EJ ICS 73.020 D 10 备案号：23741999 中华人民共和国核行业标准 EJ/T 909.5 - 1999 轴矿资源评价方法 专家系统法 The methods of uranium resource assessment expert systems method 060525000:02 1998-12-30 发布 1999-04-01 实施 中国核工业总公司 发布 EJ/T 909.5- 1999 目 次 前言 1范围 2引用标准 3专家系统法的原理 4专家系统法的评价步骤 5专家系统法的应用条件 8 6专家系统法中常用的数学方法 8 附录A（提示的附录）某区砂岩型铀矿专家系统应用实例 16 黔录(提示的附录）某区人工神经网络综合评价系统应用实例 20 EJ/T909.5-1999 前言 1991年核工业系统制定了EJ/T551-91《铀矿资源评价规范》，该规范规定了八种铀矿 资源评价方法。为了使该规范得以顺利贯彻执行，核工业总公司地质总局提出了编制八种 矿资源评价方法行业标准的规划，1993年至1996年完成以下四种铀矿资源评价方法的行 业标准： EJ/T909.1-94铀矿资源评价方法主观概率法 EJ/T909.2-94铀矿资源评价方法矿床规模频率法 EJ/T909.3-94铀矿资源评价方法成矿成功树法 EJ/T909.4-1996铀矿资源评价方法矿床模型法 本标准是继上述四个标准后的又一种资源评价方法标准，按新颁布的国家标准GB/T 1.1-1993的规定编写，格式与EJ/T909.4-1996基本相同。 本标推J/T551-91、EJ/T909.1-94、EJ/T909.2-94、EJ/T909.3-94和EJ/T909.4 1996配套使用。 本标准的附录A、附录B都是提示的附录。 本标准由核工业总公司地质总局提出。 本标准由核工业标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：核工业中南地质局二三○研究所、中南工业大学。 本标准主要起草人：汤大立、汪德飞。 中华人民共和国核行业标准 铀矿资源评价方法 专家系统法 EJ/T 909.5 -1999 The methods of uranium resource assessment expert systems method 1范围 本标准阐明了专家系统法的原理，规定了该方法的实施步骤、应用条件和适用于铀矿资 源评价领域的传统专家系统方法和模糊人工神经网络方法。 本标准适用于不同比例尺与各种类型的铀矿资源评价。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时， 所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版 本的可能性。 EJ/T551-91铀矿资源评价规范 EJ/T909.1-94铀矿资源评价方法主观概率法 EJ/T909.2-94铀矿资源评价方法矿床规模频率法 EJ/T909.3-94铀矿资源评价方法成矿成功树法 EJ/T909.4-1996铀矿资源评价方法矿床模型法 3专家系统法的原理 本方法的理论基础是人工智能和计算智能。铀矿资源评价专家系统是运用矿资源评 价专家的知识和经验，模拟人类（专家）解决问题的推理方式和思维过程，使之用于评价铀矿 资源远景区及其资源量的智能性程序系统。铀矿资源评价专家系统方法就是建造并运用专 家系统，完成评价区铀矿资源的成矿远景预测和定量评价。 专家系统一般由知识库、推理机、综合数据库、知识获取模块、解释模块五部分组成。前 三部分是组成一个基本专家系统的必须部件，因为它们是专家系统的执行系统，可以用于求 解问题进行资源评价，后两部分是专家系统的管理系统，分别负责知识获取、知识库管理以 及知识与推理求解过程的解释。 4专家系统法的评价步骤 中国核工业总公司1998-12-30批准 1999-04-01 实施 1 EJ/T 909.51999 4.1收集、准备资料 进行资源评价，需要收集大量和可靠的地质、地球物理、地球化学、遥感、水文地质等文 字、数字和图形资料，并进行有效的处理，它包括： a）同种资料要求精度的一致性、样本的代表性和求解域分布的完整性； b）使不同资料具有可比性； c）对多解的地球物理、遥感等资料作出符合实际的地质解释； d）去除与成矿信息无关的数据； e）将原始资料转换成专家系统数据库和推理网络节点描述量所需要的数据格式。 4.2划分预测单元 将研究区划分为面积相等，形态相同的统计单元，用它作为统观测、取值和资源评价 的基本单位。也可以以含矿地质体或其它地质单元作为基本的预测单元。 本地质条件必须一致。 4.3确定模型单元和检验单元 4.3.1模型单元必须具备的条件是： a）它们是评价区或地质条件类似区的已探明的产矿单元（储量≥100t)或不产矿单元； 可以是抽象的理论成矿单元或理论无矿单元； b）同类模型单元应处在相同或相似的区域地质背景中； c）同类产矿模型单元的矿化过程受基本相同的地质因素控制； d）模型单元的数量应满足建造专家系统方法的要求。 4.3.2检验单元必须具备的条件是： a）它们是已探明的产矿单元或不产矿单元； b）与模型单元处在相同或相似的区域地质背景中； c）矿化类型与模型单元相同或相似； d）检验单元应包含各种类型的单元，数量至少1~2个； e）工作程度、信息完整率与模型单元相当，但不应超过模型单元。 4.4建立基于成矿地质模型推理网络的专家知识库 建立知识库是建造专家系统的核心环节，必须在成矿地质模型推理网络的基础上，选用 合适的知识表示方式，由领域专家与知识工程师密切合作完成。 4.4.1成矿地质模型推理网络 成矿地质模型推理网络即领域专家依据成矿理论、成矿规律和专家本人的知识经验，通 过已知的成矿地质背景、地质条件和成矿环境，仿真产矿模型单元及其矿床形成过程的层次 网络图（树）（参阅EJ/T909.3)。实际上它是一种形式化了的专家知识模型。 构成具有拓扑结构推理网络的准则如下： a）网络树的叶节点为可观测的成矿地质条件（因素、变量)； b）根节点为模型单元的成矿事件（成矿或不成矿、成矿规模、成矿类型、资源量等资源 情况），可有多个根节点，但它们求解问题的性质必须相同； 2 EJ/T 909.5—1999 c）中间层可分布若干层枝节点； d）叶节点，枝节点允许拥有一个以上父节点； e）根节点的成矿事件由叶节点的成矿地质条件遵循网络拓扑结构所确定的推理路线， 经枝节点逐层推理求解； f）上、下层节点的关系，构成了推理规则；推理规则的总和构成了专家推理模型，作为 形式化的专家知识存入知识库； g）所建推理网络必须通过检验单元的检验。 4.4.2知识表示与典型网络 典型的矿资源评价成矿地质推理网络及其知识表示见表1。 表1几种典型的成矿地质推理网络 序号 知识表示方式 推理机制 节点事件描述 代表系统 节点匹配和继承，贝 PROSPECTOR 1 语义网络 后验概率描述 叶斯概率计算 规则匹配，置信度计 不确定性（置信度） SUES砂岩型铀矿勘 产生式规则 算 描述 查专家系统 URAS铀矿资源评价 地质决策主观概率 节点状态匹配，状态 主观概率描述 系统（含亚利桑那评 3 推理网络 概率计算 价系统） a）逻辑门成矿概率 计算 a）确定性描述 区域铀矿综合评价 成矿成功树 b)成矿有利度(隶属 b）成矿隶属度 成矿成功树 度)模糊数学计算 湘南桂北铀矿资源 模糊神经网络的启 成矿有利度（隶属 成矿隶属度 神经网络综合评价 发式"知识映射 度)神经网络计算 系统 此外，常用有效的知识表达方式还有一阶谓词逻辑、框架、面向对象表示方式和成因地 质模型中的成矿逻辑图等。 对知识表示方式的基本要求是既要满足领域专家知识推理网络的需要，便于自然理解， 又要满足机器推理便于使用的格式要求。 4.5建立综合数据库 专家系统中的综合数据库（上、下文表）是完成一个推理（评价）时系统需要的叶节点或 枝节点的事实描述集合。数据可由评价人员在系统推理时给出或事先输入数据库中。 4.5.1综合数据库以单元作为记录单位，应包含所有模型单元，检验单元与预测单元记录。 4.5.2综合数据库的域（字段)定义应符合所选定的知识表达方式的格式要求，必须包括全 部叶节点（变量)的定义。 4.5.3单元记录变量允许部分域内容为空，但满足推理求解最低要求的域内容不得为空， 3 EJ/T 909.51999 否则该单元得不到解（推理中断）。 4.5.4同一单元记录的各叶节点变量可为任意类型的变量。 4.5.5变量取值与预处理，传统专家系统参阅EJ/T909.4；神经网络专家系统，须采用经过 领域专家认可的地质成因模型中的变量，经综合处理为成矿隶属度，将它作为输入层神经元 的输入值。 4.6建立推理机 4.6.1推理方式 推理方式的选择，根据求解问题需要，可采用正向推理、反向推理或者正反向混合推理。 正向推理也称由底向上控制、数据驱动控制、正（前)向链推理、模式制导推理和前件推理，它 的基本思想是从已知的信息出发，选用合适的知识，逐步求解待解的问题；反向推理，也称由 顶向下控制、目标驱动控制、后（反)向链推理、目标制导推理和后件推理，它的基本思想是先 选择一个目标，再寻找相关知识，依次检查这些相关知识是否可用，其方法是该知识应用的 必要条件是否具备，要么已具备，则获得解，要么作为新的子目标再用上述方法继续寻找并 检查相关知识，直到问题解决，当没有相关知识时，就提问用户。 4.6.2推理算法（推理步骤） 用于资源评价的推理方法，包括： a）基于概率信息的似然推理：有D-S模型（证