Тішаєв Іван Васильович. Розв'язання промислово-геофізичних задач класифікації методами штучних нейронних мереж та вейвлет-аналізу. : Дис... канд. наук: 04.00.22 - 2006.
Анотація до роботи:
Тішаєв І.В. Розв’язання промислово-геофізичних задач класифікації методами штучних нейронних мереж та вейвлет-аналізу. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 04.00.05 – геологічна інформатика. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2006.
Дисертація присвячена адаптації сучасних математичних та кібернетичних методів аналізу даних для розв’язання широкого класу класифікаційних задач, що є досить типовими для промислової геофізики. З цією метою в роботі детально розглянуті такі методи, як кластерний аналіз, вейвлет-аналіз та штучні нейронні мережі. Окрім того, проведений ґрунтовний аналіз основних факторів, що призводять до спотворення первинних даних геофізичних досліджень свердловин, на основі якого був вироблений оптимальний граф попередньої обробки зареєстрованих даних. Розроблений новий спосіб побудови простору ознак, що базується на неперервному вейвлет-перетворенні досліджуваного сигналу, внаслідок чого автоматично забезпечується однаковість масштабів та фізичних трактувань окремих ознак. В рамках даної роботи були сформульовані й вирішені дві, надзвичайно актуальні в промисловій геофізиці, задачі: задача ідентифікації аномалій, створених єдиним джерелом і отриманих під час різних реалізацій одного й того самого процесу; задача розчленування тонкошаруватого розрізу на окремі шари та прошарки за результатами проведення вимірів у нафтових і газових свердловинах мікрометодами електричного каротажу та зняття відліків суттєвих значень вимірюваної характеристики в межах виділених границь. Перша задача була розв’язана за допомогою розробленого нового методу статистичної класифікації. Процедура вирішення другої з окреслених задач побудована на широкому використанні апарату неперервного вейвлет-перетворення спільно із нейромережевими методиками. Результати продемонстровано на реальних каротажних даних. У висновках підкреслюється спрямованість проведених досліджень на інтелектуалізацію процесу обробки даних геофізичних досліджень свердловин.
Проведено аналіз та узагальнення проблем, які виникають під час отримання та формування масивів вхідних даних, що підлягають подальшій обробці. Запропоновано новий граф попередньої обробки даних геофізичних досліджень свердловин, який передбачає обов’язкове видалення тренду, фільтрацію, операції центрування та нормування вхідних даних.
Вперше в практиці обробки промислово-геофізичних даних для фільтрації та апроксимації каротажних діаграм, а також для формування вектора ознак, що характеризує вибрану точку геологічного розрізу, був залучений масштабно-часовий аналіз (вейвлет-аналіз).
Продемонстровано високу ефективність використання діадного ортогонального вейвлет-перетворення, як інструмента фільтрації, у порівнянні з добре відомим підходом, що базується на теорії лінійної фільтрації.
Запропоновано принципово новий підхід до побудови простору ознак. Він полягає у виборі в якості компонент векторів, які необхідно кластеризувати, наборів спектральних вейвлет-коефіцієнтів , . Таким чином автоматично забезпечується однаковість фізичних трактувань та масштабів усіх компонент векторів.
Побудовано технологію розв’язання промислово-геофізичних задач класифікації, що базується на використанні можливостей неперервного вейвлет-перетворення та штучних нейронних мереж в області вирішення задач розпізнавання образів. Зокрема, на основі даної технології створений універсальний алгоритм детального розчленування розрізу на малопотужні прошарки за даними окремого методу дослідження свердловин, що суттєво ускладнені високоінтенсивними завадами різної природи.
Розроблено оригінальний метод кластеризації даних, який з успіхом може застосовуватися для розв’язання конкретних прикладних задач, зокрема, задачі групування аномалій, створених єдиним збурюючим джерелом і зафіксованих різними каналами шестиважільного пластового нахиломіру.
Публікації автора:
Курганський В.М., Андрущенко В.О., Тішаєв І.В. Застосування сучасних технологій ГДС при вирішенні задач нафтової, інженерної геології та екології // Вісник Київ. ун-ту. Геологія. – 2001. – Вип.19. – С.35-37.
Тішаєв І.В. Розв’язання задач шарової нахилометрії статистичними методами // Вісник Київ. ун-ту. Геологія. – 2002. – Вип.24. – С.101-104.
Тішаєв І.В. Метод багатовимірної статистичної класифікації та його застосування для розв’язування задач пластової нахилометрії // Геоінформатика. – 2004. – №4. – С.58-62.
Курганський В.М., Тішаєв І.В. Спосіб зняття відліків за діаграмами екранованих мікрозондів // Вісник Київ. ун-ту. Геологія. – 2005. – Вип.34. – С.19-23.
Андрущенко В.О., Курганський В.М., Петрук М.В., Тішаєв І.В. Досвід використання MWD-системи “ПАРКУС” в Україні // Вісник Київ. ун-ту. Геологія. – 2005. – Вип.35. – С.61-64.
Тішаєв І.В. Масштабно-часовий аналіз каротажних даних // Збірник наукових праць УкрДГРІ. – 2005. – №2. – С.121-125.
В.Н.Курганский, И.В.Тишаев. К вопросу качественной и количественной интерпретации данных ЭТМ и БМК // Теоретичні та прикладні аспекти геоінформатики. – К.: ЦММ ІГН НАН України, 2006. – С.232-243.
Курганський В.М., Тішаєв І.В. Застосування штучних нейронних мереж для вирішення деяких задач промислової геофізики // Геоінформатика. – 2006. – №2. – С.40-45.
І.Тішаєв. Особливості розрахунку елементів залягання гірських порід за даними шестиважільного пластового нахиломіра НП-6 // Мат. наук. конф. “Актуальні проблеми геології України”. – К.: ВПЦ “Київський університет”, 2002. – С.68.
Андрущенко В.А., Курганский В.Н., Тишаєв И.В. Новые геофизические технологии при решении задач экологии и инженерной геологии // Мат. IV Міжнар. наук. конф. “Моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища”. – К.: “Обрій”, 2003. – С.105.
Тішаєв І.В. Залучення методів оптимізації для розв’язання задач інженерної геоекології // Мат. IV Міжнар. наук. конф. “Моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища”. – К.: “Обрій”, 2003. – С.112-113.
Тішаєв І.В. Залучення методу статистичної класифікації для інтерпретації даних пластової нахилометрії // Мат. наук. конф. “Актуальні проблеми геології України”. – К.: ВПЦ “Київський університет”, 2004. – С.48-49.
В.Н.Курганский, В.А.Андрущенко, И.В.Тишаев. Роль промысловой геофизики в геоинформационной системе // Мат. 8-ї Міжнар. наук.-практ. конф. “Нафта і газ України – 2004”. – К.: Українська нафтогазова академія, 2004. – Т.1. – С.329-330.
Андрущенко В.А., Курганский В.Н., Тишаев И.В. Многофункциональные автономные приборы – основа геофизического мониторинга // Мат. V Міжнар. наук. конф. “Моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища”. – К.: ВПЦ “Київський університет”, 2004. – С.89-90.
В.А Андрущенко, В.Н.Курганский, Н.В.Петрук. И.В.Тишаев. Информационное обеспечение процесса бурения нефтегазовых скважин забойными телеметрическими системами «ПАРКУС» // Мат. II Междунар. науч.-тех. конф. “Инфокоммуникационные технологии в науке, производстве и образовании” (Инфоком-2). – Ставрополь: Изд-во СевКавГТУ, 2006. – Ч.2. – С.153-158.
