人工智能增强的矿山尾矿集群使用地统数据增强和高斯混合模型
Nasser Madani1, Sergei Sabanov2
1School of Mining and Geosciences, Nazarbayev University, Kabanbay Batyr 53, Astana, 010000, Kazakhstan. nasser.madani@nu.edu.kz.
再加工矿山尾矿为绿色技术提供了有价值的原材料. 使用地球统计学和高斯混合模型 (GMM) 的AI框架改进了域建模,以便从这些复杂的沉积物中有效地回收资源.
科学领域:
- 地球和环境科学 地球和环境科学
- 数据科学数据科学数据科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 矿山尾矿再加工对于回收绿色技术和可持续资源管理至关重要的关键原材料至关重要.
- 传统的矿产资源估计方法因缺乏地质结构和不规则的空间模式而与尾矿作斗争.
- 开发有效的尾矿领域建模技术对于优化再加工策略至关重要.
研究的目的:
- 提出和评估基于人工智能 (AI) 的框架,用于矿山尾矿的域建模.
- 将地理统计数据增强与高斯混合模型 (GMM) 整合起来,以定义紧且空间连续的估计领域.
- 提高尾矿沉积物中的地化学数据的空间分辨率和连续性.
主要方法:
- 在3D网格上使用普通Kriging对钻孔的空间增强地质化学数据.
- 应用高斯混合模型 (GMM) 使用各种协差结构来定义估计领域.
- 通过使用空间指标 (如Moran's I和Silhouette Index) 评估GMM性能,并与传统的集群进行比较.
主要成果:
- 人工智能框架显著改善了空间连贯性 (莫兰的I=0.52) 和集群紧性 ( siluette指数=0.59),相比只有钻孔集群 (0.29和0.41,分别).
- 增强的GMM方法,特别是带有绑定共变率的方法,在尾矿的域建模中表现出卓越的性能.
- 通过地理统计学增强实现了更好的数据分辨率和连续性.
结论:
- 拟议的人工智能驱动框架为矿山尾矿的域建模提供了强大的和可扩展的解决方案.
- 这种方法有助于设计选择性再加工策略,以实现可持续的资源开发.
- 地质统计增强和GMM的整合为分析地球系统残留物提供了有效的方法.
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