Разнообразие компьютерных программ для геологических исследований и моделирования

Курсовая работа по теме:

Разнообразие компьютерных программ для геологических исследований и моделирования

Содержание Введение

1. Основная часть

2. Общий анализ программ, найденных в англоязычном и русскоязычном сегментах Google

3. Распределение программ по разделам геологии.

Вывод Литература

Введение

Цель работы: изучить всё разнообразие современных компьютерных программ, используемых в геологии.

Задачи работы:

1. Составить базу данных по геологическим программам: максимально возможный перечень геологических программ, рассортированный по специфике и возможностям.

Первый этап: изучить геологические программы в русскоязычном сегменте интернета через поисковые наборы «геологические программы», «геологические компьютерные программы», «программы для геологических исследований», «программы для геологического моделирования». В поисковых названиях слово «геологических» следует поочередно замещать более узкоспециальными названиями: геофизических, литологических, стратиграфических, палеонтологических, сейсмологических, минералогических.

Второй этап: изучить геологические программы в англоязычном сегменте интернета через поисковые наборы «geological programs», «geological computer programs», «programs for geological researches», «programs for geological modeling (analysis)». В поисковых названиях слово «geological» следует поочередно замещать более узкоспециальными названиями: geological computer programs, petrographic, stratigraphy, paleontologic, seismological.

2. Изучить возможности каждой программы в описаниях к программе и провести грубую классификацию по следующим признакам: специализация (для каких целей и каких наук предназначена программа), популярность.

3. Оценить популярность программ по рейтингам поисковой системы Google. Рейтинг оценивается по количеству ссылок в Google, где дается указание на данную программу.

4. Изучить возможности каждой программы в описаниях к программе и провести тонкую классификацию по прикладным признакам, которые даны в описании, например: определение минералов, построение геологических разрезов, построение филогенетических деревьев, объемное моделирование геологических тел и пр. Результаты занести в таблицу Excel

5. Провести статистическую обработку данных.

Методика выполнения работы и научная новизна.

Выполненная работа сделана с помощью Интернет-ресурсов и программы

Microsoft Excel. При обработке результатов данных в Excel использовались такие формулы, как «СУММ», «СРЕДНЕЕ». «СУММ» использовалась для подсчета общего количества всех прикладных признаков, «СРЕДНЕЕ» применялась для расчета общей популярности всех программ. В работу были скопированы таблицы, диаграммы и гистограммы из Excel. Организационная схема была сделана с помощью команд: «Вставка» — «Фигуры» — «Последние использованные фигуры» .

Актуальность исследования.

В настоящее время сильно развиваются программирование, кибернетика и такое явление, как ГИС (геоинформационные системы). Следовательно, создается очень много программ, с помощью которых можно исследовать большое количество геологических явлений. Отсюда появляется необходимость создания классификации геологических программ, чтобы не было неопределенности с их специализацией.

1. Основная часть

2 Общий анализ программ, найденных в англоязычном и русскоязычном сегментах Google.

Таблица 1. Общие данные по прикладным признакам программ, найденных в англоязычном сегменте Google

Диаграмма 1. Процент от общей суммы признаков. Подписи секторов соответствуют данным в таблице 1.

Гистограмма 1. Распределение сумм отдельных прикладных признаков программ, найденных в англоязычном сегменте. Ось X — прикладные признаки, ось Y — сумма отдельных прикладных признаков (в баллах). Значения оси X соответствуют данным таблицы 1.

Таблица 2. Общие данные по прикладным признакам программ, найденных в русскоязычном сегменте Google.

геологический порода кристалл скважина Диаграмма 2. Процент от общей суммы признаков. Подписи секторов соответствуют данным в таблице 2.

Гистограмма 2. Распределение сумм отдельных прикладных признаков программ, найденных в русскоязычном сегменте. Ось X — прикладные признаки, ось Y — сумма отдельных прикладных признаков (в баллах). Значения оси X соответствуют данным таблицы 2.

В течение выполнении работы было найдено всего 183 программ: 107 в англоязычном сегменте, 76 в русскоязычном сегменте. По данным таблиц, диаграмм и гистограмм наибольшее распространение получили такие прикладные признаки программ, как:

1) построение геологических разрезов (41 балл в русскоязычном и 33 балла в англоязычном сегментах Google);

2) объемное моделирование геологических тел (33 балла в русскоязычном и 34 балла в англоязычном сегментах);

3) создание схем скважин (36 баллов в русскоязычном и 21 балл в англоязычном сегментах).

Наименьшее распространение имеют:

1) создание графиков разнообразия таксонов (0 баллов в русскоязычном и 2 балла в англоязычном сегментах);

2) определение относительного и абсолютного возраста горных пород (1 балл в русскоязычном и 2 балла в англоязычном сегментах);

3) создание филогенетических деревьев (по 2 балла в русскоязычном и англоязычном сегментах).

Такая ситуация с распределением прикладных признаков объясняется тем, что геологические программы создаются, в основном, для выполнения задач, востребованных в мировой экономике (добыча полезных ископаемых, застройка новых территорий и т. д.). Наименее востребованы признаки, используемые для исследования в палеонтологии, палеогеографии и тектонике, так как они имеют только научную ценность, а для повседневной жизни общества у них нет практической цели.

Таблица 3. Распределение прикладных признаков для программ в минералогии.

3. Распределение программ по разделам геологии При выделении программ для минералогии использовалось условие, при котором программа имеет хотя бы один прикладной признак, соответствующий целям задачам в минералогии. По таблице 3 можно выделить узкоспециализированные (1 балл) и широко используемые программы (2−3 балла). Пример широко используемой программы является UnitCell, пример узкоспециализированной — Crystal Morphology Editor / Viewer. Количество минералогических программ по данным таблицы составляет 13.

Таблица 4. Распределение прикладных признаков для программ, используемых в стратиграфии

Среди всех геологических программ стратиграфические программы встречаются реже всего (9 программ). Исходя из данных таблицы, можно сделать вывод, что почти все стратиграфические программы, кроме программы Strater V.4 Software, имеют узкую специальность.

Таблица 5. Распределение прикладных признаков программ, используемых в сейсмологии

По количеству найденных всех программ сейсмологические программы занимают второе место (44 программы). Такое большое количество программ связано с тем, что предмет сейсмологии очень сложен. Из-за разнообразия методов исследования и прогнозирования землетрясений создаются много версии одной программы, например, программы Paradigm. При определении данного типа программы использовалось условие, при котором программа имеет хотя бы один прикладной признак, соответствующий целям и задачам сейсмологии. Исходя из данных таблицы, можно выделить широко используемые программы (4−5 баллов) и узконаправленные программы (1−3 балла). Пример широко используемой программы является RadExPro, пример узконаправленной — GDW — Gabion walls.

Таблица 6. Распределение прикладных признаков программ, используемых в литологии.

При исследовании прикладных признаков всех программ выделены 24 программы, используемые в литологии. Критерий определения программы использовался такой же, как и при исследовании других программ: присутствие хотя бы одного прикладного признака, совпадающего со целями и задачами данного раздела геологии (в этом случае, литологии). Здесь также можно выделить узконаправленные (1 балл) и широко используемые программы (2−3 балла).

Таблица 7. Распределение прикладных признаков программ, используемых в палеонтологии.

Наряду с минералогическими и стратиграфическими программами палеонтологические программы мало распространены, однако у них средняя популярность больше, чем у сейсмических за счет значения популярности у программ Visible Geology и CORELDRAW. Также стоит отметить, что по данным таблицы 7 ни одна из программ не обладает всеми шестью прикладными признаками, которые представлены в таблице.

Таблица 8. Распределение прикладных признаков программ, используемых в общей геологии.

Эти программы отличаются от других программ тем, что они предназначены для широкого круга пользователей, поэтому популярность у этих программ самая высокая. Примером таких программ служат Google Earth, Earth Alerts | Version 2013. Также, как и при анализе палеонтологических программ, можно заметить, что ни одна из программ не обладает всеми представленными в таблице четырьмя прикладными признаками.

При рассмотрении всех геологических программ выяснилось, что наибольшее распространение получили геофизические программы. Также программы по геофизике характеризуются самым большим набором прикладных признаков (восемь признаков), однако ввиду узкой специализации всех программ нет какой-либо программы, обладающей всеми прикладными признаками.

Вывод На основании всех таблиц, диаграмм и гистограмм можно сделать следующую таблицу и организационную схему, отражающую классификацию представленных геологических программ.

Таблица 9. Классификация геологических программ.

Из данной работы можно сделать такие выводы:

1) большинство геологических программ разработаны для практических и экономических целей, поэтому так много программ по геофизике, сейсмологии, литологии.

2) не всегда большое количество программ влияет на популярность данного направления в геологии.

3) низкая популярность программ некоторых прикладных направлений геологии может объясняться довольно узким кругом пользования этими программами.

1. В. Фаронов — Программирование баз данных 2003 г.

2. Боб Виллариал Программирование в примерах 2012 г.

3. С. Бобровский Информатика учебный курс 2008 г.

4. Проектирование и реализация баз данных 2009. Учебный курс MCA

5. Михаил ФленовАдминистрирование WINDOWS 2012 г.