铜矿数字矿床模型专家系统的原理与技术实现.pdf

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1、5。曹地质论评GEOLOGICALREVIEWV0M1．ay552N0O．039铜矿数字矿床模型专家系统的原理与技术实现阴江宁¨，肖克炎¨，何凯涛，邹伟¨，丁建华1)1)中国地质科学院矿产资源研究所，北京，100037；2)中国地质调查局，北京，100011内容提要：数字矿床模型是指将传统的地质学语言描述的矿床特征，转化成计算机可以识别的数字和符号，并加入人工智能的推理规则和知识，使之具备矿床自动推理和勘查辅助决策的功能。本项研究是在基于前人的工作基础上，结合国内外数字矿床模型的先进理论和经验进行了系统的实现。本文论述了铜矿床数字化的方法原理以及在系统实

2、现时的关键性技术问题。系统知识库和规则库的建立是在多位铜矿专家的协助下完成的，专家对一系列先验概率等相关参数进行赋值，并用统计学方法下进行了处理。铜矿专家系统中知识库和规则库的保存和管理使用了数据库开发技术，采用数据挖掘作为知识发现的新手段。系统使用产生式规则，采用主观贝叶斯方法为推理的总体算法，搜索策略采用广度优先向前搜索的策略；在地质证据的输入方面不只提供与铜矿类型直接相关的证据，同时系统也提供了更为充分的地质证据，使推理的过程更加可靠和合理，同时地质词典功能的加入方便用户对相关地质术语进行查询和检索。系统不仅能实现单一成因的矿床进行推理，也能对复合

3、矿床类型进行推理。关键词：铜矿；数字矿床模型；专家系统；矿产资源评价在矿床成矿学研究和矿产勘查工作中，传统矿及其网络版o。中国地质科学院矿产资源研究所肖床模型是用自然语言来对矿床概念模型进行描述，克炎等已在数字矿床模型研究中取得了成果，开发它通过对大量类似矿床和典型矿床进行研究，归纳了铜金矿床的专家系统，并初步实现了铜金矿床类出成矿地质环境、控矿因素、物探、化探、遥感找矿标型的计算机推理以及专家系统和GIS的结合(肖克志、矿床学及岩石矿物学等信息构成的组合标志特炎等，2003)，但是在铜矿知识库和规则库的构建以征(陈毓川等，1993)。数字矿床模型是由美

4、国地质及推理网络的设计方面尚存在一些问题，人机交互调查局提出来的概念(Coxeta1．，1986)，赵鹏大的界面也需要改进。本项目研究是在基于前人的工(1990)也提出了类似的概念。数字矿床模型从广义作基础上，为了更深一步挖掘铜矿知识库和推理规角度讲就是将上述地质矿床的自然描述语言转换成则，设计更为合理的推理网络和推理机制，实现专家计算机能够识别的数字和符号，从而实现矿床类型系统准确合理的推理功能。本项目研究在以下几方的计算机自动推理和辅助决策(肖克炎等，2006)。面做了创新和改进：①铜矿知识和规则采用全部证随着GIS等计算机技术在地学领域的广泛应用，

5、如据输入的方式；②数据库技术在系统中的应用；③使用计算机技术实现辅助找矿和矿产资源评价，已搜索策略的改进和更新；④在基于自主开发的GIS成为当前资源评价研究的热点和前沿问题。在这方平台上实现专家系统与GIS技术的有机结合，在此面，美国和加拿大由于研究起步较早，分别已经有相基础上建立起既可以推断矿床类型、又能预测矿床应的比较成熟的数字矿床模型软件问世，比较著名位置的数字矿床模型专家系统。的是上世纪8O年代美国地质调查局的Duda等开1铜矿专家系统的功能发的“勘探者”(PROSPECTORII)(Dudao)，以及2003年加拿大地质调查局开发的MineMa

6、tch软件本专家系统的功能主要是矿床类型的计算机自注：本文为国家863项目“矿产资源评价数字矿床模型及可视化技术研究”(2006AA06Zl14)和“中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金”(编号K0813)的成果。收稿日期：200801—11；改回日期：2008—03—20；责任编辑：章雨旭。作者简介：阴江宁，男，1975年生。博士研究生，主要从事矿产资源评价研究。通讯地址：100037，北京市西城区百万庄大街26号；电话：010—86374615；Email：mark-johnson@163．Corn。地质论评动推理和辅助决策。矿产资源评价中首先

7、要确定矿2铜矿专家系统知识库的设计床类型，不同矿床类型的成矿条件、控矿条件、找矿预测评价指标、矿产品位吨位等有明显不同，因此要知识库是专家系统ExpertSystem(ES)的核分类型进行预测评价，这是符合地质和成矿规律的。心，它其实是各个专业系统专家的知识和经验的总“”三步式一结评价体系第步首先就需要根据矿床类，知识库在推理系统中起着举足轻重的作用。铜型矿专家系统知识库的构建是通过和一批铜矿矿床学，圈定成矿远景区。系统首先根据在预测区获得的实际观测地质资料推出该地区铜矿的可能的成矿家例如芮宗瑶、黄崇柯、朱裕生等密切合作，广泛征类型，并且给出概率值。在此

8、基础上，通过提取控矿求各方地质矿床专家的意见和建议，充分汲取他们要素的组合以及对