Üksus 1 / 12

Sissejuhatus tehisintellekti kaevandustehnikas: piirid, valideerimine, vastutus ja eetika

Kasu:

  • Võimalus eristada, kus tehisintellekt säästab kaevandustehnilise töövoo käigus reaalajas ja kus ohutuskriitiline vastutus peaks jääma pädevale insenerile, olenevalt riskitasemest
  • Võimalus rakendada mitmekihilist valideerimisdistsipliini, mis testib iga AI väljundit standardse, sõltumatu arvutuse ja välimõõtmise suhtes
  • Võimalus muuta kontekst anonüümseks ja omandada harjumus valida ohutuid sõidukeid, et kaitsta reservandmeid, litsentsiteavet ja personali-/tootmisandmeid

Kaevandusinseneride ülesanne on ületada maa-alune ebakindlus maapealsete otsustega. Maagikeha hindamine puurimisandmete põhjal, varu arvutamine, süvendi planeerimine, seadmepargi haldamine, kallakute käitumise jälgimine, tööohutuse tagamine, keskkonnamõju mõõtmine ja selle kõigest aruandlus vastavalt õigusaktidele. Nende tööde ühiseks tunnuseks on see, et nad töötavad suure hulga mõõtmiste ja andmetega, kuid iga otsuse tagajärjeks on inimelud, miljonite liiride suurused investeeringud ja pöördumatud keskkonnamõjud selles valdkonnas. Tehisintellekt (lühidalt tehisintellekt; tarkvarasüsteemid, mis töötavad teksti, numbrite ja piltidega koos suurandmete ja keelemudelitega) on sellel andmemahukal, kuid otsustuskriitilisel pinnal võimas abivahend. See üksus õpetab teile, kus kaevandamisel tehisintellekti ohutult kasutada, kus see on ohtlik ja miks peate iga tehisintellekti väljundit kontrollima standardite, välimõõtmiste ja tehniliste hinnangute alusel.

Selle mooduli keskne põhimõte on järgmine: AI on assistent, mitte otsustaja. Hinne (metallide suhe maagis) väärtus, kaldenurk, reservarv, ohutuspiir või seadusandlik artikkel ei saa tõeks ainult sellepärast, et "AI ütles nii"; See on vaid hüpotees, kuni seda pole kontrollitud mõõtmiste, võrdlusandmete ja pädeva inseneri hinnanguga. Seda lauset näete uuesti igas mooduli ühikus, sest kaevandamisel tähendab vale number sageli investeeringu kokkuvarisemist, kallaku kokkuvarisemist või inimese vigastust.

Mis on LLM ja mida see kaevandamises teeb?

LLM (Large Language Model) on tarkvara, mis õpib mustreid väga suurtest tekstijuppidest ja ennustab "järgmise sõna" tõenäosuse alusel. See on selliste tööriistade mootor nagu ChatGPT, Claude, Gemini. Asi on selles: LLM on "keele hindaja", mitte "teadmiste baas". Räägib soravalt kaevandusterminoloogiat, kuid ei mõõda hinnet; annab numbri, mis tundub kõige tõenäolisem. Seetõttu võib ta anda enesekindlaid, kuid ebaõigeid vastuseid keskmise hinde, eemaldamismäära, regulatiivse klausli või plahvatusliku piiri kohta. Seda nimetatakse hallutsinatsiooniks (fabritseering). Hallutsinatsioonid ei ole talitlushäire, vaid selle tehnoloogia omane tunnus; Seetõttu ei ole kontrollimine "täiendav samm", vaid töö lahutamatu osa.

Ülesanded, mille puhul AI on kaevandamises tugev:

  • Mõiste seletus ja õpetus: mis on variogramm, kuidas toimib võimenduse reegel, kuidas toimub happekaevanduse drenaaž.
  • Andmete puhastamine ja korrastamine: hajutatud puuraugude palkide sidusaks tabeliks muutmine, üksuste mittevastavuse jäädvustamine.
  • Hüpoteeside loendi koostamine: süstemaatiline toodangu languse võimalike põhjuste loetlemine.
  • Kodeerimine: andmete puhastamine, graafikute koostamine, geostatistika ja anomaaliaanalüüsi skriptid Pythoni abil.
  • Eelnõu tekst: JSA (tööohutuse analüüs), keskkonnaseire aruanne, hanke/tehnilise kirjelduse kavand.
  • Ajurünnak: stsenaariumide võrdlus, katse/mõõtmisplaani ideed.

Kui AI on nõrk ja riskantne:

  • Täpse arvväärtuse andmine (aste, tagavara, kaldenurk, piirväärtus).
  • Kehtivad ja konkreetsed õigusaktid/standardartiklid ja -versiooniteave.
  • Diagnoos ilma teie saidi tegelike mõõtmisandmeteta.
  • Ohutuskriitiline otsus: plahvatuse projekti kinnitamine, evakueerimisotsus, töökõlblikkus.

Riskipõhine klassifikatsioon: filter enne AI kasutamist

Mitte iga ülesanne ei ole sama riskitasemega. Enne tehisintellekti kasutamist klassifitseerige ülesanne riskitaseme järgi. Allolev tabel pakub otsustusraamistikku, mida kasutate kogu selle mooduli jooksul.

Riski tase

näidisülesanne

AI roll

Kohustuslik kontrollimine

madal

Mõiste selgitus, mustandtekst, koodiskelett

tasuta kasutamine

Ülevaatest piisab

keskmine

Andmete puhastamine, hüpoteeside loetelu, arvutuste seadistamine

Kavand/kaasautor

Käsijuhtimine + allika kinnitus

kõrge

Varu hinnang, süvendi piirang, lõhkamise parameeter

ideede generaator

Standard + välimõõtmine + tarkvara

kriitiline

Evakuatsiooniotsus, kallaku ohutus, kasutuskõlblikkuse/sobivuse otsus

Ainult mustand/skannimine

Pädeva inseneri kinnitus + akrediteeritud testimine

Näpunäide. Kui olete ülesande märkinud "kriitiliseks", ei ole AI väljund kunagi lõplik dokument. Kõige rohkem võib see olla esialgne mustand või kontrollnimekiri; Allkirja ja vastutuse võtab pädev insener.

Otsast lõpuni voog: tehisintellekti manustamine teie töövoogu

Tüüpiline kaevandamise probleemide lahendamise tsükkel on järgmine: tehisintellekt osaleb igas etapis, kuid ei sulge neist üksi:

  1. Määratlege probleem: mida ennustada, milline otsus teha, milline piirang on olemas? (AI: täpsustab küsimust.)
  2. Koguge ja puhastage andmeid: puurimine, tootmine, seire, laboriandmed. (AI: tugev puhastamisel ja ebakõlade kontrollimisel.)
  3. Loo hüpoteesid/stsenaariumid: võimalikud põhjused, alternatiivsed plaanid. (AI: koostab süstemaatilise loendi.)
  4. Analüüs: Arvutamine, geostatistika, mudel, pilditöötlus. (AI: genereerib koodi ja arvutusi.)
  5. Kinnitage: standardne, väli, eraldiseisev konto, tarkvara. (AI on kõrval; inimesed ja mõõtmine otsustavad.)
  6. Teatage ja otsustage: pädev insener võtab vastutuse. (AI: mustandi kirjutaja.)

Pidage meeles neid kuut sammu; Ülejäänud moodul näitab samm-sammult, kuidas kasutada tehisintellekti konkreetsete kaevandamisülesannetega.

kolm minikarpi

Juhtum 1 – väljamõeldud keskmine hinne. Praktikant küsib tehisintellekti vestlustööriistalt vaseprojekti keskmise hinde kohta; AI ütleb "umbes 0,65% Cu". Praktikant paneb selle investeeringu esitlusse. AI pole aga näinud selle projekti kohta ühtegi puurimisandmeid; tootis "vaseprojekti" jaoks tüüpilise numbri. Tegelik väärtus tuleneb ainult projekti enda kombineeritud puurimisandmetest ja geostatistilisest hinnangust; Selle projekti tegelik väärtus on 0,38%. Erinevus seisneb tulusa investeeringu ja kahjumi vahel. Õige suhtumine on mitte kunagi AI hinnet "küsida", vaid arvutada see oma andmebaasist.

Juhtum 2 – olematu regulatsiooniklausel. Insener küsib tehisintellektilt lõhketöödel lubatud maksimaalset maapinna vibratsiooni (PPV: osakeste tippkiirus, mm/s). AI ütleb "10 mm/s vastavalt määrusele" ja moodustab kaubanumbri. Insener kirjutab aruande vastavalt. Kontrollimisel selgub, et kaubanumber ei ole reaalne ning piirväärtus varieerub olenevalt kaugusest ja hoone tüübist. Õige suhtumine on avada kehtiv määrus ametlikust allikast ning kinnitada väärtus ja sisu. Isegi kui tehisintellekt teab määruse nime õigesti, võib see artiklinumbrit hallutsineerida.

Juhtum 3 – õige kasutamine. Geoloog kahtlustab 40 puuraugust koosneva andmestiku hinnete veerus lahknevust. See käsib tehisintellektil "loetleda selle tabeli read, millel võivad olla ühikute ebakõlad, negatiivsed väärtused, nähtavad kõrvalekalded ja tühjad lahtrid, ning kirjutada iga kohta, mida kahtlustate; ÄRGE parandage, vaid märkige." Tehisintellekt tähistab paar rida, mis on segatud % segatud ppm-ga, kaks negatiivset hinnet ja koodi väärtus 999. Geoloog kontrollib ja parandab neid ükshaaval toorpalkidest. Siin kasutati tehisintellekti õigesti: äratas tähelepanu, inimene tegi otsuse ja korrigeeris.

Kopeeritavad viipade mallid

Saate kasutada allolevaid malle, kohandades neid oma ettevõtte jaoks. Igas neist on teadlik juhis "anna täpne arv, märkige allikas, selgitage ebakindlust".

ROLL- JA PIIRIMALD "Roll: Olete kogenud mäeinseneri assistent. Ülesanne: [kirjuta teema]. Reeglid: Täpse arvväärtuse (hinne, reserv, limiit) andmisel märkige ALLIKAS; kui te pole kindel, siis öelge "peab kontrollima". Kui annate määruse/standardartikli, siis andke see koos selle vastusega, kuid tuletage meelde, et selle vastus peab olema ametliku versiooni lõpus. „mida tuleb välimõõtmise/arvutamise teel kontrollida” üksuse kaupa.

HÜPOTEESI LOOMISTAMISE MALL"Koostage süstemaatiline loetelu järgmise olukorra võimalikest põhjustest: [kirjeldage olukorda; mida täheldati, millised andmed on saadaval]. Iga hüpoteesi puhul: (1) millised tõendid seda toetavad, (2) milliseid mõõtmisi või arvutusi tuleks teha selle kinnitamiseks/ümberlükkamiseks. PÜSITA lõplik diagnoos; koostage uurimise tegevuskava."

KONTROLLIMISE KONTROLLLOENDI MALL"Loetlege allolevas aruande kavandis KÕIK arvväärtused ja KÕIK eeskirjad/standardviited. Märkige iga allika puhul, millisest allikast (isepuurimise andmed, regulatiivne tekst, laboriaruanne, väliuuring) seda tuleks kontrollida. Koguge ebakindla päritoluga andmed jaotise "ei saa kasutada ilma kontrollita]" alla. Tekst: [paste.

ANONÜMISEERIMISE EELKONTROLLI MALL "Enne tehisintellekti tööriistale järgmise teksti andmist märgistage ärisaladus või isiklikud/regulatiivsed tundlikud osad: reservinumbrid, litsentsi number, tegelikud koordinaadid, klientide/töötajate nimed, konfidentsiaalsed kuluandmed. Soovitage, kuidas saaksin need anonüümseks muuta. Tekst: [kleebi]."

Nõrk viip / Tugev viip

Sama küsimuse kahel viisil esitamine annab väga erinevad tulemused.

NÕRK VIIPA: "Kui palju on selle kaevanduse varu?"

TUGEV VIIP: "Roll: olete ressursi geoloogi assistent. Selgitage, millised etapid reservi/ressursi hinnang peab läbima (koostamine, variogramm, krigistamine, klassifikatsioon, majanduslik piirang) ning milliseid andmeid ja millise pädeva isiku nõusolekut on igal etapil vaja. ÄRGE ANDKE TÄPSET reservi numbrit; rõhutage, et seda saab arvutada ainult projekti raamistikus ja see tuleb arvutada nii, et see peaks olema projekti raamistikus. JORC/UMREK."

Nõrk viip kutsub tehisintellekti leppima; Tugev viipa hoiab seda õiges töös (protsessi kirjeldus) ja takistab digitaalsete hallutsinatsioonide esinemist.

Levinud vead

  • „Küsib“ tehisintellektilt kursusepõhiseid numbreid, nagu hinne, reserv jne. AI ei tea teie andmeid; need arvud on arvutatud ainult teie enda andmebaasist.
  • Õigusakti/tüüpklausli kasutamine ilma seda kinnitamata. Kauba number ja väärtus on sageli hallutsineeritud.
  • Ohutuskriitilise otsuse aluseks on tehisintellekti väljund. Evakueerimise, lõhkamise loa ja töökõlblikkuse otsused teeb pädev insener.
  • Tundlike andmete kleepimine pilvetööriista ilma neid anonüümseks muutmata. Reservi-, koordineerimis- ja kuluandmed on ärisaladused.
  • Ootan üht küsimust ja üht vastust. Kasutage tehisintellekti iteratiivselt: looge mustandeid, kritiseerige, kontrollige, parandage.
Ettevaatust. Mida täpsem ja kindlam arv AI väljundis kuvatakse, seda suurem on kontrollimise vajadus. Täpsus ei garanteeri täpsust.

Kokkuvõttes

Selles üksuses olete näinud, et AI on kaevandamisel assistent, mitte otsustaja. LLM-id on keele ennustajad; See on võimas mõistete selgitamisel, andmete puhastamisel, hüpoteesidel ja koodide genereerimisel, kuid riskantne täpsete arvude ja seadusandluse loomisel (hallutsinatsioonid). Klassifitseerige ülesanded madalaks/keskmiseks/kõrgeks/kriitiliseks ja kohandage kinnitussügavust vastavalt. Kontrollige iga arvväärtust oma andmetest või välimõõtmistest, iga ametlikust allikast pärit regulatiivset viidet. Turvakriitilised otsused jäävad alati pädevale insenerile ja muudavad tundlikud andmed enne kasutamist anonüümseks.

Rakenduse ülesanne

Valige oma ettevõttest (või fiktiivsest kaevandusprojektist) viis ülesannet: kontseptsiooni kirjeldus, andmete puhastamine, hüpoteeside loend, reservi/numbriline väärtus ja regulatiivne küsimus. Asetage igaüks ülaltoodud riskitabelisse. Seejärel tellige kaks madala/keskmise riskiga ülesannet tehisintellektile malliga „Roll ja piir” ning märkige väljundi iga numbriline/regulatiivne element malliga „Kinnitamise kontrollnimekiri”. Kirjutage üles, milliseid elemente ei saa ilma kontrollita kasutada.

kontrollnimekiri

  • [ ] Enne selle kasutamist seadsin missiooni riskitasemele (madal/keskmine/kõrge/kriitiline).
  • [ ] Arvutasin tehisintellektilt küsimise asemel enda saagist välja valdkonnapõhised numbrid nagu hinne, reserv jne.
  • [ ] Olen kontrollinud iga õigusakti/standardviidet ametlikust allikast.
  • [ ] Muutsin tundlikud andmed (reserv, koordinaadid, nimi, maksumus) anonüümseks.
  • [ ] Jätsin ohutuskriitilise otsuse tegemise pädeva inseneri heakskiidule, mitte tehisintellekti väljundil.
  • [ ] Skaneerisin tehisintellekti väljundis kõiki arvväärtusi, et leida "ei saa kasutada ilma kontrollita".