Введение к работе
Актуальность проблемы.
При решении прогнозно-понскоБых задач в геологии, как правило, одним из этапов работы является исследование структуры множества объектов прогноза и эталонных объектов, выяснение взаимоотношений менаду ними. Исходная информация зачастую носит качественный характер и ее источником являются суждения экспертов-геологов. Задача состоит в том, чтобы на основе анализа таких неколичественных оденок выявить структуру множества геологических объектов, их взаимоотношение друг с другом. При использовании известных формальных отггимизагшонных процедур обработки многомерных геологических данных всегда остается сомнение в достоверности получаемых выводов, так как при всем желании нельзя в полной мере отразить все знания и представления специалиста-геолога.
Выход из этой ситуации возможен, если оптимальным образом перейти от решения задачи оценки сходства, аналогии геологических объектов в многомерных геологических пространствах к решению этих задач в трехмерных или двумерных щюстранствах, допускающих визуальный анализ взанмоотношегагії оцениваемых объектов с известными месторождениями и рудопроявлеіошми.
Эта содержательная задача называется задачей визуализации и является предметом исследования в методах неметрического многомерного шкалирования (НМШ).
До недавнего времени были достаточно хорошо разработаны и широко применялись в геологии методы метрических многомерных отображений, решающие задачу визуализации для количественных геологических данных, однако качественные геологические данные не использовались и были известны только теоретические возможности методов НМШ и примеры их использования в других областях знаний, но не были ясны способы использования их при решении задач оценки и разбраковки месторождений полезных ископаемых и вычислительные аспекты этой проблемы.
В отечественной литературе все исследования по этой проблеме посвящены исключительно решению социально-экономических задач и задач социологии (В.С.Каменский, Г.А.Сатаров, А.Ю.Терехина и др.). Большое число исследований в этом направлении проведено за рубежам, но исключительно для решения задач психометрики (Шепард, Крусхзл, Вандерборх, Клейн, Розенберг, Кэндслл и др.).
Целью диссертации является;
-
Выделение классов содержательных геологических задач, связанных с визуализацией многомерных неколичествешшх геологических данных в процессе решения задач прогноза и поиска месторождений.
-
Разработка методики использования методов НМПІ для решения этих задач.
-
Разработка математического обеспечения и пакета прикладных программ для решения прогнозно-поисковых задач на основе применения алгоритмов HMIII.
Защищаемые положения.
-
Выделен широкий класс содержательных геологических задач прогноза и поиска месторождений, которые допускают формальную постановку и решение в терминах теории неметрического многомерного шкалирования.
-
Оптимальное решение задач многомерного неметрического шкалирования целесообразно осуществляется с помощью методов случайного поиска экстремумов функций многих переменных и использования методов теории идентификации. Решения в классе методов оценки групповых решающих правил можно получить, используя методы неметрического многомерного шкалирования.
-
Разработанные алгоритмы и программы неметрического многомерного шкалирования являются адекватным математическим аппаратом обработки неколичественных геологических данных при прогнозе и поиске месторождений.
Научная новизна.
-
Впервые выделен и сформулирован класс геологических задач, связанный с прогнозом и поиском месторождений, допускающий эффективное решение с помощью методов неметрического многомерного шкалирования.
-
Впервые предложены и разработаны методы решения задач неметрического многомерного шкалирования с помощью методов случайного поиска экстремумов функции многих переменных и методов идентификации.
-
Впервые предложен алгоритм оценки групповых решающих правил с помощью методов неметрического многомерного шкалирования.
-
Разработан пакет прикладных программ, реализующий истоды неметрического многомерного шкалирования для решения задач прогноза и оценки месторождений. С его помощью решены реальные задачи оценки золоторудных месторождений Казахстана.
Практическая ценность.
Разработанная методика позволяет существенно расширить возможности применения экспертных геологических данных, более полно использовать знания и опыт экспертов-геологов в виде слабофор-мализованных суждений об объектах прогноза. Также она может быть использована как средство отбора наиболее компетентных источников информации, например, на этапе создания баз знаний в экспертных системах, решающих прогнозно-поисковые задачи.
Апробация работы.
Основные положения диссертации и ее результаты были доложены на 5 Республиканской конференции молодых ученых и специалистов-геологов (Алма-Ата 1986 г.), на научно-технической конференции КазИМСа (Алма-Ата 1985 г.), на Международном симпозиуме по применению математических методов в геологии (ЧССР, 1993 г.) Пакет программ до НМЇЇІ передан для внедрения в Производственное Геологическое Объединение "Укргсофкзика" Мингео Республики Украина, Управление геологии Грузии, Комплексную тематическую зхспедицию производственного геологического объединения "Дальгеология" Госкомтеологии
РОССИИ, ИнфорМа1ШОННО-БЫЧИСЛИТеЛЬНЫЙ Центр ПрОіОВОДСТБСННОГО
геологического объединения "Самаркандгеология" Республики Узбекистан.
По теме диссертации опубликовано 4 работы и написано два отчета. Издано методическое руководство "Пакет прикладных программ по неметрическому многомерному шкалированию" (Алма-Ата, 1986 г.).
