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3.分析物质成分的AC系统
AC系统的输入是一系列化学反应，系统把各规则作用于问题空间，从而得到各物质的组成。
AC系统的求解过程如下：
初始状态 有关物质的一系列化学反应。
目标状态 每个化合物的成分。
中间状态 某些物质的成分，修改的反应式。
规则 定成份规则：确定一个物质的成份。
化简规则：去掉反应式两边同时出现的物质。
替换规则：在反应式中，把化合物换成其成份。
启发式 各规则按一定次序和条件循环作用于问题空间。
搜索策略 无"回溯"的深度优先搜索。
有关各规则相互关系的启发式是AC系统的特点。在使用替换规则时，需要有关物质成份的知识。为了确定物质成份，对复杂的反应来说又要事先进行替换和化简。这种规则间相互依赖的关系，使得某规则得到的结论可以用来得到更多的结论，直到得不出新结论为止。规则间的关系如图 7.16所示。
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 图7.16 规则间的关系 |
4.确定物质结构及化学方程式的SM系统
Dalton的原子假说理论认为所有物质都是由原子组成的，并且力求发现每种物质中原子的数目。他的出发点是在物质守恒基础上寻求最简的结构形式。Avogadro则利用Gay Lussac的数据，认为同样体积气体含有同样数目的分子，从而确定气体反应时各种气体分子数之比。由于知识背景不同，他们对"氢气+氧气→水气"反应的解释不尽相同。但他们都认为氢气是单原子分子，这个结论是错误的。SM系统考虑了多个反应，从而得到正确的结论。
(1)SM系统的实现
SM系统的求解过程如下：
初始状态 一系列化学反应的描述。
目标状态 确定反应的模型，即物质的分子数和分子中的原子数。有关物质分子式的知识库(MS)。
中间状态 反应的部分模型。
规则 定分子数规则：确定某物质在反应中出现的次数。
定原子数规则：确定分子中某原子个数。
守恒规则：根据守恒原则确定所剩的原子数。
启发式 对"定分子数规则"：利用气体体积之比等于分子数之比
对"定原子数规则"：先考虑简单模型。
搜索策略 带"回溯"的深度优先策略。
由气体体积比得出分子数目之比，可以利用公因子法。实验得到的各物质的体积数一般都不会是整数。但其比应为小整数之比，这考虑到化学方程式中分子个数的特殊含义。由于得到的数据存在误差，所以采用尝试法找出小整数比，并认为若数x与某整数I之差在误差范围内就取x＝I。
处理多个反应式时，同一个分子可能出现不同的分子式。所以存在知识一致性问题。当SM系统运行中出现这种情况时，它要修改分子式知识库和引起矛盾的那些方程式，直到所提供的分子式能适用于所有反应为止。
(2)系统的运行
在不同知识背景下，SM系统对同一个反应也可能提供不同的模型，这与化学史是一致的。按Dalton假说，SM系统对生成水气的反应提供如下模型：H+O＝HO。考虑Avogadro原理以后，SM系统提出一个新的模型：2H+02＝2HO。然后，再让SM考虑生成氨的反应，它提出如下模型：3H2+N2＝2NH3，并且修改前一个反应的模型为：2H2十O2＝2H2O。这完全符合现代化学知识。继续考虑"氮十氧"分别生成N2O、NO、N02的反应，都得出正确的化学方程式。