Коллектив ученых кафедры технологии геологической разведки и отдела лазерной физики и нанотехнологий Физико-технического института (ФТИ) ИРНИТУ разрабатывает программное обеспечение для повышения эффективности решения обратных задач в импульсной электроразведке. Рассчитанный на три года проект профинансирует Министерство образования и науки РФ по государственному заданию на сумму свыше 6 млн рублей.
Руководит проектом ведущий научный сотрудник отдела лазерной физики ФТИ Игорь Петрушенко. Основную часть исследований проводят заведующий отделом Денис Богданович и доцент кафедры технологии геологической разведки Юрий Давыденко.
Как сообщил Д. Богданович, в импульсной электроразведке при исследовании электромагнитных полей в среде два типа задач – прямые и обратные. 
Прямые задачи решают, если известны свойства среды и необходимо рассчитать параметры электромагнитных полей, которые в ней распространяются. Обратная задача решается в тех случаях, когда по заранее известным характеристикам электромагнитного поля геофизики пытаются восстановить параметры среды.
Повысить эффективность решения обратных задач ученые намерены путем создания специального программного обеспечения. Первая часть фундаментальных исследований рассчитана на два года. За этот период авторы планируют разработать геокалькулятор. Он представляет собой программу, позволяющую за приемлемое время рассчитывать характеристики электромагнитных полей в заданной среде.
Предполагается, что при работе с геокалькулятором будет задействован суперкомпьютер «Фок», установленный в ФТИ. Это мощный вычислительный кластер с расчетной пиковой производительностью около 23 TFlops. Суперкомпьютер оснащён современным квантово-химическим программным обеспечением.
Тестирование эффективности геокалькулятора авторы проекта проведут на эталонных геологических объектах Иркутской области.
К реализации проекта планируется привлечь коллег из Новосибирского государственного университета, которые обладают достаточным опытом в разработке программных комплексов по расчету электромагнитных полей в различных средах и технических системах.
По словам Юрия Давыденко, похожими разработками занимаются датские и новосибирские геофизики. Однако прямых конкурентов у проекта иркутских ученых не существует.
На втором этапе геофизики займутся созданием поискового алгоритма для решения обратной задачи, в котором будет задействован разработанный калькулятор. В этой части проекта геофизики планируют использовать стохастические методы поиска и методы эволюционного программирования. Последние широко используются в задачах инженерной оптимизации и заимствуют принципы, по которым биологические виды приспосабливаются к окружающей среде.
Д. Богданович подчеркнул, что проект по госзаданию является уникальным примером исследований, когда для решения одной проблемы применяются знания из разных областей: математики, кибернетики, физики, геологии, химии и биологии.
Ранее сообщалось, что коммерциализацией разработок авторский коллектив займется в рамках программы «Старт» Фонда содействия инновациям. Ученые стали победителями этой программы и получили финансовую поддержку в размере 2 млн рублей. Они планируют оказывать услуги компаниям по обработке данных электроразведки в сервисном центре. Это подразделение организуется на базе созданного совместно с университетом малого инновационного предприятия.
В 2017-2019 годах поддержку Минобрнауки РФ получили пять инициативных научных проектов ИРНИТУ на общую сумму около 32 млн рублей. Разработки нацелены на проведение фундаментальных исследований в области электроразведки, рециклинга отходов металлургии, создание и обработку композиционных материалов.
Ольга Балабанова
