用于處理地球物理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本文描述了一種計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的用于產(chǎn)生可用于識(shí)別在存儲(chǔ)設(shè)備上存儲(chǔ)的地球物理數(shù)據(jù)集中的目標(biāo)特性的實(shí)例的概率模型的方法。該計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法包括：使用計(jì)算機(jī)處理單元從訓(xùn)練庫中產(chǎn)生用于識(shí)別地球物理數(shù)據(jù)集中的目標(biāo)特性的實(shí)例的概率模型；使用計(jì)算機(jī)處理單元將所述概率模型應(yīng)用至地球物理數(shù)據(jù)集中的一個(gè)或多個(gè)地球物理數(shù)據(jù)集以產(chǎn)生多個(gè)結(jié)果；使用計(jì)算機(jī)處理單元根據(jù)可接受性標(biāo)準(zhǔn)處理結(jié)果集，以便識(shí)別多個(gè)候選結(jié)果；接收候選結(jié)果中的一個(gè)或多個(gè)候選結(jié)果的選擇，以及對(duì)于所述選擇的候選結(jié)果或每個(gè)選擇的候選結(jié)果，在顯示器上顯示所述結(jié)果及其相關(guān)的地球物理數(shù)據(jù)集，幫助用戶做出該概率模型是否是用于處理地球物理數(shù)據(jù)集的可接受模型的評(píng)估；從用戶接收關(guān)于該概率模型是否是可接受模型的評(píng)估；以及如果所接收的評(píng)估顯示該概率模型是用于處理地球物理數(shù)據(jù)的可接受模型，則輸出概率模型和/或訓(xùn)練庫。
【專利說明】用于處理地球物理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于處理地球物理數(shù)據(jù)以識(shí)別目標(biāo)特性的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明尤其適 于在處理自然伽馬測井中使用以識(shí)別礦井中的標(biāo)記頁巖帶，并且將關(guān)于具體但非限制性的 實(shí)施例進(jìn)行描述。
【背景技術(shù)】
[0002] 典型的露天礦包括有價(jià)值的礦石（例如鐵礦石）以及大量的廢料兩者。為了規(guī)劃 并執(zhí)行提取有價(jià)值礦石的采礦作業(yè)，地面地質(zhì)學(xué)的精確的表示是有利的。
[0003] 在當(dāng)前實(shí)踐中，從礦井環(huán)境中（例如從勘探鉆孔中）獲取地球物理數(shù)據(jù)（例如自 然伽馬測井記錄）是已知的。然后，由經(jīng)過訓(xùn)練的地質(zhì)學(xué)家人工分析（即目測檢查）自然 伽馬測井記錄，以識(shí)別地下地質(zhì)學(xué)中區(qū)別特性（即目標(biāo)特性）的特有特征。在層狀礦井環(huán) 境情況下，這樣的目標(biāo)特性包括特殊材料（如頁巖）的標(biāo)記帶，該標(biāo)記帶是獨(dú)特的地質(zhì)層， 其有助于建立礦井的地質(zhì)序列和任何可能存在的局部變形（折疊）和壓裂（斷層）?？紤] 到礦井的相對(duì)一致的地質(zhì)構(gòu)造，標(biāo)記帶定位的識(shí)別允許標(biāo)記帶和待預(yù)測的目標(biāo)礦石之間存 在地質(zhì)邊界。
[0004] 地球物理數(shù)據(jù)的人工檢驗(yàn)是勞動(dòng)密集型的，并且重新評(píng)估結(jié)果可能出現(xiàn)誤差或困 難。
[0005] 同樣也已知的是，應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)并且尤其是高斯過程以自動(dòng)檢測地球物理數(shù) 據(jù)集（自然伽馬測井記錄）中的目標(biāo)特性的特有特征。Silversides,KL,Melkumyan,A,W yman,DA,Hatherly,PI,Nettleton,E(2011)DetectionofGeologicalStructureusing GammaLogsforAutonomousMining.InIEEEInternationalConferenceonRobotics andAutomation, 9-13 日，5 月，2011.Shanghai,China,pp1577-1582 中描述了這種過程的 一個(gè)示例，其內(nèi)容據(jù)此通過引用以它們的整體并入該說明書中。雖然這些技術(shù)的應(yīng)用提高 了人工檢驗(yàn)技術(shù)的效率，但準(zhǔn)備訓(xùn)練庫和訓(xùn)練高斯過程的過程是一個(gè)艱難且緩慢的過程， 而且最終會(huì)影響可以做出的預(yù)測的準(zhǔn)確性。
[0006] 期望的是，提供比現(xiàn)有的系統(tǒng)和方法更有效和/或更精確的用于處理地球物理數(shù) 據(jù)以識(shí)別目標(biāo)特性的系統(tǒng)和方法?？蛇x的或此外，期望的是，提供有用的可選方案到已知的 處理地球物理數(shù)據(jù)以識(shí)別目標(biāo)特性的系統(tǒng)和方法。
[0007] 本說明書中對(duì)任何現(xiàn)有技術(shù)的引用不是、也不應(yīng)該被當(dāng)作確認(rèn)或任意形式的暗 示，即：該已有技術(shù)構(gòu)成了澳大利亞或任何其它管轄權(quán)范圍內(nèi)的公知常識(shí)的一部分，或者可 合理期望該現(xiàn)有技術(shù)可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員確定、理解或認(rèn)為相關(guān)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] -般而言，本發(fā)明的方面涉及用于處理地球物理數(shù)據(jù)以識(shí)別地球物理數(shù)據(jù)中感興 趣的特性或能夠使得地球物理數(shù)據(jù)中感興趣的特性被識(shí)別的系統(tǒng)和方法。
[0009] 更具體地，本發(fā)明的一個(gè)方面提供了用于產(chǎn)生可用于識(shí)別存儲(chǔ)設(shè)備上存儲(chǔ)的地球 物理數(shù)據(jù)集中的目標(biāo)特性的實(shí)例的概率模型的一種計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，所述計(jì)算機(jī)實(shí)施的 方法包括：
[0010] (a)使用計(jì)算機(jī)處理單元從訓(xùn)練庫中產(chǎn)生概率模型，所述模型用于在識(shí)別地球物 理數(shù)據(jù)集中目標(biāo)特性的實(shí)例時(shí)使用，所述訓(xùn)練庫包括一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)示例和一個(gè)或多個(gè)非 目標(biāo)示例，每個(gè)目標(biāo)示例包括顯示目標(biāo)特性的特征，每個(gè)非目標(biāo)示例包括顯示非目標(biāo)特性 的特征；
[0011] (b)使用所述計(jì)算機(jī)處理單元應(yīng)用所述概率模型至地球物理數(shù)據(jù)集中的一個(gè)或多 個(gè)地球物理數(shù)據(jù)集以產(chǎn)生多個(gè)結(jié)果，每個(gè)結(jié)果與處理的地球物理數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)并顯示關(guān)于 地球物理數(shù)據(jù)集是否包括所述目標(biāo)特性的確定性的程度；
[0012] (C)使用計(jì)算機(jī)處理單元根據(jù)可接受性標(biāo)準(zhǔn)來處理結(jié)果集以便識(shí)別多個(gè)候選結(jié) 果，候選結(jié)果是與對(duì)概率模型的性能具有潛在意義的數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)的結(jié)果；
[0013] (d)接收候選結(jié)果中的一個(gè)或多個(gè)候選結(jié)果的選擇，以及對(duì)于所述選擇的候選結(jié) 果或每個(gè)選擇的候選結(jié)果，在顯示器上顯示所述結(jié)果及其相關(guān)的地球物理數(shù)據(jù)集，以幫助 用戶做出關(guān)于所述概率模型是否是用于處理所述地球物理數(shù)據(jù)集的可接受模型的評(píng)估；
[0014] (e)從用戶接收關(guān)于所述概率模型是否是可接受模型的評(píng)估；以及
[0015] (f)如果所接收的所述評(píng)估顯示所述概率模型是用于處理地球物理數(shù)據(jù)的可接受 的模型，則輸出所述概率模型和/或訓(xùn)練庫。
[0016] 使用計(jì)算機(jī)處理單元從訓(xùn)練庫中生成所述概率模型可包括：應(yīng)用高斯過程到所述 訓(xùn)練庫。
[0017] 所述可接受性標(biāo)準(zhǔn)可基于多個(gè)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差和/或基于越過當(dāng)結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)偏差 來考慮結(jié)果時(shí)的預(yù)定的閾值的結(jié)果的出現(xiàn)。
[0018] 在后一種情況下，預(yù)定閾值為0. 5,并且結(jié)合所述標(biāo)準(zhǔn)偏差考慮結(jié)果可以包括：
[0019] 如果結(jié)果大于0. 5,將結(jié)果減去所述標(biāo)準(zhǔn)偏差，看結(jié)果值是否小于0. 5 ;或者 [0020] 如果所述輸出小于〇. 5,將所述標(biāo)準(zhǔn)偏差加到結(jié)果，看結(jié)果值是否大于0. 5。
[0021] 如果在步驟（e)接收的評(píng)估顯示所述概率模型不是用于處理地球物理數(shù)據(jù)的可 接受模型，所述方法還可以包括：
[0022] 接收將要添加到所述訓(xùn)練庫中的至少一個(gè)示例的選擇，所述或每個(gè)示例包括目標(biāo) 特性的特征或非目標(biāo)特性的特征，并且被包括在與候選結(jié)果相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集中；
[0023] 通過添加至少一個(gè)示例修改所述訓(xùn)練庫；以及
[0024] 就修改的訓(xùn)練庫來重復(fù)權(quán)利要求1中的步驟（a)-(f)。
[0025] 在添加至少一個(gè)示例到所述訓(xùn)練庫之前，對(duì)于每個(gè)選擇以添加到所述訓(xùn)練庫的示 例，所述方法還可以包括：
[0026] 顯示所選示例與所述訓(xùn)練庫中包括的一個(gè)或多個(gè)示例的比較，以允許用戶做出關(guān) 于所選擇的示例是否兼容所述訓(xùn)練庫中包括的示例的兼容性評(píng)估；
[0027] 接收關(guān)于所選擇的示例是否與包括在訓(xùn)練庫中的示例兼容的評(píng)估；以及
[0028] 僅僅在所述選擇的示例被評(píng)估為與所述訓(xùn)練庫中的示例兼容時(shí)，通過添加所述選 定的示例來修改訓(xùn)練庫。
[0029] 如果在步驟（e)所接收的評(píng)估顯示所述概率模型不是用于處理地球物理數(shù)據(jù)的 可接受模型，該方法還包括：
[0030] 向用戶呈現(xiàn)所述訓(xùn)練庫示例；
[0031] 接收一個(gè)或多個(gè)示例的選擇，用于從所述訓(xùn)練庫中移除；
[0032] 通過移除選定的用于移除的示例或多個(gè)示例來修改所述訓(xùn)練庫；以及
[0033] 就所述修改的訓(xùn)練庫來重復(fù)權(quán)利要求1中步驟（a)-(f)。
[0034] 所述訓(xùn)練庫可為初始訓(xùn)練庫，并且所述方法還可以包括通過下述方式生成所述初 始訓(xùn)練庫：
[0035] 從所述地球物理數(shù)據(jù)集中接收至少一個(gè)目標(biāo)示例的用戶選擇；
[0036] 從所述地球物理數(shù)據(jù)集中接收至少一個(gè)非目標(biāo)示例的用戶選擇；以及
[0037] 添加所述用戶選定的目標(biāo)示例和非目標(biāo)示例至初始訓(xùn)練庫。
[0038] 每個(gè)地球物理數(shù)據(jù)集可以是包括取自鉆孔的自然伽馬測量結(jié)果的自然伽馬數(shù)據(jù) 測井記錄。
[0039] 在每個(gè)自然伽馬測井記錄中待識(shí)別的目標(biāo)特性可能是一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記頁巖帶的 存在。
[0040] 在第二方面，本發(fā)明提供了用于識(shí)別存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器設(shè)備上的地球物理數(shù)據(jù)集中的 目標(biāo)特性的實(shí)例的一種計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，所述地球物理數(shù)據(jù)集具有相關(guān)的曲面坐標(biāo)，所 述計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法包括：
[0041] 實(shí)現(xiàn)如上所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，以生成概率模型；
[0042] 應(yīng)用所述概率模型于所述地球物理數(shù)據(jù)集以針對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)集生成分類結(jié)果，每個(gè) 分類結(jié)果顯示所述相關(guān)數(shù)據(jù)集是否包括所述目標(biāo)特性；以及
[0043] 輸出至少那些顯示包括所述目標(biāo)特性的相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集的分類結(jié)果，連同能夠使 所述地球物理數(shù)據(jù)集的曲面坐標(biāo)與待確定的結(jié)果相關(guān)聯(lián)的信息。
[0044] 如果所述結(jié)果高于預(yù)定閾值，可視為分類結(jié)果顯示所述相關(guān)數(shù)據(jù)集包括所述目標(biāo) 特性。
[0045] 如果從所述預(yù)定閾值中減去所述分類結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差之后，所述結(jié)果大于預(yù)定閾 值，則可認(rèn)為分類結(jié)果顯示所述相關(guān)數(shù)據(jù)集包括所述目標(biāo)特性。
[0046] 所述預(yù)定閾值可以是0· 5。
[0047] 在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種用于識(shí)別采礦環(huán)境中礦石的位置的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn) 的方法，所述方法包括：
[0048] 從所述采礦環(huán)境中獲取多個(gè)地球物理數(shù)據(jù)集，每個(gè)地球物理數(shù)據(jù)集與具有已知曲 面坐標(biāo)的鉆孔相關(guān)聯(lián)；
[0049] 實(shí)施如上所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，以識(shí)別地球物理數(shù)據(jù)集中出現(xiàn)的目標(biāo)特性的 實(shí)例；
[0050] 使用分類結(jié)果以預(yù)測在其有可能發(fā)現(xiàn)礦石的深度；以及
[0051] 輸出表示所述預(yù)測深度的深度數(shù)據(jù)連同能夠使曲面坐標(biāo)與待確定的所述深度相 關(guān)聯(lián)的信息。
[0052] 在另一方面，本發(fā)明提供了一種采礦方法，該方法包括：
[0053] 通過實(shí)現(xiàn)如上所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法識(shí)別采礦環(huán)境中礦石的所述位置；以及
[0054] 從所述識(shí)別的位置開采礦石。
[0055] 在另一方面，本發(fā)明提供了一種包括指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述 指令在執(zhí)行時(shí)促進(jìn)實(shí)現(xiàn)上述計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法中的任何計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法。
[0056] 在另一方面，本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：
[0057] 處理單元；
[0058] 存儲(chǔ)器；以及
[0059]一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出設(shè)備，其中
[0060] 所述處理單元通過通信總線與所述存儲(chǔ)器和一個(gè)或多個(gè)輸入輸出設(shè)備連接，并且 其中
[0061] 所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)所述地球物理數(shù)據(jù)集和所述處理單元可執(zhí)行的指令，以促進(jìn)如上 所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法中的任何計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法。
[0062] 除了上下文另外要求，本文所使用的術(shù)語"包括（comprise) "及其各種變形，例如 "包括（comprising)"：包括（comprises)"和"包括（comprised)"，不是用來排除其它添加 物、部件、整體或步驟。
[0063] 在前述段落中描述的本發(fā)明的另外的方面和方面的另外的實(shí)施例將根據(jù)通過舉 例的方式并參考附圖給出的以下描述變得明顯。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0064]圖1提供了層狀礦井的部分橫截面的描繪；
[0065]圖2提供了適合用于與本發(fā)明一起使用的計(jì)算機(jī)處理設(shè)備的描繪；
[0066] 圖3A提供了包括目標(biāo)特性的自然伽馬特征的自然伽馬測井記錄部分的示例（在 這種情況下，存在兩個(gè)標(biāo)記頁巖帶）；
[0067]圖3B和圖3C提供了包括圖3A中所示的相同目標(biāo)特性的自然伽馬特征的自然伽 馬測井記錄部分的示例，圖3B和3C所示的特征與圖3A中所示的特征比較有扭曲；
[0068] 圖4A至圖4C提供了包括非目標(biāo)特性的自然伽馬特征的自然伽馬測井記錄部分的 示例；
[0069] 圖5A至示出了測井記錄部分的曲線圖，其中針對(duì)測井記錄部分的高斯過程輸 出繪出了測井記錄部分的自然伽馬讀數(shù)；
[0070] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)用于生成關(guān)于高斯過程的訓(xùn)練庫的 流程圖；
[0071]圖7A至7C提供了其中針對(duì)高斯過程輸出和標(biāo)準(zhǔn)偏差繪出了自然伽馬讀數(shù)的示例 曲線圖；
[0072] 圖8A至圖8C提供了其中針對(duì)現(xiàn)有的訓(xùn)練示例繪出了考慮并入訓(xùn)練庫的新訓(xùn)練示 例的示例曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0073] 本發(fā)明涉及用于處理地球物理數(shù)據(jù)以識(shí)別目標(biāo)特性的存在和位置的系統(tǒng)和方法。 一般而言，識(shí)別礦井環(huán)境中的某些目標(biāo)地質(zhì)特性的位置允許產(chǎn)生礦井的地下地質(zhì)模型。反 過來，該模型可被使用以規(guī)劃并執(zhí)行采礦作業(yè)。
[0074] 可以使用的數(shù)據(jù)示例包括任意種類的測井記錄數(shù)據(jù)，例如但不限于例如伽馬射線 測井記錄、孔隙度或密度測井記錄以及電測井記錄的巖性測井記錄?？梢詮牟煌愋偷臏y 井記錄獲得不同的特性，并且隨后反過來作為關(guān)于感興趣的不同地質(zhì)構(gòu)造或方面的指示 物。例如，可使用自然電位測井記錄來檢測透水層并評(píng)估粘土含量和地層水的鹽度，同時(shí)伽 馬測井記錄可以用于在硅質(zhì)碎屑巖石中在砂土和頁巖之間進(jìn)行。
[0075] 為了說明目的，本發(fā)明原理的具體應(yīng)用將關(guān)于識(shí)別層狀鐵礦石礦井（如澳大利亞 西部哈默斯利山脈中發(fā)現(xiàn)的那些礦井）中的鐵礦石位置進(jìn)行描述。圖1提供了澳大利亞西 部哈默斯利山脈中發(fā)現(xiàn)的層狀鐵礦石礦井100的部分的橫截面的描繪。圖1描繪了礦井大 約500m寬、并且200m深的區(qū)域。
[0076] 通過廣泛的概述方式，這樣的層狀礦井具有（作為一個(gè)總體性建議）相對(duì)一致的 包括風(fēng)化巖帶102、頁巖帶104、鐵礦石帶106以及條帶狀含鐵建造帶106的地質(zhì)構(gòu)造。也 描繪了三個(gè)鉆孔108、110和112。
[0077] 特別地，夾層標(biāo)記頁巖帶的一致性可用于識(shí)別條帶狀含鐵建造和條帶狀含鐵建造 的主礦石的地層位置（例如，參見Thome W, Hagemannm S, Webb, Clout J(2008)Banded iron formation-related iron ore deposits of the HamersleyProvince, Western Australia. In:Hagemannm S, Rosiere C, Gutzmer J, BeukesNJ(ed)Banded Iron Formation-Related High Grade Iron Ore1Rev Econ Geol 15:197-221 and Laselles DF(2000)Marra Mamba iron formation stratigraphy in the eastern Chichester Range, Western Australia. Aust J Earth Sci 47:799-806)〇
[0078] 通過識(shí)別整個(gè)礦井環(huán)境中各種離散點(diǎn)處標(biāo)記頁巖帶（即目標(biāo)特性）的位置和深 度，可以預(yù)測出跨越整個(gè)礦井環(huán)境的標(biāo)記頁巖帶和鐵礦石（相應(yīng)的鐵礦石的位置）之間的 邊界。一旦確定了鐵礦石的位置，可以相應(yīng)地規(guī)劃并執(zhí)行采礦作業(yè)。
[0079] 本發(fā)明的本實(shí)施例利用了這樣的事實(shí)，即標(biāo)記頁巖帶呈現(xiàn)出獨(dú)特的自然伽馬特 征。
[0080] 計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)
[0081] 在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明是一種計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法。在圖2示出了一種適于實(shí)現(xiàn) 計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)200的方框圖。
[0082] 計(jì)算機(jī)處理設(shè)備200包括至少一個(gè)處理單元202。該處理單元202可包括單個(gè)處 理設(shè)備（例如微處理器或其它計(jì)算設(shè)備），或者可包括多個(gè)處理設(shè)備。在一些實(shí)例中，所有 處理將由處理單元202執(zhí)行，然而，在其它實(shí)例中，處理也可以或可選地由設(shè)備200可訪問 或使用（以共享或?qū)Ｓ玫姆绞剑┑倪h(yuǎn)程處理設(shè)備來執(zhí)行。
[0083] 處理單元202通過通信總線210與系統(tǒng)存儲(chǔ)器204(例如BIOS)、易失性存儲(chǔ)器 206 (例如包括一個(gè)或多個(gè)DRAM模塊的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）以及非易失性存儲(chǔ)器208 (例如一 個(gè)或多個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器、固態(tài)硬盤和/或例如EPROM的ROM設(shè)備）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信?？刂铺幚?單元202操作的指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在系統(tǒng)存儲(chǔ)器204、易失性存儲(chǔ)器206和/或非易失性存儲(chǔ) 器208上。
[0084] 計(jì)算機(jī)處理設(shè)備200還包括與多個(gè)輸入/輸出設(shè)備相連接的一個(gè)或多個(gè)輸入/輸 出接口（ 一般用212表示）。應(yīng)當(dāng)理解的是，可以使用各種各樣的輸入/輸出設(shè)備，包括具 有自身存儲(chǔ)器和/或處理單元的智能輸入/輸出設(shè)備。通過非限制性的實(shí)施例，設(shè)備200可 包括：一個(gè)或多個(gè)用戶輸入設(shè)備214 (例如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏、觸控板、麥克風(fēng)等）；一個(gè)或 多個(gè)用戶輸出設(shè)備216 (例如CRT顯不器、IXD顯不器、LED顯不器、等離子顯不器、觸摸屏、 揚(yáng)聲器等）；用于連接外部設(shè)備（如驅(qū)動(dòng)器和存儲(chǔ)器）的一個(gè)或多個(gè)端口 218(例如USB端 口、火線端口，eSata端口、串行端口、并行端口、SD卡端口、閃存端口等）；和一個(gè)或多個(gè)通 信接口 220(例如允許有線連接或無線連接例如局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)222的網(wǎng)絡(luò)接 口卡）。
[0085] 與通信網(wǎng)絡(luò)110 (以及連接到其上的其它設(shè)備）的通信將一般是通過協(xié)議從計(jì)算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)的OSI模型的圖層開始。例如，處理單元202正在執(zhí)行的應(yīng)用/軟件程序可使用一 個(gè)或多個(gè)傳輸協(xié)議（例如傳輸控制協(xié)議（TCP，在RFC793中定義）或用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP， 在RFC768中定義））進(jìn)行通信。
[0086] 計(jì)算機(jī)處理設(shè)備200將運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序以允許用戶操作設(shè)備200。此類 應(yīng)用程序通常至少包括操作系統(tǒng)（如MicrosoftWindows試，AppleOSX，Unix或Linux)。 為了提供用于本發(fā)明所需的特定功能，還可安裝例如MathWorksMATLAB的數(shù)學(xué)處理應(yīng)用程 序?？蛇x的，本發(fā)明可以由專門編程和專用應(yīng)用程序激活。以更加普通的術(shù)語，本發(fā)明的計(jì) 算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法將通常通過處理指令序列的計(jì)算機(jī)處理設(shè)備實(shí)現(xiàn)。
[0087] 應(yīng)該理解的是，計(jì)算機(jī)處理設(shè)備的該描述僅作為可用來實(shí)施本發(fā)明的可能設(shè)備的 一個(gè)示例。由圖2中的方框圖表示的功能可由共享或?qū)Ｓ糜布峁浞催^來可以被本地 或遠(yuǎn)程訪問。
[0088] 數(shù)據(jù)采集
[0089] 獲取關(guān)于礦井的地球物理數(shù)據(jù)作為初始步驟。在本發(fā)明的上下文中，所用的地球 物理數(shù)據(jù)是自然伽馬數(shù)據(jù)，并通過自然伽馬測井工藝來獲取。
[0090] 一般來說，自然伽馬測井包括在礦區(qū)表面鉆入多個(gè)孔（或者使用現(xiàn)有的勘探孔）。 在鐵礦井中，這種孔通常具有近似Hcm的直徑且深度可超過200m。，可以例如通過使用金 剛石、回轉(zhuǎn)器、或沖擊鉆井方法鉆出這種孔。在被以設(shè)定的速度升高回到孔中之前，自然伽 馬探測器隨后在每個(gè)鉆孔中在電纜上降低至預(yù)定深度，使得可以在設(shè)定的間隔（例如每 IOcm)獲得周期性的測量。由于不同類型的巖石自然地發(fā)射不同數(shù)量和不同光譜的伽馬輻 射，因此可分析給定鉆孔的自然伽馬測井記錄以識(shí)別不同地質(zhì)特性以及它們出現(xiàn)的深度。
[0091] 圖3A示出了鉆孔的自然伽馬測井記錄300的部分，顯示了針對(duì)鉆孔中的深度所記 錄的伽馬（API單位）。如箭頭302所示，測井記錄300示出了典型的ASl和AS2頁巖地層 的自然伽馬特征。該ASl和AS2頁巖地層包括兩個(gè)雙峰伽馬地層（每個(gè)雙峰顯示一個(gè)頁 巖）。在所討論的層狀礦示例中，ASl和AS2頁巖地層一致地顯示了頁巖和鐵礦石之間的邊 界區(qū)域（例如圖1中的邊界114)。
[0092] 圖3B和3C示出了取自鉆孔的附加的自然伽馬測井記錄部分310和320,靠近該鉆 孔處獲得測井記錄300。箭頭312和322分別示出了測井310和320顯示了ASl和AS2頁 巖伽馬特征中的變化。
[0093] 地球物理數(shù)據(jù)集通常都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器（例如非易失性存儲(chǔ)器208)上用于由處理 單元202進(jìn)行處理。該數(shù)據(jù)集可以多種方式傳送至計(jì)算機(jī)處理設(shè)備。例如，該數(shù)據(jù)集可通 過網(wǎng)絡(luò)222傳送或經(jīng)由端口 218連接的外部存儲(chǔ)器設(shè)備復(fù)制。此外可選地，相關(guān)檢測單元 可將檢測數(shù)據(jù)直接傳送至計(jì)算機(jī)處理設(shè)備的存儲(chǔ)器（例如218)(再次，通過通信接口 220 或通過由端口 218將檢測器連接至計(jì)算機(jī)處理設(shè)備200)。
[0094] 數(shù)據(jù)處理
[0095] 傳統(tǒng)上，例如圖3中所示的這些自然伽馬測井記錄可通過熟練的地質(zhì)學(xué)家和地球 物理學(xué)家進(jìn)行目測檢查。通過利用他們對(duì)特定頁巖的特有特征的知識(shí)，以及他們對(duì)本地環(huán) 境（例如，頁巖帶的典型寬度/幅度、頁巖帶相對(duì)于其他帶的相對(duì)定位等）一般性的直覺 的知識(shí)，地質(zhì)學(xué)家可以解釋伽馬測井記錄，以確定各種地質(zhì)特性/帶的位置。一旦處理測 井記錄之后，在單獨(dú)的鉆孔位置中的各種標(biāo)記特性（例如標(biāo)記頁巖）的方位集成為礦井的 地下地質(zhì)的三維模型（例如，參見JonesH,WalravenF,KnottGG(1973)Naturalgamma loggingasanaidtoironoreexplorationinthePilbararegionofWestern Australia.AustralasianInstituteofMiningandMetallurgyAnnualConference(Pe rth,Australia):53-60)〇
[0096] 考慮到礦井可能具有幾十萬米的測井記錄需要處理，然而，測井記錄的檢查和解 釋是時(shí)間和技術(shù)密集型任務(wù)。
[0097] 為了便利解釋地球物理數(shù)據(jù)測井記錄和地下地質(zhì)制圖，已經(jīng)考慮了各種機(jī)器學(xué) 習(xí)技術(shù)（例如，參見，BorsaruM，ZhouaB，AizawaT，KarashimaH，HashimotoT(2〇〇6) AutomatedlithologypredictionfromPGNMandothergeophysicaldatalogs.Appl RadiatIsotopes64:272-282)。這兩個(gè)例子是自組織映射和模糊邏輯。
[0098]自組織映射是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其可以用于處理地球物理數(shù)據(jù)為集群以預(yù)測巖 石類型（例如，參見，BaldwinJL，BatemanRM，Wheatley，CL(1990)Applicationofa neuralnetworktotheproblemofmineralidentificationfromwelllogs.Log Anal:279-293,andKloseCD(2006)Self-organizingmapsforgeoscientificdata analysis:geologicalinterpretationofmultidimensionalgeophysicaldata.Comput Geosci10:265-277)。
[0099] 模糊邏輯使用了定義了類別之間的各個(gè)邊界的一組規(guī)則。該方法允許數(shù)據(jù)點(diǎn) 或鉆孔間隔部分屬于多個(gè)分類。利用應(yīng)用到每個(gè)輸入步驟的不同規(guī)則，隨后再次使用 中間結(jié)果的連續(xù)的集從地球物理數(shù)據(jù)測井記錄的組合中對(duì)巖性進(jìn)行分類（例如，參見 ChangH,ChenH,FangJ, (1997)Lithologydeterminationfromwelllogswithfuzzy associativememoryneuralnetwork.IEEETrans.Geosci.RemoteSensing35:773-780 andKadkhodaieIlkhchiA,RezaeeM,MoallemiSA(2006)Afuzzylogicapproachfor estimationofpermeabilityandrocktypefromconventionalwelllogdata:an examplefromtheKanganreservoirintheIranOffshoreGasField.JGeophysEng 3:356 ?369)。
[0100] 概率估計(jì)
[0101] 為了提高在地球物理數(shù)據(jù)測井記錄中識(shí)別期望特征的過程的效率，可以利用概率 估計(jì)如克里格法或高斯過程。高斯過程提供了在給出的數(shù)據(jù)集內(nèi)展示了大量感興趣的內(nèi)容 (例如，鐵礦石等級(jí)，巖石類型或礦物學(xué)）的建模函數(shù)的概率統(tǒng)計(jì)方法。在數(shù)學(xué)上，高斯過程 是隨機(jī)變量的無限集合，任意有限數(shù)量的隨機(jī)變量都服從聯(lián)合高斯分布。
[0102] 在高級(jí)水平上，使用高斯過程的機(jī)器學(xué)習(xí)包含兩個(gè)步驟：其中產(chǎn)生概率模型的訓(xùn) 練步驟，以及其中利用模型以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋/分類的推理步驟。
[0103] 高斯過程通常包含起始未知超參數(shù)并且訓(xùn)練步驟旨在優(yōu)化這些超參數(shù)以得到最 佳地展示訓(xùn)練庫的概率模型。高斯過程應(yīng)用中所用的超參數(shù)包括描述了輸出變化率的長度 尺度，以及描述了數(shù)據(jù)集中噪點(diǎn)數(shù)量的噪聲方差。
[0104] -旦限定了關(guān)于訓(xùn)練庫的最優(yōu)超參數(shù)，可在推理步驟期間使用得到的模型以對(duì)在 新的位置中感興趣的函數(shù)值進(jìn)行預(yù)測。
[0105]高斯過程的更多信息可見于，例如，RasmussenCE,WilliamsCKI(2006)Gaussian ProcessesforMachineLearning.SpringerScience+BusinessMedia,LLCandBishop CM(2006)PatternRecognitionandMachineLearning.Springer:Berlin〇
[0106] 為了說明本發(fā)明的特性和優(yōu)點(diǎn)，將討論使用高斯過程來識(shí)別地球物理數(shù)據(jù)集中的 目標(biāo)特性的兩種單獨(dú)的方法。所描述的第一種方法是傳統(tǒng)的方法，其中高斯過程的訓(xùn)練庫 由操作者人工制作。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的第二個(gè)示例中，采用了主動(dòng)學(xué)習(xí)方法。
[0107] 人工訓(xùn)練庫制作
[0108]在第一個(gè)不例中，使用了 類似于Silversides,KL,Melkumyan,A,Wyman,DA,H atherly,PJ,Nettleton,E(2011)DetectionofGeologicalStructureusingGamma LogsforAutonomousMining.InIEEEInternationalConferenceonRobotics andAutqmation, 9-13 日，5 月，2011.Shanghai,China,pp1577-1582 中描述的方法人工制 作訓(xùn)練庫，其內(nèi)容據(jù)此通過引用以其整體并入本說明書中。
[0109] 起始訓(xùn)練庫的構(gòu)建涉及選擇旨在用于識(shí)別的目標(biāo)特性的一些典型特征一即如 圖3A-圖3C中描述的一些ASl和AS2頁巖自然伽馬特征--連同該區(qū)域?qū)有蛑械钠渌?性（例如巖石）的特征。圖4A-圖4C提供了顯示非目標(biāo)特性的伽馬特征的伽馬測井記錄 的示例部分。圖4A顯示了礦石的伽馬特征，圖4B顯示了NS3頁巖和NS4頁巖的伽馬特征， 以及圖4C顯示了大型頁巖的伽馬特征。
[0110] 選擇包含在初始訓(xùn)練庫中的特征示例包括八個(gè)示例性特征：表示目標(biāo)特性的 (AS1和AS2其他的特征）四個(gè)正特征和表示其他或非目標(biāo)特性的四個(gè)負(fù)特征。隨著以IOcm間隔進(jìn)行自然伽馬測量，該示例特征包括在鉆孔伽馬測井記錄的8m部分中。對(duì)于正示例 (即待識(shí)別特性的示例，在本實(shí)例中為ASl和AS2頁巖的特征），選擇8m部分/部分，使得 ASl頁巖特征的峰值位于每個(gè)部分底部以上的2m處。通過指定已知的伽馬測井記錄部分以 包含ASl和AS2頁巖特征（輸出為1)和指定伽馬測井記錄部分以不包含ASl和AS2頁巖 帶特征（輸出為〇)，也制作了訓(xùn)練庫的相應(yīng)的輸出文件。
[0111] 隨后使用高斯過程以從訓(xùn)練庫中學(xué)習(xí)最優(yōu)超參數(shù)。為了創(chuàng)建高斯過程模型，選 擇協(xié)方差函數(shù)以有助于描述輸入（即示例特征）和輸出（即如包括或不包括目標(biāo)特性特 征的伽馬測井記錄部分的人工分類）之間的關(guān)系。協(xié)方差函數(shù)還定義了模型所需的超參 數(shù)的數(shù)量和類型。在本示例中，選擇單一的長度尺度的平方指數(shù)協(xié)方差函數(shù)并且隨機(jī)數(shù) 用作初始超參數(shù)?？梢岳斫獾氖?，可以使用可選的協(xié)方差函數(shù)，例如基于觀察角度的（例 如，參見A.Melkumyan,E.Nettleton,AnObservationAngleDependentNonstationary CovarianceFunctionforGaussianProcessRegression,InternationalConference onNeuralInformationProcessing(ICONIP),LectureNotesinComputerScience 5863,2009,pp.331-339),Matem，Exponential,RationalQuadratic,以及Neural Network(例如，參見，RasmussenCE,WilliamsCKI(2006)GaussianProcessesfor MachineLearning.Springer)協(xié)方差函數(shù)。使用多個(gè)起始點(diǎn)以確保高斯過程獲得良好的局 部最小值。
[0112] 隨后選擇非起始訓(xùn)練庫一部分的許多自然伽馬測井記錄，用于通過模型進(jìn)行分 類。在伽馬測井記錄的每個(gè)連續(xù)部分的底部被降低IOcm的情況下，該分類過程包括將每 一個(gè)伽馬測井記錄拆分為成重疊的8m部分。例如，給定伽馬測井記錄的第一部分可以是 Om(地平面）到8m，第二部分為0·Im?8.Im,第三部分為0· 2m至8. 2m。然后利用模型將 每個(gè)單獨(dú)的部分進(jìn)行分類。對(duì)于每個(gè)自然伽馬測井記錄部分，分類輸出的值介于0和1之 間，其描述了記錄在伽馬測井記錄部分中的伽馬剖面與包括目標(biāo)特性（即，ASl和AS2頁巖 特征）的庫中的伽馬測井記錄部分的相似程度。認(rèn)為超過0.5(50%)的輸出是所討論部分 包括目標(biāo)特性（即ASl和AS2特征）的正特征。
[0113] 在這種情況下，從礦井的不同區(qū)域任意選擇50伽馬測井記錄用于使用模型進(jìn)行 處理。然后將輸出分類與測井記錄的地質(zhì)判讀進(jìn)行人工比較，以識(shí)別錯(cuò)誤分類或未清楚分 類的區(qū)域。為了便于人工比較，給定測井記錄的所有測井記錄部分分類被組合以形成與測 井記錄相關(guān)的輸出值的連續(xù)圖。回顧在這種情況下，正訓(xùn)練庫示例包括在位于距離該部分 底部的2m的深度處具有目標(biāo)特性（即ASl伽馬峰值）的底部的8m伽馬測井記錄部分，給 定測井記錄部分的分類輸出也指定了距離該部分的底部2m的深度?；氐缴厦娴氖纠簩?duì) 于覆蓋Om到8m的給定測井記錄的部分1，分類輸出將被指定為6m深度；對(duì)于覆蓋0.Im到 8.Im的給定測井記錄的部分2,分類輸出將被指定為6.Im深度；對(duì)于覆蓋0. 2m到8. 2m的 給定測井記錄的部分3,分類輸出將被指定為6. 2m深度；依次類推。一旦以這種方式組合， 制作出了針對(duì)該伽馬測井記錄的部分的高斯過程分類標(biāo)繪了測井記錄的自然伽馬讀數(shù)的 圖表（在此情況下，每個(gè)高斯過程出被乘以100以適合于同一軸線）并進(jìn)行目測檢查。通 過說明的方式，圖5A-圖示出了四個(gè)示例圖表，每個(gè)圖表包括指示自然伽馬讀數(shù)的實(shí)線 和標(biāo)繪了測井記錄的高斯過程分類輸出的虛線（乘以100)。圖表500 (圖5A)顯示了通過 模型正確識(shí)別的"標(biāo)準(zhǔn)"ASl和AS2特征；圖表510(圖5B)和520(圖5C)顯示了通過模型 正確識(shí)別的扭曲的ASl和AS2特征；并且圖表530 (圖5D)顯示了通過模型不正確識(shí)別的扭 曲的ASl和AS2的特征。
[0114] 將識(shí)別為錯(cuò)誤分類或不清楚分類的特征加入初始訓(xùn)練庫中（通過選擇包括特征 的8m測井記錄部分），并且使用新的訓(xùn)練庫重新訓(xùn)練超參數(shù)。重復(fù)該步驟數(shù)次（大約5-6 次）。
[0115] 在試驗(yàn)期間，大約使用了在訓(xùn)練庫中具有總數(shù)為48個(gè)特征的50個(gè)訓(xùn)練孔。由于 這些小于總數(shù)據(jù)集（包括來自總共5971個(gè)訓(xùn)練孔的自然伽馬測井記錄）的1%，訓(xùn)練孔在 其被處理之前沒有從數(shù)據(jù)集中移除。
[0116] 在完成重新訓(xùn)練過程的時(shí)候，優(yōu)化的超參數(shù)與訓(xùn)練庫一起使用來處理來自數(shù)據(jù)集 的所有自然伽馬測井記錄并將每個(gè)測井記錄分類為包括目標(biāo)特性或不包括目標(biāo)特性（即 ASl和AS2頁巖特征）。如上所述，每個(gè)測井記錄部分的高斯過程輸出是一個(gè)這樣的值，其 描述了記錄在伽馬測井記錄部分中的伽馬剖面與在包括目標(biāo)特性（即，ASl和AS2特征）的 庫中的伽馬測井記錄部分的相似程度，認(rèn)為超過〇. 5 (50% )的輸出是所討論部分包括ASl 和AS2特征的正分類。
[0117] 隨后使用這些結(jié)果給出其中由高斯過程對(duì)邊界進(jìn)行分類的每個(gè)伽馬測井記錄的 邊界深度。在這種特殊的情況下，邊界深度低于高斯過程輸出峰值2m。在圖5A-5D的圖表 中，考慮了該2m的偏移，圖表顯示了估計(jì)的邊界深度（其中示出的）。例如，在圖5A中，根 據(jù)獲得的測井記錄，鉆孔的邊界深度估計(jì)為在大約98. 4m。
[0118] 一旦所有可用的鉆孔伽馬測井記錄已經(jīng)分類為包括邊界或不包括邊界，并且 其中計(jì)算的邊界深度進(jìn)行分類，單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)整合到礦井地下地質(zhì)的三維模型中。Jones H,WalravenF,KnottGG(1973)Naturalgammaloggingasanaidtoironore explorationinthePilbararegionofWesternAustralia.AustralasianInstitute ofMiningandMetallurgyAnnualConference(Perth,Australia) :53-60.中描述了可 實(shí)現(xiàn)上述方法的過程。
[0119] 在每一次迭代訓(xùn)練過程中，需要人工檢查選擇的測井記錄的分類結(jié)果集以測試模 型和用不充分分類的測井記錄的示例來補(bǔ)充庫導(dǎo)致了非常耗時(shí)的過程。此外，該過程的時(shí) 間密集性使得它無法繪制和比較整個(gè)數(shù)據(jù)集，從而強(qiáng)迫使用數(shù)據(jù)的任意子集來測試模型。 這將可能要考慮的訓(xùn)練數(shù)據(jù)限于總體數(shù)據(jù)集的很小的子部分，總體數(shù)據(jù)集可導(dǎo)致完全丟失 示例性特征，影響到模型所作的預(yù)測精度。
[0120] 人工方法的結(jié)果
[0121] 在該實(shí)驗(yàn)中，5971個(gè)鉆孔伽馬測井記錄采用高斯過程進(jìn)行分類。然后將該分類與 礦井地點(diǎn)的人工地質(zhì)判讀相比較，以測量分類的準(zhǔn)確性。比較的結(jié)果見表1 :
[0122]
【權(quán)利要求】
1. 一種計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其用于產(chǎn)生可用于識(shí)別在存儲(chǔ)設(shè)備上存儲(chǔ)的地球物理數(shù)據(jù) 集中的目標(biāo)特性的實(shí)例的概率模型，所述計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法包括： (a) 使用計(jì)算機(jī)處理單元從訓(xùn)練庫中產(chǎn)生概率模型，所述模型用于識(shí)別所述地球物理 數(shù)據(jù)集中的目標(biāo)特性的實(shí)例，所述訓(xùn)練庫包括一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)示例以及一個(gè)或多個(gè)非目標(biāo) 示例，每個(gè)目標(biāo)示例包括顯示所述目標(biāo)特性的特征，每個(gè)非目標(biāo)示例包括顯示非目標(biāo)特性 的特征； (b) 使用所述計(jì)算機(jī)處理單元將所述概率模型應(yīng)用到所述地球物理數(shù)據(jù)集中的一個(gè)或 多個(gè)地球物理數(shù)據(jù)集以產(chǎn)生多個(gè)結(jié)果，每個(gè)結(jié)果與經(jīng)處理的地球物理數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)并顯示 了關(guān)于該地球物理數(shù)據(jù)集是否包括所述目標(biāo)特性的確定性的程度； (c) 使用所述計(jì)算機(jī)處理單元根據(jù)可接受性標(biāo)準(zhǔn)處理所述結(jié)果集，以便識(shí)別多個(gè)候選 結(jié)果，所述候選結(jié)果是與對(duì)所述概率模型的性能具有潛在意義的數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)的結(jié)果； (d) 接收對(duì)所述候選結(jié)果中的一個(gè)或多個(gè)候選結(jié)果的選擇，以及對(duì)于所述選定的候 選結(jié)果或每個(gè)選定的候選結(jié)果，在顯示器上顯示所述結(jié)果及其相關(guān)的地球物理數(shù)據(jù)集，以 幫助用戶做出關(guān)于所述概率模型是否是用于處理所述地球物理數(shù)據(jù)集的可接受模型的評(píng) 估； (e) 接收來自用戶的關(guān)于所述概率模型是否是可接受模型的評(píng)估；以及 (f) 如果所接收的評(píng)估顯示所述概率模型是用于處理所述地球物理數(shù)據(jù)的可接受的模 型，則輸出所述概率模型和/或所述訓(xùn)練庫。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，使用所述計(jì)算機(jī)處理單元從所述 訓(xùn)練庫生成所述概率模型包括：將高斯過程應(yīng)用到所述訓(xùn)練庫。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，所述可接受性標(biāo)準(zhǔn)基 于所述多個(gè)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，所述可接受性標(biāo)準(zhǔn)基 于越過當(dāng)在結(jié)合所述標(biāo)準(zhǔn)偏差來考慮結(jié)果時(shí)的預(yù)定閾值的所述結(jié)果的出現(xiàn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，所述預(yù)定閾值是0. 5,并且其中結(jié) 合所述標(biāo)準(zhǔn)偏差考慮結(jié)果包括： 如果所述結(jié)果大于〇. 5,從所述結(jié)果中減去所述標(biāo)準(zhǔn)偏差，看結(jié)果值是否小于0. 5 ;或 如果所述輸出小于〇. 5,將所述標(biāo)準(zhǔn)偏差加至所述結(jié)果，看結(jié)果值是否大于0. 5。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，如果在步驟（e)接收 的所述評(píng)估顯示所述概率模型不是用于處理地球物理數(shù)據(jù)的可接受模型，則所述方法還包 括： 接收將要添加到所述訓(xùn)練庫的至少一個(gè)示例的選擇，所述示例或每個(gè)示例包括目標(biāo)特 性特征或非目標(biāo)特性特征，并且被包括在與候選結(jié)果相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集中； 通過添加所述至少一個(gè)示例來修改所述訓(xùn)練庫；以及 就經(jīng)修改的訓(xùn)練庫來重復(fù)權(quán)利要求1中的步驟（a)-(f)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，在將所述至少一個(gè)示例添加到所 述訓(xùn)練庫之前，對(duì)于被選擇以添加到所述訓(xùn)練庫的每個(gè)示例，所述方法包括： 顯示被選擇的示例與所述訓(xùn)練庫中包括的一個(gè)或多個(gè)示例的比較，以允許用戶做出關(guān) 于所述選擇的示例是否與所述訓(xùn)練庫中包括的所述示例兼容的兼容性評(píng)估； 接收關(guān)于所述選擇的示例是否與包括在所述訓(xùn)練庫中的所述示例兼容的評(píng)估；以及 僅在所述選定的示例被評(píng)估為與所述訓(xùn)練庫中的示例兼容時(shí)，才通過添加所述選擇的 示例來修改所述訓(xùn)練庫。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，如果在步驟（e)所接收 的評(píng)估顯示所述概率模型不是用于處理地球物理數(shù)據(jù)的可接受模型，則所述方法還包括： 向所述用戶呈現(xiàn)所述訓(xùn)練庫的示例； 接收對(duì)一個(gè)或多個(gè)示例的選擇，用于從所述訓(xùn)練庫中移除； 通過移除被選擇的用于移除的所述示例或多個(gè)示例來修改所述訓(xùn)練庫；以及 就經(jīng)修改的訓(xùn)練庫來重復(fù)權(quán)利要求1的步驟（a)-(f)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，所述訓(xùn)練庫為初始訓(xùn)練庫，以及所 述方法還包括： 通過下述方式生成所述初始訓(xùn)練庫： 接收對(duì)來自所述地球物理數(shù)據(jù)集中的至少一個(gè)目標(biāo)示例的用戶選擇； 接收對(duì)來自所述地球物理數(shù)據(jù)集中的至少一個(gè)非目標(biāo)示例的用戶選擇；以及 將用戶選擇的目標(biāo)示例和非目標(biāo)示例添加到所述初始訓(xùn)練庫。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，每個(gè)地球物理數(shù)據(jù)集 是包括取自鉆孔的自然伽馬測量的自然伽馬數(shù)據(jù)測井記錄。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，在每個(gè)自然伽馬測井記錄中待 識(shí)別的所述目標(biāo)特性是一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記頁巖帶的存在。
12. -種計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，用于識(shí)別存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備上的地球物理數(shù)據(jù)集中的目標(biāo) 特性的實(shí)例，所述地球物理數(shù)據(jù)集具有相關(guān)的曲面坐標(biāo)，所述計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法包括： 實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法以生成概率模型； 將所述概率模型應(yīng)用到所述地球物理數(shù)據(jù)集以針對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)集生成分類結(jié)果，每個(gè) 分類結(jié)果顯示相關(guān)數(shù)據(jù)集是否包括所述目標(biāo)特性；以及 輸出至少那些顯示所述相關(guān)數(shù)據(jù)集包括所述目標(biāo)特性的分類結(jié)果，連同能夠使所述地 球物理數(shù)據(jù)集的所述曲面坐標(biāo)與待確定的所述結(jié)果相關(guān)聯(lián)的信息。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，如果所述結(jié)果大于預(yù)定閾值，則 認(rèn)為分類結(jié)果顯示所述相關(guān)數(shù)據(jù)集包括所述目標(biāo)特性。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，如果從預(yù)定閾值中減去所述分 類結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差之后所述結(jié)果大于所述預(yù)定閾值，則認(rèn)為分類結(jié)果顯示所述相關(guān)數(shù)據(jù)集 包括所述目標(biāo)特性。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，所述預(yù)定閾值是0. 5。
16. -種計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，用于識(shí)別采礦環(huán)境中礦石的位置，所述方法包括： 從所述采礦環(huán)境中獲取多個(gè)地球物理數(shù)據(jù)集，每個(gè)地球物理數(shù)據(jù)集與具有已知曲面坐 標(biāo)的鉆孔相關(guān)聯(lián)； 使用所述地球物理數(shù)據(jù)集實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求12-15中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方 法，以識(shí)別所述地球物理數(shù)據(jù)集中出現(xiàn)的目標(biāo)特性的實(shí)例； 使用來自根據(jù)權(quán)利要求12-15中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法的所述分類結(jié)果輸 出，以預(yù)測有可能發(fā)現(xiàn)礦石的深度；以及 輸出表示所述預(yù)測深度的深度數(shù)據(jù)連同能夠使曲面坐標(biāo)與待確定的所述深度相關(guān)聯(lián) 的信息。
17. -種米礦方法，包括： 通過實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法來識(shí)別采礦環(huán)境中礦石的位置； 從識(shí)別的位置開采礦石。
18. -種包括指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述指令在執(zhí)行時(shí)促進(jìn)根據(jù)權(quán)利 要求1-17中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法。
19. 一種系統(tǒng)，包括： 處理單元； 存儲(chǔ)器；以及 一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出設(shè)備，其中 所述處理單元通過通信總線與所述存儲(chǔ)器和一個(gè)或多個(gè)輸入輸出設(shè)備連接，并且其中 所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)所述地球物理數(shù)據(jù)集和可被所述處理單元執(zhí)行的指令，以促進(jìn)根據(jù)權(quán) 利要求1-17中任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法。
【文檔編號(hào)】G01V5/08GK104380143SQ201380031724
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月18日
【發(fā)明者】凱瑟琳·李·西佛西迪斯, 阿曼·梅庫姆亞恩, 德里克·懷曼, 彼得·詹姆斯·哈瑟利 申請(qǐng)人:悉尼大學(xué)
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