Специалисты Университета науки и технологий МИСИС первые в России разработали программное обеспечение, которое автоматически строит 3D-модель месторождения и оценивает количественное распределение полезных ископаемых в нём с помощью нейронных сетей.
Новое ПО может применяться на стадии поиска и предварительной разведки, когда данных о составе и строении залежей недостаточно, но требуется быстрая обработка информации. Разработка актуальна для компаний, добывающих руду чёрных и цветных металлов, уголь, фосфорсодержащие минеральные удобрения, а также строительное нерудное сырьё.
В геологии существует ряд сложных задач, и одна из них — построение цифровых инженерно-геологических и литологических моделей. Специалист не может обойтись без использования системы автоматизированного проектирования и горно-геологических информационных систем, но большинство процессов в них не автоматизированы, и инженеру приходится значительный объем работы выполнять вручную.
«Наша программа, в отличие от существующих решений, строит 3D-модель месторождения и оценивает количественное распределение полезного компонента в автоматизированном режиме с применением искусственных нейронных сетей, которые гораздо быстрее и точнее интерпретируют данные», — говорит автор разработки канд. техн. наук. Илья Мельниченко, ассистент кафедры геологии и маркшейдерского дела Университета МИСИС.
Нейронная сеть обучалась на открытых данных, полученных на стадии геологической разведки. Достоверность полученных моделей оценили с помощью кросс-валидации, 97,65% блоков по рудному телу было предсказано правильно.
«Методы, которыми сейчас располагает отрасль для создания трехмерных моделей полезных ископаемых, недостаточно функциональны, они не позволяют динамично менять цифровые модели. Поэтому мы создали новый инструмент, использующий искусственные нейронные сети, чтобы упростить задачу. Алгоритм может использовать данные, полученные в ходе разведки и эксплуатации месторождения, и создавать блочную модель, которая меняется по мере изучения рудного массива. Модель показывает границу перехода от одной горной породы к другой и позволяет определить количество полезных компонентов, содержащихся в рудном теле», — отметила канд. техн. наук. Марина Щёкина, доцент кафедры геологии и маркшейдерского дела Университета МИСИС.
Разработанное программное обеспечение представляет из себя web-приложение с клиент-серверной архитектурой. Исходными данными для работы служат результаты опробования керновых или шламовых проб, записанные в файле формата excel. Затем пользователь задаёт размер блока, по которому будет создаваться модель в границах месторождения.
«Программа работает с SQL-базами данных и сохраняет полученную информацию в любом удобном формате. Это позволяет интегрировать разработанный инструментарий в существующие горно-геологические информационные системы, такие как Micromine, ГЕОМИКС, Leapfrog Geo, GEOVIA Surpac», — говорит разработчик Артём Кожухов, аспирант кафедры геологии и маркшейдерского дела Университета МИСИС.
Несколько отраслевых предприятий уже проявили интерес к разработке и выразили пожелания по доработке функционала. Специалисты НИТУ МИСИС в данный момент совершенствуют интерфейс и доводят программу до стадии готового коммерческого решения.
