әдеби шолу(черновик). Введение Дифенил
Скачать 159.13 Kb.
|
План: Введение 1 Внешний вид и физические свойства 2 Химические свойства 3 Стереохимия 4 Нахождение в природе и биологическая роль 5 Применение Примечания Введение Дифенил (или бифенил) — органическое соединение, углеводород, сдвоенный фенильный радикал. 1. Внешний вид и физические свойства Бесцветные или белые кристаллы, со специфическим запахом. Не растворим в воде, растворим в большинстве органических растворителей. Температура плавления 71°С, температура кипения 254—255°С. 2. Химические свойства Некоторые из орто-замещенных аналогов молекулы проявляют оптическую активность. Слабо реакционноспособен по общим реакциям ароматических углеводородов (нитрование, сульфирование и т. д.). 3. Стереохимия 4. Нахождение в природе и биологическая роль Дифенил встречается в каменноугольной смоле и нефти. Ингибирует рост грибов, поэтому применяется для предохранения цитрусовых и яблок во время транспортировки (запрещён в ЕС и США из-за канцерогенности). Препарат среднетоксичен, но биологически разлагается до малотоксичных соединений[1]. 5. Применение Применяется как прекурсор в синтезе полихлорированных дифенилов, а также других соединений, используемых как эмульгаторы, инсектициды и красители. Внешний вид и физические свойстваБесцветные или белые кристаллы, со специфическим запахом. Не растворим в воде, растворим в большинстве органических растворителей. Температура плавления 68.93°С, температура кипения 254—255°С. Химические свойстваСлабо реакционноспособен по общим реакциям ароматических углеводородов (нитрование, сульфирование и т. д.). СтереохимияНекоторые из орто-замещенных аналогов молекулы проявляют оптическую активность. Моделирование (лат. modus – мера, образ, способ) издавна применялось в научном познании. Например, возникновение представлений Демокрита и Эпикура об атомах, их форме, и способах соединения, об атомных вихрях и ливнях, объяснения физических свойств различных веществ с помощью представления о круглых и гладких или крючковатых частицах, сцеп ленных между собой. Эти представления являются прообразами современных моделей, отражающих ядерно-электронное строение атома. В науке Нового времени первоначально применялись различные механические модели. Постепенно метод моделирования стал приобретать все большее распространение, проникая во все отрасли научного знания. XX век принес методу моделирования новые успехи, связанные с расцветом кибернетики. Моделирование на современном этапе приобрело значение общенаучного метода. Его особенностью является то, что для изучения объекта используется опосредующее звено – объект-заместитель. Исходный объект исследования при моделировании называется оригиналом, объект-заместитель – моделью. По мнению большинства выдающихся химиков, в том числе лауреата нобелевской премии Г. Сиборга, теоретическое моделирование является основным методом познания в химии. Сущность химических явлений скрыта от непосредственного наблюдения исследователя, поэтому познание осуществляют путем построения модели невидимого объекта по косвенным данным. В данной работе рассматриваются гносеологические аспекты моделирования, классификация моделей и место моделирования в химической науке. Этапы разработки моделейПроцесс моделирования имеет итерационный характер и проводится в рамках ранее сформулированных целей и с соблюдением границ моделирования. Построение начинается с изучения (обследования) реальной системы, ее внутренней структуры и содержания взаимосвязей между ее элементами, а также внешних воздействий и завершается разработкой модели. Моделирование – от постановки задачи до получения результатов – проходит следующие этапы: I. Анализ требований и проектирование: 1. Постановка и анализ задачи и цели моделирования. 2. Сбор и анализ исходной информации об объекте моделирования. 3. Построение концептуальной модели. 4. Проверка достоверности концептуальной модели. II. Разработка модели: 1. Выбор среды моделирования. 2. Составление логической модели. 3. Назначение свойств модулям модели. 4. Задание модельного времени. 5. Верификация модели. III. Проведение эксперимента: 1. Запуск модели, прогон модели. 2. Варьирование параметров модели и сбор статистики. 3. Анализ результатов моделирования. IV. Подведение итогов моделирования согласно поставленной цели и задачи моделировании Схема этапов моделирования представлена на рис. 1.11. Необходимо отметить, что при разработке конкретных моделей с определенными целями и границами моделирования необязательно все подэтапы должны выполняться. Например, при разработке статических моделей IDEFO, DFD 3-й и 4-й подэтапы "Разработки модели" не выполняются, так как эти методологии не предусматривают задание временных параметров модели. На первом этапе моделирования – "Анализ требований и проектирование" – формулируется концептуальная модель, строится ее формальная схема и решается вопрос об эффективности и целесообразности моделирования системы. Рис. 1.11. Схема создания модели Концептуальная модель (КМ) – это абстрактная модель, определяющая состав и структуру системы, свойства элементов и причинно- следственные связи, присущие анализируемой системе и существенные для достижения целей моделирования. В таких моделях обычно в словесной форме приводятся сведения о природе и параметрах (характеристиках) элементарных явлений исследуемой системы, виде и егепени взаимодействия между ними, месте и значении каждого элементарного явления в общем процессе функционирования системы. При создании КМ практически параллельно формируется область исходных данных (информационное пространство системы) – этап подготовки исходных данных. На данном этапе выявляются количественные характеристики (параметры) функционирования системы и ее элементов, численные значения которых составят исходные данные для моделирования. Очевидно, что значительная часть параметров системы – это случайные величины. Поэтому особое значение при формировании исходных данных имеют выбор законов распределения случайных величин, аппроксимация функций и т. д. В результате выявления свойств модели и построения концептуальной модели необходимо проверить адекватность модели. На втором этапе моделирования – "Разработка модели" – происходит уточнение или выбор программного пакета моделирования. При выборе средств моделирования, как программных, так и технических, определяется ряд критериев. Непременным условием при этом является достаточность и полнота средства моделирования для реализации концептуальной модели. Среди других критериев можно назвать доступность, простоту и легкость освоения, скорость и корректность создания программной модели. После выбора среды проектирования концептуальная модель, сформулированная на предыдущем этапе, воплощается в компьютерную модель, т. е. решается проблема алгоритмизации и детализации модели. Модель системы представляется в виде совокупности частей (элементов, подсистем). В эту совокупность включаются все части, которые обеспечивают, с одной стороны, сохранение целостности системы, а с другой – достижение поставленных целей моделирования (получение необходимой точности и достоверности результатов при проведении компьютерных экспериментов над моделью). В дальнейшем производится окончательная детализация, локализация (выделение системы из окружающей среды), структуризация (указание и общее описание связей между выделенными элементами системы), укрупненное описание динамики функционирования системы и ее возможных состояний. Для того чтобы выполнить подэтап "Задание модельного времени", введем понятие модельного времени. В компьютерной модели переменная, обеспечивающая текущее значение модельного времени, называется часами модельного времени. Существует два основных подхода к продвижению модельного времени: продвижение времени от события к событию и продвижение времени с постоянным шагом [6]. Подход, использующий продвижение времени в модели от события к событию, применяется всеми основными компьютерными программами и большинством разработчиков, создающих свои модели на универсальных языках (рис. 1.12) [6]. Рис. 1.12. Механизм продвижения модельного времени от события к событию При использовании продвижения времени от события к событию часы модельного времени в исходном состоянии устанавливаются в ноль и определяется время возникновения будущих событий. После этого часы модельного времени переходят на время возникновения ближайшего со бытия, и в этот момент обновляется состояние системы, с учетом произошедшего события, а также сведения о времени возникновения будущих событий. Затем часы модельного времени продвигаются ко времени возникновения следующего нового ближайшего события, обновляется состояние системы, определяется время будущих событий и т. д. Процесс продвижения модельного времени от времени возникновения одного события ко времени возникновения другого продолжается до тех пор, пока не будет выполнено какое-либо условие останова, указанное заранее. Поскольку в дискретно-событийной имитационной модели все изменения происходят только во время возникновения событий, периоды бездействия системы просто пропускаются и часы переводятся со времени возникновения одного события на время возникновения другого. При продвижении времени с постоянным шагом такие периоды бездействия не пропускаются, что приводит к большим затратам компьютерного времени. Следует отметить, что длительность интервала продвижения модельного времени от одного события к другому может быть различной [6]. При продвижении времени с постоянным шагом часы модельного времени продвигаются точно на единиц времени для какого-либо соответствующего выбора значения . После каждого обновления часов выполняется проверка, чтобы определить, произошли какие-либо события в течение предыдущего интервала времени или нет. Если на этот интервал запланированы одно или несколько событий, считается, что данные события происходят в конце интервала, после чего состояние системы и статистические счетчики соответствующим образом обновляются. Продвижение времени посредством постоянного шага показано на рис. 1.13, где изогнутые стрелки показывают продвижение часов модельного времени, а – это действительное время возникновения события " любого типа, а не значение часов модельного времени. На интервале событие происходит в момент времени е1, но оно рассматривается как произошедшее в момент времени . На интервале события не происходят, но все же модель выполняет проверку, чтобы убедиться в этом. На интервале события происходят в моменты времени и , однако считается, что они произошли в момент времени и т. д. В ситуациях, когда принято считать, что два или несколько событий происходят в одно и то же время, необходимо применение ряда правил, позволяющих определять, в каком порядке обрабатывать события. Таким образом, продвижение времени посредством постоянного шага имеет два недостатка: возникновение ошибок, связанных с обработкой событий в конце интервала, в течение которого они происходят, а также необходимость решать, какое событие обрабатывать первым, если события, в действительности происходящие в разнос время, рассматриваются как одновременные. Подобного рода проблемы можно частично решить, сделав интервалы At менее продолжительными, но тогда возрастает число проверок возникновения событий, что приводит к увеличению времени выполнения задачи. Принимая во внимание это обстоятельство, продвижение времени с помощью постоянного шага не используют в дискретно-событийных имитационных моделях, когда интервалы времени между последовательными событиями могут значительно отличаться по своей продолжительности [6]. Рис. 1.13. Пример продвижения модельного времени посредством постоянного шага В основном этот подход предназначен для систем, в которых можно допустить, что все события в действительности происходят в один из моментов п времени Δt (n = 0, 1, 2, ...) для соответственно выбранного Δt. Так, в экономических системах данные часто предоставляются за годичные промежутки времени, поэтому естественно в имитационной модели установить продвижение времени с шагом, равным одному году. Следует заметить, что продвижение времени посредством постоянного шага может быть выполнено с помощью механизма продвижения времени от события к событию, если планировать время возникновения событий через At единиц времени, т. е. данный подход является разновидностью механизма продвижения времени от события к событию. Третий этап – "Проведение эксперимента" – является решающим, на котором, благодаря процессу имитации моделируемой системы, происходит сбор необходимой информации, ее статическая обработка в интерпретации результатов моделирования, в результате чего принимается решение: либо исследование будет продолжено, либо закончено. Если известен результат, то можно сравнить его с полученным результатом моделирования. Полученные выводы часто способствуют проведению дополнительной серии экспериментов, а иногда и изменению модели. Основой для выработки решения служат результаты тестирования и экспериментов. Если результаты не соответствуют целям моделирования (реальному объекту или процессу), значит, допущены ошибки на предыдущих этапах или входные данные не являются лучшими параметрами в изучаемой области, поэтому разработчик возвращается к одному из предыдущих этапов. Подэтап "Анализ результатов моделирования" представляет собой всесторонний анализ полученных результатов с целью получения рекомендаций по проектированию системы или ее модификации. На этапе "Подведение итогов моделирования согласно поставленной цели и задачи моделирования" проводят оценку проделанной работы, сопоставляют поставленные цели с полученными результатами и создают окончательный отчет по выполненной работе. |