基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的礦山物探設(shè)備電子信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張?jiān)戮?，王鳳舞

（甘肅省定西市臨洮農(nóng)業(yè)學(xué)校，甘肅 定西 730500）

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以腦科學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究為基礎(chǔ)，拓展了智能信息處理的方法，能夠其解決復(fù)雜問題提供有效的途徑，是智能科學(xué)的重要部分[1]。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以處理大量單元組成的非線性大規(guī)模自適應(yīng)的系統(tǒng)，具有非線性的特點(diǎn)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在不同程度上模仿了人腦的機(jī)理，將算法和結(jié)構(gòu)融為一體，不但具有學(xué)習(xí)能力，還有智能處理信息的功能，這對智能科學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了極大的影響。

礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)多的特點(diǎn)，一個(gè)礦山的地質(zhì)數(shù)據(jù)是經(jīng)過不斷積累形成的，當(dāng)數(shù)據(jù)達(dá)到一個(gè)量時(shí)，就不能充分的利用礦山地質(zhì)資料，這對礦山生態(tài)管理開發(fā)利用造成了極大的影響。礦山物探設(shè)備電子信息化是將在同一的空間坐標(biāo)下，科學(xué)合理的將各類礦山地質(zhì)信息組織在一起。通過計(jì)算機(jī)將礦產(chǎn)開發(fā)的信息有機(jī)集成起來，建立數(shù)據(jù)空間，實(shí)現(xiàn)礦山物探設(shè)備電子信息的管理。傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)的工作量太大，效率太低，為了提高礦山物探設(shè)備管理電子信息的工作效率，提出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的礦山物探設(shè)備電子信息管理系統(tǒng)。

1 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的礦山物探設(shè)備電子信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 硬件設(shè)計(jì)

采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，結(jié)合地質(zhì)和測量等基礎(chǔ)業(yè)務(wù)流程，建設(shè)獨(dú)立運(yùn)行的礦山綜合數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)采礦信息的信息化管理和對海量數(shù)據(jù)的管理[2]。硬件系統(tǒng)是通過局域網(wǎng)，連接多個(gè)部分進(jìn)行電子信息管理工作，并根據(jù)礦山物探設(shè)備電子信息的需求，建立管理中心。將硬件系統(tǒng)劃分為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、數(shù)據(jù)訪問層、應(yīng)用層。其中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層是管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是礦山物探設(shè)備電子信息管理系統(tǒng)中各種操作得以實(shí)現(xiàn)的前提。由于電子信息的數(shù)據(jù)量較大，數(shù)據(jù)來源各異，所以，在管理方式上需要采用不同的方法分析礦山數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)訪問層是通過DAO對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行SQL語句等操作，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)表的插入和刪除等操作。該訪問層主要用于讀取數(shù)據(jù)庫，將整理好的數(shù)據(jù)文檔呈現(xiàn)給用戶。應(yīng)用層重新定義了礦山物探設(shè)備電子信息管理系統(tǒng)的一些其他功能。用戶可以通過數(shù)據(jù)訪問層得到礦山電子信息，根據(jù)圖形中的一些屬性，計(jì)算出礦山的儲(chǔ)量，并將計(jì)算結(jié)果反饋給用戶。

1.2 軟件設(shè)計(jì)

礦山物探設(shè)備電子信息管理系統(tǒng)的軟件部分包括基礎(chǔ)地理要素和礦山要素等幾大類，可以簡化數(shù)據(jù)和電子信息管理工作。在設(shè)計(jì)中，引入ARCMAP軟件，解決關(guān)系模式中存在的插入和刪除異常等問題，根據(jù)規(guī)范化原則，將物探設(shè)備采集的電子信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的目標(biāo)主要有兩個(gè)，第一個(gè)將關(guān)系中的數(shù)據(jù)冗余度小的挑選出來，減少數(shù)據(jù)量，保證數(shù)據(jù)的完整性。第二，快速的從數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)挑選的數(shù)據(jù)，這樣可以有效降低數(shù)據(jù)冗余度，還能獲取較高的查詢效率。根據(jù)軟件設(shè)計(jì)的需要，利用ARCMAP軟件得到礦山實(shí)體基本數(shù)據(jù)表，如下所示。

表1 礦山實(shí)體基本數(shù)據(jù)表

表1為礦山基本數(shù)據(jù)信息。需要注意的是，利用ARCMAP軟件轉(zhuǎn)換的SHAPEFILE格式數(shù)據(jù)坐標(biāo)信息是不夠準(zhǔn)確的，所以需要進(jìn)行空間操作。

至此，完成基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的礦山物探設(shè)備電子信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

2 實(shí)驗(yàn)分析

為突出說明基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的礦山物探設(shè)備電子信息管理系統(tǒng)的實(shí)用操作效果，設(shè)計(jì)如下對比實(shí)驗(yàn)。選取5個(gè)數(shù)據(jù)樣本作為實(shí)驗(yàn)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)參數(shù)如下所示：

表2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)

最后，通過數(shù)值對比的方式驗(yàn)證基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的礦山物探設(shè)備電子信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值，設(shè)本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)為實(shí)驗(yàn)組，傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)為對照組，對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下所示。

圖1 對比結(jié)果

從圖2對比結(jié)果可知，采用本文設(shè)計(jì)的電子信息管理系統(tǒng)在處理樣本信息時(shí)，相比傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)效率更高。

3 結(jié)語

首先分析了傳統(tǒng)的礦山物探電子設(shè)備管理系統(tǒng)的總體框架，為了解決系統(tǒng)效率低下的問題，提出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的礦山物探設(shè)備電子信息管理系統(tǒng)。系統(tǒng)主要是從信息整理和安全管理這兩個(gè)方面出發(fā)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)檢查和數(shù)據(jù)庫備份，可以保護(hù)數(shù)據(jù)間的聯(lián)系性，對數(shù)據(jù)格式進(jìn)行有效的控制。