1. Что такое IT-геофизика?
Это направление на стыке физики, математики и IT. Студенты работают с данными, полученными из геофизических измерений, и применяют методы анализа сигналов, машинного обучения и численного моделирования физических полей для понимания структуры и процессов в Земле, включая решение прикладных задач — геологоразведка месторождений полезных ископаемых, мониторинг сейсмичности и безопасности производственных процессов.
2. ЦТНИ (Цифровые технологии нефтегазового инжиниринга) — это то же самое, что и IT-Геофизика? У них одинаковые программы?
Да, учебные программы совпадают, и большинство занятий проводится совместно.
Только ЦТНИ реализуется на ММФ, и вступительные испытания не требуют базовой геологической подготовки, обсуждаются только вопросы по математике.
3. Я не из геофизики. Смогу ли адаптироваться? Какие требования на входе? Нужно ли знать геофизику заранее?
Нет, знания по геофизике можно получить в процессе. Главное — хорошая мотивация, техническая база (особенно по математике и программированию) и желание разобраться в прикладных задачах. Магистратура рассчитана на бакалавров из смежных областей (физика, математика, IT, робототехника). Важно иметь математическую базу, т.к. дипломный проект будет связан не только с IT-разработкой, но и с математическими алгоритмами. Есть студенты с IT-факультетов, которые успешно учатся в магистратуре IT-геофизики.В программе запланированы вводные лекции в предметную область.
4. Какие направления в магистратуре есть, кром геофизики?
Основное ядро магистратуры — это геологоразведка и изучение структуры геологических объектов на основе геофизических данных. Но есть и другие ответвления:
– фокус на автоматизации анализа данных: машинное обучение в геофизике;
– фокус на математических алгоритмах анализа сигналов: высокопроизводительные алгоритмы обработки геоданных;
– фокус на программной реализации вычислительных алгоритмов: разработка программных модулей;
– фокус на новых технологиях полевых измерений: разработка и программирование новых приборов.
5. Как проходит поступление в магистратуру?
Один из этапов — собеседование, чтобы понять вашу мотивацию и интерес к прикладной работе. В рамках собеседования также математические знания, чтобы оценить возможность успешного обучения на программе.
6. Какие математические знания мне нужно повторить к собеседованию?
Преобразование Фурье, цифровая обработка:
– свойства преобразования Фурье,
– дискретизация сигнала, теорема Котельникова-Найквиста,
– явление алиасинга (наложения частот).
Дифференциальные уравнения и численные методы:
– численное дифференцирование и интегрирование,
– уравнения математической физики (волновое уравнение, уравнение теплопроводности)
Линейная алгебра:
– система линейных алгебраических уравнений (СЛАУ),
– обусловленность матрицы, разрешимость СЛАУ,
– переопределенная, недоопределенная СЛАУ
Подробный список тем: Вопросы по математике
7. Мне интересны нейросети. Есть ли возможность заниматься ИИ в рамках магистратуры?
Да, нейросети активно используются для обработки и интерпретации геофизических данных. Примеры:
– обработка изображений с беспилотников,
– анализ данных мониторинга состояния окружающей среды в реальном времени,
– автоматическая классификация геологических данных.
ИИ помогает автоматизировать и ускорить анализ больших объемов геолого-геофизических данных. Используется для решения прикладных задач изучения природных объектов, контроля устойчивости больших объектов инфраструктуры и т.д.
8. Что означает «прикладная значимость» проекта?
Это значит, что есть ожидаемый результат для пользователя, т.е. организация-постановщика задачи.На защите диплома важно показать, кто будет использовать результаты и в чём практическая польза от использования результата.
9. Магистратура включает прикладной проект? Это обязательно?
Это предпочтительный формат. Возможны варианты (развитие теоретической базы составляет основу для дальнейшего развития и прикладных исследований), но они требуют индивидуального обсуждения.
10. Что значит «готовность поработать над реальным проектом»?
Студенты участвуют в практических проектах, часто совместно с реальными компаниями или лабораториями.
Это значит, что нужно не просто получить какой-то результат к моменту формальной защиты диплома, но быть готовым:
1) к проектной работе - регулярное выполнение отдельных задач в срок с требуемым качеством для того (их используют другие члены проектной команды)
2) понимать практическую значимость результата (уметь обоснованно отвечать на такой вопрос во время промежуточных отчетов и защиты).
11. Что входит в дипломный проект по IT-геофизике?
Обычно он объединяет три компонента:
– Прикладная задача — из области геофизики,
– Математический аппарат — формулы, расчёты, теоретическая часть.
– Разработка ПО или алгоритмов — IT-компонент,
Такой подход позволяет проекту быть и научным, и прикладным, с возможностью публикации и практического применения.
12. Какие компании сотрудничают с программой?
Большинство партнёров — это компании, работающие в сфере цифровых решений для геологоразведки, включая
– собственно, нефтегазовые компании (например Газпромнефть)
- сервисные компании, которые разрабатывают ПО и –выполняют работы для нефтегазовых компаний (ПетроГМ, Бурсервис, Недра Диджитал и т.д.).
13. Какие проекты были у студентов?
Частые направления исследований:
– автоматизация процедур обработки геофизических данных, включая использование ML,
– вычислительные алгоритмы и программы для анализа геофизических данных.
Примеры конкретных тем:
– Моделирование времен пробега сейсмических волн с использованием физически-информированной нейронной сети (PINN).
– Увеличение точности измерений вектора магнитной индукции при БПЛА-съемке.
– Подавление кратных отраженных волн с помощью сверточных нейронных сетей.
– Алгоритм сейсмической инверсии с автоподбором параметров
– Численное моделирование сигналов электро-электромагнитного каротажа в задачах геонавигации.
– Программно-алгоритмическое обеспечение интерпретации данных индукционного каротажа.
14. Можно ли объединить интересы в физике и нейросетях в рамках магистратуры?
Да, например:
– анализ физических экспериментов с помощью нейронных сетей,
– обработка визуальных данных с физ. датчиков (PIV, тепловизоры, датчики сейсмических колебаний и т.п.),
– геофизические измерительные приборы с обработкой сигналов «на борту»
15. Какие типы оборудования используются в проектах?
– беспилотники с геофизическими датчиками,
– мультиспектральные и тепловизионные камеры,
– полевое геофизическое оборудование (сейсмостанции, магнитометры, электроразведочное оборудование).
– лабораторные установки для изучения физических свойств образцов горных пород.
16. Какие типы данных студенты анализируют?
– данные площадных съемок - канрты (магнитное поле, гравитационное поле и т.д.),
– данные измерений в скважинах (каротаж),
– данные площадной сейсморазведки (несколько Тб) и результаты их обработки (3Д кубы данных),
– результаты физ. экспериментов с образцами горных пород (например, аустические свойства, проницаемость, плотность и т.д.).
Также часто работают с синтетическими данными (численное моделирование для моделей геологических объектов).
17. Какие языки программирования востребованы в магистратуре? Можно ли использовать навыки в низкоуровневом или аппаратно-зависимом программировании?
В рамках образовательных курсов используются:
– Python (анализа данных и машинное обучение),
– C++, OpenCL (параллельное программирование).
Дальше зависит от конкретного дипломного проекта. Это может быть ускорение алгоритмов анализа данных на GPU, одним из частей проекта может быть разработка веб-интерфейсов, программирование микропроцессоров для разработки геофизической аппаратуры и т.д.
18. Где узнать больше?
Переходите на наш сайт!
До встречи в магистратуре, друзья!
