Інформаційні прогнозно-геологічні антиномії
Вяткін Віктор Борисович
Геологічна
ефективність прогнозних оцінок перспектив рудоносності територій,
що здійснюються за допомогою математичних схем прийняття рішень, реалізованих у
вигляді комп'ютерних програм, в значній мірі залежить від того, яким
чином визначається інформативність ознак, як кількісна
характеристика їх прогнозно-пошукової значущості.
Виходячи
з того, що будь-який ознака рудного об'єкту є його відображає знаком і
містить про нього певну кількість інформації, для оцінки інформативності
ознак неодноразово пропонувалося використовувати математичний апарат
традиційної теорії інформації [1, 2, 3, 4]. За міру інформативності при
цьому, в загальному випадку, приймалося "кількість інформації" (I),
інтерпретуються наступним чином [4]:
(1)
Покажемо
на модельному прикладі суперечливість і нестійкість прогнозних оцінок
перспективність тих чи інших ділянок території, що отримуються за допомогою
приведеної формули. Введемо позначення: N - загальна кількість об'єктів
розпізнавання (елементарних комірок, на які поділяється досліджувана територія);
Х - кількість еталонних (рудних) об'єктів розпізнавання; M - загальне число
розпізнавання об'єктів, на яких виявлено ознака; Z - число еталонних
розпізнавання об'єктів, на яких виявлено ознака. У цих позначення
формула (1) набуває вигляду:
(2)
Розглянемо
три прогнозно-пошукові ситуації, представлені на рис.1, у кожній з яких
спостерігаються одні й ті ж, як еталонні об'єкти розпізнавання, так і їх
прогнозно-пошукові ознаки.
Друг
від одного ситуації відрізняються тільки числом проявів кожного з ознак і
загальною площею контурів проведених прогнозних досліджень, що виражається в
зміні значень N і M. Потрібно оцінити інформативність кожного з
ознак і на основі цієї оцінки виділити найбільш перспективні ділянки на
виявлення рудних об'єктів еталонного типу.
В
таблиці 1 наведені характеристики прогнозно-пошукових ситуацій і
інформативності ознак, визначені за формулою (2).
Таблиця
1.
Контур
N
X
Z1
Z2
Z3
M1
M2
M3
I1
I2
I3
1
224
30
30
15
10
74
50
10
1,60
1,16
2,90
2
600
30
30
15
10
130
86
36
2,21
1,80
2,47
3
1216
30
30
15
10
242
108
84
2,33
2,49
2,27
З
таблиці видно, що при переході від кордонів першого контуру досліджень до
кордонів третього контуру, значення інформативності першого і другого ознак
послідовно збільшуються і їх кінцевий приріст становить: перша ознака
- 45,7%, друга ознака - 114,2%. Інформативність третя ознаки, у свою
чергу, падає і її зменшення становить 21,7%. Загальний розмах варіювання
інформативності в цілому за сукупністю ознак знижується при цьому в 7,8 раз,
тобто відбувається нівелювання ознак за їх прогнозно-пошукової
значущості.
Грунтуючись
на сказане, можна констатувати, що інформативність, що визначається через
"Кількість інформації" згідно з формулою (1), є нестійкою,
ситуаційної характеристикою ознак, що залежить від тих їхніх автономних
проявів, які не мають будь-якої взаємозв'язку з еталонними рудними
об'єктами. Так як показник перспективності окремих об'єктів розпізнавання
є функцією інформативності, що спостерігаються в них ознак, то ця
нестійкість поширюється і на його величину, а через останню і на загальну
оцінку перспектив рудоносності досліджуваних територій, потенційно приводячи до
появи прогнозно-геологічних антиномій. Антиномії, як суперечливі
судження про об'єкти, що мають однакову логічну обгрунтованість, в
, що розглядається, зводяться до наступного.
апріорно
вважаючи, що площа першого контуру на рис.1 досить добре вивчена в
пошуковому відношенні, проведемо прогнозну оцінку територій, обмежених другу
і третій контурами, з метою виявлення найбільш перспективного ділянки для
проведення подальших пошукових досліджень.
З
візуального аналізу прогнозно-пошукових ситуацій у межах другого та третього
контурів випливає, що на їх території знаходяться дві ділянки, на кожному з
яких одночасно спостерігається по дві ознаки. Інакше кажучи, ці ділянки
мають підвищену перспективністю щодо виявлення нових рудних
об'єктів порівняно з рештою території. У просторовому відношенні
вказані ділянки знаходяться на деякій відстані один від одного в
меридіональному напрямку, що дозволяє їх іменувати, як Північний і Південний.
Відзначаючи,
що в межах Північної ділянки спостерігаються перша і третя ознаки, а в
межах Південного ділянки - другий і третій, послідовно визначимо їх
перспективність, як суму інформативність відповідних ознак, спочатку
в межах другого контуру прогнозних побудов, а потім у межах третього.
Результати визначення показника перспективності кожного з ділянок, в
залежності від розглянутого контуру робіт, наведені в таблиці 2, аналіз
якої дозволяє висловити наступне.
Таблиця
2.
Перспективний ділянку
Показник перспективності
Другий контур робіт
Третій контур робіт
Північний
4,68
4,60
Південний
4,28
4,76
При
проведення прогнозних досліджень в межах другого контуру робіт більше
перспективним на виявлення нових рудних об'єктів є Північна ділянка,
показник перспективності якого дорівнює 2,21 + 2,47 = 4,68, у той час як
цей же показник для Південного ділянки складає 1,80 + 2,47 = 4,27. Тобто по
результатами прогнозних побудов в межах другого контуру робіт ми приходимо
до висновку, що подальші пошукові роботи, в першу чергу, слід проводити
на території Північної ділянки, як більш перспективного в порівнянні з Південним
ділянкою.
Разом
з тим, поряд із зробленим висновком, проводячи порівняння показників
перспективності Північного і Південного ділянок, отриманих при розгляді
прогнозно-пошукової ситуації в межах третій контуру робіт, ми прийдемо до
прямо протилежного висновку. - Тобто будемо вважати, що більш
перспективним вже є Південний ділянка, що має значення показника
перспективності 2,49 + 2,27 = 4,76, ніж чим Північний, показник
перспективності якого дорівнює 2,33 + 2,27 = 4,60.
Таким
чином, визначаючи інформативність ознак за формулою (1), заснованої на
апараті традиційної теорії інформації, ми отримали такі, що суперечать один одному
(антіномние) прогнозні висновки щодо порівняльної оцінки перспектив
рудоносності двох ділянок при спостереженні одних і тих самих пошукових ознак.
Не викликає сумнівів, що подібна нестійкість і суперечливість прогнозних
висновків буде спостерігатися і при інших способах оцінки інформативності,
апелюють до сумарної площі всіх без винятку автономних проявів
ознак.
Щоб
позбавитись від загрози появи прогнозно-геологічних антиномій, обумовлених
нестійкістю оцінок інформативності ознак, необхідно при їх отриманні
аналізувати лише ті прояву ознак, які безпосередньо фіксують
еталонні об'єкти розпізнавання і є разом з ними єдиним системним
освітою. В іншому випадку, як свідчить викладений матеріал,
геологічна ефективність прогнозно-пошукового блоку комп'ютерних технологій
вирішення геологічних завдань буде різко знижена.
Список літератури
1. Боровко М.М. Оптимізація геофізичних
досліджень при пошуках рудних родовищ. Л.: Недра, 1979.
2. Високоостровская Е.Б., Зеленецький Д.С. Про
кількісної оцінки перспектив території при пошуках рудних родовищ
корисних копалин// Рад. геологія. 1968. № 8.
3. Канищев А.Д. Досвід застосування інформаційних
методів при металогенічної аналізі Забайкалля// Математичні методи при
прогнозі рудоносності. М.: Наука, 1977.
4. Чагін М.М. Застосування теорії інформації при
вирішенні геологічних задач/Математичні методи досліджень у геології.
М.: ВІЕМС, 1977.
Для
підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.sciteclibrary.ru/
