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钻井工程人工智能十年谈

上传者:李少谦
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上传时间:2015-05-10
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钻井工程人工智能十年谈



钻 井 工 程 人 工 智 能 十 年 谈
郭 学 增
( 石油大学 ( 北京) 石油工程系, 北京昌平 102200)
主题词:
摘 要:
钻井工程 人工智能 专家系统 神经网络 计算机网络
回顾了十年来钻井工程人工智能的发展历程, 并展望了未来十年的发展前景。针对计算机网
络化的必然趋势, 以石油钻井故障诊断与事故处理多 A GEN T 协同工作系统为例, 描述了分布式人工智能的
设计思想和典型设计方案。
中图分类号: T E 828 文献标识码: 文章编号: 100120890 (1999) 0520025202 A
近十年来, 世界范围内的计算机技术正在以突飞猛进的速
度发展着, 它波及到每一个技术领域, 石油领域也毫不例外。众
所周知, 钻井工程是石油工程中耗资巨大的基础工程, 计算机
技术不但渗透到它的设计领域, 而且也渗透到它的每一个施工
细节。人工智能是其中的一个重要的方面, 应引起人们的应有
重视。
由展示的钻井工程软件可以评价我国人工智能的发展及应用
水平。可以认为, 我国的人工智能专家系统已由萌芽阶段进入
了发展阶段。当然, 所有的这些钻井工程软件尚局限在一个单
个的程序或单台机器的软件平台上。
二、 分布式人工智能

二十世纪 90 年代, 国际上人工智能又有了新的进展, 由单
台机器的集成软件或综合平台, 通过网络技术扩展到分布系
统, 成为分布式人工智能技术。这使得人工智能出现了一个崭
新的面貌, 并进入了一个新的发展阶段。
分布系统指的是通过局域网、广域网、企业网和国际互联
网方式 实 现 信 息 交 流 的 计 算 机 系 统。 比 较 典 型 的 例 子 是 多
A GEN T 协同工作系统。
首先要解释一下 A GEN T 和多 A GEN T 的意义。A GEN T
可以译成智能体或智能代理, 它是一个拥有知识、目标、能力
的抽象实体, 能模仿人类社会大型组织机构或社会群体解决问
题的方式。 Y Sho ilam 将其定义为:
一、 人工智能的两个重要部分

提起人工智能, 人们自然想到它的两个最重要的部分,
个是专家系统, 另一个是人工神经网络。

几年来, 钻井工程软件在专家系统的应用方面, 尚停留在
通用型的专家系统上, 如构造一般的推理机和相应的知识库。
编制的钻井工程软件通常用于井下各种复杂情况的判断和处
理上。由于井下实际情况十分复杂而且多变, 加上人的经验的
局限性, 因而通用型专家系统的应用效果并不十分理想, 也未 产
生显著的经济效益。人们常说, “专家系统能判断的, 一般技 术
人员也能判断”。总之, 简单的专家系统没有体现出专家系统 应
有的优越性。
十年来, 钻井工程界软件的突出进展是开发了一系列人工
智能软件, 其中最有代表性的是人工神经网络的成功开发与应
用。国内几个单位 (主要以高等院校为主) 研究开发了具有人
工神经网络的软件, 普遍运用了具有三层结构的前馈神经网络
( 即 B P 网络)。它们主要应用于地层解释、岩性判断、产层识别
和井下状况判别等方面。在规模上, 输入层的节点数最多达到
了 256 个, 这主要是用于波形识别, 如频谱分析中输入层的节
点数就达到 256 个。输出层的节点一般没有超过 10 个的。人工
神经网络普遍取得了较好的应用结果。人工神经网络在石油工
程中的应用, 标志着我国人工智能普遍应用水平的提高, 也使
我国人工智能的利用发展到一个新阶段。
1998 年, 我国石油系统召开了一次钻井工程软件展示评
审会, 这是九十年代展示我国人工智能利用水平的一次盛会,
A ×A (A u to nom o u s A gen t)
G、R、C )
= (M 、K、A 、 I、L 、S、F、
(1)
式中, M 为方法, K 为知识, A 为属性, I 为推理机制, L 为语
言, S 为消息传递操作, F 为继承机制, G 为全局知识, R 为消
息接受协议, C 为系统服务。
所谓多 A GEN T , 是指由多个可执行网络计算的 A GEN T
组成的集合。
在 上 面 提 到 的 多 A GEN T 协 同 工 作 系 统 中, 每 一 个
A GEN T 与过去的专家系统相比, 增加了自适应控制和网 络运
行的功能。A GEN T 的应用目前已经涉及到远程会议、 医学会
诊等多个领域。它为执行某项工作任务, 提供最大限度的计算
机 资 源 环 境。 而 多 A GEN T 协 同 工 作 系 统, 意 味 着 用 多 个
A GEN T 体现不同领域集体的智慧、 专家群体的经验和知识,
去指导工作、协调矛盾, 从而高效率、高质量的解决重大技术
收稿日期: 1999—07—13
联系电话: ( 010) 69745566

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