Пермские политехники придумали «переводчик» для геологов и нейросетей
Нкрума: из тринадцати признаков в таблице остаётся шесть, а данные не теряют полезных сведений
Исследователи Пермского Политеха создали математический алгоритм, который превращает названия горных пород в числовой код для нейросети. Программа не просто находит руду, а оценивает, насколько перспективен участок.
Проблема в том, что искусственный интеллект не понимает геологических терминов и работает только с числами. Существующие способы перевода названий в цифры либо перегружают компьютеры, либо не говорят, есть ли на участке руда и в каких объёмах.
Новый алгоритм служит посредником между геологами и сетью: полезные сведения не теряются, а данные на выходе получаются компактными. Результат — один из трёх уровней перспективности: высокий, средний или низкий. Аналогов такого подхода нет ни в России, ни за рубежом, утверждают разработчики.
Как устроен алгоритм
Исходная точка — геологическая карта, поделённая на одинаковые ячейки. Для каждой указаны порода, гидротермальные изменения и наличие латеритной коры, а для уже изученных участков ещё и класс перспективности: высокий, средний, низкий или неперспективный.
Для каждого описания, например «гранитоиды», алгоритм подсчитывает, как часто оно встречается в ячейках класса и как часто там отсутствует. Из этого выходит контраст: положительный, если порода чаще бывает на богатых участках, отрицательный, если на пустых, и около нуля при равномерном распределении. Контрасты считают по каждому классу, проверяют на статистическую надёжность и усредняют с учётом значимости. Так название породы превращается в одно число.
Ведущий инженер кафедры ПНИПУ Ассуму Херве Мэтью Нкрума объясняет: таблица не обрастает десятками столбцов, из тринадцати признаков остаётся шесть.
Что показали испытания
Алгоритм проверили на реальных данных золоторудного комплекса Агбау в Кот-д'Ивуаре. Точность составила 88%, на уровне лучших мировых аналогов, при этом памяти нужно вдвое меньше, а нейросеть обучается на треть быстрее. Код написан на Python.
Больше всего метод пригодится на слабоизученных территориях, где дорог каждый метр бурения: он помогает бурить меньше пустых скважин и точнее находить залежи. Применять его можно на любом этапе геологоразведки, от первичного анализа до детальных прогнозных карт. Работа вышла в «Вестнике Пермского национального исследовательского политехнического университета».
Между прочим. Латерит — это богатая железом и алюминием поверхностная формация жарких и влажных тропиков, возникающая при выветривании горных пород. Красно-коричневый цвет ей придают оксиды железа в гётите и гематите.