Информатика и моделирование вызовы для инженеров-химиков
Айше ЖУРНАЛ Выделите
"Пусть знания окружают нас во всех направлениях!" - Так молились древние провидцы эпохи РВ. Похоже, что мы будет окружен данных - на самом деле тонут в потоке - до нашего освобождения в землю обетованную знаний и понимания.
Данные потоп идет от интеллектуальных датчиков в технологических установках, радиочастотной идентификации (RFID) системы в цепях поставок, неэмпирических расчетов квантовой молекулярной динамики и т.д. января Айше Журнал Перспектива статье "Утопая в данных: Информатика и проблемы моделирования в данных Богатые сетевом мире ", поясняет, что эпоху ограниченных данных, полученных от времени экспериментов и моделирования меняется в один из цунами от высокой пропускной экспериментов и вычислительных средах TeraGrid - драматический переход от данных к бедным Данные богатых парадигмы.
Что желательно не сырые данные, но и глубокие знания и механистического, первый-основанную на принципах понимания основных явлений, которые могут быть смоделированы для оказания помощи в рациональных решений. Тем не менее, извлечения знаний и модели развития, от этого потопа данные с серьезными проблемами. Прошлые подходы, разработанные в данных бедных эпохи, больше не существует в новой среде, которая требует творческого мышления, cyberinfrastructure и информатики.
Прошлое взносов на имя различных разрезах этой общей проблемы, но не всю картину. Данные, информация, а также вопросы управления знаниями были рассмотрены по отдельности, что приводит к автономных систем с ограниченными возможностями и серьезные препятствия интеграции. Кроме того, объем и сложность данных порядков больше, в настоящее время, которая изменяет масштабы проблемы значительно. Соответствующие теоретические основы и практические технологии появляются на решение этой проблемы в целом, путем разработки более комплексных подходов.
Решение этих сложнейших моделирования и информационных задач требует более широкого подхода к моделированию, чем инженеры-химики привыкли. Как правило, инженеры-химики считают систему дифференциальных и алгебраических уравнений (Даес) при упоминании моделирования. Тем не менее, различные типы моделей, основанных на более широкий круг понятий будет играть важную роль в будущем. Например, рассуждая о причинах и следствиях в процессе завода имеет важнейшее значение для диагностики неисправностей, анализа риска, управления сигнализации и интеллектуальные диспетчерского управления. Моделирование знаний для этой задачи класса обычно не поддается традиционным DAE подход к моделированию.
Важно признать, что две философии моделирование, DAE и не DAE, как правило, дополняют и не являются конкурентоспособными. Тем не менее, часто попадает в ловушку использования конкретного метода моделирования как панацею от всех проблем. Это поднимает лозунг "человека с молотком, все похоже на гвозди". Что необходимо, не является инструментом по инициативе перспективы, а "инструментария",-ориентированного моделирования философии, где инженеры-химики удобные выбора из широкого спектра инструментов моделирования на основе проблемы. Как профессора Джорджа Box, статистик из Univ. Висконсин, однажды сказал: "Все модели являются неправильными, некоторые из них полезно.
Обращаясь cyberinfrastructure знаний моделирования в области химической инженерии требует отбрасывания некоторых традиционных заблуждений о информатики и не DAEbased методологии моделирования, а также содействие внедрению новаторских подходов к широкому классу знаний моделирования. Например, имеется тенденция к недооценке информатики просто как программирование или управления базами данных, или думая, что это не является химической технологии и, что компьютерные ученых и инженеров каким-то образом решать такие проблемы для нас. Хотя компьютерных наук и информационных технологи могут помочь, требованиям, предъявляемым к химическим технологиям предметно-ориентированных знаний и ограничений, которые вряд ли могут быть поняты и оценены извне, чтобы понять, что только инженеры химикат может решить эти проблемы. В частности, это необходимо решать на инженерное сообщество технологических систем, как это лучше всего сделать это.
Новых данных, богатые сетевые среды в конечном итоге повлияет на все аспекты нашей дисциплины, а также последствия уже ощущаются в некоторых районах. Большие возможности для создания поля определяющие интеллектуальный вклад ожидают нас на изобретение химического машиностроения предметно-ориентированных cyberinfrastructure компоненты, такие как онтологии, компиляторы, молекулярной структуры и семантических поисковых систем, химической лиц добычи системы, Языки для моделирования химических реакций путей, моделирования и управления знаниями сред, визуализации, виртуальной организации и т.д. Они также предоставляют возможности для создания новых предприятий по производству высококачественных моделирования и информационных продуктов и услуг.
Это долгая, но интересная и интеллектуально увлекательное путешествие, которое едва начался, но прогресс будет революционизировать химического машиностроения на долгие годы.
Venkat Venkatasubramanian
Пердью Univ.
