现代信息技术与应用-PPT课件.ppt

1、现代信息技术与应用现代信息技术与应用2CONTENR 计算机技术前沿概述计算机技术前沿概述 大数据在油气行业中的应用大数据在油气行业中的应用现代信息技术的应用现代信息技术的应用第第1章章 计算机技术前沿概述计算机技术前沿概述导引导引 在在1895年出版的年出版的Darwin（达尔文）名著物种起源（达尔文）名著物种起源（The Origin of Species）第一版扉页上写道：）第一版扉页上写道：“作为生物进化论的完整理论体系，物种作为生物进化论的完整理论体系，物种起源主要讨论两个问题：一个是形形色色的生命是否由进化而来，二是起源主要讨论两个问题：一个是形形色色的生命是否由进化而来，二是进化

2、的主要机理是什么进化的主要机理是什么”。达尔文对第一个问题的回答是肯定的，对第二。达尔文对第一个问题的回答是肯定的，对第二个问题的回答是个问题的回答是“自然选择自然选择”。Charles Darwin六大科学理论的突破六大科学理论的突破 量子力学量子力学 相对论相对论 宇宙大爆炸模型宇宙大爆炸模型 DNA双螺旋结构双螺旋结构 板块构造理论板块构造理论 计算机科学计算机科学 计算机科学是现代科学体系的主要基石之一计算机科学是现代科学体系的主要基石之一1. 什么是什么是计算机科学计算机科学？ 计算机科学与技术学科，简称计算机科学计算机科学与技术学科，简称计算机科学； ACM/IEEE-CS 的专家

3、们认为，目前已经无法继续用计算机学的专家们认为，目前已经无法继续用计算机学科来称谓它，而改称其为计算学科（科来称谓它，而改称其为计算学科（Computing Discipline）；什么是计算机科学？什么是计算机科学？ 维基百科（维基百科（Wikipedia）：）：与计算相关的多种学科的集合，包括与计算相关的多种学科的集合，包括理论和实际两方面理论和实际两方面。涉及信息和计算的理论基础、语言理论、涉及信息和计算的理论基础、语言理论、算法分析和开发、计算系统的实现、计算机图形学、数据库、算法分析和开发、计算系统的实现、计算机图形学、数据库、数据通信等数据通信等； 美国的网络和信息技术研究与发展国

4、家办公室美国的网络和信息技术研究与发展国家办公室：计算系统和计计算系统和计算的语义研究算的语义研究、 美国计算机学会（美国计算机学会（ACM）：计算机和算法过程的研究，包括它计算机和算法过程的研究，包括它们的原理、它们的硬件和软件设计、它们的应用以及它们对社们的原理、它们的硬件和软件设计、它们的应用以及它们对社会的影响会的影响。2. 计算机科学怎样成为一种科学？计算机科学怎样成为一种科学？ Frontier Technologies in Computer Science 93. 计算机学科发展分支计算机学科发展分支 计算机科学（计算机科学（Computer Science）； 计算机工程（计

5、算机工程（Computer Engineering）； 软件工程（软件工程（Software Engineering）； 信息技术（信息技术（Information Technology）； 信息系统（信息系统（Information System）；计算机科学（计算机科学（Computer Science） 计算机科学研究的范围很广，从理论和算法基础到计算机科学研究的范围很广，从理论和算法基础到机器人开发、计算机视觉、智能系统、生物信息等机器人开发、计算机视觉、智能系统、生物信息等。 主要包括：主要包括： 寻找求解计算问题的有效方法； 构建使用计算机的新方法； 软件的设计与实现。计算机工程（

6、计算机工程（Computer Engineering） 设计和构建计算机系统和基于计算机的系统设计和构建计算机系统和基于计算机的系统，包括研包括研究硬件、软件、通信以及它们之间的交互。究硬件、软件、通信以及它们之间的交互。 学科内容集中在传统的电子工程、数学等相关领域的理论、原理和实践； 强调的是硬件而不是软件，而且具有很强的工程特性。软件工程（软件工程（Software Engineering） 软件工程的主要目标是开发系统模型和按时并在有软件工程的主要目标是开发系统模型和按时并在有限预算下生产高质量软件的可靠技术。限预算下生产高质量软件的可靠技术。 软件工程寻找计算机科学中科学与工程原理的

7、结合，探讨以工程的规范有效地开发和管理软件系统。 信息技术（信息技术（Information Technology） 信息技术主要用于管理和处理信息所采用的各种技信息技术主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。术的总称。 它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件； 与信息系统学科的重点在于“信息”相对，信息技术学科的重点在于“技术”。信息系统（信息系统（Information System） 信息系统学科可以理解为是基于技术的商务开发信息系统学科可以理解为是基于技术的商务开发 该学科强调信息技术中的“信息”，而将“技术”看成是产生、处理和分发所需的工具；

8、 他们面对的信息系统一般都是庞大和复杂的，既要懂技术，又要明白组织因素，知道如何有效地利用这类系统。4. 涉及范围涉及范围涉及领域包括（但不限于）涉及领域包括（但不限于）系统软件和软件工程，数据库技术及大规模数据处理，体系结构和高性能系统软件和软件工程，数据库技术及大规模数据处理，体系结构和高性能计算，编程理论，方法论和语言，形式语言与自动机，算法及复杂性计算，编程理论，方法论和语言，形式语言与自动机，算法及复杂性人工智能和模式识别，计算机视觉及感知，机器学习和自动推理人工智能和模式识别，计算机视觉及感知，机器学习和自动推理知识发现及数据挖掘，计算语言学及机器翻译，中文信息处理，计算机图知识发

9、现及数据挖掘，计算语言学及机器翻译，中文信息处理，计算机图形和虚拟现实形和虚拟现实 涉及范围涉及范围涉及领域包括（但不限于）涉及领域包括（但不限于）因特网，无线网络和传感器网络，语义网及网络服务，网络挖掘及社会计因特网，无线网络和传感器网络，语义网及网络服务，网络挖掘及社会计算，物联网及云计算算，物联网及云计算可信软件，绿色软件，信息安全和密码，多媒体和智能人机接口，金融信可信软件，绿色软件，信息安全和密码，多媒体和智能人机接口，金融信息处理，量子信息处理和生物信息学息处理，量子信息处理和生物信息学 应用领域举例应用领域举例 计算机的应用领域已渗透到社会的各行各业，正在改变着传统计算机的应用领

10、域已渗透到社会的各行各业，正在改变着传统的工作、学习和生活方式，推动着社会的发展。的工作、学习和生活方式，推动着社会的发展。l 科学计算：如高能物理、工程设计、地震预测、气象预报、航天技术等；科学计算：如高能物理、工程设计、地震预测、气象预报、航天技术等；l 过程检测与控制：如智能化仪器仪表；过程检测与控制：如智能化仪器仪表；l 信息管理：近年来，国内许多机构纷纷建设自己的管理信息系统（信息管理：近年来，国内许多机构纷纷建设自己的管理信息系统（ MIS）；）；生产企业也开始采用制造资源规划软件（生产企业也开始采用制造资源规划软件（ MRP），商业流通领域则逐步使用），商业流通领域则逐步使用电子

11、信息交换系统（电子信息交换系统（ EDI），即所谓无纸贸易。），即所谓无纸贸易。应用领域举例应用领域举例l 计算机辅助系统计算机辅助系统 计算机辅助设计、制造、测试；办公自动化、经济管理、情报检索等信息系计算机辅助设计、制造、测试；办公自动化、经济管理、情报检索等信息系统；统； 工业生产过程综合自动化，工艺过程最优控制，武器控制，通信控制工业生产过程综合自动化，工艺过程最优控制，武器控制，通信控制，交通信号控制等；，交通信号控制等；l 人工智能：计算机推理、智能学习系统、专家系统、机器人等；人工智能：计算机推理、智能学习系统、专家系统、机器人等；l 能源领域：将电力、石油、燃气等能源领域数据及

12、人口、地理、气象等其他能源领域：将电力、石油、燃气等能源领域数据及人口、地理、气象等其他领域数据进行综合采集、处理、分析与应用。领域数据进行综合采集、处理、分析与应用。5. 5. 新新世纪计算机世纪计算机科学技术科学技术发展的新取向发展的新取向 更加重视技术的多样性、开放性和个性化更加重视技术的多样性、开放性和个性化； 更加重视计算机技术惠及大众更加重视计算机技术惠及大众； 更加重视生态和环境影响更加重视生态和环境影响； 更加重视医学及与人类健康有关的科学技术更加重视医学及与人类健康有关的科学技术； 将更加重视计算机科学的交叉研究将更加重视计算机科学的交叉研究； 更加重视与人文艺术的结合更加重

13、视与人文艺术的结合； 更加重视计算机科学与信息技术伦理道德方面的研究和对社更加重视计算机科学与信息技术伦理道德方面的研究和对社会作用的法制化管理与监督会作用的法制化管理与监督。计算机科学发展的趋势计算机科学发展的趋势 “高高”：性能越来越高，速度越来越快性能越来越高，速度越来越快 提高器件速度 并行处理 “广广”：计算机的无处不在计算机的无处不在 网络化与向各个领域的渗透 普适计算（Pervasive Computing） “深深”：信息的智能化发展信息的智能化发展第第2章章 大数据在油气行业中的应用大数据在油气行业中的应用 中国石油大数据定义中国石油大数据定义l基于中国石油产业链上各个环节所

14、产生的各类海量复杂数据；基于中国石油产业链上各个环节所产生的各类海量复杂数据；l以业务创新为理念，以价值发现为目标，以模型研究为手段；以业务创新为理念，以价值发现为目标，以模型研究为手段；l运用智能的方法和先进的技术实现数据的丰富采集和新价值挖掘；运用智能的方法和先进的技术实现数据的丰富采集和新价值挖掘；l服务于以业务战略和现场运营决策为代表的各业务环节的数据资产。服务于以业务战略和现场运营决策为代表的各业务环节的数据资产。1. 石油大数据石油大数据l 在油气工业领域，在油气工业领域，“数据就是新的石油数据就是新的石油”，通过数据挖掘和应用，可以提高，通过数据挖掘和应用，可以提高决策的准确性和

15、全面性，实现新的油气增产；决策的准确性和全面性，实现新的油气增产；l 目前出现能源短缺的关键不是因为缺乏油气，而是缺乏获得资源的快捷方式。目前出现能源短缺的关键不是因为缺乏油气，而是缺乏获得资源的快捷方式。 通过数据挖掘和应用，包括使用分布式传感器、高速通信系统和数据挖掘技术等，实现监控、调整远程作业。使用实时数据进行分析决策和事故预测等，大幅度提高决策的准确性和全面性，不断实现新的油气增产，其中数字油田至少可提高8%的产量和6%的采收率。石油进行大数据研究的意义石油进行大数据研究的意义l 中国石油业务总体特征是产业链长，包括勘探、生产、储运、炼油、销售等，业务类中国石油业务总体特征是产业链长

16、，包括勘探、生产、储运、炼油、销售等，业务类型多并关联度紧密，企业规模大且地域分布广。型多并关联度紧密，企业规模大且地域分布广。l 目前业务运行产生的数据量巨大，数据类型更为复杂，已向目前业务运行产生的数据量巨大，数据类型更为复杂，已向 PBPB 级规模发展，而随着级规模发展，而随着物联网系统的实施，未来将逐步实现数据采集实时化，使得支持集团业务运行、企业物联网系统的实施，未来将逐步实现数据采集实时化，使得支持集团业务运行、企业经营管理、科学研究的信息资源越来越丰富。经营管理、科学研究的信息资源越来越丰富。石油大数据应用方向石油大数据应用方向 中国石油大数据应用集中在业务分析和企业中国石油大数

17、据应用集中在业务分析和企业决策，重点关注数据跨界集成、企业决策工作平决策，重点关注数据跨界集成、企业决策工作平台建立、综合完整台建立、综合完整KPIKPI分析体系建立、业务分析分析体系建立、业务分析与价值发现等方面应用。与价值发现等方面应用。l 针对集团业务领域多、企业类型不一致等情况，可以通过大数据方法对各系统的数据针对集团业务领域多、企业类型不一致等情况，可以通过大数据方法对各系统的数据实现跨界集成，实现勘探开发、油田生产、炼油化工、传输管道、销售服务的上、下实现跨界集成，实现勘探开发、油田生产、炼油化工、传输管道、销售服务的上、下游产业链信息整合，提高数字化决策的可信性、准确性和即时性；

18、游产业链信息整合，提高数字化决策的可信性、准确性和即时性；l 用大数据思路构建一个更加综合、海内外统一的、高效运作的集团级企业决策、业务用大数据思路构建一个更加综合、海内外统一的、高效运作的集团级企业决策、业务分析工作平台；分析工作平台；l 通过大数据系统支持建立企业、地区公司到集团的综合完整通过大数据系统支持建立企业、地区公司到集团的综合完整 KPIKPI（企业关键业绩指标）（企业关键业绩指标）分析体系，不断改进企业分析体系，不断改进企业KPIKPI，促进业务能力增长；，促进业务能力增长；l 建立各领域业务模型和数学模型，通过挖掘分析，从大数据资源中发现更多的财富、建立各领域业务模型和数学模

19、型，通过挖掘分析，从大数据资源中发现更多的财富、智慧和价值，提升创新力、增强企业核心竞争力。智慧和价值，提升创新力、增强企业核心竞争力。石油大数据具体实施石油大数据具体实施 就石油工业而言，大数据一般是伴随勘探、开发、生产过程产生的就石油工业而言，大数据一般是伴随勘探、开发、生产过程产生的原始数据和成果数据，地震和测井数据尤为突出。原始数据和成果数据，地震和测井数据尤为突出。 2. 大数据建设大数据建设今天的我们已经开始重视大数据建设工作，并已经形成了一定层次的信息成今天的我们已经开始重视大数据建设工作，并已经形成了一定层次的信息成果果都在应用中实现着自身的价值都在应用中实现着自身的价值开发月

20、度数据历史复算解决了历史遗留问题开发月度数据历史复算解决了历史遗留问题采油工程数据库稳步运行采油工程数据库稳步运行源头数据采集质量提升源头数据采集质量提升测井、动态监测数据库广泛应用测井、动态监测数据库广泛应用地理信息系统建立地理信息系统建立地质完井总结和作业施工总结文档库形成地质完井总结和作业施工总结文档库形成完井报告与作业井史数字化成果形成完井报告与作业井史数字化成果形成各类数据库分别为相关研究提供支持，以勘探为例各类数据库分别为相关研究提供支持，以勘探为例地层对比地层对比地震解释地震解释 二次解释二次解释 数据量大、多类型数据体分布在不同专业的数据库数据量大、多类型数据体分布在不同专业的

21、数据库中，为综合研究、生产分析提供有力支撑。中，为综合研究、生产分析提供有力支撑。 数据来源于数据来源于13个专业的源头数据和基于源头再个专业的源头数据和基于源头再处理的成果数据。处理的成果数据。 而我们现在用到的测井、动态监测、注采对应率、地理信息都是基而我们现在用到的测井、动态监测、注采对应率、地理信息都是基于源头而又相对独立产生的专业项目库，是对源头数据的补充和完善，于源头而又相对独立产生的专业项目库，是对源头数据的补充和完善，目的是更好地挖掘数据价值。目的是更好地挖掘数据价值。两两 个个 循循 环环一个循环是怎么建数据一个循环是怎么建数据 目前挖掘数据价值的模式是开发专业研究软件目前挖

22、掘数据价值的模式是开发专业研究软件和开发管理系统。和开发管理系统。一个循环是怎么用数据一个循环是怎么用数据3. 大数据系统架构设计大数据系统架构设计数据分析场景数据分析场景业务建模、数据分析、价值发现等业务建模、数据分析、价值发现等数据治理场景数据治理场景数据数据ETL、事件处理、数据存储管理、分析数据库建立等、事件处理、数据存储管理、分析数据库建立等现场现场实时系统数据实时系统数据专家系统专家系统 网站数据网站数据情报资料情报资料 网站数据网站数据多源、多类、实时大数据源多源、多类、实时大数据源分布式数据库分布式数据库多维数据体多维数据体实时分析数据库实时分析数据库面面 向向 主主 题题 分

23、分 析析 数数 据据数据管理者数据管理者数据分析者数据分析者业务决策场景业务决策场景判断、决策、发判断、决策、发布布分分 析析 成成 果果 决决 策策 数数 据据成果数据库成果数据库数数成果成果据据数数分分据据析析库库 者者成果数据库成果数据库管理决策者管理决策者应用系统应用系统管理者管理者专业系统专业系统 技术数据技术数据历史历史 档案数据档案数据信息管理信息管理 系统数据系统数据统统业业务务运运行行系系技术数据、生产运行、企业资源、物联网、实时监技术数据、生产运行、企业资源、物联网、实时监控、控、档案、档案、网站等系统网站等系统 管理决策者 判定分析成果，应用于企业管理决策； 数据分析者

24、业务建模、数据分析、数据展示和价值发现等。从数据资产中提取有价值的信息，给决策者提交数据分析成果； 数据管理者数据抽取转换与加载、事件处理、数据存储管 理、数据管理软件运行维护。 勘探开发业务的大数据典型应用勘探开发业务的大数据典型应用l油田滚动评价大数据应用油田滚动评价大数据应用建立成藏模式分析研究平台建立成藏模式分析研究平台 以地质盆地为研究对象,对其构造、储层、油藏模式的各类数据进行分析，寻找模式产生规律以指导油田滚动评价工作，提高勘探成功率。l油田剩余油研究大数据应用油田剩余油研究大数据应用建立剩余油研究工作平台建立剩余油研究工作平台 统一管理研究过程的全部各类数据,形成剩余油研究的大

25、数据访问环境，建立剩余油研究工作平台，提升确定剩余油富集区的能力和提高油田剩余油研究工作效率。l油田精细化管理大数据应用方向油田精细化管理大数据应用方向建设油田精细化管理集成环境建设油田精细化管理集成环境 对在油田精细化过程的全部数据实现统一管理（访问、统计、 方向、展示、报告），形成油田精细化管理的大数据（勘探、开发、生产和经营）环境，管理流程化、决策数字化。大数据应用典型案例大数据应用典型案例 炼化业务大数据典型应用炼化业务大数据典型应用 通过对生产过程、物资储运和公用工程的数据一体化整合，形成炼化企业绩通过对生产过程、物资储运和公用工程的数据一体化整合，形成炼化企业绩效综合分析能力。效综

26、合分析能力。 这些数据包括：这些数据包括：l生产管理（计算现场生产/材料使用/库存信息/跟踪产品遗留/进料处理/生产成本）；l计划优化与调度（原油调度/操作计划/供销优化/操作调度/调合优化/性能监控）；l操作管理（设定传递操作计划/监控工艺数据）；l调合与库存管理（制定调合计划/执行调合操作/调合过程监控）销售业务大数据典型应用销售业务大数据典型应用l通过对销售过程数据和用户数据的即时收集与分析，实现成品油市场预测、供需平衡策略制定，提高用户的满意度，提升销售企业的业绩。天然气与管道业务大数据典型应用天然气与管道业务大数据典型应用l长输管道运营效益分析，对管道运行数据（管件、场站设备基本数据

27、、管道生产实时数据、管道生产统计分析评价效能分析数据）以及能耗数据进行实时综合分析，支持管输优化。4. 大数据应用系统大数据应用系统油气生产物联网系统油气生产物联网系统l 通过传感、射频、通讯等技术，对油气水井、计量间、油气站库等生产对象进行全面的感知，实现生产数据、设备状态信息在生产指挥中心及生产控制中心集中管理和控制。l 搭建规范、统一的数据管理平台，支持油气生产过程管理，进一步提高油气田生产决策的及时性和准确性。数据采集与控制子系统数据采集与控制子系统 利用传感、射频等技术，感知油气生产信息，建立覆盖油气全过程准确、可靠的自动化采集与控制子系统。实现采集数据完善准确，过程控制精确到位，安

28、全管理及时有效，系统控制稳定可靠。数据传输子系统数据传输子系统 利用通讯技术，实现对现场数据信息传输实时高效、指令下达准确可靠、网络安全稳定；并实现与生产运行管理的一体化无缝连接。生产运行管理子系统生产运行管理子系统 利用感知的生产信息，通过对生产规律的总结，建立覆盖地下、地面生产全过程的生产管理模型及预测预警模型。实现生产过程实时诊断，控制参数实时预警，数据信息实时发布，决策管理智能科学。以底部系统为例以底部系统为例 采集与控制子系统采集与控制子系统架构设计 通过传感器、RTU等设备自动采集、存储、处理油气生产对象的生产数据，通过摄像头、危害气体监测等装置，自动采集现场生产的环境信息，将这些

29、信息传输到采油厂实时数据库，支撑生产监控等应用；同时，通过ESD、控制阀等自动化控制设备，实现生产过程自动控制。4. 大数据应用系统大数据应用系统-Frame地震软件平台地震软件平台l -Frame是是由中国石化组织研发，面向大数由中国石化组织研发，面向大数据时代油气地震勘探技术发展与应用需求的据时代油气地震勘探技术发展与应用需求的新一代地震数据处理解释软件平台；新一代地震数据处理解释软件平台；l -Frame是国际石油工业与地球物理业界第是国际石油工业与地球物理业界第一个基于一个基于HadoopHadoop大数据技术体系构建的大型大数据技术体系构建的大型地震勘探软件平台。地震勘探软件平台。-

30、Frame-Frame地震软件平台功能地震软件平台功能l 高效易用的海量数据管理高效易用的海量数据管理l 可视化批处理作业流程管理可视化批处理作业流程管理l 全程实时化作业监控管理全程实时化作业监控管理l 面向应用与用户的资源管理服务面向应用与用户的资源管理服务l 地震数据浏览与分析地震数据浏览与分析l 工区底图与平面属性分析工区底图与平面属性分析l 速度分析与建模速度分析与建模l 三维可视化交互应用三维可视化交互应用l 地震资料批处理业务功能地震资料批处理业务功能-Frame地震软件技术实现地震软件技术实现大数据时代的新一代地震勘探软件平台大数据时代的新一代地震勘探软件平台l 面向海量地震数

31、据高效管理：面向海量地震数据高效管理：PBPB级；级；l 面向超大规模并行计算：超万核级；面向超大规模并行计算：超万核级；l 面向地震处理解释一体化；面向地震处理解释一体化；l 面向开放共享与服务；面向开放共享与服务；关键技术关键技术l 基于先进的大数据技术架构基于先进的大数据技术架构 HadoopHadoop；l 海量数据高效管理能力和海量数据高效管理能力和I/OI/O吞吐能力；吞吐能力；l 超大规模并行计算支撑能力；超大规模并行计算支撑能力；l 云计算应用服务；云计算应用服务；l 层次化平台架构具备完整的系统管理、数据管理、图形交互、作业流。层次化平台架构具备完整的系统管理、数据管理、图形

32、交互、作业流。 专业技术图件交互展示专业技术图件交互展示 基于基于GIS综合报表交互展示综合报表交互展示 综合数据分析交互展示综合数据分析交互展示 实时监控追溯数据展示实时监控追溯数据展示5. 大数据分析成果可视化应用大数据分析成果可视化应用 可视化是数据描述的图形表示，形象揭示海量数据的复杂关系。可视化应用展示可视化是数据描述的图形表示，形象揭示海量数据的复杂关系。可视化应用展示窗口信息量大、交互、综合、符合业务逻辑。窗口信息量大、交互、综合、符合业务逻辑。l 石油勘探石油勘探 可视化技术可以综合利用地可视化技术可以综合利用地理信息技术所特有的空间分析功理信息技术所特有的空间分析功能和强有力

33、的可视化表达能力。能和强有力的可视化表达能力。 将地下的地质构造、岩性、将地下的地质构造、岩性、物性、电性、油气的生储盖等特物性、电性、油气的生储盖等特征以及地面勘探施工、钻采工程征以及地面勘探施工、钻采工程等信息与地理信息相连接等信息与地理信息相连接, ,及时、及时、准确、形象、直观地了解有关形准确、形象、直观地了解有关形象并进行综合分析对比象并进行综合分析对比, ,从而准确、从而准确、合理、迅速地进行勘探工作部署。合理、迅速地进行勘探工作部署。可视化技术在石油行业的应用实例可视化技术在石油行业的应用实例测井解释成果图测井解释成果图塔河油田河道砂体立体显示图塔河油田河道砂体立体显示图井位构布

34、置井位构布置 国内的吉和油田、塔河油田、新沟油田等就使用了三维可视化软 Voxelgeo来研究油田地质的断裂结构和储集层的分布特征。l 石油钻井 在钻井过程中借助可视化工具，综合利用钻前地质模型数据和实时测量数据，及时了解所钻地层的情况，为快速有效地做出和传达钻井决策提供有力的保障。 可视化环境，可以直观地了解井眼经过的地层,各地层的地质、力学特点,以及发生的钻井问题，如在某个层段发生了钻井事故,有哪些可供借鉴的经验和措施可视化钻井平台设计图可视化钻井平台设计图l 石油集输 可对深埋于地下的输油气管线的空间分布、输油能力、工作状况等方面进行管理，充分利用现有的输油管线从而更好的控制成本。 在管

35、线出现故障时，通过分析地理位置和故障类型以及管线结构等因素，维修人员能够迅速找出故障点并加以解决。为管道线路的设计和管理提供了高效、快捷的辅助手段,从而提高油气管道管理业务工作的可视化水平和工作效率。石油天然气管线布置可视化图石油天然气管线布置可视化图 大数据如何更好地应用于油气行业？l用用“大数据大数据”衡量公司发展水平衡量公司发展水平 现在油田工程师管理的井数是现在油田工程师管理的井数是2020世纪世纪9090年代中期的年代中期的7 7倍多，源源不断流入油气生产信息倍多，源源不断流入油气生产信息系统的大量实时数据，为更加科学、合理地管理油气田发挥了重要作用。系统的大量实时数据，为更加科学、

36、合理地管理油气田发挥了重要作用。l利用大数据创建综合高效的协作平台利用大数据创建综合高效的协作平台 石油大数据是动态发展的，其种类和总量都在不断增加，能否快捷地获取和挖掘用于石油大数据是动态发展的，其种类和总量都在不断增加，能否快捷地获取和挖掘用于油田开发决策的海量数据，是公司实现科学决策、高效运营的关键。油田开发决策的海量数据，是公司实现科学决策、高效运营的关键。 据埃森哲与微软公司对据埃森哲与微软公司对200200位业界专家的调查显示，国际大石油公司位业界专家的调查显示，国际大石油公司75%75%的投入与信息的投入与信息技术领域有关，目的就是要构建一个更加综合、高效的运作平台，最终形成一个

37、全球性的技术领域有关，目的就是要构建一个更加综合、高效的运作平台，最终形成一个全球性的协作环境。协作环境。6. 大数据应用设想大数据应用设想l 借助大数据提升技术和管理创新水平借助大数据提升技术和管理创新水平 实现石油领域与实现石油领域与ITIT的结合，将云计算等技术用于战略决策、科技研发、生产经营的结合，将云计算等技术用于战略决策、科技研发、生产经营和安全环保等各个领域中，可以提升石油公司技术和管理创新水平及价值创造能力。和安全环保等各个领域中，可以提升石油公司技术和管理创新水平及价值创造能力。l 促进中石油信息化建设促进中石油信息化建设 对大数据的研究和实施有助于企业数据从信息资源、经济资

38、产提升为战略资源；对大数据的研究和实施有助于企业数据从信息资源、经济资产提升为战略资源； 提升中国石油信息的集成管理、综合分析和决策应用水平；提升中国石油信息的集成管理、综合分析和决策应用水平； 有助于促进信息化为业务创新服务、为增强企业核心竞争力服务；有助于促进信息化为业务创新服务、为增强企业核心竞争力服务； 有助于今后几年的信息化建设与应用战略方向的确立。有助于今后几年的信息化建设与应用战略方向的确立。实施信息技术总体规划，配置可扩展、适应大数据的存储系统搭建业务全覆盖的物联网系统平台建设应用网络舆情监测平台有针对性开展大数据专项应用研究逐步建成大数据决策支持中心不断完善大数据应用的保障体

39、系1 大数据如何更好地应用于油气行业？大数据如何更好地应用于油气行业？第第3章章 现代信息技术的应用现代信息技术的应用知识概要知识概要 人工智能人工智能 AR & VRAR & VR 云计算云计算 物联网技术物联网技术1.1.人工智能人工智能 【什么是人工智能？什么是人工智能？】 （1 1）人工智能是人工的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，实现机人工智能是人工的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，实现机器智能。器智能。 说明了说明了 AI AI 研究的目标研究的目标 用机器（计算机）来模拟人脑的思维活动，并解决需用机器（计算机）来模拟人脑的思维活动，并解决需要人类的智力才能处理的复杂问题

40、。要人类的智力才能处理的复杂问题。（2 2）人工智能是计算机科学的一个分支，其目标是使智能行为自动。）人工智能是计算机科学的一个分支，其目标是使智能行为自动。 强调了强调了 AI AI 是计算机科学的一部分；是计算机科学的一部分； 研究建立在计算机科学的理论和原理之上；研究建立在计算机科学的理论和原理之上； 表示知识的数据结构；表示知识的数据结构； 应用知识所需的算法；应用知识所需的算法； 实现算法的语言和编程技术。实现算法的语言和编程技术。人工智能人工智能的诞生的诞生人工智能的诞生五位达特茅斯会议的主要参与人员在人工智能60周年纪念会上合影约翰麦卡锡 （John McCarthy ）首次提出

41、 “Artificial Intelligence” 阿兰图灵 “人工智能之父”“纸上下棋机”率先探讨了下棋与机器智能人工智能人工智能研究点研究点 机器数学机器数学四色定理四色定理哥德巴赫猜想哥德巴赫猜想 数学家数学家Russell名著数学原理名著数学原理智能器官和模式识别智能器官和模式识别智能感官智能感官人脸识别人脸识别语音识别语音识别自然语言处理自然语言处理 自然语言理解自然语言理解，又称自然语言处理（又称自然语言处理（NLP），其任务是研制表示语），其任务是研制表示语言能力和语言应用的模型，并建立计算框架来实现这些模型，再根据这言能力和语言应用的模型，并建立计算框架来实现这些模型，再根据

42、这些模型设计各种实用系统，探讨这些实用系统的评测技术。些模型设计各种实用系统，探讨这些实用系统的评测技术。第五代计算机第五代计算机蚁群算法和粒子群算法蚁群算法和粒子群算法 日本人宣称将以日本人宣称将以 Prolog 为机器的语言为机器的语言，其应用程序将达到知识表达级，具其应用程序将达到知识表达级，具有听觉、视觉甚至味觉功能，能够听懂人说话，自己也能说话，能认识不同的有听觉、视觉甚至味觉功能，能够听懂人说话，自己也能说话，能认识不同的物体，看懂图形和文字。人们不再需要为它编写程序指令，只需要口述命令，物体，看懂图形和文字。人们不再需要为它编写程序指令，只需要口述命令，它自动推理并完成工作任务。

43、这种新型的机器，它自动推理并完成工作任务。这种新型的机器，即即 “第五代计算机第五代计算机”。大脑复制大脑复制 人类的大脑不啻是世界上最复杂、最高级、最有效、储存容量最人类的大脑不啻是世界上最复杂、最高级、最有效、储存容量最大的超级计算机。大的超级计算机。游戏智能游戏智能人工智能在游戏中的目标主要有五个人工智能在游戏中的目标主要有五个为玩家提供适合的挑战；使玩家处于亢奋状态；提供不可预知性结果；帮助完成游戏的故事情节；创造一个生动的世界。星际争霸中的路径选择星际争霸中的路径选择 A*寻路算法一直以来被游戏界认为是最好的寻路算法之一，因而被大量寻路算法一直以来被游戏界认为是最好的寻路算法之一，因

44、而被大量应用应用。由于由于A*算法是按照寻找最低耗费的路径来设计，算法是按照寻找最低耗费的路径来设计，A*会找到最短，最直会找到最短，最直接的路径接的路径。人工智能举例人工智能举例索菲亚是历史上首个获得公民身份索菲亚是历史上首个获得公民身份的一台机器人，由香港汉森机器人公司的一台机器人，由香港汉森机器人公司开发。索菲亚看起来就像人类女性，拥开发。索菲亚看起来就像人类女性，拥有橡胶皮肤，能够使用很多自然的面部有橡胶皮肤，能够使用很多自然的面部表情。表情。索菲亚索菲亚“大脑大脑”中的计算机算法能中的计算机算法能够识别面部，并与人进行眼神接触。索够识别面部，并与人进行眼神接触。索菲亚的菲亚的“大脑大

45、脑”是编程实现的，但她也是编程实现的，但她也能够自发创建一些基于算法的反应。她能够自发创建一些基于算法的反应。她使用的使用的 AI 技术会分析她正在进行的对技术会分析她正在进行的对话，推断信息。话，推断信息。机器人机器人 索菲亚索菲亚阿尔法围棋（阿尔法围棋（AlphaGoAlphaGo）是第一个）是第一个击败人类职业围棋选手、第一个战胜围击败人类职业围棋选手、第一个战胜围棋世界冠军的人工智能程序。由谷歌旗棋世界冠军的人工智能程序。由谷歌旗下下 DeepMind DeepMind 公司戴密斯公司戴密斯哈萨比斯领哈萨比斯领衔的团队开发，其主要工作原理是衔的团队开发，其主要工作原理是“深深度学习度学

46、习”。AlphaGo Zero AlphaGo Zero 是谷歌下属公司是谷歌下属公司 DeepMind DeepMind 的新版程序。从空白状态学的新版程序。从空白状态学起，在无任何人类输入的条件下，起，在无任何人类输入的条件下，AlphaGo Zero AlphaGo Zero 能够迅速自学围棋，并能够迅速自学围棋，并以以100:0100:0的战绩击败的战绩击败“前辈前辈”。阿尔法围棋阿尔法围棋 AlphaGo AlphaGo想知道想知道 AlphaGo AlphaGo 成功的秘诀吗？成功的秘诀吗？策略网络：给定当前局面，预测并采样下一策略网络：给定当前局面，预测并采样下一步的走棋；步的走

47、棋；快速走子：目标和策略网络一样，但在适当快速走子：目标和策略网络一样，但在适当牺牲走棋质量的条件下，速度要比策略网络快牺牲走棋质量的条件下，速度要比策略网络快10001000倍；倍；价值网络：给定当前局面，估计是白胜概率价值网络：给定当前局面，估计是白胜概率大还是黑胜概率大；大还是黑胜概率大；蒙特卡洛树搜索：把以上这三个部分连起来蒙特卡洛树搜索：把以上这三个部分连起来，形成一个完整的系统。，形成一个完整的系统。AlphaGo AlphaGo 简单介绍简单介绍第一大脑：落子选择器第一大脑：落子选择器 AlphaGoAlphaGo 的第一个神经网络大脑是的第一个神经网络大脑是“监督学习的策略监督

48、学习的策略网络（网络（Policy NetworkPolicy Network）”，观察棋盘布局企图找到最佳，观察棋盘布局企图找到最佳的下一步。预测每一个合法下一步的最佳概率，找到最高的下一步。预测每一个合法下一步的最佳概率，找到最高概率。概率。第二大脑：棋局评估器第二大脑：棋局评估器 AlphaGo AlphaGo 的第二个大脑回答另一个问题，它不是的第二个大脑回答另一个问题，它不是去猜测具体下一步，而是在给定棋子位置情况下，去猜测具体下一步，而是在给定棋子位置情况下，预测每一个棋手赢棋的概率。这预测每一个棋手赢棋的概率。这“局面评估器局面评估器”就就是是“价值网络价值网络”，通过整体局面判

49、断来辅助落子选，通过整体局面判断来辅助落子选择器。这个判断仅仅是大概的，但对于阅读速度提择器。这个判断仅仅是大概的，但对于阅读速度提高很有帮助。高很有帮助。AlphaGo AlphaGo 有有2 2个大脑个大脑2. AR & VRAR 增强现实技术（增强现实技术（Augmented RealityAugmented Reality，简称，简称 ARAR） AR 是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D 模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。 AR AR 技术是如何应用到人们的现实生活中呢？技术是如何应用到人们的现实生活中呢？AR手机上的增

50、强现实技术手机上的增强现实技术 手机上的增强现实技术就是根据摄像头对指定的图片（Mark）进行识别或根据当前位置（GPS）、视野朝向（指南针）及手机朝向（方向传感器/陀螺仪），在实景中（摄像头）投射出相关信息并在显示设备（屏幕）里展示。AR技术在手机上的应用基于基于AR技术的购物应用技术的购物应用购买之前看效果购买之前看效果买定离手不后悔买定离手不后悔 很多情况下，网上商城的东西很炫，但到现实生活中却让你捶胸顿足；亦或是看到包装精美的DVD，但是买回去后却发现内容并不感兴趣从而后悔不迭有了AR技术，让你提前看到装饰物摆在家中的效果，或是观看一段DVD的内容剪辑，轻松购买最适合的商品。基于基于A