রসায়নের একটি সমস্যা সমাধানের জন্য একটি স্পষ্ট অ্যালগরিদম এই জটিল শৃঙ্খলায় চূড়ান্ত পরীক্ষায় টিউন করার একটি দুর্দান্ত উপায়। 2017 সালে, পরীক্ষার কাঠামোতে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন করা হয়েছিল, পরীক্ষার প্রথম অংশ থেকে একটি উত্তর সহ প্রশ্নগুলি সরানো হয়েছিল। প্রশ্নের শব্দগুলি এমনভাবে দেওয়া হয় যে স্নাতক বিভিন্ন ক্ষেত্রে জ্ঞান প্রদর্শন করে, উদাহরণস্বরূপ, রসায়ন, এবং সহজভাবে "টিক" লাগাতে পারে না।
প্রধান চ্যালেঞ্জ
স্নাতকদের জন্য সর্বাধিক অসুবিধা হল জৈব যৌগগুলির সূত্রগুলি থেকে উদ্ভূত প্রশ্ন, তারা সমস্যা সমাধানের জন্য একটি অ্যালগরিদম রচনা করতে পারে না৷
এমন সমস্যা কীভাবে মোকাবেলা করবেন? প্রস্তাবিত কাজটি মোকাবেলা করার জন্য, রসায়নে সমস্যা সমাধানের জন্য অ্যালগরিদম জানা গুরুত্বপূর্ণ৷
অন্যান্য একাডেমিক ডিসিপ্লিনের ক্ষেত্রেও একই সমস্যা দেখা যায়।
কর্মের ক্রম
সবচেয়ে সাধারণ হল পরিচিত দহন পণ্য দ্বারা যৌগ নির্ধারণের সমস্যা, তাই আমরা একটি উদাহরণ ব্যবহার করে সমস্যা সমাধানের জন্য অ্যালগরিদম বিবেচনা করার প্রস্তাব দিইএই ধরনের ব্যায়াম।
1. প্রদত্ত পদার্থের মোলার ভরের মান কিছু গ্যাসের জন্য পরিচিত আপেক্ষিক ঘনত্ব ব্যবহার করে নির্ধারিত হয় (যদি প্রস্তাবিত কাজের শর্তে উপস্থিত থাকে)।
2. আমরা এই প্রক্রিয়ায় গঠিত পদার্থের পরিমাণ গণনা করি একটি গ্যাসীয় যৌগের জন্য মোলার আয়তনের মাধ্যমে, তরল পদার্থের ঘনত্ব বা ভরের মাধ্যমে।
৩. আমরা একটি প্রদত্ত রাসায়নিক বিক্রিয়ার পণ্যগুলিতে সমস্ত পরমাণুর পরিমাণগত মান গণনা করি এবং প্রতিটির ভরও গণনা করি।
৪. আমরা এই মানগুলিকে সংক্ষিপ্ত করি, তারপর শর্ত দ্বারা প্রদত্ত জৈব যৌগের ভরের সাথে প্রাপ্ত মানটির তুলনা করি৷
৫. যদি প্রাথমিক ভর প্রাপ্ত মানকে অতিক্রম করে, তাহলে আমরা উপসংহারে পৌঁছাই যে অক্সিজেন অণুতে উপস্থিত রয়েছে।
6. আমরা এর ভর নির্ধারণ করি, এর জন্য জৈব যৌগের প্রদত্ত ভর থেকে সমস্ত পরমাণুর যোগফল বিয়োগ করি।
6. অক্সিজেন পরমাণুর সংখ্যা খুঁজুন (মোলে)।
7. আমরা সমস্যাটিতে উপস্থিত সমস্ত পরমাণুর পরিমাণের অনুপাত নির্ধারণ করি। আমরা বিশ্লেষকের সূত্র পাই।
৮. আমরা এর আণবিক সংস্করণ, মোলার ভর রচনা করি।
9. যদি এটি প্রথম ধাপে প্রাপ্ত মানের থেকে ভিন্ন হয়, তাহলে আমরা প্রতিটি পরমাণুর সংখ্যা নির্দিষ্ট সংখ্যক বার বাড়িয়ে দেই।
10। পছন্দসই পদার্থের আণবিক সূত্র রচনা করুন।
১১. কাঠামো সংজ্ঞায়িত করা।
12। আমরা জৈব পদার্থের গঠন ব্যবহার করে নির্দেশিত প্রক্রিয়ার সমীকরণ লিখি।
সমস্যার সমাধানের জন্য প্রস্তাবিত অ্যালগরিদমটি একটি জৈব যৌগের সূত্র তৈরির সাথে সম্পর্কিত সমস্ত কাজের জন্য উপযুক্ত৷ তিনি উচ্চ বিদ্যালয়ের শিক্ষার্থীদের সাহায্য করবেনপর্যাপ্তভাবে পরীক্ষা মোকাবেলা করুন।
উদাহরণ ১
অ্যালগরিদমিক সমস্যা সমাধান কেমন হওয়া উচিত?
এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য, এখানে একটি সমাপ্ত নমুনা রয়েছে৷
যৌগটির 17.5 গ্রাম পোড়ানোর সময়, 28 লিটার কার্বন ডাই অক্সাইড, সেইসাথে 22.5 মিলি জলীয় বাষ্প পাওয়া যায়। এই যৌগের বাষ্প ঘনত্ব 3.125 g/l এর সাথে মিলে যায়। তৃতীয় সম্পৃক্ত অ্যালকোহলের ডিহাইড্রেশনের সময় বিশ্লেষকটি গঠিত হয় এমন তথ্য রয়েছে। প্রদত্ত তথ্যের উপর ভিত্তি করে:
1) নির্দিষ্ট গণনা সম্পাদন করুন যা এই জৈব পদার্থের আণবিক সূত্র খুঁজে বের করতে হবে;
2) এর আণবিক সূত্র লিখুন;
3) মূল যৌগটির একটি কাঠামোগত দৃশ্য তৈরি করুন, প্রস্তাবিত অণুতে পরমাণুর সংযোগকে অনন্যভাবে প্রতিফলিত করে৷
টাস্ক ডেটা।
- m (প্রাথমিক উপাদান)- 17.5g
- V কার্বন ডাই অক্সাইড-28L
- V জল-22.5ml
গাণিতিক গণনার সূত্র:
- √=√ mn
- √=m/ρ
যদি আপনি চান, আপনি বিভিন্ন উপায়ে এই কাজটি মোকাবেলা করতে পারেন।
প্রথম উপায়
1. মোলার আয়তন ব্যবহার করে রাসায়নিক বিক্রিয়ার সমস্ত পণ্যের মোলের সংখ্যা নির্ধারণ করুন।
nCO2=1.25 mol
2. আমরা এই প্রক্রিয়ার পণ্যে প্রথম উপাদানের (কার্বন) পরিমাণগত বিষয়বস্তু প্রকাশ করি৷
nC=nCO2=, 25 mol
৩. উপাদানটির ভর গণনা করুন।
mC=1.25 mol12g/mol=15 গ্রাম।
জলীয় বাষ্পের ভর নির্ণয় করুন, জেনে নিন যে ঘনত্ব 1g/ml।
mH2O হল 22.5g
আমরা প্রতিক্রিয়া পণ্যের পরিমাণ (জলীয় বাষ্প) প্রকাশ করি।
n জল=1.25 mol
6. আমরা বিক্রিয়া পণ্যে উপাদানের (হাইড্রোজেন) পরিমাণগত বিষয়বস্তু গণনা করি।
nH=2n (জল)=2.5 mol
7. এই উপাদানটির ভর নির্ণয় করুন।
mH=2.5g
৮. অণুতে অক্সিজেন পরমাণুর উপস্থিতি (অনুপস্থিতি) নির্ণয় করতে মৌলের ভরের যোগফল দেওয়া যাক।
mC + mH=1 5g + 2.5g=17.5g
এটি সমস্যার ডেটার সাথে মিলে যায়, তাই, কাঙ্খিত জৈব পদার্থে কোন অক্সিজেন পরমাণু নেই।
9. অনুপাত খোঁজা হচ্ছে।
CH2সবচেয়ে সহজ সূত্র।
10। ঘনত্ব ব্যবহার করে পছন্দসই পদার্থের M গণনা করুন।
M পদার্থ=70 গ্রাম/mol।
n-5, পদার্থটি দেখতে এরকম: C5H10.
শর্তটি বলে যে পদার্থটি অ্যালকোহলের ডিহাইড্রেশন দ্বারা প্রাপ্ত হয়, তাই এটি একটি অ্যালকিন।
দ্বিতীয় বিকল্প
সমস্যা সমাধানের জন্য আরেকটি অ্যালগরিদম বিবেচনা করা যাক।
1. এই পদার্থটি অ্যালকোহলের ডিহাইড্রেশন দ্বারা প্রাপ্ত হয় জেনে, আমরা উপসংহারে পৌঁছেছি যে এটি অ্যালকেনের শ্রেণীর অন্তর্গত হতে পারে।
2. ঘনত্ব ব্যবহার করে পছন্দসই পদার্থের মান M বের করুন।
M ইন=৭০ গ্রাম/মোল।
৩. একটি যৌগের জন্য M (g/mol) হল: 12n + 2n.
৪. আমরা একটি ইথিলিন হাইড্রোকার্বন অণুতে কার্বন পরমাণুর পরিমাণগত মান গণনা করি৷
14 n=70, n=5, তাই আণবিকএকটি পদার্থের সূত্রটি এরকম দেখায়: C5H10n.
এই সমস্যার তথ্য বলছে যে পদার্থটি তৃতীয় অ্যালকোহলের ডিহাইড্রেশন দ্বারা প্রাপ্ত হয়, তাই এটি একটি অ্যালকিন।
একটি সমস্যা সমাধানের জন্য কীভাবে একটি অ্যালগরিদম তৈরি করবেন? শিক্ষার্থীকে অবশ্যই জানতে হবে কিভাবে বিভিন্ন শ্রেণীর জৈব যৌগের প্রতিনিধি পেতে হয়, তাদের নির্দিষ্ট রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের মালিক।
উদাহরণ 2
আসুন ইউএসই থেকে আরেকটি উদাহরণ ব্যবহার করে সমস্যা সমাধানের জন্য একটি অ্যালগরিদম সনাক্ত করার চেষ্টা করি।
বায়ুমন্ডলীয় অক্সিজেনে 22.5 গ্রাম আলফা-অ্যামিনোকারবক্সিলিক অ্যাসিডের সম্পূর্ণ দহনের সাথে, 13.44 লিটার (N. O.) কার্বন মনোক্সাইড (4) এবং 3.36 L (N. O.) নাইট্রোজেন সংগ্রহ করা সম্ভব হয়েছিল। প্রস্তাবিত অ্যাসিডের সূত্র খুঁজুন।
শর্ত অনুসারে ডেটা।
- m(অ্যামিনো অ্যাসিড) -22.5 গ্রাম;
- √(কার্বন ডাই অক্সাইড) -13.44 লিটার;
- √(নাইট্রোজেন) -3, 36 y.
সূত্র।
- m=Mn;
- √=√ mn.
আমরা সমস্যা সমাধানের জন্য স্ট্যান্ডার্ড অ্যালগরিদম ব্যবহার করি।
মিথস্ক্রিয়া পণ্যের পরিমাণগত মান খুঁজুন।
(নাইট্রোজেন) =০.১৫ মোল।রাসায়নিক সমীকরণটি লিখুন (আমরা সাধারণ সূত্র প্রয়োগ করি)। আরও, প্রতিক্রিয়া অনুসারে, পদার্থের পরিমাণ জেনে, আমরা অ্যামিনোকারবক্সিলিক অ্যাসিডের মোলের সংখ্যা গণনা করি:
x - 0.3 mol.
একটি অ্যামিনোকারবক্সিলিক অ্যাসিডের মোলার ভর গণনা করুন।
M(প্রাথমিক পদার্থ)=m/n=22.5 g/0.3 mol=75 g/mol.
মূলের মোলার ভর গণনা করুনঅ্যামিনোকারবক্সিলিক অ্যাসিড উপাদানগুলির আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর ব্যবহার করে৷
M(অ্যামিনো অ্যাসিড)=(R+74) g/mol.
গাণিতিকভাবে হাইড্রোকার্বন র্যাডিকাল নির্ধারণ করুন।
R + 74=75, R=75 - 74=1.
নির্বাচনের মাধ্যমে, আমরা হাইড্রোকার্বন র্যাডিক্যালের বৈকল্পিক শনাক্ত করি, পছন্দসই অ্যামিনোকারবক্সিলিক অ্যাসিডের সূত্রটি লিখি, উত্তরটি তৈরি করি।
ফলে, এই ক্ষেত্রে শুধুমাত্র একটি হাইড্রোজেন পরমাণু থাকে, তাই আমাদের CH2NH2COOH (গ্লাইসিন) সূত্র রয়েছে।
উত্তর: CH2NH2COOH।
বিকল্প সমাধান
সমস্যার সমাধানের জন্য দ্বিতীয় অ্যালগরিদমটি নিম্নরূপ৷
আমরা মোলার আয়তনের মান ব্যবহার করে বিক্রিয়া পণ্যের পরিমাণগত অভিব্যক্তি গণনা করি।
(কার্বন ডাই অক্সাইড)=0.6 mol.আমরা এই শ্রেণীর যৌগগুলির সাধারণ সূত্র দিয়ে সজ্জিত রাসায়নিক প্রক্রিয়া লিখি। আমরা সমীকরণ দ্বারা গৃহীত অ্যামিনোকারবক্সিলিক অ্যাসিডের মোলের সংখ্যা গণনা করি:
x=0.62/in=1.2 /in mol
পরে, আমরা অ্যামিনোকারবক্সিলিক অ্যাসিডের মোলার ভর গণনা করি:
M=g/mol এ 75।
মৌলের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর ব্যবহার করে, আমরা একটি অ্যামিনোকারবক্সিলিক অ্যাসিডের মোলার ভর খুঁজে পাই:
M(অ্যামিনো অ্যাসিড)=(R + 74) g/mol.
মোলার ভরকে সমান করুন, তারপর সমীকরণটি সমাধান করুন, মূলের মান নির্ধারণ করুন:
R + 74=75v, R=75v - 74=1 (v=1 নিন)।
নির্বাচনের মাধ্যমে এই সিদ্ধান্তে উপনীত হয় যে হাইড্রোকার্বন র্যাডিকেল নেই, তাই কাঙ্খিত অ্যামিনো অ্যাসিড হল গ্লাইসিন।
ফলে, R=H, আমরা CH2NH2COOH সূত্রটি পাই(গ্লাইসিন)।
উত্তর: CH2NH2COOH।
অ্যালগরিদম পদ্ধতিতে এই ধরনের সমস্যা সমাধান তখনই সম্ভব যদি শিক্ষার্থীর যথেষ্ট মৌলিক গাণিতিক দক্ষতা থাকে।
প্রোগ্রামিং
এখানে অ্যালগরিদম দেখতে কেমন? তথ্যবিদ্যা এবং কম্পিউটার প্রযুক্তিতে সমস্যা সমাধানের উদাহরণগুলির জন্য কর্মের একটি সুস্পষ্ট ক্রম প্রয়োজন।
যখন আদেশ লঙ্ঘন করা হয়, তখন বিভিন্ন সিস্টেম ত্রুটি ঘটে যা অ্যালগরিদমকে সম্পূর্ণরূপে কাজ করার অনুমতি দেয় না। অবজেক্ট-ওরিয়েন্টেড প্রোগ্রামিং ব্যবহার করে একটি প্রোগ্রাম তৈরি করার দুটি ধাপ রয়েছে:
- ভিজ্যুয়াল মোডে একটি GUI তৈরি করা;
- কোড ডেভেলপমেন্ট।
এই পদ্ধতিটি প্রোগ্রামিং সমস্যা সমাধানের জন্য অ্যালগরিদমকে ব্যাপকভাবে সরল করে।
ম্যানুয়ালি এই সময়সাপেক্ষ প্রক্রিয়া পরিচালনা করা প্রায় অসম্ভব।
উপসংহার
উদ্ভাবক সমস্যা সমাধানের জন্য আদর্শ অ্যালগরিদম নীচে উপস্থাপন করা হয়েছে৷
এটি কর্মের একটি সুনির্দিষ্ট এবং বোধগম্য ক্রম। এটি তৈরি করার সময়, টাস্কের প্রাথমিক ডেটা, বর্ণিত বস্তুর প্রাথমিক অবস্থার মালিক হওয়া প্রয়োজন৷
অ্যালগরিদমের সমস্যা সমাধানের পর্যায়গুলি হাইলাইট করার জন্য, কাজের উদ্দেশ্য নির্ধারণ করা, নির্বাহক দ্বারা কার্যকর করা কমান্ডের সিস্টেমকে হাইলাইট করা গুরুত্বপূর্ণ৷
নির্মিত অ্যালগরিদম আবশ্যকবৈশিষ্ট্যের একটি নির্দিষ্ট সেট হতে হবে:
- বিচ্ছিন্নতা (ধাপে বিভক্ত);
- স্বতন্ত্রতা (প্রতিটি কাজের একটি সমাধান আছে);
- ধারণাগত;
- পারফরম্যান্স।
অনেক অ্যালগরিদম বিশাল, অর্থাৎ এগুলি একই রকম অনেক কাজ সমাধান করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
একটি প্রোগ্রামিং ভাষা হল ডেটা এবং অ্যালগরিদমিক কাঠামো লেখার জন্য নিয়মের একটি বিশেষ সেট। বর্তমানে, এটি সমস্ত বৈজ্ঞানিক ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। এর গুরুত্বপূর্ণ দিক হল গতি। যদি অ্যালগরিদম ধীর হয়, একটি যৌক্তিক এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়ার গ্যারান্টি দেয় না, এটি সংশোধনের জন্য ফেরত দেওয়া হয়৷
কিছু কার্য সম্পাদনের সময় শুধুমাত্র ইনপুট ডেটার আকার দ্বারা নয়, অন্যান্য কারণগুলির দ্বারাও নির্ধারিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি উল্লেখযোগ্য সংখ্যক পূর্ণসংখ্যা বাছাই করার জন্য অ্যালগরিদম সহজ এবং দ্রুততর, যদি একটি প্রাথমিক বাছাই করা হয়৷
