Ẹyọ 10 / 11

Imọ-ẹrọ Kemikali pẹlu Python: Itupalẹ data ati adaṣe adaṣe

Awọn anfani:

  • Agbara lati tẹjade koodu Python ati loye ati gba laini koodu nipasẹ laini fun mimọ data, adaṣe akọọlẹ ati awoṣe pẹlu oye atọwọda
  • Agbara lati loye pe koodu ti ko ni idanwo jẹ arosọ, jẹrisi koodu kọọkan pẹlu abajade ti a mọ, ati ẹyọkan idanwo ati awọn ọran eti
  • Agbara lati loye pe awọn koodu akọọlẹ aabo-pataki nilo idanwo mejeeji ati ijẹrisi ẹlẹrọ ti a fun ni aṣẹ.

Ẹnjini ipalọlọ ti imọ-ẹrọ kemikali ode oni jẹ Python (ede ti a lo lọpọlọpọ, ede siseto ti o rọrun lati kọ). Fifọ data sensọ, ṣiṣe adaṣe iwọntunwọnsi pupọ, ibamu awoṣe kainetik si data, ifiwera awọn ọgọọgọrun ti awọn abajade kikopa, ṣiṣe aworan kan — gbogbo eyi gba awọn wakati nipasẹ ọwọ, ṣugbọn awọn aaya pẹlu awọn laini diẹ ti Python. Ninu ẹyọ yii, iwọ yoo kọ ẹkọ bi o ṣe le lo AI bi iranlọwọ ni kikọ, ṣalaye ati ṣatunṣe koodu Python; Ṣugbọn a yoo kọ idi ti gbogbo koodu ti a ṣejade ko yẹ ki o lo laisi idanwo ati ijẹrisi.

Onimọ-ẹrọ kemikali gbogbogbo kii ṣe olupilẹṣẹ sọfitiwia alamọdaju; Eyi ni ibiti AI ṣe afikun agbara nla. Onimọ-ẹrọ kan sọ pe “Mo fẹ iwe afọwọkọ ti o ṣe eyi” ati kọ kikọ AI kan. Ṣugbọn ilana yii wa ni igbagbogbo: koodu ti AI kọ ko tọ nitori pe o dabi pe o tọ; O jẹ arosọ titi idanwo pẹlu abajade ti a mọ. Aṣiṣe ipalọlọ-ẹyọkan ti ko tọ, atọka aṣiṣe, agbekalẹ ti o yipada-le gbejade awọn abajade ti o lewu ni iṣiro imọ-ẹrọ.

Python pẹlu AI ni imọ-ẹrọ kemikali: ni igbese nipasẹ igbese

1. Setumo awọn ise kedere. Kini igbewọle (CSV, orun, idogba), kini o yẹ ki abajade jẹ, ninu awọn iwọn wo? Itọpa ambiguous tumọ si koodu buburu.

2. Beere kan koodu osere. AI ṣe agbejade aworan afọwọya pẹlu awọn ile-ikawe ti o yẹ (pandas fun data, nọmba fun sisẹ nọmba, matplotlib fun awọn aworan, scipy fun iṣapeye / ojutu).

3. Loye ile-ikawe ati awọn arosinu. Ṣe AI ṣe alaye laini kọọkan ati arosinu (kuro, ọna kika data, gbigba). Maṣe ṣiṣẹ koodu ti o ko loye.

4. Idanwo pẹlu abajade ti a mọ. Ṣiṣe koodu naa lori apẹẹrẹ ti o rọrun fun eyiti o ti mọ idahun tẹlẹ. A koodu iwontunwonsi gbọdọ fun awọn ti o tọ esi ni ohun apẹẹrẹ ti o le wa ni deciphered nipa ọwọ.

5. Unit ati eti ipo iṣakoso. Kini koodu naa ṣe ni awọn ọran eti bii odo, odi, awọn iye ti o tobi pupọ, data ti o padanu? Ninu imọ-ẹrọ kemikali, ikuna ẹyọkan jẹ ajalu Ayebaye.

6. Ṣe idanwo abajade pẹlu fisiksi. Awọn koodu ti ṣe nọmba kan - ti wa ni ipamọ pupọ, ṣe iye naa jẹ otitọ bi? Nitoripe koodu ṣiṣẹ ko jẹri pe abajade jẹ deede.

Imọran: Nigbati o ba n beere koodu lati AI, sọ “kọ ẹyọkan ti oniyipada kọọkan ni laini asọye ati pato awọn ẹya titẹ sii ni gbangba.” Apa pataki ti awọn aṣiṣe imọ-ẹrọ kemikali dide lati idamu ọkan (ọpa / Pa, kg/g, °C/K); Ifibọ sipo ninu koodu jẹ ki awọn aṣiṣe han.

Awọn koodu ti a ko ni idanwo jẹ arosọ

AI ṣe agbejade didan, koodu ti n ṣiṣẹ; Ṣugbọn "awọn iṣẹ" ati "tọ" jẹ nkan meji ti o yatọ. Koodu naa le ṣiṣẹ laisi awọn aṣiṣe ati gbejade nọmba ti ko tọ: aṣiṣe ami ninu agbekalẹ kan, aiṣedeede (pa-nipasẹ-ọkan) ninu akojọpọ, iyipada ẹyọkan ti ko tọ. Nitorina ofin goolu: gbogbo koodu ti wa ni idanwo ni idanwo kan nibiti idahun ti o tọ ti mọ ni ominira. Apeere itupalẹ ti o rọrun, iṣiro ọwọ, tabi data itọkasi jẹri igbẹkẹle koodu naa. Ko si awọn ipinnu imọ-ẹrọ yẹ ki o da lori koodu laisi idanwo idanwo.

Išọra: Koodu ti o ṣe aabo, iwọn tabi iṣiro aabo ko le jẹ igbẹkẹle nitori pe o “ṣiṣẹ”. Awọn koodu akọọlẹ aabo-pataki yẹ ki o ni idanwo pẹlu abajade ti a mọ ati awọn abajade yẹ ki o jẹri ni ominira nipasẹ ẹlẹrọ ti a fun ni aṣẹ.

mẹta mini igba

Case 1 - Adaṣiṣẹ mimọ data. Onimọ-ẹrọ kan n sọ di mimọ pẹlu ọwọ awọn oṣu 3 ti data (isunmọ awọn ori ila miliọnu 1.1) lati awọn sensọ 8 ni gbogbo oṣu. Iwe afọwọkọ pandas ti a kọ pẹlu AI dinku eyi si awọn iṣẹju. Ẹlẹrọ akọkọ ṣe idanwo koodu naa lori kekere, faili apẹẹrẹ ti a mọ; ṣe akiyesi pe iwe-iwe kan ti ṣe atunto ti ko tọ, ṣe atunṣe rẹ, lẹhinna lo si gbogbo data naa.

Ọran 2 - Aṣiṣe iwọn didun ipalọlọ. YZ kọ koodu fun iṣiro titẹ silẹ ṣugbọn dapo titẹ sii nipa gbigbe igi ati agbekalẹ Pa. Koodu naa ṣiṣẹ laisi awọn aṣiṣe, ṣugbọn abajade jẹ aṣiṣe nipasẹ ipin 100,000. Onimọ-ẹrọ mu iyatọ aṣẹ pẹlu iṣiro iṣakoso afọwọṣe. Lẹhin fifi awọn asọye ẹyọkan kun aṣiṣe naa ti ṣalaye ati ti o wa titi.

Ọran 3 - Idanwo ti a fipamọ. Ẹgbẹ kan gba koodu lati AI fun ipinnu iwọntunwọnsi pupọ. Wọn kọkọ ṣe idanwo rẹ ni apakan meji, apẹẹrẹ ti a le tuka; koodu naa ti paade loopback ti ko tọ ati pe ko ṣafikun. Aṣiṣe naa ti mu ṣaaju lilo si gidi, awoṣe eka. Laisi idanwo, aṣiṣe yoo tan si gbogbo awọn abajade.

Mẹrin daakọ awọn awoṣe

1) Akọsilẹ koodu itupalẹ data:

Ipa rẹ: Oluranlọwọ Python fun imọ-ẹrọ kemikali. Iṣẹ-ṣiṣe: [apejuwe].Igbewọle: [CSV/array, columns, UNITS]. Abajade: [kini, ninu eyiti ẹyọkan].lo pandas/numpy. Ninu koodu: (1) tumọ ẹyọ ti oniyipada kọọkan, (2) sọ awọn arosinu titẹ sii ni ibẹrẹ, (3) mu awọn ọran eti (data ti o padanu, odo). Emi yoo ṣe idanwo koodu pẹlu apẹẹrẹ ti a mọ; maṣe lo idan awọn nọmba, setumo awọn ibakan kedere.

2) Alaye koodu ati ijerisi:

Ṣe alaye laini koodu Python atẹle nipasẹ laini: kini o ṣe, kini awọn arosinu ti o ṣe, kini awọn iwọn ti o nireti. Ṣe afihan awọn aaye aṣiṣe ti o ṣeeṣe (ipopopopọ, iyipada atọka, pipin nipasẹ odo, aponsedanu). Daba kini rọrun, ọran idanwo ti a mọ ti MO le lo lati jẹrisi koodu yii. Koodu: [lẹẹ mọ]

3) Ṣiṣeto idanwo kan pẹlu abajade ti a mọ:

Kọ eto idanwo kan lati rii daju iṣẹ yii: o kere ju awọn ọran 3 ti o rọrun fun eyiti a mọ idahun naa ni itupalẹ tabi pẹlu ọwọ. Fun idanwo kọọkan, ṣe apejuwe abajade ti a reti ati idi ti a fi n reti abajade naa. Emi kii yoo lo koodu naa si data gidi laisi idanwo. iṣẹ: [lẹẹmọ]

4) N ṣatunṣe aṣiṣe:

Yi koodu yoo fun awọn wọnyi aṣiṣe/aṣiṣe esi: [aṣiṣe ifiranṣẹ tabi o ti ṣe yẹ vsactual o wu]. Ṣe atokọ awọn idi ti o ṣeeṣe ni aṣẹ iṣeeṣe ati sọ fun mi bi o ṣe le ṣe idanwo fun ọkọọkan. Maṣe sọ "Mo ṣe atunṣe" taara; Jẹ ki ká mọ daju awọn root fa jọ akọkọ. Tun daba ẹyọkan ati ṣiṣe ayẹwo aṣẹ. Koodu ati data: [lẹẹmọ]

Ailagbara kiakia / Alagbara kiakia

Ibere ​​ailagbara:

Kọ koodu iṣiro titẹ silẹ fun mi.

Ọna igbewọle, ẹyọkan, idogba, ipo ko han. AI hides awọn oniwe-awqn, le adaru awọn sipo.

Ibere ​​ti o lagbara:

Rẹ ipa: kemikali ina- Python oluranlọwọ. Iṣẹ-ṣiṣe: idawọle-idasilẹ titẹ silẹ ni paipu ipin kan. Iṣawọle: Iwọn sisan [m3/s], iwọn ila opin [m], gigun[m], iwuwo [kg/m3], iki [Pa·s]. Ijade: titẹ silẹ [Pa].Lo Darcy-Weisbach; Ṣayẹwo awọn sisan akoko (Tun) fun edekoyede ifosiwewe. Ọrọìwòye kọọkan kuro, ipinle awqn (kikun fifuye, idurosinsin sisan). Emi yoo ṣe idanwo koodu naa lodi si iṣiro afọwọṣe lori apẹẹrẹ laminar kan.

Iyatọ naa jẹ kedere: awọn ẹya titẹ sii, ọna, ẹyọ iṣelọpọ ati idi idanwo jẹ ki koodu naa gbẹkẹle.

Pinpin ipa ni Python lilo

iṣowo

Ipa ti AI

ipinnu eniyan

kikọ koodu

Ṣẹda osere kan

Job apejuwe, sipo

Aṣayan ile-ikawe

Imọran

Ìmúdájú ti ibamu

Apejuwe

ila nipa ila

Gba pẹlu oye

idanwo

Igbeyewo ṣeto iṣeduro

Ifọwọsi pẹlu abajade ti a mọ

Ṣatunkọ

ilewq, itọsọna

Gbongbo fa ìmúdájú

Ipari

Nọmba iran

Idanwo pẹlu fisiksi

Awọn aṣiṣe ti o wọpọ

  • Lilo koodu laisi idanwo rẹ. Koodu iṣẹ kii ṣe koodu to tọ; Ko le ṣe gbẹkẹle ayafi ti idanwo pẹlu abajade ti a mọ.
  • Nlọ kuro indeterminate. Idarudapọ ẹyọ jẹ aṣiṣe ti o wọpọ julọ ati ti o lewu ni imọ-ẹrọ kemikali.
  • Ṣiṣẹ laisi oye. Maṣe gbẹkẹle awọn abajade laisi agbọye koodu ti a kọ nipasẹ laini AI nipasẹ laini.
  • Bypassing eti ipinle. Odo, odi, data ti o padanu le dakẹjẹmọ da koodu naa si ipari ti ko tọ.
  • Ṣiṣe iṣiro aabo nikan lori koodu naa. Awọn koodu pataki-aabo nilo idanwo + ijẹrisi alaṣẹ ominira.

Ni soki

AI ni imọ-ẹrọ kemikali pẹlu Python; O jẹ oluranlọwọ ti o lagbara ti o ṣe agbekalẹ, ṣalaye, ati pese itọnisọna n ṣatunṣe aṣiṣe fun ṣiṣe mimọ data, adaṣe ṣiṣe iṣiro, awoṣe, ati awọn aworan. Ṣugbọn koodu AI jẹ igbẹkẹle kii ṣe nitori pe o dara, ṣugbọn nitori pe o ti ni idanwo pẹlu abajade ti a mọ. O ṣe pataki lati pato awọn ẹya ni gbangba, loye koodu, idanwo awọn ọran eti, ati rii daju abajade pẹlu fisiksi; Awọn iṣiro aabo-pataki tun nilo ijẹrisi ẹlẹrọ ti a fun ni aṣẹ.

Ohun elo iṣẹ-ṣiṣe

Yan iṣiro kan (fun apẹẹrẹ titẹ paipu kan tabi iwọntunwọnsi ohun elo meji). Gba koodu lati AI pẹlu awoṣe “itupalẹ data/apẹrẹ koodu akọọlẹ”, ṣalaye awọn ẹya naa ni kedere. Lẹhinna rii daju koodu naa ni apẹẹrẹ decodable pẹlu ọwọ pẹlu apẹẹrẹ “ṣeto idanwo pẹlu abajade ti a mọ”; Ti abajade ko ba baramu, wa idi root pẹlu ilana “yokokoro”.

akojọ ayẹwo

  • [] Mo ti sọ kedere awọn ẹya titẹ sii / o wu ati ọna.
  • [] Mo loye laini koodu nipasẹ laini ati rii awọn awqn rẹ.
  • [] Mo ti ni idanwo awọn koodu lori a mọ/ọwọ decipherable apẹẹrẹ.
  • [] Mo ti ni idanwo awọn igba eti (odo, odi, sonu data).
  • [] Mo jẹrisi abajade pẹlu fisiksi (itọju ibi-ipamọ, aṣẹ); Mo tun ni akọọlẹ aabo ti oṣiṣẹ naa jẹrisi.