現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用

1、當代信息技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第1頁CONTENR 計算機技術(shù)前沿概述 大數(shù)據(jù)在油氣行業(yè)中應(yīng)用當代信息技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第2頁第1章 計算機技術(shù)前沿概述現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第3頁導引 在1895年出版Darwin（達爾文）名著物種起源（The Origin of Species）第一版扉頁上寫道：“作為生物進化論完整理論體系，物種起源主要討論兩個問題：一個是形形色色生命是否由進化而來，二是進化主要機理是什么”。達爾文對第一個問題回答是必定，對第二個問題回答是“自然選擇”。Charles Darwin現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第4頁六大科學理論突破量子力學相對論宇宙大爆炸模型DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)

2、板塊結(jié)構(gòu)理論計算機科學 計算機科學是當代科學體系主要基石之一現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第5頁1. 什么是計算機科學？計算機科學與技術(shù)學科，簡稱計算機科學；ACM/IEEE-CS 教授們認為，當前已經(jīng)無法繼續(xù)用計算機學科來稱謂它，而改稱其為計算學科（Computing Discipline）；現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第6頁什么是計算機科學？維基百科（Wikipedia）：與計算相關(guān)各種學科集合，包含理論和實際兩方面。包括信息和計算理論基礎(chǔ)、語言理論、算法分析和開發(fā)、計算系統(tǒng)實現(xiàn)、計算機圖形學、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)通信等；美國網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)研究與發(fā)展國家辦公室：計算系統(tǒng)和計算語義研究、美國計算機學會（ACM）：計算機和

3、算法過程研究，包含它們原理、它們硬件和軟件設(shè)計、它們應(yīng)用以及它們對社會影響?，F(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第7頁2. 計算機科學怎樣成為一個科學？科學Science藝術(shù)Art原理（Principles）實踐（Practice）基本原理重復性（Fundamental recurrences）熟練利用（Skilled performance）解釋說明（Explanation）行動（Action）發(fā)覺（Discovery）創(chuàng)造（Invention）分析（Analysis）合成（Synthesis）剖析（Dissection）結(jié)構(gòu)（Construction）現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第8頁3. 計算機學科發(fā)展分支計算機科

4、學（Computer Science）；計算機工程（Computer Engineering）；軟件工程（Software Engineering）；信息技術(shù)（Information Technology）；信息系統(tǒng)（Information System）；現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第9頁計算機科學（Computer Science）計算機科學研究范圍很廣，從理論和算法基礎(chǔ)到機器人開發(fā)、計算機視覺、智能系統(tǒng)、生物信息等。主要包含：尋找求解計算問題有效方法；構(gòu)建使用計算機新方法；軟件設(shè)計與實現(xiàn)。現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第10頁計算機工程（Computer Engineering）設(shè)計和構(gòu)建計算機系統(tǒng)和基于計算

5、機系統(tǒng)，包含研究硬件、軟件、通信以及它們之間交互。學科內(nèi)容集中在傳統(tǒng)電子工程、數(shù)學等相關(guān)領(lǐng)域理論、原理和實踐；強調(diào)是硬件而不是軟件，而且含有很強工程特征。現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第11頁軟件工程（Software Engineering）軟件工程主要目標是開發(fā)系統(tǒng)模型和按時并在有限預(yù)算下生產(chǎn)高質(zhì)量軟件可靠技術(shù)。軟件工程尋找計算機科學中科學與工程原理結(jié)合，探討以工程規(guī)范有效地開發(fā)和管理軟件系統(tǒng)。 現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第12頁信息技術(shù)（Information Technology）信息技術(shù)主要用于管理和處理信息所采取各種技術(shù)總稱。它主要是應(yīng)用計算機科學和通信技術(shù)來設(shè)計、開發(fā)、安裝和實施信息系統(tǒng)及應(yīng)用軟件；

6、與信息系統(tǒng)學科重點在于“信息”相對，信息技術(shù)學科重點在于“技術(shù)”。現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第13頁信息系統(tǒng)（Information System）信息系統(tǒng)學科能夠了解為是基于技術(shù)商務(wù)開發(fā)該學科強調(diào)信息技術(shù)中“信息”，而將“技術(shù)”看成是產(chǎn)生、處理和分發(fā)所需工具；他們面正確信息系統(tǒng)普通都是龐大和復雜，既要懂技術(shù)，又要明白組織原因，知道怎樣有效地利用這類系統(tǒng)?，F(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第14頁4. 包括范圍包括領(lǐng)域包含（但不限于）系統(tǒng)軟件和軟件工程，數(shù)據(jù)庫技術(shù)及大規(guī)模數(shù)據(jù)處理，體系結(jié)構(gòu)和高性能計算，編程理論，方法論和語言，形式語言與自動機，算法及復雜性人工智能和模式識別，計算機視覺及感知，機器學習和自動推理知識發(fā)

7、覺及數(shù)據(jù)挖掘，計算語言學及機器翻譯，漢字信息處理，計算機圖形和虛擬現(xiàn)實 現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第15頁包括范圍包括領(lǐng)域包含（但不限于）因特網(wǎng)，無線網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)絡(luò)，語義網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)挖掘及社會計算，物聯(lián)網(wǎng)及云計算可信軟件，綠色軟件，信息安全和密碼，多媒體和智能人機接口，金融信息處理，量子信息處理和生物信息學 現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第16頁應(yīng)用領(lǐng)域舉例 計算機應(yīng)用領(lǐng)域已滲透到社會各行各業(yè)，正在改變著傳統(tǒng)工作、學習和生活方式，推進著社會發(fā)展?？茖W計算：如高能物理、工程設(shè)計、地震預(yù)測、氣象預(yù)報、航天技術(shù)等；過程檢測與控制：如智能化儀器儀表； 信息管理：近年來，國內(nèi)許多機構(gòu)紛紛建設(shè)自己管理信息系統(tǒng)（ MI

8、S）；生產(chǎn)企業(yè)也開始采取制造資源規(guī)劃軟件（ MRP），商業(yè)流通領(lǐng)域則逐步使用電子信息交換系統(tǒng)（ EDI），即所謂無紙貿(mào)易?，F(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第17頁應(yīng)用領(lǐng)域舉例計算機輔助系統(tǒng) 計算機輔助設(shè)計、制造、測試；辦公自動化、經(jīng)濟管理、情報檢索等信息系統(tǒng)； 工業(yè)生產(chǎn)過程綜合自動化，工藝過程最優(yōu)控制，武器控制，通信控制，交通信號控制等；人工智能：計算機推理、智能學習系統(tǒng)、教授系統(tǒng)、機器人等；能源領(lǐng)域：將電力、石油、燃氣等能源領(lǐng)域數(shù)據(jù)及人口、地理、氣象等其它領(lǐng)域數(shù)據(jù)進行綜合采集、處理、分析與應(yīng)用?，F(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第18頁5. 新世紀計算機科學技術(shù)發(fā)展新取向愈加重視技術(shù)多樣性、開放性和個性化；愈加重視計算機

9、技術(shù)惠及大眾；愈加重視生態(tài)和環(huán)境影響；愈加重視醫(yī)學及與人類健康相關(guān)科學技術(shù)；將愈加重視計算機科學交叉研究；愈加重視與人文藝術(shù)結(jié)合；愈加重視計算機科學與信息技術(shù)倫理道德方面研究和對社會作用法制化管理與監(jiān)督。現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第19頁計算機科學發(fā)展趨勢“高”：性能越來越高，速度越來越快提升器件速度并行處理“廣”：計算機無處不在網(wǎng)絡(luò)化與向各個領(lǐng)域滲透普適計算（Pervasive Computing）“深”：信息智能化發(fā)展現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第20頁第2章 大數(shù)據(jù)在油氣行業(yè)中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第21頁 中國石油大數(shù)據(jù)定義基于中國石油產(chǎn)業(yè)鏈上各個步驟所產(chǎn)生各類海量復雜數(shù)據(jù)；以業(yè)務(wù)創(chuàng)新為理念，以價值發(fā)覺

10、為目標，以模型研究為伎倆；利用智能方法和先進技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)豐富采集和新價值挖掘；服務(wù)于以業(yè)務(wù)戰(zhàn)略和現(xiàn)場運行決議為代表各業(yè)務(wù)步驟數(shù)據(jù)資產(chǎn)。1. 石油大數(shù)據(jù)現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第22頁在油氣工業(yè)領(lǐng)域，“數(shù)據(jù)就是新石油”，經(jīng)過數(shù)據(jù)挖掘和應(yīng)用，能夠提升決議準確性和全方面性，實現(xiàn)新油氣增產(chǎn)；當前出現(xiàn)能源短缺關(guān)鍵不是因為缺乏油氣，而是缺乏取得資源快捷方式。 經(jīng)過數(shù)據(jù)挖掘和應(yīng)用，包含使用分布式傳感器、高速通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等，實現(xiàn)監(jiān)控、調(diào)整遠程作業(yè)。使用實時數(shù)據(jù)進行分析決議和事故預(yù)測等，大幅度提升決議準確性和全方面性，不停實現(xiàn)新油氣增產(chǎn)，其中數(shù)字油田最少可提升8%產(chǎn)量和6%采收率。石油進行大數(shù)據(jù)研究意義現(xiàn)代

11、信息技術(shù)與應(yīng)用第23頁中國石油業(yè)務(wù)總體特征是產(chǎn)業(yè)鏈長，包含勘探、生產(chǎn)、儲運、煉油、銷售等，業(yè)務(wù)類型多并關(guān)聯(lián)度緊密，企業(yè)規(guī)模大且地域分布廣。當前業(yè)務(wù)運行產(chǎn)生數(shù)據(jù)量巨大，數(shù)據(jù)類型更為復雜，已向 PB 級規(guī)模發(fā)展，而伴隨物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實施，未來將逐步實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集實時化，使得支持集團業(yè)務(wù)運行、企業(yè)經(jīng)營管理、科學研究信息資源越來越豐富。石油大數(shù)據(jù)應(yīng)用方向 中國石油大數(shù)據(jù)應(yīng)用集中在業(yè)務(wù)分析和企業(yè)決議，重點關(guān)注數(shù)據(jù)跨界集成、企業(yè)決議工作平臺建立、綜合完整KPI分析體系建立、業(yè)務(wù)分析與價值發(fā)覺等方面應(yīng)用。現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第24頁針對集團業(yè)務(wù)領(lǐng)域多、企業(yè)類型不一致等情況，能夠經(jīng)過大數(shù)據(jù)方法對各系統(tǒng)數(shù)據(jù)實現(xiàn)跨界集成

12、，實現(xiàn)勘探開發(fā)、油田生產(chǎn)、煉油化工、傳輸管道、銷售服務(wù)上、下游產(chǎn)業(yè)鏈信息整合，提升數(shù)字化決議可信性、準確性和即時性；用大數(shù)據(jù)思緒構(gòu)建一個愈加綜合、海內(nèi)外統(tǒng)一、高效運作集團級企業(yè)決議、業(yè)務(wù)分析工作平臺；經(jīng)過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)支持建立企業(yè)、地域企業(yè)到集團綜合完整 KPI（企業(yè)關(guān)鍵業(yè)績指標）分析體系，不停改進企業(yè)KPI，促進業(yè)務(wù)能力增加；建立各領(lǐng)域業(yè)務(wù)模型和數(shù)學模型，經(jīng)過挖掘分析，從大數(shù)據(jù)資源中發(fā)覺更多財富、智慧和價值，提升創(chuàng)新力、增強企業(yè)關(guān)鍵競爭力。石油大數(shù)據(jù)詳細實施現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第25頁 就石油工業(yè)而言，大數(shù)據(jù)普通是伴隨勘探、開發(fā)、生產(chǎn)過程產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)，地震和測井數(shù)據(jù)尤為突出。 2. 大數(shù)

13、據(jù)建設(shè)現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第26頁今天我們已經(jīng)開始重視大數(shù)據(jù)建設(shè)工作，并已經(jīng)形成了一定層次信息結(jié)果都在應(yīng)用中實現(xiàn)著本身價值我們數(shù)據(jù)在快速增加開發(fā)月度數(shù)據(jù)歷史復算處理了歷史遺留問題采油工程數(shù)據(jù)庫穩(wěn)步運行源頭數(shù)據(jù)采集質(zhì)量提升測井、動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫廣泛應(yīng)用地理信息系統(tǒng)建立地質(zhì)完井總結(jié)和作業(yè)施工總結(jié)文檔庫形成完井匯報與作業(yè)井史數(shù)字化結(jié)果形成現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第27頁各類數(shù)據(jù)庫分別為相關(guān)研究提供支持，以勘探為例地層對比地震解釋 二次解釋 數(shù)據(jù)量大、多類型數(shù)據(jù)體分布在不一樣專業(yè)數(shù)據(jù)庫中，為綜合研究、生產(chǎn)分析提供有力支撐。現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第28頁 數(shù)據(jù)起源于13個專業(yè)源頭數(shù)據(jù)和基于源頭再處理結(jié)果數(shù)據(jù)。 而我們

14、現(xiàn)在用到測井、動態(tài)監(jiān)測、注采對應(yīng)率、地理信息都是基于源頭而又相對獨立產(chǎn)生專業(yè)項目庫，是對源頭數(shù)據(jù)補充和完善，目標是更加好地挖掘數(shù)據(jù)價值。兩 個 循 環(huán)一個循環(huán)是怎么建數(shù)據(jù) 當前挖掘數(shù)據(jù)價值模式是開發(fā)專業(yè)研究軟件和開發(fā)管理系統(tǒng)。一個循環(huán)是怎么用數(shù)據(jù)現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第29頁3. 大數(shù)據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)分析場景業(yè)務(wù)建模、數(shù)據(jù)分析、價值發(fā)覺等數(shù)據(jù)治理場景數(shù)據(jù)ETL、事件處理、數(shù)據(jù)存放管理、分析數(shù)據(jù)庫建立等現(xiàn)場實時系統(tǒng)數(shù)據(jù)教授系統(tǒng) 網(wǎng)站數(shù)據(jù)情報資料 網(wǎng)站數(shù)據(jù)多源、多類、實時大數(shù)據(jù)源分布式數(shù)據(jù)庫多維數(shù)據(jù)體實時分析數(shù)據(jù)庫面 向 主 題 分 析 數(shù) 據(jù)數(shù)據(jù)管理者數(shù)據(jù)分析者業(yè)務(wù)決議場景判斷、決議、公布分 析

15、成 果 決 策 數(shù) 據(jù)結(jié)果數(shù)據(jù)庫數(shù)結(jié)果據(jù)數(shù)分據(jù)析庫 者結(jié)果數(shù)據(jù)庫管理決議者應(yīng)用系統(tǒng)管理者專業(yè)系統(tǒng) 技術(shù)數(shù)據(jù)歷史 檔案數(shù)據(jù)信息管理 系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)業(yè)務(wù)運行系技術(shù)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)運行、企業(yè)資源、物聯(lián)網(wǎng)、實時監(jiān)控、檔案、網(wǎng)站等系統(tǒng)管理決議者 判定分析結(jié)果，應(yīng)用于企業(yè)管理決議；數(shù)據(jù)分析者 業(yè)務(wù)建模、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)展示和價值發(fā)覺等。從數(shù)據(jù)資產(chǎn)中提取有價值信息，給決議者提交數(shù)據(jù)分析結(jié)果；數(shù)據(jù)管理者數(shù)據(jù)抽取轉(zhuǎn)換與加載、事件處理、數(shù)據(jù)存放管 理、數(shù)據(jù)管理軟件運行維護?，F(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第30頁 勘探開發(fā)業(yè)務(wù)大數(shù)據(jù)經(jīng)典應(yīng)用油田滾動評價大數(shù)據(jù)應(yīng)用建立成藏模式分析研究平臺 以地質(zhì)盆地為研究對象,對其結(jié)構(gòu)、儲層、油藏模式各類數(shù)

16、據(jù)進行分析，尋找模式產(chǎn)生規(guī)律以指導油田滾動評價工作，提升勘探成功率。油田剩下油研究大數(shù)據(jù)應(yīng)用建立剩下油研究工作平臺 統(tǒng)一管理研究過程全部各類數(shù)據(jù),形成剩下油研究大數(shù)據(jù)訪問環(huán)境，建立剩下油研究工作平臺，提升確定剩下油富集區(qū)能力和提升油田剩下油研究工作效率。油田精細化管理大數(shù)據(jù)應(yīng)用方向建設(shè)油田精細化管理集成環(huán)境 對在油田精細化過程全部數(shù)據(jù)實現(xiàn)統(tǒng)一管理（訪問、統(tǒng)計、 方向、展示、匯報），形成油田精細化管理大數(shù)據(jù)（勘探、開發(fā)、生產(chǎn)和經(jīng)營）環(huán)境，管理流程化、決議數(shù)字化。大數(shù)據(jù)應(yīng)用經(jīng)典案例現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第31頁 煉化業(yè)務(wù)大數(shù)據(jù)經(jīng)典應(yīng)用 經(jīng)過對生產(chǎn)過程、物資儲運和公用工程數(shù)據(jù)一體化整合，形成煉化企業(yè)績效

17、綜合分析能力。 這些數(shù)據(jù)包含：生產(chǎn)管理（計算現(xiàn)場生產(chǎn)/材料使用/庫存信息/跟蹤產(chǎn)品遺留/進料處理/生產(chǎn)成本）；計劃優(yōu)化與調(diào)度（原油調(diào)度/操作計劃/供銷優(yōu)化/操作調(diào)度/調(diào)合優(yōu)化/性能監(jiān)控）；操作管理（設(shè)定傳遞操作計劃/監(jiān)控工藝數(shù)據(jù)）；調(diào)合與庫存管理（制訂調(diào)累計劃/執(zhí)行調(diào)合操作/調(diào)合過程監(jiān)控）現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第32頁銷售業(yè)務(wù)大數(shù)據(jù)經(jīng)典應(yīng)用經(jīng)過對銷售過程數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)即時搜集與分析，實現(xiàn)成品油市場預(yù)測、供需平衡策略制訂，提升用戶滿意度，提升銷售企業(yè)業(yè)績。天然氣與管道業(yè)務(wù)大數(shù)據(jù)經(jīng)典應(yīng)用長輸管道運行效益分析，對管道運行數(shù)據(jù)（管件、場站設(shè)備基本數(shù)據(jù)、管道生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)、管道生產(chǎn)統(tǒng)計分析評價效能分析數(shù)據(jù)）以

18、及能耗數(shù)據(jù)進行實時綜合分析，支持管輸優(yōu)化?，F(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第33頁4. 大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)過傳感、射頻、通訊等技術(shù)，對油氣水井、計量間、油氣站庫等生產(chǎn)對象進行全方面感知，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)信息在生產(chǎn)指揮中心及生產(chǎn)控制中心集中管理和控制。搭建規(guī)范、統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理平臺，支持油氣生產(chǎn)過程管理，深入提升油氣田生產(chǎn)決議及時性和準確性。現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第34頁數(shù)據(jù)采集與控制子系統(tǒng) 利用傳感、射頻等技術(shù)，感知油氣生產(chǎn)信息，建立覆蓋油氣全過程準確、可靠自動化采集與控制子系統(tǒng)。實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)完善準確，過程控制準確到位，安全管理及時有效，系統(tǒng)控制穩(wěn)定可靠。數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng) 利用通訊技術(shù)，實現(xiàn)對現(xiàn)

19、場數(shù)據(jù)信息傳輸實時高效、指令下達準確可靠、網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定；并實現(xiàn)與生產(chǎn)運行管理一體化無縫連接。生產(chǎn)運行管理子系統(tǒng) 利用感知生產(chǎn)信息，經(jīng)過對生產(chǎn)規(guī)律總結(jié)，建立覆蓋地下、地面生產(chǎn)全過程生產(chǎn)管理模型及預(yù)測預(yù)警模型。實現(xiàn)生產(chǎn)過程實時診療，控制參數(shù)實時預(yù)警，數(shù)據(jù)信息實時公布，決議管理智能科學。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)系統(tǒng)框架現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第35頁以底部系統(tǒng)為例 采集與控制子系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計 經(jīng)過傳感器、RTU等設(shè)備自動采集、存放、處理油氣生產(chǎn)對象生產(chǎn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過攝像頭、危害氣體監(jiān)測等裝置，自動采集現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境信息，將這些信息傳輸?shù)讲捎蛷S實時數(shù)據(jù)庫，支撐生產(chǎn)監(jiān)控等應(yīng)用；同時，經(jīng)過ESD、控制閥等自動化控制設(shè)備，實現(xiàn)

20、生產(chǎn)過程自動控制。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)舉例現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第36頁4. 大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)-Frame地震軟件平臺-Frame是由中國石化組織研發(fā)，面向大數(shù)據(jù)時代油氣地震勘探技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用需求新一代地震數(shù)據(jù)處了解釋軟件平臺；-Frame是國際石油工業(yè)與地球物理業(yè)界第一個基于Hadoop大數(shù)據(jù)技術(shù)體系構(gòu)建大型地震勘探軟件平臺。-Frame現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第37頁-Frame地震軟件平臺功效高效易用海量數(shù)據(jù)管理可視化批處理作業(yè)流程管理全程實時化作業(yè)監(jiān)控管理面向應(yīng)用與用戶資源管理服務(wù)地震數(shù)據(jù)瀏覽與分析工區(qū)底圖與平面屬性分析速度分析與建模三維可視化交互應(yīng)用地震資料批處理業(yè)務(wù)功效現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用

21、第38頁-Frame地震軟件技術(shù)實現(xiàn)大數(shù)據(jù)時代新一代地震勘探軟件平臺面向海量地震數(shù)據(jù)高效管理：PB級；面向超大規(guī)模并行計算：超萬核級；面向地震處了解釋一體化；面向開放共享與服務(wù)；關(guān)鍵技術(shù)基于先進大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu) Hadoop；海量數(shù)據(jù)高效管理能力和I/O吞吐能力；超大規(guī)模并行計算支撐能力；云計算應(yīng)用服務(wù)；層次化平臺架構(gòu)具備完整系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)管理、圖形交互、作業(yè)流。現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第39頁專業(yè)技術(shù)圖件交互展示基于GIS綜合報表交互展示綜合數(shù)據(jù)分析交互展示實時監(jiān)控追溯數(shù)據(jù)展示5. 大數(shù)據(jù)分析結(jié)果可視化應(yīng)用 可視化是數(shù)據(jù)描述圖形表示，形象揭示海量數(shù)據(jù)復雜關(guān)系?？梢暬瘧?yīng)用展示窗口信息量大、交互、綜合、

22、符合業(yè)務(wù)邏輯?，F(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第40頁石油勘探 可視化技術(shù)能夠綜合利用地理信息技術(shù)所特有空間分析功效和強有力可視化表示能力。 將地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖性、物性、電性、油氣生儲蓋等特征以及地面勘探施工、鉆采工程等信息與地理信息相連接,及時、準確、形象、直觀地了解相關(guān)形象并進行綜合分析對比,從而準確、合理、快速地進行勘探工作布署?？梢暬夹g(shù)在石油行業(yè)應(yīng)用實例測井解釋結(jié)果圖現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第41頁塔河油田河道砂體立體顯示圖井位構(gòu)布置 國內(nèi)吉和油田、塔河油田、新溝油田等就使用了三維可視化軟 Voxelgeo來研究油田地質(zhì)斷裂結(jié)構(gòu)和儲集層分布特征。現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第42頁石油鉆井 在鉆井過程中借助可視化

23、工具，綜合利用鉆前地質(zhì)模型數(shù)據(jù)和實時測量數(shù)據(jù)，及時了解所鉆地層情況，為快速有效地做出和傳達鉆井決議提供有力保障。 可視化環(huán)境，能夠直觀地了解井眼經(jīng)過地層,各地層地質(zhì)、力學特點,以及發(fā)生鉆井問題，如在某個層段發(fā)生了鉆井事故,有哪些可供借鑒經(jīng)驗和辦法可視化鉆井平臺設(shè)計圖現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第43頁石油集輸 可對深埋于地下輸油氣管線空間分布、輸油能力、工作情況等方面進行管理，充分利用現(xiàn)有輸油管線從而更加好控制成本。 在管線出現(xiàn)故障時，經(jīng)過分析地理位置和故障類型以及管線結(jié)構(gòu)等原因，維修人員能夠快速找出故障點并加以處理。為管道線路設(shè)計和管理提供了高效、快捷輔助伎倆,從而提升油氣管道管理業(yè)務(wù)工作可視化水平和

24、工作效率。石油天然氣管線布置可視化圖現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第44頁 大數(shù)據(jù)怎樣愈加好地應(yīng)用于油氣行業(yè)？用“大數(shù)據(jù)”衡量企業(yè)發(fā)展水平 現(xiàn)在油田工程師管理井數(shù)是20世紀90年代中期7倍多，源源不停流入油氣生產(chǎn)信息系統(tǒng)大量實時數(shù)據(jù)，為愈加科學、合理地管理油氣田發(fā)揮了主要作用。利用大數(shù)據(jù)創(chuàng)建綜合高效協(xié)作平臺 石油大數(shù)據(jù)是動態(tài)發(fā)展，其種類和總量都在不停增加，能否快捷地獲取和挖掘用于油田開發(fā)決議海量數(shù)據(jù)，是企業(yè)實現(xiàn)科學決議、高效運行關(guān)鍵。 據(jù)埃森哲與微軟企業(yè)對200位業(yè)界教授調(diào)查顯示，國際大石油企業(yè)75%投入與信息技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)，目標就是要構(gòu)建一個愈加綜合、高效運作平臺，最終形成一個全球性協(xié)作環(huán)境。6. 大數(shù)據(jù)

25、應(yīng)用構(gòu)想現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第45頁借助大數(shù)據(jù)提升技術(shù)和管理創(chuàng)新水平 實現(xiàn)石油領(lǐng)域與IT結(jié)合，將云計算等技術(shù)用于戰(zhàn)略決議、科技研發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)營和安全環(huán)境保護等各個領(lǐng)域中，能夠提升石油企業(yè)技術(shù)和管理創(chuàng)新水平及價值創(chuàng)造能力。促進中石油信息化建設(shè) 對大數(shù)據(jù)研究和實施有利于企業(yè)數(shù)據(jù)從信息資源、經(jīng)濟資產(chǎn)提升為戰(zhàn)略資源； 提升中國石油信息集成管理、綜合分析和決議應(yīng)用水平； 有利于促進信息化為業(yè)務(wù)創(chuàng)新服務(wù)、為增強企業(yè)關(guān)鍵競爭力服務(wù)； 有利于今后幾年信息化建設(shè)與應(yīng)用戰(zhàn)略方向確實立?，F(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第46頁實施信息技術(shù)總體規(guī)劃，配置可擴展、適應(yīng)大數(shù)據(jù)存放系統(tǒng)搭建業(yè)務(wù)全覆蓋物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺建設(shè)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)輿情監(jiān)測平臺有針

26、對性開展大數(shù)據(jù)專題應(yīng)用研究逐步建成大數(shù)據(jù)決議支持中心不停完善大數(shù)據(jù)應(yīng)用保障體系1 大數(shù)據(jù)怎樣更加好地應(yīng)用于油氣行業(yè)？現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第47頁第3章 當代信息技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第48頁知識概要人工智能AR & VR云計算物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第49頁1.人工智能 【什么是人工智能？】 （1）人工智能是人工方法和技術(shù)，模仿、延伸和擴展人智能，實現(xiàn)機器智能。 說明了 AI 研究目標 用機器（計算機）來模擬人腦思維活動，并處理需要人類智力才能處理復雜問題。（2）人工智能是計算機科學一個分支，其目標是使智能行為自動。 強調(diào)了 AI 是計算機科學一部分； 研究建立在計算機科學理論和原理之上

27、； 表示知識數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 應(yīng)用知識所需算法； 實現(xiàn)算法語言和編程技術(shù)。現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第50頁人工智能誕生人工智能誕生五位達特茅斯會議主要參加人員在人工智能60周年紀念會上合影約翰麥卡錫 （John McCarthy ）首次提出 “Artificial Intelligence” 阿蘭圖靈 “人工智能之父”“紙上下棋機”率先探討了下棋與機器智能現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第51頁人工智能研究點 機器數(shù)學四色定理哥德巴赫猜測 數(shù)學家Russell名著數(shù)學原理現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第52頁智能器官和模式識別智能感官人臉識別語音識別現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第53頁自然語言處理 自然語言了解，又稱自然語言處理（NLP），

28、其任務(wù)是研制表示語言能力和語言應(yīng)用模型，并建立計算框架來實現(xiàn)這些模型，再依據(jù)這些模型設(shè)計各種實用系統(tǒng)，探討這些實用系統(tǒng)評測技術(shù)?，F(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第54頁第五代計算機蟻群算法和粒子群算法 日本人宣稱將以 Prolog 為機器語言，其應(yīng)用程序?qū)⒌竭_知識表示級，含有聽覺、視覺甚至味覺功效，能夠聽懂人說話，自己也能說話，能認識不一樣物體，看懂圖形和文字。人們不再需要為它編寫程序指令，只需要口述命令，它自動推理并完成工作任務(wù)。這種新型機器，即 “第五代計算機”?，F(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第55頁大腦復制 人類大腦不啻是世界上最復雜、最高級、最有效、儲存容量最大超級計算機。現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第56頁游戲智能人工

29、智能在游戲中目標主要有五個為玩家提供適合挑戰(zhàn)；使玩家處于亢奮狀態(tài)；提供不可預(yù)知性結(jié)果；幫助完成游戲故事情節(jié)；創(chuàng)造一個生動世界。現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第57頁星際爭霸中路徑選擇 A*尋路算法一直以來被游戲界認為是最好尋路算法之一，因而被大量應(yīng)用。因為A*算法是按照尋找最低花費路徑來設(shè)計，A*會找到最短，最直接路徑。人工智能舉例現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第58頁索菲亞是歷史上首個取得公民身份一臺機器人，由香港漢森機器人企業(yè)開發(fā)。索菲亞看起來就像人類女性，擁有橡膠皮膚，能夠使用很多自然面部表情。索菲亞“大腦”中計算機算法能夠識別面部，并與人進行眼神接觸。索菲亞“大腦”是編程實現(xiàn)，但她也能夠自發(fā)創(chuàng)建一些基于算法反

30、應(yīng)。她使用 AI 技術(shù)會分析她正在進行對話，推斷信息。機器人 索菲亞現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第59頁阿爾法圍棋（AlphaGo）是第一個擊敗人類職業(yè)圍棋選手、第一個戰(zhàn)勝圍棋世界冠軍人工智能程序。由谷歌旗下 DeepMind 企業(yè)戴密斯哈薩比斯領(lǐng)銜團體開發(fā)，其主要工作原理是“深度學習”。AlphaGo Zero 是谷歌下屬企業(yè) DeepMind 新版程序。從空白狀態(tài)學起，在無任何人類輸入條件下，AlphaGo Zero 能夠快速自學圍棋，并以100:0戰(zhàn)績擊敗“前輩”。阿爾法圍棋 AlphaGo現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第60頁想知道 AlphaGo 成功秘訣嗎？策略網(wǎng)絡(luò)：給定當前局面，預(yù)測并采樣下一步走棋；

31、快速走子：目標和策略網(wǎng)絡(luò)一樣，但在適當犧牲走棋質(zhì)量條件下，速度要比策略網(wǎng)絡(luò)快1000倍；價值網(wǎng)絡(luò)：給定當前局面，預(yù)計是白勝概率大還是黑勝概率大；蒙特卡洛樹搜索：把以上這三個部分連起來，形成一個完整系統(tǒng)。AlphaGo 簡單介紹現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第61頁第一大腦：落子選擇器 AlphaGo 第一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大腦是“監(jiān)督學習策略網(wǎng)絡(luò)（Policy Network）”，觀察棋盤布局企圖找到最正確下一步。預(yù)測每一個正當下一步最正確概率，找到最高概率。第二大腦：棋局評定器 AlphaGo 第二個大腦回答另一個問題，它不是去猜測詳細下一步，而是在給定棋子位置情況下，預(yù)測每一個棋手贏棋概率。這“局面評定器”就

32、是“價值網(wǎng)絡(luò)”，經(jīng)過整體局面判斷來輔助落子選擇器。這個判斷僅僅是大約，但對于閱讀速度提升很有幫助。AlphaGo 有2個大腦現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第62頁2. AR & VR現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第63頁AR 增強現(xiàn)實技術(shù)（Augmented Reality，簡稱 AR） AR 是一個實時地計算攝影機影像位置及角度并加上對應(yīng)圖像、視頻、3D 模型技術(shù)，這種技術(shù)目標是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實世界并進行互動。 AR 技術(shù)是怎樣應(yīng)用到人們現(xiàn)實生活中呢？現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第64頁AR手機上增強現(xiàn)實技術(shù) 手機上增強現(xiàn)實技術(shù)就是依據(jù)攝像頭對指定圖片（Mark）進行識別或依據(jù)當前位置（GPS）、視野朝向（指南針）

33、及手機朝向（方向傳感器/陀螺儀），在實景中（攝像頭）投射出相關(guān)信息并在顯示設(shè)備（屏幕）里展示。AR技術(shù)在手機上應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第65頁基于AR技術(shù)購物應(yīng)用購置之前看效果買定離手不后悔 很多情況下，網(wǎng)上商城東西很炫，但到現(xiàn)實生活中卻讓你捶胸頓足；亦或是看到包裝精美DVD，不過買回去后卻發(fā)覺內(nèi)容并不感興趣從而后悔不迭有了AR技術(shù)，讓你提前看到裝飾物擺在家中效果，或是觀看一段DVD內(nèi)容剪輯，輕松購置最適合商品?，F(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第66頁基于AR技術(shù)游戲應(yīng)用不論身處何處都是真實戰(zhàn)場 利用設(shè)備自帶攝像頭捕捉周圍實時畫面，利用陀螺儀和重力感應(yīng)來判斷玩家動作、方向和位置改變，將帶給玩家強烈參加感?，F(xiàn)代

34、信息技術(shù)與應(yīng)用第67頁基于AR技術(shù)生活應(yīng)用Find Your Car With AR幫你快速找到停車位里車 停車場中，茫茫車海，哪一輛終究是你車？Find Your Car在你把車停好之后，掏出手機開啟 Car Finder，給你停車位置加個標簽。若干個小時之后，你想開車回家話，借助Find Your Car With就能夠快速找到你車。現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第68頁基于AR技術(shù)生活應(yīng)用Layar Reality Browser發(fā)覺你周圍信息世界 打開手機中安裝Layar Reality Browser，朝著某個方向開啟攝像頭，用戶能夠看到出售房屋，流行酒吧、商店、該地域旅游信息，雜志和廣告海報等

35、?，F(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第69頁行車方式改變 對于雨天、黃昏、黑夜等不能清楚識別周圍駕駛環(huán)境情況，增強駕駛利用圖形識別技術(shù)和GPS定位，能夠在屏幕上動態(tài)標注鎖定路況移動物體，大大提升對司機駕駛輔助。閱讀方式改變 傳統(tǒng)印刷品對比互聯(lián)網(wǎng)有很大不足，能承載信息量極為有限。利用AR技術(shù)，你能夠把印刷品放在攝像頭前，然后查詢到更多信息，甚至能夠在線評論。AR技術(shù)將改變?nèi)祟惿瞵F(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第70頁VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)（ Virtual Reality,簡稱VR ）。 虛擬現(xiàn)實是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官模擬，讓使用者如同身歷其境普通，能夠及時、沒有限制地觀察三

36、度空間內(nèi)事物。虛擬現(xiàn)實技術(shù)簡單原理人看周圍世界時，因為兩只眼睛位置不一樣，得到圖像略有不一樣，這些圖像在腦子里融合起來，形成了一個關(guān)于周圍世界整體景象，這個景象中包含了距離遠近信息；VR系統(tǒng)中，雙目立體視覺起了很大作用。用戶兩只眼睛看到不一樣圖像是分別產(chǎn)生，顯示在不一樣顯示器上。有系統(tǒng)采取單個顯示器，但用戶帶上特殊眼鏡后，一只眼睛只能看到奇數(shù)幀圖像，另一只眼睛只能看到偶數(shù)幀圖像，奇、偶幀之間不一樣也就是視差就產(chǎn)生了立體感。用戶（頭、眼）跟蹤。在人造環(huán)境中，每個物體相對于系統(tǒng)坐標系都有一個位置與姿態(tài)，用戶看到景象是由用戶位置和頭（眼）方向來確定。現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第71頁VR技術(shù)使用VR 使用領(lǐng)

37、域非常廣泛，醫(yī)學、娛樂、軍事、室內(nèi)設(shè)計、地理、教育等。航空航天娛樂室內(nèi)設(shè)計現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第72頁VR 實際產(chǎn)品 Oculus Rift是一款虛擬現(xiàn)實設(shè)備，可在娛樂活動中體驗身臨其境感覺。最初是為游戲而設(shè)計，但之后發(fā)展決定應(yīng)用到更為廣泛領(lǐng)域，包含觀光、電影、醫(yī)藥、建筑、空間探索以及戰(zhàn)場上。現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第73頁VR 技術(shù)在醫(yī)學方面應(yīng)用含有十分主要現(xiàn)實意義。 在虛擬環(huán)境中，能夠建立虛擬人體模型，借助于跟蹤球、HMD、感覺手套，學生能夠很輕易了解人體內(nèi)部各器官結(jié)構(gòu)。 外科醫(yī)生在真正動手術(shù)之前，經(jīng)過虛擬現(xiàn)實技術(shù)幫助，能在顯示器上重復地模擬手術(shù)，移感人體內(nèi)器官，尋找最正確手術(shù)方案并提升熟練度。醫(yī)

38、學現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第74頁應(yīng)用 VR 技術(shù)，將三維地面模型、正射影像和城市街道、建筑物及市政設(shè)施三維立體模型融合在一起，再現(xiàn)城市建筑及街區(qū)景觀，用戶在顯示器上能夠很直觀地看到生動逼真城市街道景觀。能夠進行諸如查詢、量測、漫游、飛行瀏覽等一系列操作，滿足數(shù)字城市技術(shù)由二維GIS向三維虛擬現(xiàn)實可視化發(fā)展需要，為城建規(guī)劃、小區(qū)服務(wù)、物業(yè)管理、消防安全、旅游交通等提供可視化空間地理信息服務(wù)。地理現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第75頁在一些重大安全行業(yè)，比如石油、天然氣、軌道交通、航空航天等領(lǐng)域，正式上崗前培訓工作變得異常主要，但傳統(tǒng)培訓方式顯然不適合高危行業(yè)培訓需求。虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入使得虛擬培訓成為現(xiàn)實。結(jié)合動

39、作捕捉高端交互設(shè)備及3D立體顯示技術(shù)，為培訓者提供一個和真實環(huán)境完全一致虛擬環(huán)境。培訓者能夠在這個含有真實沉醉感與交互性虛擬環(huán)境中，經(jīng)過人機交互設(shè)備和場景里全部物件進行交互，體驗實時物理反饋，進行各種試驗操作。培訓實訓現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第76頁虛擬現(xiàn)實（VR），看到場景和人物全是假，是把你意識代入一個虛擬世界。增強現(xiàn)實（AR），看到場景和人物一部分是真一部分是假，是把虛擬信息帶入到現(xiàn)實世界中。AR & VR區(qū)分現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第77頁3. 云計算現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第78頁 云計算崛起不但是一個讓極客們興奮能夠轉(zhuǎn)變平臺。這無疑將改變信息技術(shù)（IT）產(chǎn)業(yè)，但也將深刻改變?nèi)藗児ぷ骱推髽I(yè)經(jīng)營方式。它

40、將允許數(shù)字技術(shù)滲透到經(jīng)濟和社會每一個角落，并會碰到一些棘手政治問題?！啊苯?jīng)濟學人云計算現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第79頁認識云計算云計算是分布式計算、并行計算、效用計算、網(wǎng)絡(luò)存放、虛擬化、負載均衡、熱備份冗余等傳統(tǒng)計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合產(chǎn)物。云，從最廣泛意義上說，它是一個能夠連接到全球性網(wǎng)絡(luò)資源平臺，同時云計算也改變了整個行業(yè)。現(xiàn)代信息技術(shù)與應(yīng)用第80頁云計算概念云計算是基于互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)服務(wù)增加、使用和交付模式，通常包括經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常是虛擬化資源；云計算是一個按使用量付費模式，這種模式提供可用、便捷、按需網(wǎng)絡(luò)訪問， 進入可配置計算資源共享池，這些資源能夠被快速提供，只需投入極少管理工作，或與服務(wù)供給商進行極少交互；云計算是一個計算模式：把IT資源，數(shù)據(jù)，應(yīng)用作為服務(wù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)提供給用戶；云計算是一個基礎(chǔ)架構(gòu)管