基于人工智能的精馏实验导师系统

论文摘要

精馏实验是最复杂的化工原理实验之一,它涉及的化工知识很多,开发一套精馏实验导师系统,对方便学生掌握精馏实验很有帮助。本文选择Visual Basic6.0作为工具,依据人工智能的基本原理和关系数据库的优势,开发了基于Windows操作系统的新型精馏实验导师系统。本系统采用三维图像作为系统界面,通过大量的动画来表现实验的流程及各状态变化。该系统对操作不进行限制,具有很强的真实性。引入人工智能技术,再根据系统设计的结构将精馏知识以合理的组织形式贮存在关系数据库表中,实现知识库。在进行实验操作的同时,系统可以依据知识库和综合数据库对操作者的操作步骤是否合理进行分析,针对不合理的操作进行分析和指导并作好相应的操作记录。同时系统还会针对实验所运行到的状态进行自动分析和判断并进行相应的指导,使系统具有智能性。建立数据库管理模块对知识库进行管理,可以方便地对进行修改、增加和删除,针对未考虑到的情况可以通过开放性接口进行添加,使系统不断完善。实现实验数据添加功能,可以对数据库进行不断的扩充,使得真实实验数据更加丰富。本系统带有两种不同的实验模式,可以对学生实现实验指导或是实验考核功能。指导型带有较强的指导功能,指导学生正确的完成整个实验过程。考核型可以检测出学生对精馏实验的掌握情况。满足不同的教学需要,实现精馏实验智能化计算机辅助教学。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 计算机辅助教学
• 1.2.1 计算机辅助教学的定义
• 1.2.2 计算机辅助教学与传统教学相比的优势
• 1.2.3 计算机辅助教学的发展
• 1.2.4 我国计算机辅助教学目前存在的问题
• 1.2.5 计算机辅助教学发展趋势
• 1.3 人工智能及其应用
• 1.3.1 人工智能
• 1.3.2 人工智能的发展
• 1.3.3 人工智能的应用
• 1.4 专家系统
• 1.4.1 专家系统的定义
• 1.4.2 专家系统分类
• 1.4.3 系统的基本特征
• 1.4.4 专家系统的基本结构
• 1.4.5 专家系统的开发过程
• 1.5 智能化计算机辅助教学
• 1.6 课题研究的意义
• 1.7 国内外研究现状
• 1.8 立题依据及研究思路
• 第二章 系统分析与设计
• 2.1 可行性及需求分析
• 2.1.1 可行性分析
• 2.1.2 需求分析
• 2.2 系统设计
• 2.2.1 用户界面设计
• 2.2.2 数据库设计
• 2.2.3 知识库设计
• 2.2.4 功能模块设计
• 第三章 知识库的实现
• 3.1 概述
• 3.2 知识的获取
• 3.3 知识的表示
• 3.3.1 传统的知识描述方法
• 3.3.2 利用关系数据库描述知识
• 3.4 知识库的组织
• 第四章 模块具体设计与系统实现
• 4.1 环境搭建
• 4.1.1 开发运行环境
• 4.1.2 工具选择
• 4.1.3 数据库选择
• 4.2 素材库的建立
• 4.2.1 图片制作
• 4.2.2 动画制作
• 4.3 数值模型的建立
• 4.4 系统实现
• 4.5 功能模块的设计与实现
• 4.5.1 登陆功能模块
• 4.5.2 流程组装模块
• 4.5.3 实验现象表现模块
• 4.5.4 实验数据产生模块
• 4.5.5 操作判断
• 4.5.6 调试与发布产品
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录 A
• 附录 B
• 附录 C
• 附录 D
• 附录 E
• 致谢
• 攻读学位期间论文发表情况