《石油大數(shù)據(jù)處理與分析》課程教學(xué)大綱

《石油大數(shù)據(jù)處理與分析》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱石油大數(shù)據(jù)處理與分析BigDataProcessingAndAnalysisOfPetroleum課程編碼SCC321721020開課院部理學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)團(tuán)隊(duì)學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時(shí)40講授16實(shí)驗(yàn)0上機(jī)24實(shí)踐0課外學(xué)時(shí)40適用專業(yè)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)授課語(yǔ)言中文先修課程程序設(shè)計(jì)（C）、數(shù)值計(jì)算方法、機(jī)器學(xué)習(xí)課程簡(jiǎn)介（限選）《石油大數(shù)據(jù)處理與分析》是數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的專業(yè)選修課。本課程以石油大數(shù)據(jù)處理應(yīng)用為主題，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)特別是深度學(xué)習(xí)模型，進(jìn)行石油勘探開發(fā)中的大數(shù)據(jù)處理專題學(xué)習(xí)和編程實(shí)踐。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生自主選擇石油勘探開發(fā)中的課題，利用深度機(jī)器模型工具進(jìn)行算法設(shè)計(jì)與程序開發(fā)，形成研究報(bào)告。本課程內(nèi)容主要包括深度機(jī)器模型和訓(xùn)練、深度學(xué)習(xí)測(cè)井曲線預(yù)測(cè)、深度學(xué)習(xí)地震相分析、深度學(xué)習(xí)噪聲壓制、深度學(xué)習(xí)測(cè)井相劃分等內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，用機(jī)器學(xué)習(xí)理論解決石油勘探開發(fā)中的實(shí)際問(wèn)題?！癙etroleumbigdataprocessandanalysis"isalimitedcourseformajorofDataScienceandBigDataTechnology.Thiscoursecombinesmachinelearning,especiallydeeplearningmodel,toperformthesubjectlearningandcomputerprogrammingpracticeofbigdataprocessinginpetroleumexplorationanddevelopment.Throughthestudyofthiscourse,studentscanindependentlychoosethesubjectofbigdataprocessinginpetroleumexplorationanddevelopment,andmakeuseofdeeplearningtoolstodesignalgorithmanddevelopprogramstoformresearchreports.Thiscoursemainlyincludesdeeplearningmodeldesigningandtraining,deeplearninglogcurveprediction,deeplearningseismicfaciesanalysis,deeplearningnoisesuppression,deeplearningfacialdelineation,andsoon.Itguidesstudentstoaddresspracticalproblemsinoilexplorationanddevelopmentwithmachinelearningtheory.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號(hào)代號(hào)課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：熟悉石油領(lǐng)域知識(shí)是4.42M2目標(biāo)2：設(shè)計(jì)適于石油大數(shù)據(jù)處理的深度模型并編程實(shí)現(xiàn)是4.43M3目標(biāo)3：通過(guò)課程項(xiàng)目的實(shí)踐，撰寫報(bào)告并答辯，培育認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力和解決工程問(wèn)題的能力是4.44M4目標(biāo)4：能保障課程正常秩序（政治層面、課堂保障層面，非學(xué)生能力層面）否三、課程內(nèi)容序號(hào)章節(jié)號(hào)標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)1第1章第1章深度學(xué)習(xí)地震數(shù)據(jù)隨機(jī)噪聲壓制本章重點(diǎn)難點(diǎn)：深度模型、訓(xùn)練方法、隨機(jī)噪聲的特點(diǎn)、常規(guī)去噪方法。////21.11.1噪聲隨機(jī)噪聲的特點(diǎn)、常規(guī)去噪方法介紹M12講授2自學(xué)資料、課后作業(yè)31.21.2去噪深度模型深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)要素、去噪深度模型的設(shè)計(jì)M1,M22講授2自學(xué)資料、課后作業(yè)4上機(jī)課1上機(jī)課1：熟悉環(huán)境熟悉TensorFlow環(huán)境。M1,M2,M32上機(jī)2大作業(yè)5上機(jī)課2上機(jī)課2：去噪方法編程實(shí)現(xiàn)和測(cè)試常規(guī)去噪方法。M1,M2,M32上機(jī)2大作業(yè)6上機(jī)課3上機(jī)課3：熟悉環(huán)境編程實(shí)現(xiàn)和測(cè)試深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)噪聲壓制。M1,M2,M32上機(jī)2大作業(yè)7第2章第2章深度學(xué)習(xí)地震波形聚類本章重點(diǎn)難點(diǎn)：波形聚類方法、地震相分析。////82.12.1地震相聚類地震相及其地質(zhì)意義、常規(guī)波形聚類方法M12講授2自學(xué)資料、課后作業(yè)92.22.2深度網(wǎng)絡(luò)模型波形聚類深度網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計(jì)M1,M22講授2自學(xué)資料、課后作業(yè)10上機(jī)課4上機(jī)課4：地震相繪制繪制地震相圖M1,M2,M32上機(jī)2大作業(yè)11上機(jī)課5上機(jī)課5：常規(guī)波形聚類方法編程實(shí)現(xiàn)和測(cè)試常規(guī)波形聚類方法M1,M2,M32上機(jī)2大作業(yè)12上機(jī)課6上機(jī)課6：波形聚類深度網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計(jì)并編程實(shí)現(xiàn)測(cè)試波形聚類深度網(wǎng)絡(luò)模型M1,M2,M32上機(jī)2大作業(yè)13第3章第3章深度學(xué)習(xí)測(cè)井曲線預(yù)測(cè)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：測(cè)井曲線類型及地質(zhì)含義、測(cè)井曲線預(yù)測(cè)方法。////143.13.1測(cè)井曲線常用測(cè)井曲線類型及地質(zhì)意義、測(cè)井曲線預(yù)測(cè)方法M12講授2自學(xué)資料、課后作業(yè)153.23.2測(cè)井曲線預(yù)測(cè)深度網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計(jì)并編程實(shí)現(xiàn)和測(cè)試測(cè)井曲線預(yù)測(cè)深度網(wǎng)絡(luò)模型M1,M22講授2自學(xué)資料、課后作業(yè)16上機(jī)課7上機(jī)課7：測(cè)井曲線繪制繪制測(cè)井曲線M1,M2,M32上機(jī)2大作業(yè)17上機(jī)課8上機(jī)課8：常規(guī)測(cè)井曲線預(yù)測(cè)方法編程實(shí)現(xiàn)和測(cè)試常規(guī)測(cè)井曲線預(yù)測(cè)方法M1,M2,M32上機(jī)2大作業(yè)18上機(jī)課9上機(jī)課9：測(cè)井曲線預(yù)測(cè)深度網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計(jì)并編程實(shí)現(xiàn)測(cè)試測(cè)井曲線預(yù)測(cè)深度網(wǎng)絡(luò)模型M1,M2,M32上機(jī)2大作業(yè)19第4章第4章深度學(xué)習(xí)地震儲(chǔ)層參數(shù)預(yù)測(cè)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：基本儲(chǔ)層參數(shù)反演方法。////204.14.1地震數(shù)據(jù)儲(chǔ)層參數(shù)反演地震數(shù)據(jù)儲(chǔ)層參數(shù)反演常見方法和原理M12講授2自學(xué)資料、課后作業(yè)214.24.2儲(chǔ)層參數(shù)預(yù)測(cè)深度網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計(jì)儲(chǔ)層參數(shù)預(yù)測(cè)深度網(wǎng)絡(luò)模型M1,M22講授2自學(xué)資料、課后作業(yè)22上機(jī)課10上機(jī)課10：地震數(shù)據(jù)處理編程實(shí)現(xiàn)和測(cè)試常規(guī)地震數(shù)據(jù)處理方法M1,M2,M32上機(jī)2大作業(yè)23上機(jī)課11上機(jī)課11：地震數(shù)據(jù)儲(chǔ)層參數(shù)反演常見方法編程實(shí)現(xiàn)和測(cè)試地震數(shù)據(jù)儲(chǔ)層參數(shù)反演常見方法M1,M2,M32上機(jī)2大作業(yè)24上機(jī)課12上機(jī)課12：地震儲(chǔ)層參數(shù)預(yù)測(cè)深度網(wǎng)絡(luò)模型編程實(shí)現(xiàn)和測(cè)試基于深度學(xué)習(xí)的儲(chǔ)層參數(shù)訓(xùn)練及預(yù)測(cè)，并評(píng)價(jià)其泛化能力M1,M2,M32上機(jī)2大作業(yè)四、考核方式序號(hào)考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評(píng)占比1平時(shí)作業(yè)1.每次按進(jìn)度要求布置任務(wù)。2.成績(jī)采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性、是否按時(shí)上交、是否獨(dú)立完成評(píng)分。3.考核學(xué)生對(duì)在大數(shù)據(jù)平臺(tái)上進(jìn)行數(shù)據(jù)建模的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力題型主要有作圖、分析和計(jì)算題。30%2大作業(yè)1.本課程要求學(xué)生組隊(duì)自選一個(gè)實(shí)際問(wèn)題，并利用Python語(yǔ)言進(jìn)行求解。2.成績(jī)采用百分制，根據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)處理、建模、分析、可視化過(guò)程的完整性和準(zhǔn)確性評(píng)分。3.考核學(xué)生認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力，以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。40%3答辯采用分組答辯，各小組要求準(zhǔn)備5分鐘的PPT，所有小組成員都必修出席，其中1人為主講解人。20%4考勤刷卡點(diǎn)名5%5課堂表現(xiàn)課堂回答問(wèn)題情況5%五、評(píng)分細(xì)則序號(hào)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評(píng)分等級(jí)1M1平時(shí)作業(yè)60%A-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案準(zhǔn)確。B-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案基本準(zhǔn)確。C-基本按時(shí)完成，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式比較合理、答案有少量錯(cuò)誤。D-作業(yè)抄襲，未能按時(shí)完成，解題思路混亂，答案錯(cuò)誤多。2M1大作業(yè)40%A-利用Python語(yǔ)言建立的數(shù)據(jù)模型正確，完整實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理、建模、分析、可視化過(guò)程，結(jié)果驗(yàn)證合理。B-利用Python語(yǔ)言建立的數(shù)據(jù)模型正確，比較完整實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理、建模、分析、可視化過(guò)程，結(jié)果驗(yàn)證合理。C-利用Python語(yǔ)言建立的數(shù)據(jù)模型正確，比較完整實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理、建模、分析、可視化過(guò)程，結(jié)果驗(yàn)證比較合理。D-利用Python語(yǔ)言建立的數(shù)據(jù)模型不正確，不能完整實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理、建模、分析、可視化過(guò)程，結(jié)果驗(yàn)證不合理。3M2平時(shí)作業(yè)40%A-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案準(zhǔn)確。B-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案基本準(zhǔn)確。C-基本按時(shí)完成，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式比較合理、答案有少量錯(cuò)誤。D-作業(yè)抄襲，未能按時(shí)完成，解題思路混亂，答案錯(cuò)誤多。4M2大作業(yè)60%A-利用Python語(yǔ)言建立的數(shù)據(jù)模型正確，完整實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理、建模、分析、可視化過(guò)程，結(jié)果驗(yàn)證合理。B-利用Python語(yǔ)言建立的數(shù)據(jù)模型正確，比較完整實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理、建模、分析、可視化過(guò)程，結(jié)果驗(yàn)證合理。C-利用Python語(yǔ)言建立的數(shù)據(jù)模型正確，比較完整實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理、建模、分析、可視化過(guò)程，結(jié)果驗(yàn)證比較合理。D-利用Python語(yǔ)言建立的數(shù)據(jù)模型不正確，不能完整實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理、建模、分析、可視化過(guò)程，結(jié)果驗(yàn)證不合理。5M3大作業(yè)70%A-利用Python語(yǔ)言建立的數(shù)據(jù)模型正確，完整實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理、建模、分析、可視化過(guò)程，結(jié)果驗(yàn)證合理。B-利用Python語(yǔ)言建立的數(shù)據(jù)模型正確，比較完整實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理、建模、分析、可視化過(guò)程，結(jié)果驗(yàn)證合理。C-利用Python語(yǔ)言建立的數(shù)據(jù)模型正確，比較完整實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理、建模、分析、可視化過(guò)程，結(jié)果驗(yàn)證比較合理。D-利用Python語(yǔ)言建立的數(shù)據(jù)模型不正確，不能完整實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理、建模、分析、可視化過(guò)程，結(jié)果驗(yàn)證不合理。6M3答辯30%A-闡述問(wèn)題清楚，PPT組織合理，回答問(wèn)題正確。B-闡述問(wèn)題清楚，PPT組織比較合理，回答問(wèn)題基本正確。C-闡述問(wèn)題基本清楚，PPT組織合理，回答問(wèn)題個(gè)別有錯(cuò)誤。D-闡述問(wèn)題不清楚，PPT組織混亂，回答問(wèn)題不正確。7M4考勤50%A-全勤。B-缺勤1-2次。C-缺勤3-4次。D-缺勤5次以上。8M4課堂表現(xiàn)50%A-每次參加課堂討論。B-參加課堂討論7-9次。C-參加課堂討論4-6次。D-參加課堂討論1-3次。評(píng)分等級(jí)說(shuō)明：[A,B,C,D]