实用化学化工计算机软件基础 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:汪海

出品人:

页数:172

译者:

出版时间:2009-7

价格:19.80元

装帧:平装

isbn号码:9787122052827

丛书系列:

图书标签:

化学
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计算机软件
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具体描述

《实用化学化工计算机软件基础》结合大量实例，介绍了Office2003、Origin、Visio、ChemOffice等化学化工专业软件的实际应用，包括：应用Office软件进行研究论文和毕业论文的撰写；利用Origin、Visio、ChemOffice等软件完成实验过程数据处理和图形绘制；应用MATLAB对专业问题进行编程求解；以及应用HYSYS对化工生产进行过程模拟。每章均结合化工实例进行讲解。

《实用化学化工计算机软件基础》信息量大，图文并茂，实例丰富，注重理论联系实际，重点突出，便于自学。即使是只有初级计算机知识的读者，使用本教材也会迅速掌握这些专业软件的应用技能。

《实用化学化工计算机软件基础》可作为化学、化工、环境、材料、能源等专业本、专科学生的计算机应用教材，也可供相关领域的科技工作者、工程技术人员参考使用。

图书简介：人工智能在现代化工中的应用与前沿探索本书并非专注于计算机软件基础知识的教学，而是深入探讨了人工智能（AI）技术如何革新和驱动现代化学与化工领域的发展与实践。我们将视角从基础的软件操作层面，提升到高层次的智能决策、过程优化与新材料发现的前沿领域。本书旨在为化学、化工、材料科学、过程工程以及相关信息技术领域的工程师、研究人员和高级学生提供一份详尽的、聚焦于前沿应用的指南。它清晰地划定了与“实用化学化工计算机软件基础”这一主题的边界，明确地侧重于智能算法的原理、化工场景的建模、数据驱动的创新，而非基础编程语言、操作系统或通用软件操作的讲解。 --- 第一部分：智能驱动的化学信息学与虚拟筛选（Cheminformatics & Virtual Screening）本部分彻底摒弃了对基础数据库管理或通用办公软件的介绍，转而聚焦于如何利用高级计算工具和智能算法，加速化学研究的进程。第一章：从数据到洞察：化学大数据集的组织与处理本章不涉及Excel或基础数据库软件的使用，而是深入探讨了化学结构（SMILES, InChI, 3D坐标）如何被高效地数字化、向量化，并转化为机器学习模型可接受的特征描述符（Descriptors）。重点分析了大型化学数据库（如PubChem, ChEMBL）的结构化挑战，以及如何运用图神经网络（GNNs）来捕捉分子拓扑结构中的非局部依赖关系。我们将分析先进的数据清洗技术，用以处理实验误差和结构异构体噪音，这是传统数据处理方法难以企及的深度。第二章：分子生成模型与新颖骨架设计本章的核心是前沿的生成式AI模型在药物化学和新材料设计中的应用。我们将详细剖析循环神经网络（RNNs）、变分自编码器（VAEs）以及最先进的扩散模型（Diffusion Models）如何被调校，以生成具有特定物理化学性质或生物活性的全新分子结构。讨论的重点在于如何设计奖励函数（Reward Functions）来引导生成过程，确保输出的分子不仅具有化学可行性，还能满足特定的合成可达性约束，这是纯粹的计算机软件操作层面无法解决的问题。第三章：基于深度学习的性质预测与ADMET建模本章聚焦于高精度、高通量的性质预测。我们不讨论如何输入数据到现有的商业软件中进行预测，而是阐述如何从零开始构建和训练深度学习模型（如Transformer架构）来预测复杂性质，例如溶解度、膜渗透性、毒性（Toxicity）以及吸收、分布、代谢、排泄和毒性（ADMET）参数。内容将涵盖迁移学习（Transfer Learning）在小数据集上的应用策略，以及如何利用模型可解释性（XAI）工具来理解模型做出预测的化学依据。 --- 第二部分：化工过程的智能优化与控制（Smart Process Optimization & Control）本部分将化工过程的模拟与优化提升到实时、自适应的智能控制层面，完全超越了对基础模拟软件（如Aspen Plus, HYSYS）操作界面的讲解，而是关注底层优化算法的革新。第四章：数字孪生（Digital Twins）与预测性维护本章探讨如何利用物联网（IoT）数据和先进的系统辨识技术，构建化工设备和反应器的“数字孪生体”。重点在于如何集成强化学习（Reinforcement Learning, RL）智能体到数字孪生环境中，使其能够在虚拟空间中学习最佳操作策略，以应对原料波动、催化剂失活等动态挑战。我们将深入分析卡尔曼滤波（Kalman Filters）和粒子滤波（Particle Filters）在实时状态估计中的高级应用，而非基础的软件配置。第五章：反应器优化：强化学习与模型预测控制（MPC）的融合本章关注复杂化学反应器（如多相催化反应器、聚合反应器）的在线优化。内容不再是介绍PID控制器的参数设置，而是阐述如何设计复杂的混合整数线性规划（MILP）模型，并利用先进的RL算法（如PPO, SAC）来实时调整反应温度、压力和进料比，以最大化产率、最小化能耗或副产物生成。讨论的焦点是算法的鲁棒性设计，以确保在传感器故障或模型不确定性下的系统稳定性。第六章：能源效率与可持续性：智能电网集成与碳捕集优化本章将AI应用于更宏观的能源系统集成。探讨如何使用时间序列预测模型（如LSTM、Attention机制）来预测化工园区的实时电力需求和波动性，并动态调整高耗能单元（如电解、分离过程）的运行模式，以适应可再生能源的接入。内容还包括利用遗传算法和模拟退火等元启发式算法，结合热力学约束，对碳捕集与封存（CCS）过程中的吸收剂再生环节进行能效最优调度。 --- 第三部分：材料科学中的AI驱动发现（AI-Driven Materials Discovery）本部分完全聚焦于高维材料相空间中的智能探索，而非材料表征软件（如XRD, TEM）的数据后处理基础操作。第七章：高通量实验设计（HTP/DoE）与贝叶斯优化本章深入探讨如何利用贝叶斯优化（Bayesian Optimization, BO）来指导高通量实验平台（HTP）。重点分析BO如何有效地平衡“探索”（Exploration）和“利用”（Exploitation），从而用最少的实验次数发现新的催化剂活性位点或最佳薄膜沉积参数。我们将对比传统的因子设计方法，强调BO在处理昂贵、耗时实验任务时的巨大优势。第八章：无机与高分子材料的结构-性质关系挖掘本章讲解如何利用自动机器学习（AutoML）框架，对海量的材料数据库（如Materials Project, OQMD）进行自动化特征工程和模型训练。内容涵盖如何利用结构表示学习（Structure Representation Learning）技术，例如晶体图卷积网络（CGCNN），来预测材料的形成能、带隙或机械强度，目标是发现具有特定宏观性能的微观结构设计原则，这是基础软件操作无法触及的认知深度。 --- 总结本书的定位：本书旨在服务于那些已经掌握基础计算工具，并渴望将前沿智能算法（如深度学习、强化学习、贝叶斯方法）深度融入到化学与化工研究和工程实践中的专业人士。它是一本关于“如何用智能驱动创新”的指南，而非关于“如何使用基础软件”的入门手册。本书强调的是算法原理、模型构建、数据驱动的决策制定，以及复杂系统的高级优化策略。

作者简介

目录信息

编辑推荐目录序言文摘
编辑推荐
《实用化学化工计算机软件基础》：图文并茂，实例丰富，软件：Office 2003、Origin、Visio、ChemOffice、HYSYS；即使只有初级计算机知识，也能迅速掌握这些专业软件的应用技巧。
目录
第1章 Office软件在化学化工中的应用
1.1 Word2003在化学化工专业文献中的应用
1.1.1 Word2003窗口组成
1.1.2 Word2003编辑排版中的基本操作
1.1.3 绘制与插入图片
1.1.4 公式编辑器
1.1.5 Word2003的排版样式
1.1.6 创建文档目录
1.2 Excel在试验数据处理中的应用
1.2.1 Excel工作窗口
1.2.2 工作簿与工作表的基本操作
1.2.3 Excel图表功能在试验数据处理中的应用
1.3 PowerPoint2003在化学化工中的应用
1.3.1 PowerPoint2003界面组成
1.3.2 PowerPoint2003视图方式
1.3.3 创建演示文稿
1.3.4 编辑修饰演示文稿
1.3.5 放映演示文稿
1.3.6 打包输出幻灯片
第2章数据处理软件Origin
2.1 Origin基础
2.1.1 主界面
2.1.2 菜单栏
2.1.3 工具栏
2.2 工作表窗口
2.2.1 数据输入与删除
2.2.2 数据管理
2.2.3 数据统计与筛选
2.3 Origin绘图
2.3.1 简单X-Y图形的绘制
2.3.2 图形的定制与标注
2.3.3 坐标轴的定制
2.3.4 图形中数据的处理
2.3.5 保存项目文件和模板
2.3.6 多层图
2.3.7 双坐标图
2.4 数据拟合
2.4.1 线性回归
2.4.2 多项式回归
2.4.3 非线性回归
第3章绘制示意图软件VISIO
3.1 Visio功能概述
3.2 Visio主界面
3.2.1 主界面
3.2.2 菜单栏
3.2.3 工具栏
3.3 文件与页面操作
3.3.1 文件操作
3.3.2 设置页面
3.3.3 标尺与网格
3.3.4 背景页
3.4 绘制及编制图形
3.4.1 基本图形及其手柄
3.4.2 绘制图形
3.4.3 绘制图形
3.4.4 编辑图形
3.5 基本文字操作
3.5.1 向形状中添加文本
3.5.2 添加独立文本
3.5.3 改变文字方向
3.5.4 特殊符号
3.6 将图形添加到Word文档
3.7 Visio绘图实例
3.7.1 组织结构图
3.7.2 工艺流程图
第4章化学软件CHEMOFFICE
4.1 概述
4.2 化学结构绘图软件ChemDraw
4.2.1 主界面
4.2.2 模板
4.2.3 绘制与编辑典型化学物质结构式
4.2.4 化合物结构与命名
4.2.5 绘制化学反应方程式
4.2.6 绘制实验装置
4.3 分子模型及仿真软件Chem3D
4.3.1 主界面
4.3.2 D模型绘制与编辑
4.3.3 ChemDraw结构式与3D模型的转换
4.3.4 Chem3D的计算功能
4.4 化学信息搜索引擎ChemFinder
4.4.1 化学物质检索方法
4.4.2 化学反应的检索
4.4.3 查找免费网络资源
第5章 MATLAB介绍及应用
5.1 MATLAB简介
5.1.1 MATALAB运行环境介绍
5.1.2 MATLAB的帮助系统
5.2 数据类型及数值运算
5.2.1 基本数据类型——常量和变量
5.2.2 数组及向量运算
5.2.3 矩阵及其运算
5.2.4 多项式运算
5.3 一般图形功能
5.3.1 基本图形绘制
5.3.2 图形格式转化
5.3.3 图形属性控制
5.3.4 坐标轴属性控制
5.3.5 图形窗口控制
5.4 程序设计——M文件
5.4.1 M文件简介
5.4.2 M文件的程序结构
5.4.3 程序流控制
5.5 MATLAB化工应用实例
第6章化工流程模拟软件HYSYS
6.1 化工流程模拟介绍
6.1.1 流程模拟分类
6.1.2 化工流程模拟的步骤
6.1.3 模型化
6.1.4 流程模拟
6.2 常用的流程模拟软件
6.2.1 Aspen工程套件
6.2.2 HYSYS
6.2.3 PRO/Ⅱ
6.2.4 ECSS
6.2.5 DSO
6.3 HYSYS软件介绍
6.3.1 HYSYS结构
6.3.2 HYSYS使用步骤
6.4 HYSYS单元操作应用实例
6.4.1 流体输送
6.4.2 传热
6.4.3 精馏
6.4.4 反应
6.5 HYSYS流程应用实例
6.5.1 稳态模拟
6.5.2 动态模拟
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读过程对我而言，更像是一次高强度的思维重塑训练，而不是简单的知识输入。我原本以为自己对化学工程软件的理解已经相当成熟，但这本书让我意识到，很多我习以为常的功能背后，其实隐藏着复杂的数学和计算优化策略。比如，书中对“模型降阶”这一前沿概念的阐述，通过生动的例子展示了如何将高维的、计算成本极高的全阶模型，转化为可以在实时控制系统中运行的简化模型，这对于过程自动化领域的应用者来说，是至关重要的技能。它的论述风格非常严谨，但绝不晦涩，作者善于运用类比和对比的手法，将抽象的算法概念与具体的化工现象挂钩。例如，在解释“迭代收敛加速技术”时，他直接类比了化工操作中对温度或压力的逐步调整过程，让人茅塞顿开。此外，书中对开源工具链的介绍，如Python在数据驱动建模中的潜力，也体现了作者与时俱进的视野，而非仅仅局限于传统的商业软件生态，这为读者指明了未来发展的方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，用一个词来形容就是“扎实”。它的排版和图表设计都非常清晰，大量的流程图、结构框图和数学公式的推导过程一目了然，这对于需要反复查阅和理解复杂逻辑的读者来说，是极大的便利。它不像有些教材那样堆砌概念，而是有目的地引导读者去理解特定计算任务背后的工程哲学。我特别喜欢它对“数据集成与互操作性”的探讨，这在现代智能制造的大背景下是绕不开的话题。书中对不同软件之间数据格式转换的挑战、API接口的设计原则，以及如何构建一个统一的数据管理平台进行了深入的剖析，这对于涉及跨部门、多软件协同工作的项目非常有指导意义。它提供的不仅仅是技术知识，更是一种系统性的工程思维训练，让我学会如何从宏观的“化学工程流程”出发，去选择、定制和集成最合适的“计算机工具链”，而不是被工具牵着鼻子走。这是一本真正能提升工程师综合能力的进阶读物。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我立刻感受到了作者在内容组织上的匠心独运，它完全颠覆了我对传统“计算机软件基础”教材的刻板印象。通常这类书要么过于偏重编程语言的语法细节，要么就是对各种商业软件做流水账式的罗列，让人读完后感觉知识点很零散，难以形成体系。然而，《实用化学化工计算机软件基础》的叙事逻辑非常流畅，它以“问题驱动”为核心，首先提出一个典型的化工难题（比如多相反应动力学计算的挑战），然后逐步引入支撑该难题的计算机科学原理（如高效矩阵运算、并行处理），最后才展示如何利用现有或自建的软件框架去高效解决它。这种“理论—工具—应用”的循环递进结构，使得学习过程充满了探索的乐趣。尤其是关于数据可视化和后处理的那几章，它没有仅仅停留在教你如何调用绘图库，而是深入探讨了如何根据化学过程的特性，设计出更具信息熵的、更能揭示物理真相的工程图表，比如相图的动态更新和敏感性分析的图形化展示。对于我这种对软件界面设计也有一定要求的应用工程师来说，这本书提供的视角非常独特且富有启发性。

评分☆☆☆☆☆

这本《实用化学化工计算机软件基础》绝对是我近几年读到过最实在、最贴近工业应用的一本书了。我本身是做化工工艺开发的，平时接触的软件很多，但大多都是工具箱式的，缺乏系统性的理论支撑和实际操作的深度讲解。这本书的作者显然对化工领域的实际痛点有着非常深刻的理解。它不是那种空泛地介绍软件功能，而是从算法原理、数据结构到软件实现的全流程都做了细致的剖析。比如，它对 Aspen HYSYS 和 PRO/II 这类流程模拟软件底层计算引擎的介绍，简直就是一次透视手术，让我明白了为什么有些工况计算会收敛慢，或者为什么模型在某些极端条件下会崩溃。书中对数值方法在化工模拟中的应用，如有限元法、计算流体力学（CFD）的基础理论讲解得非常清晰，虽然是基础，但其深度已经远远超出了我预期的“基础”范畴。更让我惊喜的是，它并没有停留在传统的单元操作模拟，而是深入到了反应器设计和优化控制的软件接口层面，这对于我们这些需要定制化模型的工程师来说，简直是宝藏。总而言之，这本书为我搭建起了一座从化学工程理论到复杂软件应用的坚实桥梁，阅读体验远超预期。

评分☆☆☆☆☆

我必须强调这本书在“实用性”和“深度”之间拿捏的精妙平衡。很多号称实用的书籍，读完发现只是软件操作手册的翻版，缺乏深层次的原理支撑，一旦遇到软件自身的限制或“黑箱”问题，读者就束手无策了。但《实用化学化工计算机软件基础》完全不同，它把“黑箱”打开了。我尤其欣赏其中关于软件健壮性设计的那一部分内容，它探讨了在处理不确定性数据或极端操作条件时，软件如何通过容错机制和异常处理来保证计算结果的可靠性。这对于化工装置的安全运行评估至关重要。作者似乎在用一种“开发者”而非“用户”的视角来审视这些工具，教会读者如何像软件架构师一样去思考如何构建一个能适应化工复杂性的计算系统。这种自顶向下、再由内而外深入底层逻辑的解析方式，极大地提升了我对现有工具的掌控力和批判性思维，让我不再是被动地接受软件的结果，而是能主动地去质疑和优化计算的每一步。

评分☆☆☆☆☆

缺的技能点太多。

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