２０１ ２ ＮＯ ２１
百 ｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
研究报告
（３）针对化学实验中仪器的使用分类，
三种与所需的实验仪器相同，不进行试验；
种与所需的实验药品相同，不进行试验；
（４）如果选择药品Ｉ ，Ｉ ，Ｉ，，…Ｉ 中，只有三 建立一套连贯的操作动作，并将此定义为
知识库中的基本操作。例如：点燃酒精灯、 （ｉ）如果选择仪器ｘ．，ｘ，，ｘ ，…ｘｉ中，全 种与所需的实验药品相同，不进行试验；
用试管夹夹住试管等。 部与所需的实验仪器相同，则进行下一步 操作。
２．２实验仪器的知识表示
设一个有限自动机有以下几部分组成：
（ｘ）如果选择药品Ｉ ，Ｉ，，Ｉ ・一 中，全部 ４．２实验操作步的诊断规则
与所需的实验药品相同，则进行实验具体 根据对实验操作过程中动作细致划分
后得到的原子操作、基本操作、固定操作再 操作。 ３．２实验药品的知识表示
做深入分析，可以发现在固定操作是将原子
设符号集∑（ｘ，ｑ），其中ｎ表示虚拟实验 操作和基本操作合并起来后得到的操作。对
中用到的药品总个数，ｑ表示虚拟实验诊断 固定操作进行诊断规则的制定同时，也给出 的规则。状态集合ｓｓ＝（ｓ。，Ｓ ，Ｓ２），其ｅｅｓ。，表 了原子操作和基本操作的诊断规则。
＋符号集∑（输入符号集）；
｝状态集合ＳＳ＝｛Ｓ。，Ｓ。，Ｓ ，…Ｓ ｝；
｝开始状态ｓＯ；
峙专换函数中：ＳＳ Ｘ￡一ＳＳ‘
＋终止（或接受）状态集：｛ｓｉｌ，Ｓｉ２，…Ｓｉｋ Ｊ
ｌｏｌ
示开始开始状态，ｓ，表示出现错误，不能继
续做实验，Ｓ，表示选择正确，可以继续实验。 ４．２．１实验原子操作和基本操作
在知识库中录入专业的实验原子操作 其中 表示给一个状态和符号就是唯
终止状态：｛Ｓ，｝。转换函数如下：
一
地确定一个状态的映射。
：
Ｓ０ ｘ ｑ—Ｓ０； 设符号集Ｅ（ｎ，Ｙ），其中ｎ表示虚拟实验 ：
Ｓｎ ｘ ｑｌ—Ｓ１；
中用到的药品总个数，ｙ表示虚拟实验诊断 中：Ｓｎ．Ｘ ｑ，一Ｓ１；
规则。状态集合ＳＳ＝（ｓ。，Ｓｌ，ｓ２），其中Ｓｏ表示开 始状态，Ｓ 表示出现错误，不能继续做实验，
中：Ｓ０ ｘ ｑｎ—Ｓ２；
ｓ 表示选择正确，可以继续实验。终止状态 表格表示如表２： 集：｛Ｓ，｝转换函数如下：
状态转换图如图３所示：
中：Ｓｎ Ｘ ｙ—ＳＯ；
：
Ｓ０ Ｘ ｙ１一Ｓｌ；
４实验操作步骤知识表示的研究
中：Ｓｎ ｘ ｙ，一Ｓ１；
４．１实验操作步骤的分类
平台主要研究对象是中学化学实验，
中：ｓｏ Ｘ ｙｎ一 ，
针对教学大纲实验要求的分析与研究，将
表格表示如表１： 实验过程细划分为若干个实验子动作，并
状态转换图如图２所示：
进行如下分类：
（１）对化学实验操作分析，最基本的操 ３实验药品知识表示的研究
作动作有拿起、放下、取出、倾倒、打开、移 ３．１实验药品的诊断规则
动、连接、删除、修改、添加等，将这些不可拆 根据虚拟试验的操作要求，对知识库 分的基本操作定义为知识库中的原子操作。 中给出的虚拟试验药品进行选择。设平台 （２）对化学实验操作过程中实验仪器的 知识库中存入的实验药品总个数为Ｍ，实 使用方法分析，将使用情况相同的仪器分 验中应用到的实验药品个数为１＂１，分为别Ｉ．， 为一类，并将这些操作定义为知识库中的 Ｉ，，Ｉ ，…Ｉ 。则对试验药品的选择给出如下的 基本操作。例如：大试管、小试管的使用可 诊断规则：
分为一类。
（１）如果选择药品Ｉ．，Ｉ，，Ｉ ，…Ｉ 中，没有一 种与所需的实验药品相同，不进行试验；
表３ 实验操作步骤转换表形式
（２）如果选择药品Ｉ．，Ｉ，，Ｉ ，…Ｉ 中，只有一
－
－
－
种与所需的实验药品相同，不进行试验；
ＹＥＳ
Ｎ０
ｓ
＜．
Ｘｌ
＿
（３）如果选择药品Ｉ。，Ｉ ，Ｉ ，…Ｉ 中，只有两
Ｓｏ
ＳＩ
＆
Ｓ。
表２实验仪器状态转换表
Ｘ２
ＹＥＳ
ＮＯ
８２
Ｓ３
ｓ４
Ｓ２
， ｑ ｑ２ ｑ３ ｑｎ
Ｘ３ ＹＥＳ
。ＮＯ
ｌＳｏ ＳＩ ｓ１ Ｓｌ Ｓ Ｓ２
Ｓｉ～１ Ｓ１
ＳＬ 