Подходы к автоматизации химического производства с каждым годом все больше набирают популярность. Появляются и активно развиваются различные сервисы и системы в сфере образования, которые помогают студентам и преподавателям учебных заведений лучше понять химические процессы. При проектировании собственных подобных систем важно разработать эффективный алгоритм решения определенной задачи, который был бы одновременно и быстрым и использовал минимум памяти. Такая проблема может возникнуть, например, при реализации модуля балансировки химического уравнения. Настоящая работа посвящена разработке алгоритма поиска стехиометрических коэффициентов химических уравнений. Проведен анализ математических методов поиска, предложенных другими учеными, а также выявлены их недостатки. Описан алгоритм, предложенный автором статьи, который основывается на представлении химического уравнения в виде системы линейных алгебраических уравнений и ее последующего решения методом Гаусса – Жордана. Алгоритм протестирован на мономолекулярных, бимолекулярных и тримолекулярных реакциях. Для представленной математической модели построена блок-схема алгоритма. Доказана эффективность использования алгоритма по сравнению с существующими разработками-аналогами, при проектировании сервисов и сложных систем для автоматизации химических задач в сфере образования или на производстве.

Approaches to the automation of chemical production are actively gaining popularity every year. Various services and systems in the field of education are emerging and actively developing, which help students and teachers of educational institutions to better understand chemical processes. When designing your own similar systems, it is important to develop an efficient algorithm for solving a specific problem that was both fast and used a minimum of memory. Such a problem may arise, for example, when implementing a chemical equation balancing module. This paper is devoted to the development of an algorithm for the search for stoichiometric coefficients of chemical equations. The analysis of mathematical search methods proposed by other scientists, and also revealed their shortcomings. The algorithm proposed by the author of the article is described, which is based on the representation of a chemical equation in the form of a system of linear algebraic equations and its subsequent solution by the Gauss-Jordan elimination method. The algorithm was tested on monomolecular, bimolecular and trimolecular reactions. The efficiency of using the algorithm has been proved in comparison with analogues when developing services and complex systems for automating chemical tasks.