng quan hệ f ∈ F để tìm dần biến thuộc M tính từ A; cuối bao đóng A Mệnh đề 1.1 : dãy quan hệ D lời giải toán A → B D áp dụng A D(A) ⊇ B Do mệnh đề trên, để tìm lời giải ta làm sau: Xuất phát từ giả thiết A, ta thử áp dụng quan hệ để mở rộng dần tập biến có giá trị xác định; trình nầy tạo lan truyền tính xác định tập biến đạt đến tập biến B Dưới thuật tốn tìm lời giải cho tốn A → B mạng tính tốn (M,F) Định lý 2.3 Cho D={f1, f2, , fm} lời giải toán A → B Ưng với i=1, ,m đặt Di = {f1, f2, , fi}, D0 = ∅ Ta xây dựng họ dãy S m, Sm-1, , S2, S1 dãy D sau : Sm = ∅ Dm-1 lời giải, Sm = {fm} Dm-1 không lời giải, Si = Di-1 ∪ Si+1 lời giải, Si+1 Si = {fi} ∪ Si+1 Di-1 ∪ Si+1 không lời giải, với i = m-1, m-2, , 2, Khi ta có : (1) Sm ⊆ Sm-1 ⊆ ⊆ S2 ⊆ S1 (2) Di-1 ∪ Si lời giải toán A → B với i=m, , 2, (3) Nếu S’i dãy thật Si Di-1 ∪ S’i lời giải toán A → B với i (4) S1 lời giải tốt toán A → B Bài toán giải tam giác: GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học Về mặt tính tốn, xem tam giác mạng tính tốn (hay đối tượng tính tốn) bao gồm biến ghi nhận giá trị yếu tố tam giác, quan hệ công thức thể mối liên hệ tính tốn yếu tố Tập biến tam giác gồm: − a, b, c : cạnh tam giác − α, β, γ : góc đối diện với cạnh tương ứng tam giác − ha, hb, hc : đường cao tương ứng với cạnh tam giác − ma, mb, mc : đường trung tuyến tương ứng với cạnh tam giác − pa, pb, pc : đường phân giác tương ứng với cạnh tam giác − S : diện tích tam giác − p : nửa chu vi tam giác − R : bán kính đường trịn ngoại tiếp tam giác − r : bán kính đường trịn nội tiếp tam giác − ra, rb, rc : bán kính đường tròn bàng tiếp tam giác Các hệ thức yếu tố tam giác: Liên hệ góc : f1 : α+β+γ = π (radian) Định lý cosin : f2 : a2 = b2 + c2 - 2.b.c.cosα f3 : b2 = a2 + c2 - 2.a.c.cosβ f4 : c2 = a2 + b2 - 2.a.b.cosγ Định lý Sin : f5 : a b = sinα sinβ f6 : c b = sinγ sinβ f7 : a c = sinα sinγ f8 : a = 2R sinα GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học f9 : b = 2R sinβ f10 : c = 2R sinγ Liên hệ nửa chu vi cạnh : f11 : 2.p = a + b + c Các cơng thức tính diện tích : f12 : S = a.ha/2 f13 : S = b.hb/2 f14 : S = c.hc/2 f15 : S = p.r f16 : S = p(p − a)(p − b)(p − c) f17 : S = b.c.sinα / f18 : S = c.a.sinβ / f19 : S = a.b.sinγ / Các cơng thức tính đường cao theo cạnh góc : f20 : = b.sinγ f21 : = c.sinβ f22 : hb = a.sinγ f23 : hb = c.sinα f24 : hc = a.sinβ f25 : hc = b.sinα Các cơng thức tính đường trung tuyến : f26 : 4.ma2 = 2.b2 + 2.c2 - a2 f27 : 4.mb2 = 2.a2 + 2.c2 - b2 f28 : 4.mc2 = 2.a2 + 2.b2 - c2 Các cơng thức tính đường phân giác : GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang 10 Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học ZnS → ZnO → ZnCl2 Ví dụ : Hồn thành phương trình phản ứng sau : Mg + H2SO4 → Fe(OH)3 + H2SO4 → K2CO3 + H2SO4 → Ba(NO3)2 + H2SO4 → Ví dụ : Viết phương trình phản ứng theo sơ đồ sau : FeS + ? → FeCl2 + ? CuSO4 + ? → ? + Na2SO4 Ví dụ : Từ muối NaCl nước (H2O) ta điều chế axit clohidric (HCl) NaOH không ? II Thiết kế cài đặt: Mơ hình tri thức cho tốn giải tam giác: 1.1 Mơ hình mạng tính tốn: Sau phân tích giả thiết, thuật giải tốn đưa đoạn mạch mơ hình mạng tính tốn (M, F) với: M: danh sách thuộc tính tam giác F: danh sách quan hệ thuộc tính M, quan hệ danh sách gồm: Chuỗi giải thích quan hệ (nghĩa đối xứng), (nghĩa không đối xứng) Tập hợp thuộc tính cần biết để suy thuộc tính cần tính công thức liên hệ hạng (rank) quan hệ Tập hợp thuộc tính suy quan hệ Công thức liên hệ thuộc tính Từ mơ hình mạng tính tốn (M, F) này, thuật giải tìm lời giải cho tốn A → B đưa lời giải tương ứng cho tốn, thiếu giả thiết thuật giải bổ sung giả thiết đưa giả thiết cần bổ sung 1.2 Lưu trữ tri thức tam giác máy tính: Tri thức tốn tam giác lưu thành file: TamGiac.txt GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang 17 Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học File TamGiac.txt (file đính kèm) diễn tả mối quan hệ thuộc tính tam giác có cấu trúc ghi mơ hình mạng tính tốn Mơ hình tri thức cho tốn hóa học: Tri thức tốn hóa học lưu thành file: HoaHoc.txt File HoaHoc.txt (file đính kèm) diễn tả mối quan hệ thuộc tính ngun tố có cấu trúc ghi mơ hình mạng tính tốn mục 2.1 Cài đặt kết thử nghiệm: Chương trình giải tam giác hóa học viết ngơn ngữ lập trình Maple, với đối số hàm file tri thức giả thiết, kết luận đề Những ví dụ sau minh họa cho chương trình giải số tập tam giác hóa học 3.1 Giải tam giác: Ví dụ : Trong tam giác ABC giả sử biết cạnh a=3, cạnh b=4, diện tích S=6 Hãy tính chu vi tam giác Như ta có : Giả thiết: {a=3, b=4, S=6} Tính biến: {p} Lời giải chương trình: > GT:={a=3, b=4, S=6}; KL:={p}; > sol:=FindSol("TamGiac.txt", GT, KL); > sol:=ReduceSol({a, b, S}, KL, sol); > L:=Solve(GT, sol); > InKetQua(sol, L, KL); Kết quả: p = Bài giải: Diện tích tam giác: S = a*b*sin(C)/2 => C = 1/2*Pi Định lý Cosin: c^2 = a^2 + b^2 - 2*a*b*cos(C) => c = GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang 18 Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học Chu vi tam giác: 2*p = a+b+c => p = Ví dụ : Trong tam giác ABC giả sử biết góc A, cạnh b, chu vi p Hãy tính diện tích tam giác đường cao Như ta có: Giả thiết: {A, b, p} Tính biến: {S, ha} Lời giải chương trình: > GT:={A, b, p};KL:={S, ha}; > FindSol2("TamGiac.txt", GT, KL); Khơng tìm lời giải cho toán Bạn cần phải bổ sung vào giả thiết: B , để tốn giải Bài giải sau bổ sung giả thiết Bài giải: Tổng góc tam giác 180 độ A+B+C = Pi Ta có: a*sin(B) = b*sin(A) Định lý Cosin: c^2 = a^2 + b^2 - 2*a*b*cos(C) Diện tích tam giác: S = sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c)) Đường cao cạnh a: = b*sin(C) Ví dụ : Trong tam giác ABC giả sử biết cạnh a, góc β, góc γ Hãy tính cạnh cịn lại (cạnh b cạnh c) đường cao Như ta có : Giả thiết: {a, β, γ} Tính biến: {b, c, ha} Áp dụng thuật tốn tìm lời giải ta có lời giải gồm bước tính tốn sau : Tính : α (áp dụng f1) Tính : b (áp dụng f5) Tính : c (áp dụng f6) Tính : (áp dụng f20) Lời giải chương trình: > GT:={a, B, C};KL:={b, c, ha}; GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang 19 Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học > sol:=FindSol("TamGiac.txt", GT, KL); > sol:=ReduceSol(GT, KL, sol); > InKetQua(sol, [], KL); Bài giải: Tổng góc tam giác 180 độ A+B+C = Pi Ta có: a*sin(B) = b*sin(A) Định lý Cosin: c^2 = a^2 + b^2 - 2*a*b*cos(C) Đường cao cạnh a: = b*sin(C) Ví dụ : Trong tam giác, giả sử biết cạnh b, cạnh c, góc α Hãy tính đường trung tuyến tam giác : ma, mb, mc Giả thiết: {b, c, α} Yêu cầu tính: {ma, mb, mc} Áp dụng thuật tốn tìm lời giải ta có lời giải gồm bước tính tốn sau : Tính : a (áp dụng f2) Tính : ma (áp dụng f26) Tính : mb (áp dụng f27) Tính : mc (áp dụng f28) Lời giải chương trình: > GT:={b, c, A};KL:={ma, mb, mc}; GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang 20 Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học > sol:=FindSol("TamGiac.txt", GT, KL); > sol:=ReduceSol(GT, KL, sol); > InKetQua(sol, [], KL); Bài giải: Định lý Cosin: a^2 = b^2 + c^2 - 2*b*c*cos(A) Trung tuyến ma: 4*ma^2=2*b^2+2*c^2-a^2 Trung tuyến mb: 4*mb^2=2*a^2+2*c^2-b^2 Trung tuyến mc: 4*mc^2=2*a^2+2*b^2-c^2 Ví dụ : Trong tam giác, giả sử biết cạnh b, cạnh c, góc β Hãy tính nửa chu vi p diện tích S tam giác Giả thiết: {b, c, β} Yêu cầu tính: {p, S} Áp dụng thuật tốn tìm lời giải ta có lời giải gồm bước tính tốn sau: Tính : γ (áp dụng f6) Tính : R (áp dụng f9) Tính : (áp dụng f20) Tính : α (áp dụng f1) Tính : a (áp dụng f2) Tính : p (áp dụng f11) Tính : S (áp dụng f12) Lời giải chương trình: GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang 21 Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học > GT:={b, c, B};KL:={p, S}; > sol:=FindSol("TamGiac.txt", GT, KL); > sol:=ReduceSol(GT, KL, sol); > InKetQua(sol, [], KL); Bài giải: Ta có: b*sin(C) = c*sin(B) Tổng góc tam giác 180 độ A+B+C = Pi Định lý Cosin: a^2 = b^2 + c^2 - 2*b*c*cos(A) Chu vi tam giác: 2*p = a+b+c Diện tích tam giác: S = sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c)) 3.2 Giải hóa học: Ví dụ : Viết phương trình phản ứng biểu diễn biến hóa sau : Zn → ZnO → ZnSO4 Giải : Trên cở sở dị tìm phản ứng (xem quan hệ mạng tính tốn chất hóa học) biết ta tìm thấy phản ứng sau : Zn + O2 → ZnO ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O Lời giải chương trình: > FindSol2("HoaHoc.txt", GT, KL); Khơng tìm lời giải cho toán Bạn cần phải bổ sung vào giả thiết: H2SO4 , để tốn giải Bài giải sau bổ sung giả thiết Bài giải: Ta có: Zn + H2SO4(đặc nóng) -> ZnSO4 + S + H2O Phản ứng điều chế oxi: H2O ->(điện phân) H2 + O2 Ta có: Zn + O2 -> ZnO GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang 22 Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học Ví dụ : Từ lưu huỳnh (S) nước (H 2O) ta điều chế axit sunfuaric (H 2SO4) khơng ? Giải : Áp dụng thuật tốn tìm lời giải cho mạng tính tốn chất hóa học, dị theo phản ứng liên quan đến lưu huỳnh nước ta tìm trình điều chế sau : điện phân H2O → H2↑ + O2↑ S + O2 → SO2 SO2 + O2 → SO3 SO3 + H2O → H2SO4 Lời giải chương trình: > GT:={S, H2O}; KL:={H2SO4}; FindSol2("HoaHoc.txt", GT, KL); Bài giải: Phản ứng điều chế oxi: H2O ->(điện phân) H2 + O2 Ta có: S + O2 -> SO2 Ta có: SO2 + O2 -> SO3 Ta có: SO3 + H2O -> H2SO4 Ví dụ : Viết phương trình phản ứng để thực biến hóa theo sơ đồ sau : ZnS → SO2 → H2SO4 ZnS → ZnO → ZnCl2 Lời giải chương trình: > GT:={ZnS}; KL:={SO2, H2SO4}; FindSol2("HoaHoc.txt", GT, KL); Khơng tìm lời giải cho toán Bạn cần phải bổ sung vào giả thiết: H2O , để tốn giải Bài giải sau bổ sung giả thiết Bài giải: Phản ứng điều chế oxi: H2O ->(điện phân) H2 + O2 Ta có: ZnS + O2 -> ZnO + SO2 Ta có: SO2 + O2 -> SO3 Ta có: SO3 + H2O -> H2SO4 > GT:={ZnS}; KL:={ZnO, ZnCl2}; FindSol2("HoaHoc.txt", GT, KL); GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang 23 Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học Khơng tìm lời giải cho toán Bạn cần phải bổ sung vào giả thiết: Cl2 H2O Bài giải sau bổ sung giả thiết Bài giải: Clo tác dụng với nước: Cl2 + H2O -> HCl + HClO Phản ứng điều chế oxi: H2O ->(điện phân) H2 + O2 Ta có: ZnS + O2 -> ZnO + SO2 Ta có: ZnO + HCl -> ZnCl2 + H2O Ví dụ : Hồn thành phương trình phản ứng sau : Mg + H2SO4 → Fe(OH)3 + H2SO4 → K2CO3 + H2SO4 → Ba(NO3)2 + H2SO4 → > GT:={Mg, H2SO4}; PTPU("HoaHoc.txt", GT); Bài giải: Ta có: 3Mg + 4H2SO4 = 3MgSO4 + S + H2O > GT:={FeOH3, H2SO4}; PTPU("HoaHoc.txt", GT); Bài giải: Ta có: Fe(OH)3 + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + H2O > GT:={K2CO3, H2SO4}; PTPU("HoaHoc.txt", GT); Bài giải: Ta có: K2CO3 + H2SO4 -> K2SO4 + H2O + CO2 > GT:={BaNO32, H2SO4}; PTPU("HoaHoc.txt", GT); Bài giải: Ta có: Ba(NO3)2 + H2SO4 -> Ba2SO4 + HNO3 Ví dụ : Viết phương trình phản ứng theo sơ đồ sau : CuSO4 + ? → ? + Na2SO4 > GT:={CuSO4}; KL:={Na2SO4}; FindSol2("HoaHoc.txt", GT, KL); Khơng tìm lời giải cho toán Bạn cần phải bổ sung vào giả thiết: NaOH , để tốn giải Bài giải sau bổ sung giả thiết GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang 24 Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học Bài giải: Ta có: CuSO4 + NaOH -> Cu(OH)2(kết tủa) + Na2SO4 Ví dụ : Từ muối NaCl nước (H2O) ta điều chế axit clohidric (HCl) NaOH không ? > GT:={NaCl, H2O}; KL:={HCl, NaOH}; FindSol2("HoaHoc.txt", GT, KL); Bài giải: Điện phân dung dịch đậm đặc muối ăn nước: NaCl + H2O -> Cl2 + H2 + NaOH Clo tác dụng với nước: Cl2 + H2O -> HCl + HClO C Tài Liệu Tham Khảo: [1] GSTS Hoàng Kiếm & Đỗ Văn Nhơn - Mạng Tính Tốn Và Ứng Dụng [2] Maplevn2008’s Blog – Blog hướng dẫn sử dụng lập trình Maple http://maplevn2008.wordpress.com GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang 25 Học viên: Lê Duy Đắc Nhân ... Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học A u Cầu: Cho người sử dụng nhập vào toán tam giác hóa học theo quy cách qui định Máy đưa lời giải cho... Trang Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học điều kiện phản ứng, ta xem tri thức mạng tính toán mà phản ứng quan hệ mạng. .. tốt toán A → B Bài toán giải tam giác: GV: PGS TS Đỗ Văn Nhơn Trang Học viên: Lê Duy Đắc Nhân Tiểu luận Biểu diễn tri thức suy luận: Sử dụng mạng tính tốn để giải tam giác hóa học Về mặt tính