Роль информатики в нефтегазогеологии (стр. 2 из 3)

Таким образом два главных свойства информации: объективность и субъективность. Объективность информации состоит в том, что она всегда получается из данных о свойствах некоторых объектов. А субъективность состоит в том, один человек(субъект) может извлечь из некоторых данных информацию, а другой – нет. Привести примеры.

Знания – систематически подтверждаемая опытным или логическим путем информация об объекте.

Таким образом, схему общую схему информационных процессов можно представить в виде:

Традиционно различают 5 видов «информационных» процессов, хотя точнее их назвать процессами с данными: получение, переработка, передача, хранение и использование.

Получение данных состоит в измерении количественных или сопоставлении образцам качественных свойств некоторых объектов. Основная характеристика этого процесса – погрешность измерения. Ее подразделяют на: абсолютную, относительную, приведенную, приборную, методическую, случайную и др. погрешности. С ней связаны такие характеристики, как точность измерения и класс точности приборов. Привести примеры

Переработка (обработка) данных состоит в преобразовании первичных измерений в вид, пригодный для передачи, хранения и использования данных. В этом процессе первичную роль играют АЦП (аналогово-цифровые преобразователи), после которых данные переводятся в двоичный код, попадают в компьютер и дальнейшее преобразование уже производится на них с помощью различных алгоритмов. Главная характеристика этого процесса – разрядность цифрового представления данных. Эта характеристика несет с собой дополнительную неустранимую погрешность данных. Насколько значимое искажение в информацию внесет эта погрешность? Рассмотрим это более подробно в разделе «Системы счисления». Привести примеры

Передача (прием) данных интуитивно понятный всем процесс, который в последнее время широко применяется в локальных, корпоративных и глобальных компьютерных сетях. Главные характеристики, которые мы должны знать – это пропускная способность и помехоустойцивость различных средств связи (коммутируемая ТЛС, выделенная ТЛС, ЦЛС, ВОЛС, СЛС, аналоговый модем, ADSL-модем, цифровой модем, радиомодем, WAP, GPRS, Ethernet и др.). Привести примеры

Хранение данных тоже интуитивно понятный всем процесс. С ним неразрывно связано понятие носителя данных, которые подразделяются по физическим принципам записи на: электрические, магнитные, оптические (применяются сейчас). Научные исследования ведутся над созданием химических носителей (подобно ДНК) и физических носителей, основанных на квантовых эффектах ядерной физики. Основные характеристики, с которыми сталкивается каждый инженер, - это ёмкость носителя, или связанная с ней плотность записи, и скорость записи/чтения данных.

Использование данных заключается в извлечении информации из данных, с помощью визуализации, систематизации, структурирования, статистической и математической обработки. Здесь находят применение компьютерная графика, технологии баз данных, экспертные системы, пакеты типа DATA MINING. Именно этот процесс должен представлять наибольший интерес для прикладных специалистов, поскольку непосредственно связан с их профессиональной деятельностью. Главной характеристикой на этом этапе является вычислительная мощность используемых компьютеров, так как решение подобных задач требует больших вычислительных затрат. Вычислительная мощность компьютеров складывается из нескольких характеристик: это производительность процессора, разрядность и их количество в системе , объем оперативной памяти и кэш-памяти, тактовая частота системной шины, объем доступного дискового пространства и скорость обмена данными с ним, а также ряд других.

Получение информации - это получение данных + извлечение из них фактов и сведений о свойствах, структуре или взаимодействии объектов и явлений окружающего нас мира. Предметное содержание информации позволяет уяснить ее основные свойства - достоверность, полноту, ценность, актуальность, ясность и понятность, полезность

Информация достоверна, если она не искажает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений.
Информация полна, если ее достаточно для понимания и принятия решений. Неполнота информации сдерживает принятие решений или может повлечь ошибки.
Ценность информации зависит от того, какие задачи мы можем решить с ее помощью.
При работе в постоянно изменяющихся условиях важно иметь актуальную, т. е. соответствующую действительности, информацию.
Информация становится понятной, если она выражена языком, доступным людям, для которых она предназначена.
Информация становится полезной, если принимающий ее человек считает, что может ее где-то использовать, в противном случае придумали специальный термин - информационный шум или спам.

Погрешности

Подразделяются на: абсолютные и относительные, приборные и методические, случайные и неустранимые.

Абсолютная погрешность – это отклонение от истинного значения в некоторых единицах измерения.

Относительная погрешность – это разность между истинным и наблюдаемым значениями, разделенная на истинное значение и умноженная на 100%. Относительная погрешность может применяться как со знаком, так и по модулю.

Приборная погрешность – это максимальная погрешность, которую гарантирует измерительный прибор. Она еще называется приведенной погрешностью, так как показывает абсолютную погрешность, отнесенную (приведенную) к максимальному значению шкалы измерения прибора.

Методические погрешности - это те погрешности, которые могут возникнуть после измерений в результате применения методов обработки данных

Источники погрешностей

Погрешность измерений. Все измерительные приборы имеют определенный класс точности. Например, если термометр с классом точности 1 показывает температуру 100 градусов, это означает, что истинное значение температуры может находиться в диапазоне от 99 до 101 градуса (погрешность измерения 1%)
Погрешность округлений. Измеренные аналоговыми приборами величины для дальнейшей обработки преобразуются в цифровой код. Значение наименьшего разряда аналогово-цифрового преобразователя называют погрешностью округления, так как числа, меньше его значения становятся недоступными для использования. Погрешность округления может возникать и при дальнейшей уже цифровой обработке данных, если используются разные типы данных. Например, если первоначально число имело тип DOUBLE, то у него было доступно 15 цифр в мантиссе, а затем его преобразовали в тип SINGLE, то у него стало доступно только 7 цифр в мантиссе, остальные попали в погрешность округления.
Методическая погрешность. Практически ВСЕ численные методы расчета дают результат только с некоторой погрешностью. Обычно методы устроены так, что эта погрешность или заранее известна (из теоретического описания метода), или ее можно заранее задать и гарантированно достигнуть по ходу вычислений. Последние численные методы называют итерационными, где итерация – это повторяемая многократно последовательность вычислений, в результате которой решение приближается к истинному значению. Для этих методов главными характеристиками являются: условия сходимости и скорость сходимости. Если не выполняются условия сходимости, то истинное решение не будет достигнуто. Пример методическое погрешности -погрешность усечения. Многие математические объекты, такие как интегралы, производные, алгебраические и трансцендентные функции, определяются в действительности как пределы бесконечных последовательностей операций. В случае дифференцирования простых функций, имеющиеся правила дают значения этих пределов точно, в виде формул. Но так бывает далеко не всегда: вместо бесконечной последовательности вычислений приходится ограничиваться конечным числом шагов. Получающаяся ошибка приближенного результата называется ошибкой усечения
Случайные погрешности. Возникают за счет внешних помех при передаче или хранении данных (например, радиопомехи в радиоканалах, при скачках напряжения питания, механических повреждениях, в сильных электромагнитных полях) и за счет грубых ошибок человека, оперирующего с данными. Основные методы защиты данных от случайных погрешностей – дублирование данных, избыточное кодирование, математическое восстановление (интерполяция, аппроксимация).
Погрешности допущений. При постановке задачи исследования некоторого объекта часто, из-за его сложности, приходится заранее ограничивать его свойства, то есть создавать и исследовать упрощенную модель. Например, при исследовании биологической защиты ядерного реактора его можно считать не трехмерным, а одномерным объектом. Такое допущение, конечно, заранее вносит некоторую погрешность, но оно оправдывается целями исследований и существенно упрощает математическое описание, то есть сокращает затраты на исследования (материальные и временные)

Перспективные исследования в информатике и применение их в нефтегазовом деле

Нанотехнологии

http://www.nanonewsnet.ru/

Современная технология изготовления кремниевых микросхем почти исчерпала свои возможности по плотности размещения элементов (0.13 мкм). Дальнейший рост возможен только со специальными системами отвода тепла на жидких теплоносителях.

Нанотехнологии имеют множество направлений исследований - от создания ультра дисперсного порошка для копировальных аппаратов до высокоемких энергонезависимых микросхем оперативной памяти на нанотрубках, которые дадут очередной скачок в поколениях персональных компьютеров. Нанотехнологии находят применение не только в информатике, например – сверхпрочные волокна на углеродных нанотрубках.