Інформаційна система для прогнозування нафтогазоносних покладів - Автореферат

Це повязане з тим, що недостатньо використовуються розвинені бази даних і відсутня типова методика набуття і накопичення знань про нафтогазоносні поклади та прогнозування необхідності проведення пошуково-розвідувальних робіт з використанням нових інформаційних технологій . Експертні системи, як системи штучного інтелекту, використовують знання висококваліфікованих спеціалістів-експертів для розвязуванння задач в порівняно вузьких проблемних областях. Значна кількість інформації, її слабка структурованість, труднощі експерта при спробі пояснити послідовність своїх міркувань по прийняттю певного рішення призводять до того, що процес передачі знань від експерта до системи здійснюється з великими труднощами, методом “спроб, помилок і виправлень” . В результаті процес передачі знань перетворюється в абсолютно нецікаве і монотонне заняття для експерта, а процес формування бази знань розтягується в часі. Дисертаційна робота виконувалась за планом науково-дослідних робіт держбюджетної теми Д6/7ф “Наукові основи розробки експертних систем для обєктів нафтогазового комплексу” та науково-дослідних робіт теми 211/96 “Розробка компютеризованої експертної системи для прогнозування колекторів нафти і газу “, теми 89/95 “Систематизація геологічної інформації по родовищах нафти і газу для компютерної бази даних”.Всю множину міркувань представляють у вигляді декартового добутку базових множин S1?S2, а змінні X i Y, що приймають свої значення на S1 i S2 відповідно, є взаємодіючими, базові знання відображаються декартовим добутком нечітких множин, а степені можливості і необхідності розмитих висловлювань, що відповідають нечітким подіям F1?F2 i F1 F2 задаються через : інформаційний нафтогазовий експерт логічний FE(L(х)@PL(y)) = sup min(MP(r, t), PL(х)(r), PL(y)(t)), Умовний розподіл PZ|X, що враховує невизначеність для правил з невизначеними висновками в базі знань інформаційної системи у випадку, коли АА і ВВ - звичайні множини, а dn i ds-оцінки відповідно степені необхідності і степені достатності має вигляд : (4) Для подолання розриву між представленням знань і нечітким логічним висновком пропонується гібридна конструкція представлення нечітких знань, що має два компоненти :один працює власне з знаннями, а другий з невизначеністю, якою вони характеризуються. Запропонований механізм висновку приймає нечіткі описи спостережень і виводить нечіткі описи прогнозів за допомогою нечітких відношень через використання таких правил композиції для висновку прогнозу FCJ, для родовища DEQ, із набору спостережень OBI : Композиція для OBIFCJ (гіпотези і підтвердження) : W1DEFC =WDEOB ° WCOBFC , (9) що визначається Предикат unify_body є входом вищого порядку інтерпретатора; для інтерпретації бази правил предикату unify_body задається ціль, яку треба задовільнити (гіпотеза ) і вільне середовище.На основі аналізу якісних і кількісних ознак виділення колекторів нафти і газу запропоновано методику поетапної формалізації знань експерта-геолога з використанням величин типу “невизначено”. Проаналізовано і узагальнено застосування розкладуваних мір невизначеності і розмитих висловлювань для формалізації множини міркувань при поступленні інформації від різних джерел, що описують родовище нафти і газу . Розвинуто підходи по оптимізації обробки інформації в базі знань інформаційної системи при наявності неповної і неточної інформації за рахунок процедур нечіткої фільтрації і представлення даних з допомогою розподілу можливостей . Розширено можливості логічного висновку по обробці ситуацій істинності на основі композиційного підходу з використанням складових запитів при наявності нечітких описів спостережень і висновків. Розроблено комплексну методику набуття і обробки знань в ході інтерактивного діалогу “експерт-інженер-когнітолог-інформаційна система”.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

1. На основі аналізу якісних і кількісних ознак виділення колекторів нафти і газу запропоновано методику поетапної формалізації знань експерта-геолога з використанням величин типу “невизначено”.

2. Проаналізовано і узагальнено застосування розкладуваних мір невизначеності і розмитих висловлювань для формалізації множини міркувань при поступленні інформації від різних джерел, що описують родовище нафти і газу .

3. Розвинуто підходи по оптимізації обробки інформації в базі знань інформаційної системи при наявності неповної і неточної інформації за рахунок процедур нечіткої фільтрації і представлення даних з допомогою розподілу можливостей .

4. Побудовано гібридні структури знань, що дозволило подолати розрив між представленням знань в інформаційній системі і процедурою логічного висновку .

5. Розширено можливості логічного висновку по обробці ситуацій істинності на основі композиційного підходу з використанням складових запитів при наявності нечітких описів спостережень і висновків.

6. Узагальнено і розвинуто використання шаблонів потоків для обробки предикатів і рекурсивних типів даних.

7. На базі стандартних предикатів побудовано механізм логічного висновку для інформаційної системи.

8. Розроблено комплексну методику набуття і обробки знань в ході інтерактивного діалогу “експерт- інженер-когнітолог -інформаційна система”.

9. Розроблена інформаційна система “COLECTOR”, яка впроваджена в ДГП “Полтаванафтогазгеологія” і використовується для прогнозування нафтогазових колекторів.

РОБОТИ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Юрчишин В. М. , Крихівський М. В. , Шекета В. І. , Перспективи застосування інформаційно-математичного моделювання в нафтогазовидобувній промисловості//Математическое моделирование. Сб. науч. тр. / НАН Украины. Ин-т. математики-Киев, 1996, с. 254-257.

2. Юрчишин В. М. , Шекета В. І. , Кропельницький Ю. П. Методика визначення коефіцієнта впевненності при виборі правил в базі знань/Математические моделирования и информационные технологии. Сб. научн. трудов НАН Украины. ин-т математики. Киев, 1998, с.275-276.

3. Шекета В.І, Юрчишин В.М. Формування баз знань для прогнозування нафтогазових колеторів // Державний міжвідомчий науково-технічний збірник “Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ”. Серія: Технічна кібернетика та електрифікація обєктів паливно-енергетичного комплексу, вип. 33, Івано-Франківськ, 1996, с. 52-55.

4. Шекета В. І. Використання рекурсивних алгоритмів для обробки баз знань. // Державний міжвідомчий науково-технічний збірник “Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ”.Серія: Техн.кібернетика та електрифікація обєктів паливно-енергетичного комплексу, вип. 34, Івано-Франківськ, 1997, с. 57-62.

5. Шекета В. І. Особливості побудови механізму логічного висновку при розробці експертної системи COLECTOR// Державний міжвідомчий науково-технічний збірник “Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ”. Серія: Технічна кібернетика та електрифікація обєктів паливно-енергетичного комплексу, вип. 34, Івано-Франківськ, 1997, с. 63-66.

6. Шекета В. І. , Юрчишин В. М. Методика формування логічного висновку в умовах невизначеності // Вестник ХДТУ, №5, Херсон, 1999, с. 64-66.

7. Кропельницький Ю. П. , Шекета В. І. Реалізація механізму логічного висновку для формування баз правил мовою Пролог // Вестник ХДТУ, №5, Херсон, 1999, с. 66-68.

8. Юрчишин В. М. , Жученко Г. О. , Крихівський М. В. , Шекета В. І. Розробка моделі інформаційних потоків нафтогазовидобувного підприємства // Тези доповіді на науково-технічній конференції професорсько-викладацького складу універсистету, частина 3, Івано-Франківськ, 1996р. , с. 133.

9. Юрчишин В. М. , Полозков І. К. , Крихівський М. В. , Шекета В. І. Впровадження нових інформаційних технологій в нафтогазовидобувній промисловості// Тези доповіді на науково-технічній конференції професорсько-викладацького складу універсистету, частина 3, Івано-Франківськ , 1996р. , с. 141.

10. Юрчишин В. М. , Шекета В. І. Проблеми впровадження експертних систем в нафтогазовидобувній промисловості// Доповідь на міжнародному симпозіумі “Компютери в Європі: минуле, сучасне, майбутнє”. Київ, 1998 р. с. 367-372.

11. Юрчишин В. М. , Шекета В. І. Прогнозування нафтогазових колекторів з використанням персонального компютера // Тези доповіді на науково-практичній конференції , Полтава, 1998, с. 127-128.

12. Юрчишин В.М., Шекета В.І., Кропельницький Ю.П.. Проблеми застосування теорії нечітких множин при формуванні баз знань в нафтогазовій справі// Тези доповіді на науково-технічній конференції професорсько-викладацького складу університету, частина 2, Івано-Франківськ, 1997р. , с. 184.

13. Шекета В.І. Особливості розробки інтерфейсу експертної системи для прогнозування нафтогазових колекторів // Тези доповіді на науково-технічній конференції професорсько-викладацького складу універсистету, частина 2, Івано-Франківськ, 1997р. , с. 190 .