Autor | Tan Jing

Zebian | Tu Min

Coordenadas, Alaska, círculo ártico.

Um pequeno avião através das corredeiras brancas dos ventos fortes, aterrissando com segurança no chão coberto de neve. Dr. Licheng Bo apreciando a cena familiar fora da janela, mundo congelado, como a maioria de sua casa, no nordeste da China. Neve e agradável, mas a viagem foi bastante voltas e reviravoltas, a fim de chegar ao destino, ele precisa virar a tempestade de neve aeronave atingiu quatro vezes. jornada final ou um pequeno avião de hélice, porque ele pode pousar diretamente sobre o gelo. Depois de uma aterrissagem segura, ele descobriu que o local de pouso é em um lago congelado.

Essas visitas têm sido três vezes, e cada vez que a tarefa com dados coletar relacionado, mas os dados não apenas coletar. Por que é um cientista de dados para ir a esta terra ártico? Este é "comprimido sensoriamento tecnologia de aquisição sísmica (CSI)" tem um ótimo relacionamento.

CSI tecnologia de aquisição de dados sísmicos é uma tecnologia inovadora que permite aos seres humanos para coletar grandes quantidades de dados sísmicos em um curto espaço de tempo, e maior qualidade de dados, fornecem a base para uma maior aprendizagem de máquina. Mais particularmente, o surgimento desta tecnologia, uma boa solução para alta do petróleo e gás, os custos de aquisição de dados sísmicos tridimensionais, problemas demoradas. CSI pode custar nas mesmas condições, duplicar a eficiência de coleta de dados e qualidade, fornecem a base para os próximos grandes dados e inteligência artificial, agora os Estados ConocoPhillips Unidos (ConocoPhillips) toda a tecnologia patenteada. O objetivo final é extrair informações válidas subterrâneo. Com informações válidas, como a descrição com o subsolo. A necessidade de enfatizar que o terremoto aqui é artificial, vibrações geradas artificialmente, use o "estetoscópio" para a saúde do solo.

tecnologia CSI como o pessoal do núcleo de P & D, e Dr. Licheng Bo "Caro Data" editor-chefe Tan Jing apresenta o seu estudo e experiência de investigação. Em 2011 ele se formou pela Universidade Rice, recebeu um Ph.D. Matemática Aplicada e computação. Formado daquele ano, ele se juntou os EUA ConocoPhillips, serviu como sede do geofísico sênior. Ele disse que a escolha de unir os ConocoPhillips dos EUA, e também o desenvolvimento de tecnologias de aquisição sísmica de detecção de compressão.

Nos últimos anos, seu trabalho centrou-se na aplicação de tecnologias de compressão-aware geofísicos, incluindo a aquisição de dados sísmicos para otimizar o design e imagem. Dados da terra e também do oceano. Agora, ele é responsável pelo desenvolvimento de soluções de aprendizado de máquina de processamento sísmico. Sua colaboração com parceiros de pesquisa inventaram - tecnologia de aquisição sísmica sensoriamento comprimido. Em 2016, ele ganhou o "Prêmio espírito inovador." 2018, ele ganhou o "vencedor do prêmio Ciência e Tecnologia", "Asian OTC novas tecnologias focadas Award." Em 2017, ele e seu papel colaboradores "sistemas de detecção ofcompressive implantação operacional de aquisição de dados forseismic" foi escolhido como o melhor papel de renome internacional no ano revista "The Leading Edge" é. 2019, ele recebeu o "Outstanding Achievement Award espírito de pessoal científico e técnico."

Embora cheio de honra, mas discreto corpo, a natureza rigorosa deste pendentes jovens cientistas é muito proeminente.

ambiente de aquisição de dados geofísicos é muitas vezes ambiente natural muito especial, além de exploradores amorosos e aventureiros anseio pela paisagem natural final, as pessoas comuns experimentar difícil ter essa criança.

"Não permitir que qualquer pessoa a deixar vestígios de veículo, se o vazamento de óleo, então você tem de recuperar junto com o gelo ea neve para cima. Em qualquer lugar vegetação de superfície, pessoal e veículos não devem ser autorizados a entrar." Ele disse: "faça dados sísmicos desafios enfrentados pela aquisição do projeto, existem essencialmente dois, um é ambiente extremamente duras, a protecção ambiental é uma consciência ".

"Depois que o verão não pode ter qualquer atividade, somente no inverno, toda a congelou superfície todos juntos formam uma camada congelada, ele terá permissão para realizar atividades de exploração geológica." Devido à natureza especial de espaço de escritório, o trabalho do Dr. Lee mais de a pessoa média é mais limitado.

anomalias climáticas extremas perto do Círculo Polar Ártico, as pessoas não compreendem a área era difícil de danos ambientais provocadas pelo homem. No entanto, o ambiente ecológico na região é muito frágil. Como pesquisadores visitar o Círculo Polar Ártico, ele era muito profundo para a "proteção ambiental" de entender. É necessário considerar a fins de investigação científica, mas também para garantir que qualquer atividade humana deve proteger o meio ambiente local. Desde o início, a prioridade da protecção do ambiente é colocado na frente dos princípios científicos.

"O período de tempo pode ser autorizado a não mais trabalho do que quatro meses." Dr. Licheng Bo pé primeiro set na neve do Círculo Ártico em fevereiro de 2015.

Como todos sabemos , Trabalhando no Círculo Ártico, enfrentará ambiente de trabalho duro. Como um cara Nordeste, Licheng Bo na "anticongelante", no entanto, ambiente extremo confiante é além de sua imaginação. "Quando a aquisição de dados de temperatura, ele vai menos 30 graus, ventoso depois de cerca de trinta e cinco graus abaixo de zero. Meninas (de peso corporal) mais leve ficar instável." Cold, o tempo é curto, a tarefa pesada, é três dificuldade, mas o ponto interessante é que eles "trabalho" na vizinhança de Santa Claus casa.

O que é a tecnologia de núcleo é o CSI?

Papai Noel não pode mesmo saber que os cientistas de dados está passando por um projeto muito sofisticado, complexo e ambicioso. Este é um método de propagação da onda sísmica simulada usando o vibrador. Por fonte de vibração contínua, a queda de propagação da onda encontro diferente formação subterrânea de volta para o sinal de reflexão da superfície recebido exploração maneira. Desde o vibrador pequenas perturbações de amplitude, o ambiente ecológico é muito amigável.

Worth excitante é o desenvolvimento de novas tecnologias de aquisição de dados sísmicos é um desafio de ponta. Em outras palavras, o sinal recebido após o processamento digital e interpretação geológica do centro de dados, os resultados tornam-se uma base importante para a avaliação da situação no subsolo.

Dr. Lee descreve, "é simplesmente colocado na fonte e a superfície do detector. Fonte de excitação através de um certo ponto, a transmissão de ondas terra. Encontros uma camada reflexiva relativamente forte quando a energia é reflectida por uma forte, reflectindo superfície posterior. deste modo, o efeito de superfície para obter uma resposta, que recebe o sinal por meio de um conjunto de fonte e um detector de conjunto, os dados podem ser recolhidos a partir de um corpo.

No momento da coleta de dados, há dezenas de milhares de detectores simultaneamente. Para formar uma assim chamada volume de dados de cinco dimensões, para a caracterização do subsolo. Apesar de tudo, estes sinais recebidos, os dados processados e interpretação geológica, o resultado será uma base importante para determinar a estrutura geológica do fundo do mar. tecnologia de núcleo CSI é, a melhor forma de colocar esses detectores e pontos focais, a um custo mínimo, maximizando a obtenção de informações de subsuperfície. "

Porque quanto menor o impacto desta tecnologia sobre o meio ambiente natural, então temos estado governo Suporte, caso contrário, artificial porta de Santa envolver-se em "pequeno terremoto", ele não pode estar disposto idosos.

Dados maior ênfase na tecnologia de aquisição de dados é também progressos

Após anos de pesquisa duro e desenvolvimento, a primeira implementação em grande escala sobre a terra, é no Alasca. Então, em fevereiro de 2015, que foi a primeira vez Licheng Bo, mas também a execução técnica do primeiro andar.

Dr. Lee disse: "Como um dos principais pessoal de I & D a fazer é necessário o ajuste local de trabalho." Após a implementação da nova tecnologia, ele recebeu uma dupla surpresa.

O primeiro é o sísmica eficiência de recolha de dados foi muito melhorada, um aumento de cinco a dez vezes.

A segunda surpresa é o trabalho de coleta de reduzir ainda mais o impacto do trabalho de aquisição sobre o meio ambiente natural, especialmente para reduzir a pegada humana no ambiente polar. Para estes dois resultados, ConocoPhillips internos é muito emocionante.

ConocoPhillips e cooperação, além do desenvolvimento da indústria de petróleo e gás da China americanos tem mais de trinta e sete anos, é um complemento importante para os investidores estrangeiros e fabricantes no campo da produção de petróleo chinesa e gás, um ponto muito interessante é que ConocoPhillips Chief Technology Officer Gregory P . Leveille em entrevista ao "relatório de energia China" revelou que "na aplicação de dados de grande porte, ConocoPhillips em favor de deixar que os especialistas e funcionários têm realizado acções práticas para melhorar a eficiência.

Atualmente, ConocoPhillips 11.000 funcionários em 4000 pode ser contactado, eo uso de bancos de dados e ferramentas de análise de dados. "

Ele ressaltou que "por um lado, a busca constante de pesquisa e desenvolvimento de tecnologia de inteligência artificial high-end, ao incentivar e exortando os funcionários a aprender e aplicar automação de máquinas, por outro lado, a tecnologia de dados grande é aplicável a toda a cadeia da indústria, a partir de operações de perfuração e, em seguida, a gestão de armazéns em todas as áreas. "

Além disso, uma entrevista à imprensa estrangeira, o diretor de tecnologia que também ressaltou que "o desenvolvimento da indústria de petróleo e gás exigem cada vez mais empregados para aproveitar de ponta habilidades de análise de dados."

Tenho que dizer, cultura orientada a dados está enraizada em empresas de petróleo mais importantes do mundo.

Geofísica, obter os dados que "não é fácil"?

Dr. Lee disse, petróleo e tecnologia de exploração de gás está em constante evolução, a coleta de dados indústria tem duas características,

A primeira é a enorme quantidade de dados adquiridos,

A segunda aquisição de dados muito dispendiosa.

Sua "crescente quantidade de dados" para uma ênfase especial. Quando a aquisição de dados sísmicos, a quantidade de dados sobre o quanto pode? Durante um período de coleta de dados, dois a três meses podem ser tomadas para a quantidade de dados unidades petabytes em terra. Dados tornou-se um dado importante de exploração de gás de pedra ativos, petróleo e exploração de gás em inovação tecnológica unidade.

Dr. Lee sublinhou que "a aquisição do volume de dados sísmicos é enorme, enorme, não importa o método que você usa, devemos ter um desempenho robusto nas vastas quantidades de dados."

Porque caro, o dinheiro é muito importante.

trabalho de projecto de aquisição de dados sísmicos é gastar dinheiro, de 100 milhões de yuan basicamente começou. No entanto, quando essas enormes quantias de dinheiro investido, os dados também pode não ser a situação ideal. Por um lado, o uso de dados de superfície à informação caracterização do subsolo não é maneira simples de obtenção de dados. Por outro lado, quando a coleta de dados, a superfície da situação não é otimista. Para projetos adquirir no Círculo Polar Ártico, no Alasca, por exemplo, a superfície é muitas vezes o ruído do vento muito grave. Uma vez que o caso em que os dados recolhidos são pobres, o sinal fraco para ser reduzido com o número de meios técnicos, que compreende um método de aprendizagem máquina.

Dr. Lee disse: "compressão tecnologia de aquisição sísmica de detecção, uma grande ajuda para resolver o problema dos altos custos de aquisição, dados sísmicos podem ser coletadas através de um número de pontos de amostragens forma irregular na redução dos custos de aquisição, e não é particularmente limitado impacto regional ao mesmo tempo, grandemente Melhorar a eficiência de coleta e resolução de imagem. "

Aplicação de aprendizado de máquina "dificuldades"

"Como métodos de aprendizado de máquina para se recuperar de um sinal fraco?" Para esta questão, o Dr. Lee respondeu, método "em um sinal fraco, o caso de ruído forte, lidar com este problema não é a tecnologia não surgiu até hoje. ao longo das últimas décadas, toda a sismologia exploração surgiu com muitas soluções, como por modelar o sinal extraído. "

"Esta abordagem, na maioria dos casos (efeito) pode ser. Se apenas enfatizar a forte extração de sinal fora dele, não muita dificuldade. Dificuldade é, como pode o sinal muito fraco dos últimos 20% do extraído este é processamento sísmico grande problema na indústria sísmica, não há dados em processamento de dados sísmicos não marcados, não há nenhuma maneira de vastas quantidades de dados, aprendizado supervisionado tecnologia de processamento, os métodos de aprendizagem supervisionada usar nenhum trabalho.

É importante, para lidar com esses dados, há um monte de abordagem clássica, orientado por modelo. Deverão fazer pleno uso dessas amostras, para não dizer que com a tecnologia de aprendizado de máquina, o outro não é necessário. Assim, o primeiro passo, é preciso selecionar um método em uma amostra, o estabelecimento de um modelo adequado. Por exemplo, o sinal de mais ou menos semelhante, pode-se estimar. "

"Depois de usar o método tradicional de um sinal de mais ou menos estimado, embora, e não pode fazer cem por cento, mas cinqüenta por cento pode ser feito muito rapidamente. Então, por meio de aprendizado profundo, confirmando os sinais sísmicos Onde? Esta sinal na aparência final como? através das amostras existentes, a reação inversão sob sinal fraco, situações de alto ruído. parte do sinal, faz parte do ruído, o ruído é? em nossa opinião também sinalizar ruído. Portanto, no curso do trabalho nós achamos que, como o processamento de sinal de ruído para 'de-noising' efeito é, a sincronização ruído e sinal. em última análise, aprendizado de máquina tem desempenhado um papel ponte neste processo, o método tradicional de física, matemática baseada e linking inteligência artificial "

O mesmo ponto de vista, mas também de informação e análise de dados líder empresa do mundo, Elsevier (Elsevier) Ching, cientista de dados sênior, que vive em Londres, seu trabalho tem uma riqueza de experiência em projetos na empresa de exploração de gás natural no Reino Unido. Ele disse "Querido dados", para fazer uma analogia, pegar melancia, as pessoas ouvindo o som tocando melancia, melancia especular se amadurecer. No domínio da exploração de petróleo e de gás, que é montado por baixo do sinal de vibração no lote, as ondas de som são então recolhidas, frequência de sinais reflectidos. Como para ser capaz de coletar uma grande quantidade de som melancia batida. informação recolhida a partir do sensor, como estudo profundidade de dados de entrada para obter informação de reservas de petróleo.

Profundidade aprender a tecnologia para o campo da geofísica, ter um impacto mais positivo, ou isto é um papel maior é, de fato, o ruído que contém uma grande quantidade de informações, antes que haja nenhuma maneira de encontrar informações de "ruído", esta é a nossa nenhuma maneira, bom uso desta informação. Agora esta tecnologia pode a partir do "ruído" no "espremer" mais informações úteis.

No campo da geofísica, há outra dificuldade. A taxa de amostragem é relativamente baixo. Ao utilizar a tecnologia de aprendizagem de máquina analisa as imagens com fotos de baixa resolução para aprendizado de máquina e de aprendizagem fotografias máquina de alta resolução, este é um grande, grande diferença. Agora você pode facilmente obter alta resolução, por exemplo, dois mil e dois mil pixel por pixel. No campo da geofísica, dezenas de resolução já é elevado. Depois de todos os dados são coletados de dez mil metros sob o solo por vir.

Essa aprendizagem supervisionada e inversão de forte método residual sísmica de recuperação de sinal de ruído pode ser aplicado a diferentes zonas e em fases diferentes, a fim de melhorar a qualidade e eficiência do processamento sísmico. dados medidos mostram que o método pode melhorar a regeneração por 40 dB abaixo do ruído no sinal fraco, ou um complexo de funcionalidades de extracção de dados (reservatório) de rochas. A aprendizagem da máquina com o método convencional combinar Torne-se para resolver o problema subterrânea fornece uma ferramenta poderosa.

Dr. Lee sublinhou que "a inteligência artificial está começando a aplicações nas áreas de exploração de petróleo e gás, dezenas de pessoas que precisam de tratamento para meses de dados, as redes neurais treinadas e algoritmos de inteligência artificial para lidar com, ambos têm grande eficiência e eficácia melhorar. "

Finalmente, o Dr. Lee acrescentou, no setor de petróleo e gás, dados grandes e técnicas de inteligência artificial também pode ser usado em muitas áreas. Tal como actividade de perfuração pode ser analisado e avaliação do envelhecimento campos de petróleo e gás por dados grandes, prolongar a sua vida como possível. Ao mesmo tempo, ele também será aplicada a nova perfuração de poços e desenvolvimento. A cada ano, as maiores empresas de petróleo do mundo vai jogar um monte de poços, tecnologia Big Data não só ajuda a aumentar a eficiência e reduzir despesas, mas também pode reduzir a área operacional das atividades produtivas que beneficiem o meio ambiente, mas também melhorar a segurança e sustentável sexo.

Huan fora os cães de trenó deixado na neve uma fileira de pequenas pegadas, raposa e ocultar alce e buscam na floresta, estrelas no céu piscar azul profundo, Aurora brilhar céu, calma e vasta terra do Ártico, o ambiente em relação com o futuro, o novo tecnologia antiga e da energia de fusão, a exploração humana e tecnologia desenvolvimento natural nunca parar.