Каким образом можно научить программу определять какую именно формулу использовать, основываясь на данных, введенных пользователем?

Question

[JackShcherbakov]

Поставил себе непростую задачку - программа для решения задач по физике, которая будет их решать и показывать решение. Я не прошу исправить/доработать/найти ошибку в коде, мне интересно какие идеи возникнут у моих коллег по цеху.

Вообщем, есть у меня вот такой объект, в котором содержаться формулы к каким либо элементам

var formulas = {
    φ : function(թ, թ0){
      return թ/թ0*100 + '%';
    }
  };

Пользователь вводит одно, затем другое, пишет что надо войти и вызывается соответствующая функция, затем выводятся соответствующие комментарии, такую программу сделать элементарно, просто передать аругменты и все.

Но что делать если нужно найти такой элемент, в формуле которого содержаться элементы, которые надо найти по ходу решения задачи, например сначала найти массу (v * p) и потом что-то с этой массой найти, например удельную теплоемкость. Тоесть надо как-то научить программу понимать, что не сразу функцию с формулой удельной теплоемкости вызывать, а понять, что нам известно и найти один элемент, теперь нам известен еще один элемент, потом с массой находим что-то другое и в конце концов удельную теплоемкость. Тоесть надо выбирать соответствующие формулы. Но как? Можно, конечно в какой-то массив накапливать полученные и изначально известные элементы, и посмотреть в какой формуле у нас встречается все из этого, но может же быть все гораздо сложнее, да и есть куча других формул использующие эти элементы.

Есть какие - либо идеи? Код не надо писать, просто какие-то идеи реализации.

Вот набросал код он не работает, но если интересно, можете посмотреть - https://codepen.io/CitizenOne/pen/gXXpLE

Comments

[Kovalsky]

Насколько я знаю, в полной мере подобное умеют только Mathematica и Wolfram Alpha; вроде бы сложная задача. Если возможно упростить задачу до "дано" и "найти", то мне кажется что все достаточно просто.

[JackShcherbakov]

Никита Полевой, К каждой формуле можно сделать свое объяснение. Но надо эти формулы как-то подбирать.

[Kovalsky]

JackShcherbakov, "К каждой формуле можно сделать свое объяснение. Но надо эти формулы как-то подбирать." - я ничего не понял, но если возможно упростить задачу до "дано a, b; найти c", то решение реализуется с помощью рекурсивного вычисления каждого неизвестного в значения в формуле для c.

[JackShcherbakov]

Никита Полевой, Хорошая идея.

Answer 1

[Griboks]

Можно использовать общие формулы. Они долгие, зато универсальные.
Можно разбить все задачки на классы (с одним алгоритмом решения) и вызывать свои формулы для своего класса.
Можно вставить текст из учебника, что бы пользователи научились думать и не искали ответы в интернете.

Comments

[JackShcherbakov]

Что такое общие формулы? Идея про классы хорошая, но даже с решеним 1-го типа задач будут проблемы. Например что бы найти одно, надо знать другое и так далее. Общие формулы это те, которые содержат в себе формулы других элеметов? то есть как бы формулы в формуле?

Конечно, можно сделать что-то типа диалогового окна, которое будет спрашивать, мол, какой класс, какая тема, что надо найти и т д. Вообщем, пока надо хоть 6 формул в прогу забить и пусть в одной теме ореентируется, но как сделать так, что бы программа решала проблемы, описанные в описании к вопроса.

Единственное, можно для каждой теме сделать одну большую "уневирсальную формулу" (формула, содержащая вместо букв элементов их формулы), но теперь задачи будут решаться сложные, но в одну формулу, а желательно, что бы было много разных.

[Griboks]

JackShcherbakov, например, уравнения Максвелла.

Как подбирать формулы? У каждой формулы есть список однозначных переменных. Вот по этому списку и выбирать.