Бірлік 1 / 11

Геологиялық инженериядағы жасанды интеллект және тексеру пәніне кіріспе

Табыстар:

  • Геологиялық-инженерлік жұмыс процесінде AI нақты уақытты қай жерде үнемдейтінін және қандай шешімдер инженердің жауапкершілігінде қалуы керектігін анықтау мүмкіндігі
  • Әрбір AI нәтижесін шама, геологиялық орындылық және далалық дәлелдер тәртібімен айқас тексеретін пәнді қолдану мүмкіндігі
  • Түсініксіздік, галлюцинация және деректердің құпиялылығы қаупін мойындаңыз және контекстті анонимдеу арқылы қауіпсіз сұрауларды орнату әдетін дамытыңыз.

Геологиялық инженерия – біз ешқашан жер астындағы шындықты толық көре алмайтын мамандық. Ұңғыма көптеген километр жердің тек сантиметрлік бөлігін ғана алады; геофизикалық қима – жанама көлеңке; Карта – бақылаулар арасындағы алшақтықтардың интерпретациясы. Сондықтан геология - бұл белгісіздікпен жұмыс істейтін пән. Жасанды интеллект (AI; ​​үлкен деректер үлгілерінен үйренетін және мәтінді/суреттерді/сандарды шығаратын бағдарламалық қамтамасыз ету жүйелері) бұл белгісіздікті басқарудың қуатты құралы, бірақ ол дәл сол белгісіздікті қауіпті түрде жасыра алатын құрал болып табылады. Бұл құрылғы бүкіл модуль салынатын екі негізді қалайды: геологияның жұмыс процесінде AI нақты мәнді қай жерде шығарады және біз әрбір нәтижені қалай тексереміз.

Басынан анық айтайық: осы модуль барысында үйренетін ешбір әдіс құзыретті инженер-геологтың қолтаңбасын, далалық бақылауды және инженерлік пікірін алмастырмайды. Жасанды интеллект көмекші болып табылады; Жылдам оқиды, тез жазады, үлгілерді ұстайды. Бірақ егер еңіс сәтсіз болса, бөгет іргетасы құласа немесе пайдалы қазбалар қоры одан үлкен деп хабарланса, жауапкершілік бағдарламалық жасақтамада емес, оған қол қойған инженерде болады. Сіз бұл сөйлемді модульдің әр бірлігінде әртүрлі пішінде қайта көресіз, өйткені бұл қауіпсіздік сыни инженериядағы жалғыз шындық.

Жасанды интеллект геологиялық жұмыс процесінде қай жерде құндылық жасайды?

Инженер-геолог апталығы шамамен үш жұмыс түріне бөлінеді: мәліметтерді дайындау (журналдарды цифрландыру, далалық жазбаларды өңдеу, кестелерді тазалау), түсіндіру және талдау (литологияны жіктеу, корреляция, ресурстарды бағалау, қауіпті бағалау) және байланыс (есеп, карта, презентация, корреспонденция). AI барлық үш салаға әсер етеді, бірақ оның үлесі мен тәуекелі әрқайсысында әртүрлі.

Деректерді дайындау жасанды интеллекттің ең қауіпсіз және ең тиімді саласы болып табылады. Еркін мәтінді негізгі сипаттамаларды құрылымдық кестеге аудару, сәйкес келмейтін бірліктерді стандарттау, зертханалық нәтижелердің мыңдаған жолдарындағы ауытқуларды белгілеу — бұл қайталанатын, ережеге негізделген, тексеруге оңай тапсырмалар. Бұл жерде қате болса да, дереккөзге (шикі журнал) оралып, оны тексеруге бірнеше минут кетеді.

Түсіндіру және талдау саласы ең жоғары құндылықты және ең жоғары тәуекелді қамтиды. AI бұрғы бөлігінен ықтимал ақау геометриясын ұсына алады; Бұл тіпті тәжірибелі көздің жіберіп алуы мүмкін үлгіні аша алады. Бірақ дәл сол модель жоқ стратиграфиялық бірлікке сенімді түрде сәйкес келеді (бұл құбылыс галлюцинация деп аталады: модель шын мәнінде жоқ ақпаратты шығарады, ол шынайы сияқты). Бұл салада AI шешім қабылдаушы емес, гипотеза генераторы болып табылады.

Байланыс саласында жасанды интеллект жобалық үдеткіш болып табылады. Геотехникалық есептің әдіс бөлімін, әдебиеттер туралы қорытындыны немесе бірнеше минут ішінде электрондық поштаны құрастырады. Мұндағы қауіп - жасанды дереккөздер мен қате сандар ағынды мәтінде байқалмай қолтаңбаға түсіп кетуі мүмкін.

Тексеру пәні: Үш якорь ережесі

Бұл модульдің жүрегі - бір әдет: кез келген AI нәтижесін оны растамай инженерлік шешімге қоспау. Біз тексеруді үш тәуелсіз якорьге негіздейміз.

Бірінші зәкір — шама реті. Нәтиже шамамен 10 диапазонның күтілетін қуатында ма? Құмды сулы горизонттың гидравликалық өткізгіштігі әдетте күніне метрге тең; Модель километр/тәулікті берсе, бірлік немесе өңдеу қатесі бар және оны егжей-тегжейлі қарастырмай-ақ түсінуге болады. Әктастың бір осьтік сығуға беріктігі 30-200 МПа шегінде; 3000 МПа күлкілі. Бұл тексеру секундқа созылады және көптеген қателерді анықтайды.

Екінші зәкір — Геологиялық орындылық. Шығарылым кен орнының геологиялық тарихына сәйкес келе ме? Егер модель теңіз әктастарының астына жас аллювийді орналастырса, не кері ақау бар (және бұл бөлек дәлелденуі керек) немесе модель босқа. Стратиграфиялық дәйектілік, тектоникалық қаңқа және тұндыру ортасы - бұл әр интерпретация өтуі керек болатын сенімділік сүзгісі.

Үшінші якорь — Далалық дәлелдер. Бұл ең күшті тірек. Негізгі сынама, сыртқа шығуды бақылау, далалық тексеру. Бөрене негізіндегі литологиялық интерпретация сол тереңдіктен алынған өзекпен салыстырылады. Қашықтан зондтау арқылы картаға түсірілген өзгерту аймағы өрістің бірнеше нүктелеріндегі үлгілермен сыналады. Жер бетіндегі шындық әрқашан жеңеді.

Үш шағын корпус: сандар бойынша

1-жағдай — Журналды цифрландырудағы уақытты үнемдеу. Инженер 1980 жылдардағы 42 сканерленген (қағаз) ұңғыма журналдарын қолмен цифрлаумен айналысты; Бір журналға орта есеппен 35 минут, барлығы шамамен 24 сағат. Жасанды интеллектпен жұмыс істейтін диаграмма жұмысының көмегімен ол бірінші жобаны 6 минутқа дейін қысқартып, қалған уақытты визуалды тексеруге арнады. Жалпы уақыт шамамен 8 сағатқа дейін төмендеді; Ең бастысы, алынған уақыт бақылауға жұмсалды.

2-жағдай - Түсірілген галлюцинация. Тағылымдамадан өтуші AI өрістің стратиграфиясын қорытындылағанда, мәтінде «Аймақта кең таралған Тузла түзілу булануы» деген сөйлем болды. Учаскеде булану болған жоқ; модельде басқа бассейннен алынған ақпаратты шатастырған. Геологиялық болжамдылық сүзгісі (аймақтың тектоникалық қаңқасы булану үшін жарамсыз болды) қатені хаттамаға қол қою алдында ұстады.

3-жағдай — Бірлік қатесі. Бір бастапқы есептеуде модель тығыздықты 2,7 г/см³ орнына 2,7 т/м³ деп шатастырып (шындығында екеуі бірдей, бірақ модельдің аралық қадамы қате болды және нәтижені 1000 есе көбейтті) тығыздықты шатастыру арқылы тоннаждық өнімділікті 1000 есе арттырды. Магнитудасын тексеру тәртібі — «бұл блок 5 миллион тонна емес, 5 миллиард тонна болуы мүмкін емес» — бірден қателік жіберді.

Әлсіз шақыру / Күшті шақыру

Әлсіз шақыру:

Осы кен орнының геологиясын қорытындылап, оның минералдық әлеуетін бағалаңыз.[деректер]

Күшті шақыру:

Сіздің рөліңіз: аға барлау геологы. Төмендегі бұрғылау қорытындысын ТЕК берілген деректер негізінде түсіндіріңіз. - Деректерде жоқ түзілімдерді, минералдарды немесе жастарды қоспаңыз. - Әрбір түсініктеменің жанындағы жақшаға негізделген деректер жолын көрсетіңіз. - Өзіңіз сенімді емес жерде «деректер жеткіліксіз» деп жазыңыз, болжам жасамаңыз. - Соңында: тексеруді қажет ететін 3 болжамның жеке тізімін жасаңыз. Деректер: [бұрғылау қорытындысы]

Күшті шақыру үлгіге үш нәрсені жүктейді: дереккөзді ұстану, белгісіздікті мойындау және тексеру үшін нәрселерді белгілеу. Бұл галлюцинацияны толығымен аяқтамайды, бірақ оны көрінетін етеді.

Көшірілетін төрт үлгі

1) Анонимді контекст құру:

Маған геологиялық инженерлік тапсырма бойынша көмек керек. Өріс атауы, координаттар және компания ақпараты ҚҰПИЯ болып табылады; Мен оларға «Өріс-А», «Х координатасы» сияқты өкілдік өрнектермен беремін. Квест: [квест]. Мен берген техникалық деректерге ғана сеніңіз.

2) Зәкірді растаудың үш сұрауы:

Келесі нәтиже үшін үш тексеру жасаңыз: 1) Шама тәртібі: әрбір сан күтілетін ауқымда ма? Егер жоқ болса, белгілеңіз.2) Геологиялық орындылық: стратиграфиялық/тектоникалық тұрғыдан сәйкес келмейтін мәлімдеме бар ма?3) Тексеру тізімі: далада/зертханада растауды қажет ететін заттар. Шығару: [мәтін]

3) түсініксіздікті күшейту:

Түсіндірмеңізді сенімділіктің үш деңгейінде беріңіз:- Жоғары сенімділік (тікелей деректермен қамтамасыз етілген)- Орташа сенімділік (ақылға қонымды қорытынды)- Алыпсатарлық (қосымша деректер қажет) Тапсырма: [тапсырма]. Деректер: [деректер]

4) Шешім/қолдау айырмашылығы:

Келесі тапсырманы екіге бөліңіз:A) Жасанды интеллект сенімді түрде орындай алатын деректер/жоба жұмысыB) Уәкілетті инженердің мақұлдауын талап ететін шешім нүктелері Тапсырма сипаттамасы: [анықтама]

AI рөлі: Миссия түрі бойынша тәуекел

Тапсырма түрі

AI үлесі

Тәуекел деңгейі

Тексеру тығыздығы

Журналды/кестені цифрландыру

жоғары

төмен

жерді тексеру

Литологияның алдын ала жіктелуі

жоғары

орташа

Негізгі + парасаттылық

Ресурсты/тоннажды есептеу

орташа

жоғары

Қол шоты + тәуелсіз

Еңіс/негіз қауіпсіздік туралы шешім

шектелген

өте жоғары

Толық инженердің рұқсаты

Баяндама/әдебиет жобасы

жоғары

орташа

дереккөзді растау

Қауіпті/апаттарды бағалау

шектелген

өте жоғары

Өріс + стандарт + бекіту

Кеңес: Тапсырманың тәуекел деңгейін анықтау үшін бір сұрақ қойыңыз: «Егер бұл нәтиже дұрыс емес болса, ең нашар не болуы мүмкін?» Жауап «Мен бірнеше минут жоғалтамын» болса, жеңіл түрде тексеріңіз; «Біреу жарақат алуы мүмкін» болса, нәтижені гипотеза ретінде қарастырыңыз және оны толық инженерлік процестен өткізіңіз.
Назар аударыңыз: Жасанды интеллекттің ең қауіпті қасиеті оның қателесуінде емес, қателіктерді сенімді түрде жасауында. Еркін, техникалық және ұқыпты мәтін оның дұрыс екенін білдірмейді. Стильге емес, дәлелдерге сеніңіз.

Жалпы қателер

  • Еркін сөйлеуді дәлдікпен қателесу. Мәтін қаншалықты кәсіпқой болып көрінсе де, фактілік мәлімдемелер (жасы, қалыптасуы, саны, көзі) тәуелсіз тексерілуі керек.
  • Тапсырма түрі бойынша тәуекелді масштабтамаңыз. Сұйылтуды шолуды электрондық пошта жобасы сияқты қарау. Ықтимал зияны бар валидация шкалалары.
  • Құпия өріс деректерін ойланбастан енгізу. Үйлестіру, бағалау және резервтік ақпарат коммерциялық және заң тұрғысынан маңызды; бақыланбайтын көлікке кірер алдында анонимді болыңыз.
  • Белгісіздікті елемеу. Модельдің «сенімді» көрінуі белгісіздік жойылады дегенді білдірмейді; Бір нүктелік бағалаудан гөрі ауқым мен сенімділік деңгейін сұраңыз.
  • Шешім қабылдау үшін AI қатесі. Модель гипотеза жасайды; Шешімді жауапты инженер қабылдайды.

Қысқаша айтқанда

  • Геология табиғи түрде белгісіздікпен жұмыс істейді; AI бұл белгісіздікті басқара алады және қауіпті түрде жасыра алады.
  • Жасанды интеллект деректерді дайындаудағы ең қауіпсіз және ең тиімдісі, интерпретация/талдаудағы ең құнды, бірақ ең қауіптісі және коммуникациядағы үдеткіш болып табылады.
  • Әрбір шығыс үш якорь бойынша тексеріледі: шама реті, геологиялық орындылық, далалық дәлел.
  • Нәтиженің тәуекелі, егер ол қате болса, келтіретін зиянға тең; сәйкесінше валидация шкалалары.
  • Қауіпсіздік тұрғысынан маңызды инженерияда AI нәтижесі ешқашан рұқсат етілген инженердің мақұлдауын алмастыра алмайды.

Қолданбалы тапсырма

Өз жұмысыңыздан бір аптада орындайтын бес геологиялық тапсырманы тізімдеңіз (мысалы, журналды өңдеу, корреляция, есеп бөлімі, бағаны тексеру, қауіптілік белгісі). Әрқайсысын осы бөлімдегі кестеге сәйкес тәуекел деңгейіне қойып, «егер ол дұрыс емес болса, ең нашар не болады?» Деп сұраңыз. Сұраққа бір сөйлеммен жауап беріңіз. Содан кейін тәуекелі ең төмен тапсырмаға күшті анонимді сұрау жазып, оны қолданып көріңіз; Шығуды үш якорь арқылы тексеріңіз және қандай якорь ақаулыққа ұшырағанын ескеріңіз.

бақылау парағы

  • [ ] Мен жасанды интеллект қай жерде қауіпсіз және геологияның жұмыс процесінде қауіпті мән беретінін ажырата аламын.
  • [ ] Мен әрбір нәтижені шама ретімен, геологиялық орындылықпен және далалық дәлелдермен тексеру үшін рефлекс алдым.
  • [ ] Тапсырманың тәуекел деңгейі "Егер ол дұрыс емес болса, не болуы мүмкін?" сұрақ арқылы анықтай аламын.
  • [ ] Мен галлюцинация мен белгісіздіктің не екенін және оларды қалай көрінетінін білемін.
  • [ ] Мен құпия өріс деректерін анонимдеу арқылы қауіпсіз шақыруды орнату әдетін қабылдадым.