專利名稱：計算機輔助圖形化實驗設(shè)計系統(tǒng)及方法
計算機輔助圖形化實驗設(shè)計系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計系統(tǒng)、計算機程序產(chǎn)品及方法。背景技術(shù)：
組合材沖?？茖W(xué)(Combinatorial Materials Science )主要指創(chuàng)造包4舌至少兩種 不同材料的集合的方法，或者高速測試所述材料的集合的方法，或者按目標性 能高速篩選所述材料的集合的方法，組合材料科學(xué)能加快研發(fā)速度，擴展所能 獲得的信息量。
業(yè)界期望以合理的成本和在合理的時間內(nèi)索特定的材料拓樸空間并獲得 不錯的實驗結(jié)果，有時，這需要借助計算機技術(shù)和自動化技術(shù)，尤其是當采用 高通量實驗設(shè)備的時候。
高通量實驗設(shè)備通常都較昂貴，而目前實^^設(shè)計、運行以及監(jiān)控都在實驗 設(shè)備所在地進行，因此，具有以下缺點首先，需要為所有有需求的實驗室購 買相同的設(shè)備，成本較高，而且會造成資源浪費；其次，各地實驗設(shè)備分散維 護，維護標準不易統(tǒng)一，總維護成本高；最后，只能在實驗設(shè)備所在地對實驗 設(shè)備和實驗過程進行監(jiān)控，不利于全球化合作研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供了 一種計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計及執(zhí)行系統(tǒng)， 包括計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)，其被設(shè)置成能進行以下操作， 提供一圖標集合、 一設(shè)計板以及一數(shù)據(jù)模型，其中，圖標集合包括至少兩個操 作圖標，所述至少兩個操作圖標與至少兩個操作包——對應(yīng)，每一操作包包括 至少一個實驗操作，進一步的，所述計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)還 被設(shè)置成能進行以下操作，根據(jù) 一 用戶的輸入在所述數(shù)據(jù)模型中寫入至少兩個 操作包及其之間的關(guān)聯(lián)以形成一實驗流程，其中，所述設(shè)計板通過根據(jù)所述數(shù) 據(jù)模型所記錄的操作包及其之間的關(guān)聯(lián)實時顯示對應(yīng)的操作圖標及其之間的關(guān)
聯(lián)以引導(dǎo)用戶輸入設(shè)計實驗流程的措令；以及實驗流程執(zhí)行子系統(tǒng)，其被設(shè)置 成能進行以下操作執(zhí)行所述實驗流程，以控制實驗設(shè)備進行實驗操作。
本發(fā)明的又一方面提供了 一種計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計方法，包括
以下步驟提供至少兩個操作圖標，所述至少兩個操作圖標與至少兩個操作包 一一對應(yīng)，每一操作包包括至少一個實驗操作；提供一個設(shè)計板；接收指令， 根據(jù)該等指令，在所述設(shè)計板內(nèi)放置至少兩個操作圖標并建立關(guān)聯(lián)以形成一實 驗流程；接收指令，根據(jù)該等指令，對所述操作圖標所對應(yīng)的操作包進行參數(shù) 設(shè)置；接收指令，根據(jù)該等指令，執(zhí)行所述實驗流程。
本發(fā)明的又一方面提供了一種存儲于計算機可讀的存儲媒介中的計算機輔 助圖形化實驗流程設(shè)計計算機程序產(chǎn)品，它包括能使計算機執(zhí)行以下操作的指 令提供系統(tǒng)界面，包括圖標集合與設(shè)計板，其中，圖標集合包括至少兩個操作圖 標，所述至少兩個操作圖標與至少兩個操作包——對應(yīng)，每一操作包包括至少一 個實驗操作；提供一具有預(yù)定格式的數(shù)據(jù)模型；接收用戶輸入指令，根據(jù)該等指 令，在該數(shù)據(jù)模型中寫入至少兩個操作包及其之間的關(guān)聯(lián)，以形成一實驗操作流程， 該數(shù)據(jù)模型中的所述實驗操作流程可被實驗流程執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行，以控制實驗設(shè)備進 行實驗操作；所述設(shè)計板根據(jù)該數(shù)據(jù)模型記錄的操作包及其之間的關(guān)聯(lián)實時顯示對 應(yīng)的操作圖標及其之間的關(guān)聯(lián)。
本發(fā)明的又一方面提供了一種圖形化實驗流程設(shè)計方法，包括以下步驟提供 系統(tǒng)界面，系統(tǒng)界面包括圖標集合與設(shè)計板，其中，圖標集合包括至少兩個操作圖 標，所述至少兩個操作圖標與至少兩個操作包——對應(yīng)，每一操作包包括至少一 個實驗操作；提供一數(shù)據(jù)模型，該數(shù)據(jù)模型具有預(yù)定的格式；接收用戶輸入指令， 根據(jù)該等指令，在該數(shù)據(jù)模型中寫入至少兩個操作包及其之間的關(guān)聯(lián)，形成一實驗 操作流程，該數(shù)據(jù)模型中的該實驗操作流程可被實驗執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行，以控制實^i殳 備進行相應(yīng)的實驗操作；設(shè)計板根據(jù)數(shù)據(jù)模型記錄的操作包及其之間的關(guān)聯(lián)實時顯 示對應(yīng)的操作圖標及其之間的關(guān)聯(lián)，以引導(dǎo)用戶輸入設(shè)計實驗流程的指令。
進一步的，所述計算機輔助圖形化實驗流程-沒計計算機程序還可以包括操 作包配置文件，記錄所述操作包的參數(shù)配置以及所述操作包與所述操作圖標的 對應(yīng)關(guān)系。
進一步的，所述操作包配置文件還記錄各操作包的參數(shù)默認值。 進一步的，所述操作包配置文件可以按內(nèi)容分成至少兩個，比如，第一操
作包配置文件用于記錄操作包與操作圖標的——對應(yīng)關(guān)系，第二操作包配置文 件記錄操作包的參數(shù)配置。
進一步的，所述計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計計算機程序還可以包括可 以令計算機執(zhí)行以下操作的指令接收用戶輸入指令，根據(jù)該等指令，把所述 數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)化成實驗流程文件，實驗流程文件以一預(yù)定的格式記錄實驗流程。
進一步的，所述計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計計算機程序還可以包括可
以令計算機執(zhí)行以下操作的指令接收用戶輸入指令，根據(jù)該等指令，把實驗 流程文件解析為數(shù)據(jù)模型，以利用該計算機程序在計算機系統(tǒng)中對所述實驗流 程文件中的實驗流程進行編輯。
進一步的，所述數(shù)據(jù)模型還可以記錄操作圖標在設(shè)計板中的位置信息，比 如坐標。
圖1A為本發(fā)明一實驗流程設(shè)計及執(zhí)行系統(tǒng)20的結(jié)構(gòu)圖。所述實驗流程設(shè) 計及執(zhí)行系統(tǒng)20包括計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)21以及實驗流程 執(zhí)行子系統(tǒng)22。所述計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)21被設(shè)置成能進 行以下操作，提供一圖標集合、 一設(shè)計板以及一數(shù)據(jù)模型，其中，圖標集合包 括至少兩個操作圖標，所述至少兩個操作圖標與至少兩個#:作包——對應(yīng)，每 一操作包包括至少一個實驗操作，進一步的，所述計算機輔助圖形化實驗流程 設(shè)計子系統(tǒng)還被設(shè)置成能進行以下操作，根據(jù)一用戶的輸入在所述數(shù)據(jù)模型中 寫入至少兩個操作包及其之間的關(guān)聯(lián)以形成一實驗流程，其中，所述設(shè)計板通 過根據(jù)所述數(shù)據(jù)模型所記錄的操作包及其之間的關(guān)聯(lián)實時顯示對應(yīng)的操作圖標 及其之間的關(guān)聯(lián)以引導(dǎo)用戶輸入設(shè)計實驗流程的指令。所述執(zhí)行子系統(tǒng)22被設(shè) 置成能執(zhí)行以下操作，執(zhí)行所述實驗流程并通過數(shù)據(jù)交換裝置25控制實驗設(shè)備 26a、 26b及26c進行實驗操作。
由子系統(tǒng)21產(chǎn)生的記錄所述實驗流程的數(shù)據(jù)模型可以被輸出至一計算機 可讀的媒介，比如硬盤、光盤、記憶棒等等。該計算機可讀的媒介可與執(zhí)行子 系統(tǒng)22連接，從而可從該媒介中下載所屬數(shù)據(jù)模型并執(zhí)行其所記錄的實驗流 程。其中，子系統(tǒng)21與子系統(tǒng)22可以是硬件(比如計算機系統(tǒng))，也可以是軟 件(比如計算機程序產(chǎn)品)，也可以是固件(firmware),還可以是以上方式的 組合。
所述計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)21與所述執(zhí)行子系統(tǒng)22可以
整合為一個系統(tǒng)。
圖1B是一計算機系統(tǒng)28的結(jié)構(gòu)圖，它可以用于子系統(tǒng)21,也可以用于子 系統(tǒng)22,還可以用于整合了上述兩個子系統(tǒng)的系統(tǒng)，以下以用于子系統(tǒng)21為 例進行說明。所述計算機系統(tǒng)28可以包括一處理器211(比如中央處理器，central processing unit,即CPU), —存儲器212，輸入和/或輸出裝置214、 215、 216 及217,其他周邊裝置218，他們之間以系統(tǒng)總線213連接。所述存儲器212可 包括一隨機存取存儲器212a (random access memory, RAM)以存儲操作系統(tǒng) 指令， 一計算機可讀媒介212b (比如硬盤)以存儲一計算機輔助圖形化實驗流 程設(shè)計計算機程序，該計算機程序被中央處理器212執(zhí)行后能使該子系統(tǒng)21執(zhí) 行以上以及以下所述的計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計方法。存儲器212中存 儲有一數(shù)據(jù)庫212d，該數(shù)據(jù)庫記錄數(shù)據(jù)、參數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(比如數(shù)據(jù)模型)等 等，當中央處理器211執(zhí)行該計算機程序212c時將讀取該數(shù)據(jù)庫212d，并且會 在所述隨機存取存儲器212a中存儲一數(shù)據(jù)模型212e。輸入設(shè)備214及215可以 是鍵盤、鼠標、觸摸屏等等，供用戶輸入設(shè)計實驗流程的指令。輸出設(shè)備可以 是顯示器等，以提供系統(tǒng)界面，從而導(dǎo)引用戶輸入所述指令，并且可以顯示設(shè) 計好的實驗流程。
進一步的，在本發(fā)明的一個實施方式中，數(shù)據(jù)模型是以對象為單位的數(shù)據(jù) 組群，在數(shù)據(jù)模型中每一操作包對應(yīng)一個對象，每一對象對應(yīng)一個數(shù)據(jù)組，每 一數(shù)據(jù)組記錄對應(yīng)的操作包及其參數(shù)配置、當前"t喿作包的身份碼以及實驗流程 中下一個操作包的身份碼。圖1C所示的數(shù)據(jù)模型表示以下實驗操作流程第一 步，裝載第一溶液；第二步，裝載第二溶液；第三步，裝載清洗溶液；第四步， 混合；第五步，清洗。其中，"ID1"、 "ID2"、 "ID3"、 "ID4"、 "ID5"、 "ID6"、 "ID7" 是對象的身份識別碼，"TOID2"、 "TOID3"、 "TO ID4"、 "TOID5"、 "TOID6"、 "TO ID7"表示實驗操作流程中的下一個對象。
請參圖2,為本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計計算機程序系統(tǒng)界面 的一個實施方式，其中，圖標集合111包括至少兩個操作圖標101供選擇操作 包，以及流程圖標102;設(shè)計板112上顯示具有先后秩序的操作圖標表示數(shù)據(jù) 模型記錄的實驗操作流程；參數(shù)設(shè)置界面113供對選定操作包進行參數(shù)設(shè)置。 系統(tǒng)界面的作用在于引導(dǎo)實驗流程設(shè)計者輸入信號。
進一步的，本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計計算機程序還包括可令
計算機執(zhí)行以下操作的指令接收輸入用戶指令，根據(jù)該等指令，檢驗實驗操 作流程是否符合預(yù)定的規(guī)則。
進一步的，請參圖2,所述系統(tǒng)界面還包括實驗設(shè)計方案列表窗口 110,用 于顯示已有的實驗設(shè)計方案。
進一步的，可以根據(jù)具體需求在系統(tǒng)界面中增加其他窗口，以顯示特定的 內(nèi)容，比如以其他格式顯示數(shù)據(jù)模型中的內(nèi)容。
進一步的，數(shù)據(jù)模型隨相應(yīng)的輸入信號而改變，設(shè)計板顯示的內(nèi)容則隨數(shù) 據(jù)模型的改變而改變。換言之，設(shè)計者通過輸入設(shè)備(鍵盤、鼠標、觸摸屏等 等)輸入實驗操作流程設(shè)計指令和參數(shù)設(shè)置指令(計算機屏幕上顯示的就是復(fù) 制操作圖標、對操作圖標進行排序、設(shè)置參數(shù)等操作)，本發(fā)明的計算機輔助實 驗流程設(shè)計軟件根據(jù)這些指令編輯數(shù)據(jù)模型，再根據(jù)數(shù)據(jù)模型的變化刷新設(shè)計 板上的顯示內(nèi)容。
在本發(fā)明的一個實施方式中，所述計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng) 與實驗流程執(zhí)行子系統(tǒng)可以整合為一體，在該實施方式中，實驗流程執(zhí)行子系 統(tǒng)可以直接讀取并執(zhí)行數(shù)據(jù)模型所記錄的實驗，燥作流程。在本發(fā)明的另 一個實 施方式中，通過計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)設(shè)計實驗流程并得到實 驗流程文件，實驗流程執(zhí)行子系統(tǒng)讀取所述試^^流程文件并執(zhí)行其中記錄的實 驗操作流程。
進一步的，所述實驗流程文件還記錄設(shè)計板內(nèi)每一操作圖標的坐標數(shù)據(jù)， 用于在下一次編輯實驗流程文件時還原現(xiàn)場。實驗流程文件也可以不記錄操作 圖標的坐標數(shù)據(jù)，在這種情況下，當利用所述計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計 子系統(tǒng)編輯該實驗流程文件時，設(shè)計板以默認的操作圖標排序的方式顯示實驗 流程文件所記錄的實驗操作流程，比如圖2所示的的方式。
進一步的，所述實驗流程文件可以是一個文件，也可以是一組分別記錄不 同類型數(shù)據(jù)的文件，比如，包括記錄操作圖標坐標數(shù)據(jù)的文件、記錄對應(yīng)操作 的參數(shù)的文件、記錄操作流程的文件等。
進一步的，可采用典型的MVC (Model View Control)架構(gòu)建立所述計算 機輔助圖形化實驗流程設(shè)計系統(tǒng)。
進一步的，請參圖2，系統(tǒng)界面還設(shè)有通用的參數(shù)設(shè)置界面113，通用的參 數(shù)設(shè)置界面113顯示被選中的操作圖標所對應(yīng)的操作的參數(shù)，用戶可在通用的
參數(shù)設(shè)置界面113中設(shè)置相應(yīng)參數(shù)。當然，也可以為各操作圖標設(shè)置各自的參 數(shù)設(shè)置界面，通過其他方式(比如以鼠標雙擊對應(yīng)的操作圖標等)調(diào)出參數(shù)設(shè) 置界面。
進一步的，在本發(fā)明的一個實施方式中，請參圖2,通用參數(shù)設(shè)置界面113 中顯示操作圖標1126的參數(shù)，操作圖標1126對應(yīng)設(shè)置實驗單元的參數(shù)的操作， 其參數(shù)包括收集容器位置(選擇裝載實驗產(chǎn)物的收集容器)、第一溶液容器的位 置(選擇實驗中使用的第一溶液)等等。實驗單元包括至少兩個操作包。
進一步的，請參圖3,通用參數(shù)設(shè)置界面113中顯示起始圖標1111的參數(shù)， 因為起始圖標1111只是實驗操作流程的起始標記，故只有名稱而無其他參數(shù)。
進一步的，請參圖4,通用參數(shù)設(shè)置界面113中顯示結(jié)束圖標1112的參數(shù)， 因為結(jié)束圖標1112只是實驗操作流程的結(jié)束標記，故只有名稱而無其他參數(shù)。
進一步的，請參圖5,通用參數(shù)設(shè)置界面113中顯示操作圖標1121的參數(shù)， 操作圖標1121對應(yīng)加載第一溶液的操作，圖中所示參數(shù)表示有十種第一溶液分 別承載于十個第一溶液容器供實驗使用。
進一步的，請參圖6,通用參數(shù)設(shè)置界面113中顯示操作圖標1122的參數(shù)， 操作圖標1121對應(yīng)加載第二溶液的操作，圖中所示參數(shù)表示有五種第二溶液分 別承載于五個第二溶液容器實驗使用。
進一步的，請參圖7，通用參數(shù)設(shè)置界面113中顯示操作圖標1123的參數(shù)， 操作圖標1123對應(yīng)加載清洗溶液的操作，圖中所示參數(shù)表示有四種清洗溶液分 別承載于四個清洗溶液容器供實驗使用。
進一步的，請參圖8,通用參數(shù)設(shè)置界面113中顯示操作圖標1124的參數(shù)， 操作圖標1124對應(yīng)混合操作。
進一步的，請參圖9，通用參數(shù)設(shè)置界面113中顯示操作圖標1125的參數(shù)， 操作圖標1125對應(yīng)清洗操作。
進一步的，請參圖10，通用參數(shù)設(shè)置界面113中顯示操作圖標1127的參 數(shù)，操作圖標1127對應(yīng)干燥操作。
進一步的，請參圖11,通用參數(shù)設(shè)置界面113中顯示操作圖標1128a的參 數(shù)，操作圖標1128a對應(yīng)選擇收集容器規(guī)格的操作。
進一步的，請參圖12，通用參數(shù)設(shè)置界面113中顯示操作圖標1128b的參 數(shù)，操作圖標1128b對應(yīng)設(shè)備初始化的操作，比如把對應(yīng)的設(shè)備移動至特定位 置等。
進一步的，請參圖13，通用參數(shù)設(shè)置界面113中顯示操作圖標1128c的參 數(shù)，操作圖標1128c對應(yīng)設(shè)置溫度的操作。
進一步的，請參圖14,通用參數(shù)設(shè)置界面113中顯示操作圖標1128d的參 數(shù)，操作圖標1128d對應(yīng)等待加溫的操作。
進一步的，請參圖15，例如， 一個實驗單元按先后順序包括混合、清洗兩 個步驟，初始化操作流程包括加載第一溶液、加載第二溶液、加載清洗溶液三 個步驟，那么，該實驗可以設(shè)計為按先后順序包括加載第一溶液、加載第二溶 液、加載清洗溶液、混合、清洗五個步驟。該實-驗可以設(shè)計成以起始圖標1111 作為起始點，結(jié)束圖標1112作為終結(jié)點，用連接圖標1113按先后順序連接起 始圖標llll、操作圖標1121、操作圖標1122、才喿作圖標1123、操作圖標1124、 操作圖標1125以及結(jié)束圖標1112,以起始圖標1111至結(jié)束圖標1112的方向表 示該實驗流程的走向。
在本發(fā)明的一個實施方式中，起始圖標以及結(jié)束圖標和操作圖標類似，在 數(shù)據(jù)模型中有相應(yīng)的對象與之對應(yīng)。
進一步的，也可以只設(shè)置起始圖標1111和連4妄圖標1113，以起始圖標1111 至相鄰的一個操作圖標的方向表示實驗的流程走向。
進一步的，也可以只設(shè)置結(jié)束圖標1112和連接圖標1113,以與結(jié)束圖標 1112相鄰的一個操作圖標至結(jié)束圖標1112的方向表示實驗的流程走向。
進一步的，請參圖16,另一方面，圖標集合還包括單向連接圖標1114。同 樣以上述的實驗為例，該實驗可以設(shè)計為以操作圖標1121為起始點，操作圖 標1125為終結(jié)點，用單向連接圖標1114連接操作圖標1121、操作圖標1122、 操作圖標1123、操作圖標1124、操作圖標1125，以單向連接圖標1114的方向 表示實驗流程的走向。
在本發(fā)明的一個實施方式中，單向連接圖標1114在數(shù)據(jù)模型中并無對應(yīng)的 對象，以單向連接圖標1114連接兩個操作圖標的動作相當于在數(shù)據(jù)模型中對應(yīng) 前一操作圖標的數(shù)據(jù)組中寫入"TOIDXX"，其中"IDXX"為下一操作圖標所 對應(yīng)的操作包的身份識別碼。
請參圖17，在本發(fā)明的一個實施方式中，設(shè)計板112a包括至少兩個空格 1120，這些空格1120預(yù)先排定順序，在圖17所示實施例中，以空格1120下方
的阿拉伯數(shù)字編號為順序。設(shè)計實驗時，把所述搡作圖標放置于所述空格1120，
以所述空格1120預(yù)先排定的順序為實驗的流程走向。同樣以上述實驗為例，只 要把操作圖標1121、操作圖標1122、操作圖標1123、操作圖標1124、操作圖 標1125按順序分別放置于相應(yīng)的空格1120即完成上述實驗的設(shè)計。其中，兩 個相鄰的操作圖標之間可以有一個或者一個以上空白的空格，系統(tǒng)可以進行自 動識別。
其中，在上述的這種模式下，數(shù)據(jù)模型可以是預(yù)先排序的空白數(shù)據(jù)組陣列， 在一個數(shù)據(jù)組中寫入一個操作包，設(shè)計板上對應(yīng)的空格就顯示對應(yīng)的操作圖標。
進一步的，圖標集合還可以包括循環(huán)控制圖標，在實驗流程中插入循環(huán)控 制圖標可使所述實驗流程的一個或者一個以上連續(xù)的操作包所對應(yīng)的操作循環(huán) 進行一定的次數(shù)，循環(huán)運行的操作的參數(shù)的值可以是不變的，也可以是變化的。 可以在循環(huán)控制圖標的參數(shù)設(shè)置界面中提供循環(huán)運行的操作的參數(shù)設(shè)置界面， 為循環(huán)運行的操作的某一參數(shù)指定一個參數(shù)列表，使所述操作在循環(huán)進行時， 按指定的順序選擇所述參數(shù)列表中的數(shù)值作為該參數(shù)；也可以為某個參數(shù)指定 一個方程式以及對應(yīng)的定量和變量，使所述操作在循環(huán)進行時，選擇所述方程 式的對應(yīng)計算結(jié)果作為該參數(shù)。例如，可以為某一原料的用量指定一個方程式， 使該原料的用量隨該方程式的計算結(jié)果而變化，探索指定的原料拓樸空間。循 環(huán)控制圖標可以簡化高通量實驗(High Throughput Experiment)的設(shè)計，例如， 一個高通量實驗包括第一混合實驗和第二混合實驗，第一混合實驗按照第一比 例混合第一溶液和第二溶液，第二混合實驗按照第二比例混合第一溶液和第二 溶液，若采用循環(huán)控制圖標，只需要在設(shè)計板中復(fù)制一次相應(yīng)的操作圖標即可。 請參圖18，該高通量實驗可以設(shè)計成用單向連接圖標連接操作圖標1121、操作 圖標1122、操作圖標1123、循環(huán)控制圖標1115、才喿作圖標1124、操作圖標1125、 循環(huán)控制圖標1116,表示完成加載第一溶液、加載第二溶液、加載清洗溶液的 操作后，循環(huán)運行位于循環(huán)控制圖標1115和循環(huán)控制圖標1116之間的操作圖 標1124和操作圖標1125所代表的混合與清洗兩個操作。循環(huán)的次數(shù)以及每次 混合與清洗操作的參數(shù)可通過設(shè)置循環(huán)控制圖標1115或者循環(huán)控制圖標1116 的參數(shù)進行設(shè)置。
其中，起始圖標llll、結(jié)束圖標1112、連^^矣圖標1113、單向連接圖標1114 以及循環(huán)控制圖標可統(tǒng)稱為流程圖標。
進一步的，所述計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計軟件以及執(zhí)行軟件可用于 全自動實驗，也可用于半自動實驗，比如，實驗操作流程中某一個或者某幾個 操作由手動完成，執(zhí)行軟件執(zhí)行實驗流程文件至需要手動操作的步驟時暫停并 要求輸入確認信息，獲得確認信息后方繼續(xù)執(zhí)行下 一個步驟。
進一步的， 一套操作圖標集合對應(yīng)一套設(shè)備。
進一 步的， 一套操作圖標集合也可以對應(yīng) 一套以上實驗設(shè)備。 進一步的， 一個所述操作包配置文件可以對應(yīng)一套實驗設(shè)備，也可以對應(yīng) 一套以上實驗設(shè)備。
進一步的，可以設(shè)置多套操作包配置文件，供設(shè)計不同的實驗使用。 進一步的，可以通過編輯操作包配置文件來編輯操作圖標集合。
進一步的，操作包配置文件采用XML格式。
圖19是所述實驗流程設(shè)計及執(zhí)行系統(tǒng)20的結(jié)構(gòu)圖，實驗流程執(zhí)行子系統(tǒng) 22用于執(zhí)行利用計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)21產(chǎn)生的實驗流程文 件，它包括執(zhí)行模塊23a、監(jiān)控模塊23b以及數(shù)據(jù)服務(wù)模塊24。通過數(shù)據(jù)服務(wù) 模塊24的數(shù)據(jù)接口 241、分解模塊242與相應(yīng)實驗設(shè)備的驅(qū)動模塊243、 244、 245進行數(shù)據(jù)通信，繼而與實驗設(shè)備進行數(shù)據(jù)通信，使實驗設(shè)備在自動化控制 下按照實驗流程文件記錄的實驗操作流程及其對應(yīng)參數(shù)進行實驗操作。
分解模塊242用于把實驗流程文件記錄的才喿作包分解成為驅(qū)動模塊可以識 別的基本操作單元并為其指定相應(yīng)的驅(qū)動模塊，比如，可以把一個液體轉(zhuǎn)移操 作分解為驅(qū)動移液器在第一方向上移動一定距離，驅(qū)動移液器在第二方向上移 動一定距離，驅(qū)動活塞吸取一定量液體，驅(qū)動移液器在第一方向上移動一定距 離，驅(qū)動移液器在第二方向上移動一定距離，驅(qū)動活塞排出一定量液體六個步 驟。
進一步的，分解模塊也可以針對操作包進行設(shè)置，比如， 一個操作包對應(yīng) 一個分解模塊，再進一步的，分解模塊還可以封裝對應(yīng)的驅(qū)動模塊。
進一步的，數(shù)據(jù)服務(wù)模塊24可以通過RS232、 USB、 IEEE1394、 TCP/IP、 3GIO等數(shù)據(jù)通信協(xié)議與實驗設(shè)備進行數(shù)據(jù)通信。
進一步的，執(zhí)行系統(tǒng)22還可設(shè)有檢驗?zāi)K，用于檢查實驗流程文件的流程 以及參數(shù)設(shè)置是否符合相關(guān)的規(guī)則。
進一步的，檢驗?zāi)K的檢驗標準可以由用戶根據(jù)具體情況進行設(shè)置，比如，
加熱操作的溫度上限、加壓操作的壓力上限、操作的順序等等。
進一步的，請參圖19,監(jiān)控模塊23b通過數(shù)據(jù)服務(wù)模塊24的數(shù)據(jù)接口 241 與對應(yīng)實驗設(shè)備的驅(qū)動模塊243、 244、 245進行數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀 況(是否正常運行等)以及實驗條件(比如溫度、壓力等)等的監(jiān)視。
進一步的，監(jiān)控模塊23b設(shè)有警報模塊，當系統(tǒng)運行出現(xiàn)問題即發(fā)出警告， 比如，設(shè)備溫度超過一定值，壓力超過一定值等等。
進一步的，在一種實施方式中，執(zhí)行軟件的操作界面如圖20所示。窗口 31用于顯示實驗操作流程列表以及實驗操作流程的運行進度，每一操作步驟前 設(shè)有相應(yīng)的狀態(tài)符號，符號 "表示該實驗操作步驟已完成，符號三角形表示該 實驗操作步驟正在進行，符號"N"表示該實驗操作步驟尚未進行。窗口32用于 以曲線圖的形式顯示相關(guān)實-瞼參數(shù)隨時間的變化，比如第一溶液溫度、第二溶 液溫度、收集容器溫度、管道溫度、反應(yīng)器溫度、反應(yīng)器轉(zhuǎn)速、反應(yīng)器扭矩等 等。窗口 33用于以表格的形式顯示相關(guān)實驗參H比如第一溶液物質(zhì)、第二溶 液物質(zhì)、清洗溶液物質(zhì)等等。
進一步的，請參圖21，各子系統(tǒng)可以在不同的終端運行，通過英特網(wǎng)、局域 網(wǎng)、廣域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)等計算機網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)交換。
進一步的，可以利用遠程控制工具(比如WinVNC、 WebMyPC、 Specrem、 PCanywhere等)實現(xiàn)實驗設(shè)備、實驗數(shù)據(jù)等的遠程共享。
比如，研究人員可以在任何時間任何地方在終端41上設(shè)計實驗，通過英特網(wǎng) 把實驗流程文件傳輸至執(zhí)行終端44,利用遠程控制工具通過英特網(wǎng)控制執(zhí)行終端 44執(zhí)行實驗流程文件，從而控制與執(zhí)行終端44連接的試驗設(shè)備自動進行實驗。
研究人員還可以在任何時候任何地方在終端41上利用遠程控制工具通過英特 網(wǎng)控制數(shù)據(jù)分析終端45，從服務(wù)器43中提取實驗數(shù)據(jù)進行分析，然后再把分析結(jié) 果存儲于服務(wù)器43。
項目管理人員也可以在終端42上利用遠程控制工具登錄執(zhí)行終端44察看實驗 進行的進度，或者登錄服務(wù)器43察看實驗結(jié)果。
設(shè)備原料管理人員可以在終端46上進行原料數(shù)據(jù)管理操作，并把數(shù)據(jù)存儲于 服務(wù)器43。
配方設(shè)計人員可以在終端47上進行配方設(shè)計，并把數(shù)據(jù)存儲于服務(wù)器43 ，由 研究人員從服務(wù)器43下載配方數(shù)據(jù)，并根據(jù)配方數(shù)據(jù)進行實驗設(shè)計；當然，也可
以由配方設(shè)計人員直接把配方數(shù)據(jù)通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳輸至終端41供研究人員設(shè)計
實驗用。有關(guān)配方設(shè)計系統(tǒng)請參申請人的中國專利申請第200610085160.6號"組合 樣品庫的設(shè)計方法和系統(tǒng)"。
遠程控制工具支持多人登錄，可實現(xiàn)多人同時在不同地點觀察同一實驗的進行 狀況，或者察看同一組數(shù)據(jù)。
原料數(shù)據(jù)管理、配方設(shè)計、實驗設(shè)計、實驗執(zhí)行以及實驗數(shù)據(jù)分析與管理可以 在同一地點進行，也可以在不同地點進行，還可以在同一地點進行任意兩個搮:作而 在其他地點進行其他操作，總之，這些操作的地點可以根據(jù)具體需求進行任意分布。 研究人員、管理人員、設(shè)備維護人員等可在任何地點通過計算機網(wǎng)絡(luò)進行相應(yīng)得操 作，極為方便。
綜上所述，這種架構(gòu)有以下優(yōu)點
一，加強信息的分享，促進研究；
二，實驗設(shè)備可集中管理和維護，降低管理和維護費用，提高管理力度； 三，節(jié)省在不同研究地點重復(fù)購買相同實驗設(shè)備的費用； 四，可利用計算機網(wǎng)絡(luò)在任何地點進行任何4乘作，應(yīng)用十分方便。 進一步的，所述計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計系統(tǒng)還包括原料數(shù)據(jù)管理系 統(tǒng)，用于記錄和管理各種原料的名稱、縮寫、類別、分子量、比重、濃度、沸點以 及各種性能曲線圖等信息；還可以記錄材料安全數(shù)據(jù)、供應(yīng)商、溶解性、備注等信 息。請參圖22，是原料數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的管理界面的一種形式，窗口 461為原料列 表，設(shè)有IUPAC (國際理論和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會)名稱、縮寫、類別三個欄位；窗口 462以圖表方式顯示選定材料的相關(guān)性能。
進一步的，原料配比方式包括容量配比、質(zhì)量配比以及摩爾配比，所述計算機 輔助圖形化實驗流程設(shè)計系統(tǒng)可以根據(jù)原料數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)提供的相關(guān)信息(比如原 料的分子量、濃度等)、配比方式以及其中一種原^fr的用量自動計算其他原料的用 量。
進一步的，研究人員可以在終端41上設(shè)計實驗，從服務(wù)器下載原料數(shù)據(jù)，進 行實驗設(shè)計時從這些原料數(shù)據(jù)中選擇實驗所需的原料。
進一步的，采用申請人開發(fā)的Portal系統(tǒng)對實驗設(shè)備進行遠程監(jiān)控，請參圖 23,是Portal系統(tǒng)的實驗設(shè)備監(jiān)控界面，其中，窗口 81顯示實驗設(shè)備列表，從中 選擇可供遠程監(jiān)控的實驗設(shè)備，窗口 82顯示對應(yīng)實驗設(shè)備的執(zhí)行系統(tǒng)(包括監(jiān)控
系統(tǒng))或者監(jiān)控系統(tǒng)的界面。在一種實施方式中，執(zhí)行系統(tǒng)的操作界面如圖23窗口 82所示。進一步的，Portal系統(tǒng)提供了兩種顯示模式顯示所述實-^i殳備的執(zhí)行系統(tǒng)界面 或者監(jiān)控系統(tǒng)的界面， 一種是在窗口82中顯示，圖23所示的就是這種顯示形式， 另一種是在新窗口顯示，圖24所示的就是這種顯示形式，這種顯示形式可以完整 地顯示執(zhí)行系統(tǒng)或者監(jiān)控系統(tǒng)的界面。其中，圖24所示監(jiān)控系統(tǒng)界面左上方的圓 點陣列821代表樣品陣列，比如以微孔基板承載的樣品陣列，或者以反應(yīng)瓶陣列承 載的樣品陣列等?？梢栽O(shè)置幾種顯示狀態(tài)以表示對應(yīng)樣品的狀態(tài)，比如，灰色圓點 表示對應(yīng)位置無樣品，綠色圓點表示對應(yīng)位置有待測樣品，黑色圓點表示對應(yīng)位置 的樣品已經(jīng)經(jīng)過測試，圓點中標十字表示對應(yīng)位置的樣品正在被測。進一步的，還可采用申請人開發(fā)的Portal系統(tǒng)實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的共享，請參圖 25,是Portal系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理界面，提供了相關(guān)數(shù)據(jù)的鏈接。點擊所述鏈接后就會 彈出如圖26所示的數(shù)據(jù)下載對話窗。點擊圖26所示數(shù)據(jù)下載對話窗中的 "download"按鈕就會彈出如圖27所示的文件下載對話窗。進一步的，可以上傳與下載"實驗室信息"、"合成信息"、"處理信息"、"篩選 信息"、"物質(zhì)特性信息"、"實驗報告"等數(shù)據(jù)。本發(fā)明的另 一 方面提供了 一種計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計軟件，包 括可令計算機執(zhí)行以下操作的指令提供一數(shù)據(jù)模型；提供固定的實驗操作流程(實驗單元)；提供系統(tǒng)界面，包括設(shè)計板，用于引導(dǎo)輸入實驗流程設(shè)計指令；參數(shù)設(shè)置界面，用于引導(dǎo)輸入?yún)?shù)設(shè)置指令；接收輸入信號，在數(shù)據(jù)模型中增加或者刪減固定的實驗操作流程；接收輸入信號，編輯實驗參數(shù)。進一 步的，所述計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計軟件還包括可令計算機 執(zhí)行以下操作的指令提供預(yù)定的實驗初始化操作流程。進一步的，所述數(shù)據(jù)模型以預(yù)定格式記錄實驗的參數(shù)。在其中一種實施方 式中，請參圖28,數(shù)據(jù)模型包括初始化操作數(shù)據(jù)組與實驗數(shù)據(jù)組陣列，其中， 初始化操作數(shù)據(jù)組記錄初始化操作的參數(shù)，實^r數(shù)據(jù)組陣列包括一個以上數(shù)據(jù)組記錄一個以上實驗的參數(shù)。圖28中，裝載第一溶液、裝載第二溶液、裝載清 洗溶液是初始化操作，每一初始化操作分別對應(yīng)一組數(shù)據(jù)，記錄參數(shù)設(shè)置等信 息，當然，也可以把所有初始化操作整合成為一個對象，只設(shè)置一組數(shù)據(jù)記錄 相關(guān)信息。進一步的，在一種實施方式中，請參圖29,圖形化實驗設(shè)計界面包括一個 或者一個以上第一原料圖標51與相應(yīng)的第一原料容器對應(yīng)、 一個或者一個以上 第二原料圖標52與相應(yīng)的第二原料容器對應(yīng)以及至少兩個收集容器圖標53與 相應(yīng)的收集容器對應(yīng)，通過鼠標點擊對應(yīng)的第一原料圖標、第二原料圖標以及 收集容器圖標，選擇實驗的第一原料、第二原料以及收集容器。其中，每一第 一原料圖標對應(yīng)一個第 一原料容器，第 一原料圖標為第 一顏色時表示對應(yīng)的第 一原料容器內(nèi)裝載有第 一原料并可用，第 一原料圖標為第二顏色時表示對應(yīng)的 第一原料容器為空，或者其內(nèi)裝載的第一原料不可用；每一第二原料圖標對應(yīng) 一個第二原料容器，第二原料圖標為第三顏色時表示對應(yīng)的第二原料容器內(nèi)裝 載有第二原料并可用，第二原料圖標為第四顏色時表示對應(yīng)的第二原料容器為 空，或者其內(nèi)裝載的第二原料不可用；每一收集容器圖標對應(yīng)一個收集容器， 收集容器圖標為第五顏色時表示對應(yīng)的收集容器未被占用，收集容器圖標為第 六顏色時表示對應(yīng)的收集容器被占用；參數(shù)設(shè)置界面供實驗的參數(shù)設(shè)置。進一步的，所述第一原料圖標51、第二原料圖標52、收集容器圖標53等 的形狀可以與實際的^f更件相似，也可以不同。進一步的，所述第一顏色、第三顏色及第五顏色相同，所述第二顏色、第 四顏色及第六顏色相同。進一步的，還有第七顏色，表示當前被選中的圖標。進一步的，所述實驗流程文件生成引擎可以根據(jù)實驗設(shè)計方案按順序把操 作流程寫入實驗流程文件，以寫入的順序表示實驗操作流程的走向，也可以為 每一操作進行編碼，以所述編碼表示實驗操作流程的走向。進一步的，所述實驗流程文件可以是一個文件，也可以是一組記錄不同類 型數(shù)據(jù)的文件。進一步的，請參圖29，所述計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計系統(tǒng)還包括 實驗列表窗口 54，列出已經(jīng)建立的實驗，所述實驗列表窗口 54中的每一行與 一個收集容器圖標53對應(yīng)。 進一步的，所述實驗列表窗口 54還可顯示每一實驗的參數(shù)，比如對應(yīng)的收 集容器編號、容量、各種原料用量、反應(yīng)器轉(zhuǎn)速、壓力、溫度等。進一步的，在一種實施方式中，參數(shù)設(shè)置界面如圖30所示，可以采用雙擊鼠標的方式呼出實驗的參數(shù)設(shè)置界面，還可在新建實驗時自動彈出參數(shù)設(shè)置界 面。在參數(shù)設(shè)置界面中可以設(shè)置選擇收集容器、各種原料用量、反應(yīng)器轉(zhuǎn)速、 壓力、溫度等實驗參數(shù)。進一 步的，所述計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計系統(tǒng)還包括初始化設(shè)置 界面，主要用于設(shè)置供實驗中使用的原料。在本發(fā)明的一種實施方式中，初始化設(shè)置界面如圖31所示，窗口 56用于設(shè)置第一溶液，可在原料數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 中進行選擇，也可人工輸入，設(shè)置的方式可以釆用下拉菜單的方式，也可以采 用彈出窗口的方式，還可以采用其他適合的方式。窗口 57用于設(shè)置第二溶液。 窗口 58用于設(shè)置清洗溶液。窗口 59用于設(shè)置收集容器的容量。 進一步的，可以用名稱、數(shù)字或者其他代碼來區(qū)分原料。 進一步的，可以在初始化設(shè)置界面中為原料指定容器，如圖31所示，在窗 口 56至58中的"position"欄中為原料指定容器。進一步的，初始化設(shè)置界面還可顯示原料的各種屬性，比如分子量、濃度 等等。進一步的，所述計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計軟件還包括可令計算機 執(zhí)行以下操作的指令接收輸入信號，把數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)化為實驗流程文件，實驗 流程文件以預(yù)定格式記錄實驗操作流程及其參數(shù)。所述計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計軟件還包括可令計算機執(zhí)行以下操 作的指令接收輸入信號，把實驗流程文件轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)模型，以對其進行編輯。所述計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計軟件還包括可令計算機執(zhí)行以下操 作的指令讀取實驗流程文件并進行檢查，若不符合預(yù)定的規(guī)則就發(fā)出警告。一般情況下， 一套實驗設(shè)計系統(tǒng)對應(yīng)一套實驗設(shè)備，某些實驗設(shè)備的應(yīng)用 比較固定，能夠生成固定實驗流程的實驗設(shè)計系統(tǒng)比較適用。如果一系列實驗 的參數(shù)呈規(guī)律性變化，那么還可建立具有批量生成實驗操作流程功能的實驗設(shè) 計系統(tǒng)，比如只要輸入實驗的數(shù)量，以及某一或者某幾個參數(shù)的初始值以及步 進值(或者選擇相應(yīng)的方程式)，由實驗設(shè)計系統(tǒng)自動生成相應(yīng)的—— 一 系列實驗的 操作流程及其對應(yīng)的參數(shù)。但在某些情況下，比如，實驗的參數(shù)不呈規(guī)律性變 化，那么本發(fā)明所提供的上述計算機輔助高通量實驗設(shè)計系統(tǒng)無疑更加適用。進一 步的，利用所述計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計系統(tǒng)進行實驗設(shè)計 所得的實驗流程文件記錄實驗操作流程的格式與所述計算機輔助圖形化實驗流 程設(shè)計系統(tǒng)相同。因為利用所述計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計系統(tǒng)進行實 驗設(shè)計所得的實驗流程文件不包含所述計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計系統(tǒng)的 圖標在設(shè)計板的位置信息，因此，在所述計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計系統(tǒng) 載入該實驗流程文件，系統(tǒng)為該實驗流程文件記錄的實驗操作流程所對應(yīng)的圖 標按一定規(guī)則設(shè)置坐標值，這些圖標在設(shè)計板的分布狀況請參圖2。進一步的，利用所述計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計系統(tǒng)進行實驗設(shè)計 所得的實驗流程文件與利用所述計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計系統(tǒng)進行實驗 設(shè)計所得的實驗流程文件可以在同 一執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行。
圖1A為本發(fā)明實驗流程設(shè)計及執(zhí)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖1B為本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖1C為本發(fā)明數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)的操作界面。圖3為本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)的操作界面。圖4為本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)的操作界面。圖5為本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)的梯:作界面。圖6為本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)的操作界面。圖7為本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)的操作界面。圖8為本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)的操作界面。圖9為本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)的操作界面。圖10為本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)的操作界面。圖11為本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)的操作界面。圖12為本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)的操作界面。圖13為本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)的操作界面。圖14為本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)的操作界面。圖15為采用本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)設(shè)計實驗的示例。 圖16為采用本發(fā)明計算機輔助圓形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)設(shè)計實驗的示例。 圖17為采用本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)設(shè)計實驗的示例。圖18為釆用本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)設(shè)計實驗的示例。 圖19為本發(fā)明計算機輔助圖形化實驗設(shè)計子系統(tǒng)以及執(zhí)行子系統(tǒng)的拓樸關(guān)系圖。圖20為本發(fā)明執(zhí)行系統(tǒng)的操作界面。圖21為本發(fā)明實現(xiàn)遠程監(jiān)控實驗設(shè)備以及數(shù)據(jù)共享的各系統(tǒng)之間的連接網(wǎng)絡(luò) 示意圖。圖22為本發(fā)明原料數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的操作界面。圖23為本發(fā)明PORTAL系統(tǒng)遠程監(jiān)控的界面。圖24為本發(fā)明PORTAL系統(tǒng)在新窗口進行遠程監(jiān)控的界面。圖25為本發(fā)明PORTAL系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫界面。圖26為本發(fā)明PORTAL系統(tǒng)數(shù)據(jù)下載對話窗口 。圖27為windows操作系統(tǒng)文件下載對話窗口 。圖28為本發(fā)明計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計系統(tǒng)建立的數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)圖。圖29為本發(fā)明計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計系統(tǒng)的操作界面。圖30為本發(fā)明計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置界面。圖31為本發(fā)明計算機輔助圖形化高通量實驗i殳計系統(tǒng)初始化設(shè)置界面。
具體實施方式本發(fā)明申請人所擁有的一項國際專利申請PCT/CN2005/002177號"物質(zhì)處 理裝置及其應(yīng)用"揭示了一種物質(zhì)處理裝置，其包括物質(zhì)處理腔、與物質(zhì)處理腔 第一端連通的第一原料輸入口 、與.物質(zhì)處理腔第一端連通的第二原料數(shù)入口 、 與物質(zhì)處理腔第一端連通的清洗溶液輸入口以及與物質(zhì)處理腔第二端連通的輸 出口，其中，第一原料輸入口供第一原料輸入物質(zhì)處理腔，第二原料輸入口供 第二原料輸入物質(zhì)處理腔，清洗溶液輸入口供清洗溶液輸入物質(zhì)處理腔，輸出 口供物質(zhì)處理腔內(nèi)的處理后物質(zhì)或者廢料輸出。以下將以所述物質(zhì)處理裝置為例對本發(fā)明的計算機輔助圖形化實驗流程設(shè) 計系統(tǒng)以及計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計系統(tǒng)進行說明。
請參圖2、圖5至圖14，所述計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計系統(tǒng)的圖標 集合111包括起始圖標1111、結(jié)束圖標1112、單向連接圖標1114、操作圖標1121 對應(yīng)裝載第一溶液的操作、操作圖標1122對應(yīng)裝載第二溶液的操作、操作圖標 1123對應(yīng)裝載清洗溶液的操作、操作圖標1124對應(yīng)混合的操作、操作圖標1125 對應(yīng)清洗物質(zhì)處理腔的操作、操作圖標1126對應(yīng)設(shè)置實驗參數(shù)的操作、操作圖 標1127對應(yīng)干燥處理物質(zhì)處理腔的操作、操作圖標1128a對應(yīng)選擇收集容器容 量的操作、操作圖標1128b對應(yīng)實驗設(shè)備的初始化操作。請參圖2設(shè)計板112的圖形化實驗設(shè)計，其依次包括以下操作第一步，裝載清洗溶液；第二步，裝載第一溶液；第三步，裝載第二溶液；第四步，選擇收集容器容量；第五步，校正收集容器的位置(在本實施例中，收集容器包括設(shè)置于一可 旋轉(zhuǎn)架子的52支試管，校正收集容器的位置是指使指定的收集容器處于指定的 位置)；第六步，校正第一溶液容器的位置(在本實施例中，第一溶液容器包括IO 支設(shè)置于一旋轉(zhuǎn)架子的試管，校正第一溶液容器的位置是指使指定的第一溶液 容器處于指定的位置)；第七步，設(shè)置實驗參數(shù)；第八步，往所述物質(zhì)處理腔注入所述第一溶液以及第二溶液并進行混合； 第九步，往所述物質(zhì)處理腔注入清洗溶液進行清洗； 第十步，往所述物質(zhì)處理腔注入氣體進行干燥處理；重復(fù)所述第七步至第十步，共進行五次混合實驗，當然，每次實驗的參數(shù) 可以不同。請參圖29，若要利用所述計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計上述 實驗方案，可以按照以下步驟進行操作第一步，用鼠標點擊"新增"鍵，新建實驗，點擊相應(yīng)的第一原料圖標51、 第二原料圖標52、收集容器圖標53,選擇對應(yīng)的第一原料、第二原料以及收集 容器；第二步，通過圖30所示的實驗參數(shù)設(shè)置界面對新建實驗進行參數(shù)設(shè)置； 重復(fù)第一步和第二步四次，建立包括五個實驗的高通量賣驗設(shè)計方案。 其中，也可以通過復(fù)制實驗列表界面54中列出的實驗的方式新建實驗。 進一步的，利用所述計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計實驗方案 所得的實驗流程文件可以在所述計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計系統(tǒng)中進行編 輯，需要說明的是，因為所述計算機輔助圖形化高通量實驗設(shè)計系統(tǒng)不是通過 復(fù)制圖標的方式進行實驗設(shè)計，因此，其生成的實驗流程文件在計算機輔助圖 形化實驗流程設(shè)計系統(tǒng)中打開后，其操作所對應(yīng)的圖表按照默認的坐標分布于 設(shè)計板。當然，除了本實施例，本發(fā)明的計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計以及執(zhí)行 系統(tǒng)還可以用于很多類型的實驗，比如離子液體的制備與考評，催化劑的制備 與考評，分子篩的制備與考評等等。
權(quán)利要求
1.一種計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計及執(zhí)行系統(tǒng)，包括計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)，其被設(shè)置成能進行以下操作，提供一圖標集合、一設(shè)計板以及一數(shù)據(jù)模型，其中，圖標集合包括至少兩個操作圖標，所述至少兩個操作圖標與至少兩個操作包一一對應(yīng)，每一操作包包括至少一個實驗操作，進一步的，所述計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)還被設(shè)置成能進行以下操作，根據(jù)一用戶的輸入在所述數(shù)據(jù)模型中寫入至少兩個操作包及其之間的關(guān)聯(lián)以形成一實驗流程，其中，所述設(shè)計板通過根據(jù)所述數(shù)據(jù)模型所記錄的操作包及其之間的關(guān)聯(lián)實時顯示對應(yīng)的操作圖標及其之間的關(guān)聯(lián)以引導(dǎo)用戶輸入設(shè)計實驗流程的指令；以及實驗流程執(zhí)行子系統(tǒng)，其被設(shè)置成能進行以下操作執(zhí)行所述實驗流程，以控制實驗設(shè)備進行實驗操作。
2. 如權(quán)利要求1所述的計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計及執(zhí)行系統(tǒng)，其特征在于， 所述計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)還被設(shè)置成能進行以下操作，在所 述數(shù)據(jù)模型中產(chǎn)生至少兩個數(shù)據(jù)組， 一個數(shù)據(jù)組可記錄一個操作包。
3. 如權(quán)利要求2所述的計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計及執(zhí)行系統(tǒng)，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)組還可記錄對應(yīng)操作包的參數(shù)。
4. 如權(quán)利要求2所述的計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計及執(zhí)行系統(tǒng)，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)組還可記錄當前操作包的身份識別碼以及所述實驗操作流程中下 一個 操作包的身份識別碼。
5. 如權(quán)利要求2所述的計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計及執(zhí)行系統(tǒng)，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)組還可記錄對應(yīng)操作圖標在設(shè)計板中的坐標。
6. 如權(quán)利要求1所述的計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計及執(zhí)行系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖標集合還包括連接圖標和起始圖標或/和結(jié)束圖標，用于表示所述設(shè)計板 中操作圖標之間的關(guān)聯(lián)。
7. 如權(quán)利要求6所述的計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計及執(zhí)行系統(tǒng)，其特征在于， 所述連接圖標為單向連接圖標。
8. 如權(quán)利要求1所述的計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計及執(zhí)行系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖標集合還包括單向連接圖標，用于表示所述設(shè)計板中操作圖標之間的關(guān) 聯(lián)。
9. 如權(quán)利要求1所述的計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計及執(zhí)行系統(tǒng)，其特征在于， 所述設(shè)計板包括至少兩個按一預(yù)定規(guī)則排序的格子，每一格子可供放置一個操 作圖標，以按所述預(yù)定規(guī)則排序的操作圖標表示實驗的操作流程。
10. —種計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計方法，包括以下步驟提供至少兩個操作圖標，所述至少兩個操作圖標與至少兩個操作包——對應(yīng)， 每一操作包包括至少 一個實驗操作； 提供一個設(shè)計板；接收指令，根據(jù)該等指令，在所述設(shè)計板內(nèi)放置至少兩個操作圖標并建立關(guān)聯(lián) 以形成一實一驗流程；接收指令，根據(jù)該等指令，對所述操作圖標所對應(yīng)的操作包進行參數(shù)設(shè)置； 接收指令，根據(jù)該等指令，執(zhí)行所述實驗流程。
11. 如權(quán)利要求IO所述的計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計方法，其特征在于，它還 包括以下步驟提供連接圖標，用于建立所述設(shè)計板內(nèi)操作圖標之間的關(guān)聯(lián)； 接收指令，根據(jù)該等指令，以連接圖標連接所述設(shè)計板上的操作圖標。
12. 如權(quán)利要求11所述的計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計方法，其特征在于，它還 包括以下步驟提供起始圖標或/和結(jié)束圖標；接收指令，根據(jù)該等指令，在所述設(shè)計板內(nèi)放置起始圖標或/和結(jié)束圖標，起始 圖標對應(yīng)實驗流程的開始，結(jié)束圖標對應(yīng)實驗流程的結(jié)束，并以所述連接圖標連 接所述起始圖標或/和結(jié)束圖標與對應(yīng)的操作圖標。
13. 如權(quán)利要求11所述的計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計方法，其特征在于，所述 連接圖標是單向連接圖標。
14. 一種存儲于計算機可讀的存儲媒介中的計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計計算機 程序產(chǎn)品，它包括能使計算機執(zhí)行以下操作的指令提供系統(tǒng)界面，包括圖標集合與設(shè)計板，其中，圖標集合包括至少兩個操作圖標，所述至少兩個操作圖標與至少兩個操作包——對應(yīng)，每一操作包包括至少 一 個實驗操作；提供一具有預(yù)定格式的數(shù)據(jù)模型；接收用戶輸入指令，根據(jù)該等指令，在該數(shù)據(jù)模型中寫入至少兩個操作包及其之間 的關(guān)聯(lián)，以形成一實驗操作流程，該數(shù)據(jù)模型中的所述實驗操作流程可被實驗流程執(zhí) 行系統(tǒng)執(zhí)行，以控制實驗設(shè)備進行實驗操作；所述設(shè)計板根據(jù)該數(shù)據(jù)模型記錄的操作包及其之間的關(guān)聯(lián)實時顯示對應(yīng)的操作圖 標及其之間的關(guān)聯(lián)。
15. 如權(quán)利要求14所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，它還包括能使計算機執(zhí)行 以下操作的指令接收用戶輸入指令，根據(jù)該等指令，編輯數(shù)據(jù)模型中操作包的參數(shù)； 其中，系統(tǒng)界面還包括一參數(shù)設(shè)置界面。
16. 如權(quán)利要求14所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，它還包括能使計算機執(zhí)行 以下操作的指令在所迷數(shù)據(jù)模型產(chǎn)生至少兩個數(shù)據(jù)組， 一個數(shù)據(jù)組可記錄一個操作包。
17. 如權(quán)利要求14所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，圖標集合還包括連接圖標， 以連接圖標連接所述設(shè)計板上的操作圖標表示操作圖標之間的關(guān)聯(lián)。
18. 如權(quán)利要求17所述的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，圖標集合還包括起始圖標 或/和結(jié)束圖標，起始圖標對應(yīng)實驗流程的開始，結(jié)束圖標對應(yīng)實驗流程的結(jié)束。
19. 如權(quán)利要求17所述的計算機輔助圖形化實驗設(shè)計軟件，其特征在于，所述連接 圖標是單向連接圖標。
20. 如權(quán)利要求14所述的計算機程序產(chǎn)品，其特4i在于，所述設(shè)計板包括至少兩個 按預(yù)定規(guī)則排序的區(qū)域，每一區(qū)域可供放置一個操作圖標，以所述預(yù)定規(guī)則的 排序表示實驗流程的走向。
21. —種圖形化實驗流程設(shè)計方法，包括以下步驟提供系統(tǒng)界面，系統(tǒng)界面包括圖標集合與設(shè)計板，其中，圖標集合包括至少兩個操 作圖標，所述至少兩個操作圖標與至少兩個操作包——對應(yīng)，每一操作包包括至少一 個實驗操作；提供一數(shù)據(jù)模型，該數(shù)據(jù)^t型具有預(yù)定的格式； 接收用戶輸入指令，根據(jù)該等指令，在該數(shù)據(jù)模型中寫入至少兩個操作包及其之間 的關(guān)聯(lián)，形成一實驗操作流程，該數(shù)據(jù)模型中的該實驗操作流程可被實驗執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行，以控制實驗設(shè)備進行相應(yīng)的實驗操作；設(shè)計板根據(jù)數(shù)據(jù)模型記錄的操作包及其之間的關(guān)耳關(guān)實時顯示對應(yīng)的操作圖標及其 之間的關(guān)聯(lián)，以引導(dǎo)用戶輸入設(shè)計實驗流程的指令。
22. 如權(quán)利要求21所述的圖形化實驗流程設(shè)計方法，其特征在于，它還包括以下步 驟接收用戶輸入指令，根據(jù)該等指令，編輯數(shù)據(jù)才莫型中搮作包的參數(shù)； 并且，系統(tǒng)界面還包括參數(shù)設(shè)置界面，以引導(dǎo)用戶輸入該等指令。
23. 如權(quán)利要求21所述的圖形化實驗設(shè)計方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)模型以數(shù)據(jù) 組記錄所述操作包，每一數(shù)據(jù)組供記錄一個操作包。
24. 如權(quán)利要求21所述的圖形化實驗設(shè)計方法，其特征在于，圖標集合還包括連接 圖標，用于表示操作圖標之間的關(guān)聯(lián)。
25. 如權(quán)利要求24所述的圖形化實驗設(shè)計方法，其特征在于，圖標集合還包括起始 圖標或/和結(jié)束圖標，起始圖標對應(yīng)實驗流程的開始，結(jié)束圖標對應(yīng)實驗流程的 結(jié)束。
26. 如權(quán)利要求24所述的圖形化實驗設(shè)計方法，其特征在于，所迷連接圖標是單向 連4妄圖標。
27. 如權(quán)利要求21所述的計算機輔助圖形化實驗設(shè)計方法，其特征在于，所述設(shè)計 板包括至少兩個按預(yù)定規(guī)則排序的區(qū)域，每一 區(qū)域可供放置一個操作圖標。
全文摘要
一計算機輔助圖形化實驗流程設(shè)計子系統(tǒng)被設(shè)置成能夠進行以下操作提供一圖標集合、一設(shè)計板以及一數(shù)據(jù)模型，該圖標集合包括至少兩個操作圖標，每一操作圖標與一操作包相對應(yīng)，所述每一操作包包括至少一個實驗操作；基于一用戶輸入的指令在數(shù)據(jù)模型中寫入至少兩個操作包以及其之間的關(guān)聯(lián)以形成一實驗流程；所述設(shè)計板根據(jù)所述數(shù)據(jù)模型所記載的內(nèi)容實時顯示對應(yīng)的操作圖標及其之間的關(guān)聯(lián)，以引導(dǎo)用戶進行實驗流程設(shè)計。利用該子系統(tǒng)進行實驗流程設(shè)計具有直觀簡單的特點。
文檔編號G06F17/50GK101114315SQ20071014151
公開日2008年1月30日 申請日期2007年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者倪利民, 華新雷, 吳陽平, 周俊威, 王尤崎, 堃 胡 申請人:亞申科技研發(fā)中心(上海)有限公司;美國亞申公司