Using human-like creative computing (AI) to assist in geological interpretation

使用类人创意计算(AI)协助地质解释

基本信息

  • 批准号:
    2123609
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2018 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This PhD aims to create a new AI-based system for interpretation of the rock record, based on the concept of human-like learning, which can rapidly create a wide range of plausible geological interpretations that fit observations and explain their logical basis. The PhD will make use of novel technology based on concept invention that has been applied to a wide range of problems such as mathematical proofs, music composition and painting (http://www.thepaintingfool.com). These techniques are novel in that they build upon pre-existing knowledge, encapsulated as a set of rules or heuristics, from which the system can create a wide ranging set of new concepts that fit any observations. In short they invent ideas that don't violate any pre-existing knowledge/rules we might have.This breadth of interpretation is of particular interest to geologists as often there is limited information available about the subsurface, thus a wide range of concepts of the geology must be explored to adequately cover uncertainty. Bond et al (2008) demonstrated this need by showing how many different interpretations of the same seismic line can be produced by different geoscientists, due differences in their background/experience, suggesting the ideal (but impractical) solution is for many interpreters to work on the same problem.The key benefit of the approaches used in this PhD are their ability to automatically generate plausible interpretations of the geology and explain their logical basis (what it is and why) without the need to encode a complete set of geological rules/relationships. These approaches act like a human geologist in that it can tell you what something is and why it came to that answer. This ability is essential in order for the results of any computer based interpretation to be useful to the geological community and not act as a "black box". Technology developed in this PhD will be able to investigate a large number of possible interpretations and could present back to the user (geologist) the logic behind each possibility as, for instance, a set of geological rules/events in a specific order that create an outcome that fits the observations.The candidate will work with geologists at Heriot-Watt and AI experts at Dundee university to develop unique knowledge of these novel AI tools, while applying them to the geological context. This represents a unique opportunity to learn about innovative AI techniques for any applicant.Initially the task will be to work on simple geological problems taken from outcrops, ideally building up to a system that can tackle the full complexity of a real oil field. The aim is to build a code framework that is robust enough to be adapted to work on a range of subsurface problems including oil and gas reservoirs, geothermal systems and energy storage sites and can interpret a range of geological scenarios based on available data and observations.
该博士旨在创建一个新的基于人工智能的岩石记录解释系统,该系统基于类人学习的概念,可以快速创建各种合理的地质解释,以适应观察并解释其逻辑基础。博士将利用基于概念发明的新技术,该技术已应用于广泛的问题,如数学证明,音乐创作和绘画(http:www.thepaintingfool.com)。这些技术是新颖的,因为它们建立在预先存在的知识基础上,封装为一组规则或算法,系统可以从中创建一组适合任何观察的广泛的新概念。简而言之,他们发明的想法并不违反我们可能拥有的任何预先存在的知识/规则。这种解释的广度对地质学家特别感兴趣,因为通常关于地下的信息有限,因此必须探索广泛的地质概念以充分覆盖不确定性。Bond等人(2008年)证明了这一需要,他们展示了不同的地球科学家由于背景/经验的差异,可以对同一条地震线做出多少不同的解释,暗示着理想的(但不切实际)解决方案是让许多口译员处理同一个问题。在这个博士学位中使用的方法的主要好处是它们能够自动生成地质学的合理解释,解释它们的逻辑基础(是什么和为什么),而不需要编码一套完整的地质规则/关系。这些方法就像一个人类地质学家,它可以告诉你什么是什么,为什么它会得到这个答案。这种能力是必不可少的,以使任何基于计算机的解释结果对地质界有用,而不是充当“黑匣子”。在这个博士学位开发的技术将能够调查大量可能的解释,并可以呈现给用户(地质学家)每种可能性背后的逻辑,例如,一组地质规则/事件,以特定的顺序,创造一个符合观察结果。候选人将与地质学家在埃里奥特-瓦特和邓迪大学的人工智能专家开发了这些新型人工智能工具的独特知识,同时将其应用于地质环境。这对任何申请人来说都是一个学习创新人工智能技术的独特机会。最初的任务是解决从露头中提取的简单地质问题,理想情况下建立一个可以解决真实的油田全部复杂性的系统。其目的是建立一个足够强大的代码框架,以适应解决一系列地下问题,包括石油和天然气储层、地热系统和能源存储地点,并可以根据现有数据和观察来解释一系列地质情景。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
"The Importance of Applying Computational Creativity to Scientific and Mathematical Domains", Proceedings of the 10th international conference on computational creativity, page 250-257, Charlotte, North Carolina, USA, 2019, ISBN 978-989-54160-1-1
“将计算创造力应用于科学和数学领域的重要性”,第十届计算创造力国际会议论文集,第250-257页,美国北卡罗来纳州夏洛特,2019年,ISBN 978-989-54160-1-1
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Alison Pease
  • 通讯作者:
    Alison Pease
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知道了