Информационные системы и технологии в экономике и менеджменте
УДК: 004.032.26
, канд. экон. наук, доцент
Гуманитарно-педагогическая академия (филиал)
ФГАОУ ВО «КФУ им. » в г. Ялте
, магистрант
Гуманитарно-педагогическая академия (филиал)
ФГАОУ ВО «КФУ им. » в г. Ялте
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ В НЕФТЕГАЗОВОЙ ИНДУСТРИИ
Аннотация: в статье раскрыты преимущества использования нейронных сетей для развития нефтегазовой индустрии.
Ключевые слова: нейронные сети, нефтегазовая промышленность, информационные технологии, нейронные связи.
Annotation: The article reveals the advantages of using neural networks for the development of the oil and gas industry.
Key words: neural networks, oil and gas industry, information technologies neural connections.
Актуальность. На сегодняшний день информационные технологии развиваются согласно экспоненциальному закону. На данный момент практически не осталось сфер деятельности, которые так или иначе не были бы связаны с информационными технологиями. Не осталась в стороне и нефтегазовая промышленность.
Изложение основного материала. После того, как известный всему миру корейский го-профессионал Ли Седоль проиграл 4 из 5 партий программе AlphaGo, технологии искусственного интеллекта оказались в центре внимания всего мира. Если в прошлом данные технологии не воспринимались в серьез и были скорее уделом футурологов, то теперь о них заговорили многие. Есть все предпосылки к тому, что следующий инновационный прорыв должен произойти именно в сфере искусственного интеллекта.
В то же время именно сейчас в нефтегазовой промышленности как никогда ранее идет активный и срочный поиск новых технологических и инновационных решений, которые помогут существенно поднять эффективность производства и сократить расходы для того чтобы пережить период низких цен. Если еще несколько лет назад цена 100$ за баррель нефти была вполне приемлемой, то на сегодняшний день мы имеем цену, которая практически в два раза ниже, а также отсутствие какой-либо гарантии стабильности этой цены. Следовательно, можно сделать вывод что спасти нефтегазовую промышленность могут только инновационные технологии, одной из которых и является внедрение нейронных сетей.
На сегодняшний день главный вектор развития направлен на ускоренную «оцифровку» нефтегазовой индустрии, в первую очередь на автоматизацию производства и снижения (что является главной задачей) так называемого «человеческого фактора» и соответственно уменьшения вероятности ошибки. Технологии, разработанные на основе искусственного интеллекта способны реализовать данные задумки. Именно поэтому о внедрении этих технологий говорят все чаще.
Возможный вариант событий описал американский ученый-физик, выступавший на недавней мировой нефтяной конференции в Абу-Даби, Митио Каку: «Мы являемся свидетелями появления нового поколения промысла. Если на месторождении что-то сломается, ваши контактные линзы идентифицируют поломку и закажут новую запчасть, когда вы моргнете. Энергетическая среда также зависима от экспертизы, и очень скоро мы получим интеллектуальные обои, которые с помощью искусственного интеллекта будут покрываться данными от ведущих мировых экспертов».
На сегодняшний день искусственные нейронные сети, которые представляют собой вычислительную систему с большим количеством одновременно функционирующих простых процессоров с множеством связей, являются одним из наиболее применяемых методов. Нейронные сети делятся на «не-глубинные», которые имеют один скрытый слой нейронов и многослойные (см. рис. 1).
Рис. 1. «Не-глубинные» и многослойные нейронные сети
Преимуществом нейронных сетей является то, что в отличии от тривиальных математических алгоритмов нейронные сети не программируют, а «обучают», это означает, что нейронная сеть сама должна настроить веса связей согласно выборке, представленной для обучения. Функционирование и производительность нейронной сети улучшается по мере того, как она «до-обучается» решая при этом все большее количество задач. Также преимуществом нейронных сетей является их способность работать с большим количеством данных, нелинейно взаимосвязанными и постоянно изменяющимися условиями.
Сегодня основные сферы применения искусственного интеллекта в нефтегазовой отрасли можно разделить на три области:
1. геологоразведка;
2. добыча;
3. стратегическое планирование.
При проведении геологоразведки данные искусственного интеллекта можно применить для более эффективного интерпретирования данных разведочного бурения и сейсмических исследований. В результате чего можно существенно сократить количество пробранных скважин, а также тестов для определения месторождения, что поможет сэкономить значительное количество средств и времени.
Также в технологиях нефтегазовой промышленности сегодня активно развивается такое направление как «умные скважины», «умные месторождения». На сегодняшний день их активно используют такие компании как BP, Shell, Chevron. Компания Shell активно использует данные технологии на месторождении «Салым Петролеум» в Западной Сибири. С помощью таких технологий появляется возможность удаленного управления объектами нефтедобычи и газодобычи. Автоматизация процесса помогает одновременно сократить издержки и увеличить коэффициент извлечения нефти (КИН). Согласно ислледованиям, которые провели сотрудники Cambridge Energy Research Association (CERA), отдача на так называемых «умных месторождениях» уже сейчас выше на 3-10%, чем на традиционных, не смотря на то, что это только начальная фаза развития данных технологий.
Еще одной сферой применения так называемых «умных технологий» в нефтегазовой индустрии является совершенствование методов, с помощью которых прогнозируются цены на нефть и газ. Существует ряд традиционных эконометрических моделей, но следует сказать, что они имеют целый ряд ограничений, когда появляется необходимость описать события на финансовых и сырьевых рынках, являющих частью «социума» и управляемых человеческим поведением. На сегодняшний день даже самые совершенные экономические и математические модели не имеют возможности интерпретировать поведение общества. Именно в этом и является преимущество искусственного интеллекта, который способен максимально имитировать поведение участников торгов, отражать всю специфику рыночных и экономических отношений, в результате чего повышается точность прогноза цены и качество стратегического планирования в компаниях.
Выводы. На сегодняшний день применение искусственного интеллекта, в частности нейронных сетей для любой сферы деятельности становится все более актуальным, в том числе и для нефтегазовой индустрии. Использование данных технологий позволит автоматизировать производство, уменьшить количество рисков, и влияние «человеческого фактора». На данный момент применение искус венного интеллекта в области нефтегазовой индустрии находится на начальной фазе, но результаты позволяют сделать вывод о том, что данные технологии способны в разы улучшить эффективность не только нефтегазовой, но и любой отрасли.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Головко сети: обучение, организация и применение. Кн. 4: Учеб. пособие для вузов / Общая ред. . – М.: ИПРЖР, 2001. – 256 с. сновные концепции нейронных сетей. – М.: Издательский дом “Вильямс”, 2001. – 287 с. , , Ряднов параллельные вычислительные структуры нейропроцессорных систем – М.: Физматлит, 2003. – 288 с. ейронные сети для обработки информации / Пер. с поль - ского . – М.: Финансы и статистика, 2002. – 344 с.