بحران کیفیت داده‌های معدنی

به گزارش می‌متالز، ذخایر معدنی سطحی به تدریج رو به پایان هستند و آینده اکتشاف در اعماق بیشتر از یک کیلومتر رقم می‌خورد. روش‌های سنتی اکتشاف برای شناسایی ذخایر عمیق با محدودیت مواجهند و فناوری‌های جدید ژئوفیزیک می‌توانند تصویر دقیق‌تری از ساختار‌های زیرسطحی ارائه کنند. در دهه‌های گذشته بسیاری از معادن بزرگ جهان از ذخایر نزدیک سطح زمین کشف شدند. اما اکنون بخش عمده این ذخایر شناسایی شده‌اند و شرکت‌های معدنی برای یافتن منابع جدید ناچار به اکتشاف در اعماق بیشتر هستند. در همین حال ریسک اکتشاف رو به افزایش است. هرچه عمق بیشتر می‌شود، هزینه حفاری و ریسک سرمایه‌گذاری نیز تشدی می‌شود. به همین دلیل نیاز به روش‌هایی وجود دارد که قبل از حفاری، تصویری دقیق‌تر از زیرسطح ارائه دهند.

در این میان نقش ژئوفیزیک در کاهش ریسک معنی می‌یابد. فناوری‌های مورد استفاده در این بخش با اندازه‌گیری پاسخ‌های الکترومغناطیسی زمین، می‌تواند ساختار‌های زمین‌شناسی مرتبط با کانه‌زایی را در اعماق زیاد شناسایی کند. هدف اصلی این فناوری‌ها کاهش تعداد حفاری‌های ناموفق و افزایش احتمال موفقیت اکتشاف است. البته باید تاکید کرد که دیگر نمی‌توان تنها به یک روش اکتشافی متکی بود. ترکیب داده‌های ژئوفیزیک، زمین‌شناسی و ژئوشیمی، استاندارد جدید اکتشافات معدنی در جهان است؛ بنابراین کشور‌هایی که قصد توسعه اکتشافات معدنی را دارند باید سرمایه‌گذاری خود را از اکتشافات سطحی به سمت فناوری‌های اکتشاف عمیق، پردازش داده و مدل‌سازی سه‌بعدی سوق دهند.

ماموریت اکتشاف با زیرساخت‌های محدود

علی میثاقی، کارشناس بخش معدن و استاد دانشگاه خوارزمی با اشاره به تعهدات بخش اکتشاف و ژئوفیزیک در برنامه هفتم توسعه گفت: تا پایان این برنامه، طی ۲ سال آینده، باید حجم بزرگی از عملیات برداشت اطلاعات انجام شود؛ به‌طوری‌که حدود ۲‌ میلیون کیلومتر خط پرواز ژئوفیزیک و بیش از یک‌ونیم‌ میلیون ایستگاه برداشت زمینی پیش‌بینی شده است. همچنین تنها برای ماه‌های باقی‌مانده سال ۱۴۰۵، حدود ۶۰۰ هزار نقطه زمینی باید برداشت شود.

وی افزود: این اعداد بسیار بزرگ هستند و تحقق آنها به‌ سادگی امکان‌پذیر نیست. حتی اگر عملیات برداشت اطلاعات انجام شود، پرسش اصلی این است که آیا داده تولیدشده، کیفیت لازم برای تصمیم‌گیری‌های اکتشافی را دارد یا خیر؟

این استاد دانشگاه با بیان اینکه در معدن‌کاری مدرن، ژئوفیزیک چیزی فراتر از یک خدمت فنی است، گفت: ژئوفیزیک، چشم زیرسطحی اکتشاف است. همان‌گونه که یک جراح بدون تصویربرداری دقیق نمی‌تواند عمل موفقی انجام دهد، اکتشاف معدن نیز بدون داده‌های ژئوفیزیک باکیفیت، در واقع حرکت در تاریکی است.

به گفته وی، امروز که بخش معدن ایران بیش از هر زمان دیگری به کشف ذخایر جدید نیاز دارد، باید یک سوال جدی مطرح شود: آیا چشم زیرسطحی اکتشاف ایران هنوز قدرت دیدن دارد؟ واقعیت آن است که بخشی از ژئوفیزیک اکتشافی کشور با چالش‌هایی روبه‌رو است که در صورت بی‌توجهی، می‌تواند هزینه‌های سنگینی بر آینده معدن‌کاری ایران تحمیل کند.

میثاقی تاکید کرد: بخش زیادی از برنامه‌های فعلی مربوط به اکتشافات سطحی است، اما آینده معدن‌کاری به سمت اکتشافات عمیق حرکت می‌کند. داده‌هایی که امروز برای اکتشافات سطحی تولید می‌شوند، لزوما برای شناسایی ذخایر عمیق مناسب نیستند. هرچه اکتشاف به عمق بیشتری می‌رود، نیاز به داده‌های ژئوفیزیک دقیق‌تر و قوی‌تر افزایش پیدا می‌کند، اما ظرفیت فعلی کشور متناسب با این نیاز توسعه پیدا نکرده است.

اکتشافات سطحی تقریبا به پایان رسیده است

میثاقی گفت: دوران کشف ذخایر بزرگ و کم‌عمق تا حد زیادی به پایان رسیده است. آینده معدن‌کاری ایران در گرو اکتشافات عمیق است؛ اما اکتشاف عمیق با اکتشافات سطحی تفاوت بنیادین دارد.

وی ادامه داد: در اعماق بیشتر، نسبت سیگنال به نویز کاهش می‌یابد، پاسخ‌های ژئوفیزیک پیچیده‌تر می‌شوند، ساختار‌های زمین‌شناسی دشوارتر تفسیر می‌شوند و عدم قطعیت به شکل قابل‌توجهی افزایش می‌یابد؛ بنابراین اکتشافات عمیق به داده‌هایی با کیفیت بالاتر، تراکم بیشتر و تحلیل‌هایی بسیار پیچیده‌تر نیاز دارد. اگر ژئوفیزیک کشور نتواند خود را برای این مرحله آماده کند، دستیابی به ذخایر عمیق با ریسک بسیار بالا همراه خواهد بود.

این استاد دانشگاه افزود: در ژئوفیزیک یک اصل بنیادین وجود دارد: هیچ الگوریتمی قادر نیست داده بد را به نتیجه خوب تبدیل کند. طراحی نامناسب شبکه برداشت، تراکم ناکافی داده‌ها، خطا‌های میدانی، نبود کنترل کیفیت، تجهیزات کم‌دقت و برداشت‌های غیراصولی، در بسیاری از موارد موجب تولید داده‌هایی می‌شود که از همان ابتدا ظرفیت محدودی برای تفسیر صحیح دارند.

میثاقی گفت: در چنین شرایطی نتیجه روشن است؛ اهداف حفاری اشتباه، افزایش ریسک سرمایه‌گذاری، اتلاف منابع مالی و از دست رفتن فرصت‌های کشف ذخایر جدید. وی افزود: در شرایطی که هزینه هر متر حفاری عمیق روزبه‌روز افزایش می‌یابد، کوچک‌ترین خطا در داده‌های ژئوفیزیکی می‌تواند میلیون‌ها دلار خسارت ایجاد کند.

خطای انباشته، داده اکتشافی را بی‌اعتبار می‌کند

میثاقی با اشاره به اهمیت کیفیت داده‌های ژئوفیزیک گفت: حتی اگر حجم بزرگی از اطلاعات برداشت شود، باید پرسید این داده‌ها تا چه اندازه دقیق هستند. خطای تجهیزات، خطای اپراتور، خطای پردازش و خطای تفسیر در کنار هم می‌تواند خطای انباشته قابل‌توجهی ایجاد کند. نتیجه این خطا‌ها در مرحله حفاری مشخص می‌شود؛ جایی که بخشی از نقاط پیشنهادی اکتشاف به ماده معدنی نمی‌رسند.

وی افزود: وقتی نقطه حفاری اشتباه انتخاب شود، هزینه‌های بسیار بالای حفاری از بین می‌رود. در اکتشافات عمیق، این اشتباهات می‌تواند هزینه‌های بسیار سنگینی به همراه داشته باشد.

این کارشناس بخش معدن گفت: برداشت داده تنها آغاز کار است. ارزش واقعی ژئوفیزیک در پردازش، تحلیل و تفسیر آن نهفته است. متاسفانه در بسیاری از پروژه‌ها، بخش قابل‌توجهی از ظرفیت داده‌ها هرگز استخراج نمی‌شود؛ زیرا پردازش و تفسیر به‌ صورت سطحی انجام می‌شود.

وی افزود: ژئوفیزیک امروز دیگر به معنای ترسیم چند مقطع و ارائه چند نقشه نیست. این علم به سمت مدل‌سازی سه‌بعدی، هوش مصنوعی، تحلیل احتمالاتی، مدل‌سازی عدم قطعیت‌ها، تلفیق داده‌ها و وارون‌سازی‌های پیچیده حرکت کرده است. در این مرحله است که نقش کارشناسان ارشد، متخصصان باتجربه و خبرگان ژئوفیزیک برجسته می‌شود.

فاصله فناوری ایران با جهان

میثاقی گفت: در جهان امروز، ژئوفیزیک با سرعتی شگفت‌انگیز در حال تحول است. استفاده از هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، الگوریتم‌های بهینه‌سازی، مدل‌سازی سه‌بعدی، پردازش داده‌های کلان و تحلیل‌های مبتنی بر ابررایانه‌ها به استاندارد صنعت تبدیل شده است.

وی ادامه داد: مهم‌ترین تحول، توسعه تلفیق داده‌ها و وارون‌سازی مشترک است. امروزه هیچ شرکت معدنی بزرگ تنها بر یک روش ژئوفیزیکی تکیه نمی‌کند. داده‌های مغناطیس‌سنجی، گرانی‌سنجی، IP، مقاومت‌ویژه، الکترومغناطیس، زمین‌شناسی، ژئوشیمی و سنجش از دور به‌ صورت همزمان تحلیل می‌شوند تا مدلی از زیرسطح با حداقل عدم قطعیت تولید شود.

این استاد دانشگاه تاکید کرد: در ایران، اما هنوز بخش زیادی از مطالعات به‌ صورت جزیره‌ای انجام می‌شوند. وی همچنین با اشاره به عقب‌ماندگی تجهیزات کشور گفت: در بسیاری از روش‌های ژئوفیزیک مانند مغناطیس‌سنجی، روش‌های الکتریک و سایر روش‌ها، فاصله تجهیزاتی ایران با کشور‌های پیشرو افزایش یافته است. برخی شرکت‌ها برای حضور در مناقصه‌ها تجهیزات مناسب خود را نمایش می‌دهند؛ اما همه ناوگان آنها در سطح استاندارد نیست و در عمل بخشی از عملیات با تجهیزات قدیمی یا کم‌کیفیت انجام می‌شود. در حوزه معدن سرمایه‌گذاری جدی برای توسعه نرم‌افزار‌های بومی انجام نشده و همچنان وابستگی زیادی به نرم‌افزار‌های خارجی وجود دارد.

افت همزمان تجهیزات و نیروی انسانی

این استاد دانشگاه یکی از چالش‌های اصلی ژئوفیزیک کشور را کاهش کیفیت نیروی انسانی عنوان کرد و گفت: در سال‌های اخیر اقبال دانشجویان نخبه به رشته‌های مرتبط با معدن، اکتشاف و زمین‌شناسی کاهش یافته است. در برخی دانشگاه‌ها دانشجویانی وارد این رشته‌ها می‌شوند که علاقه و آمادگی لازم را ندارند و این موضوع در آینده کارشناسی حوزه معدن اثر خواهد گذاشت.

میثاقی افزود: از سوی دیگر، در حوزه تحصیلات تکمیلی تعداد زیادی فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد و دکترا داریم؛ اما بخش عملیاتی و برداشت اطلاعات با کمبود نیروی حرفه‌ای مواجه است. کسی که مدرک دکترا دارد، معمولا حاضر نیست در شرایط سخت میدانی و عملیات برداشت فعالیت کند؛ درحالی‌که این بخش به تکنسین‌های حرفه‌ای نیاز دارد. این کارشناس بخش معدن پیشنهاد کرد: باید نظام آموزش تکنسین‌های تخصصی دوباره احیا شود؛ افرادی که ۲ سال آموزش حرفه‌ای ببینند و به‌ صورت تخصصی در حوزه برداشت داده فعالیت کنند.

حفظ کیفیت برای سرمایه‌گذاری بلندمدت

میثاقی یکی از آسیب‌های جدی حوزه ژئوفیزیک را غلبه نگاه درآمدزایی یا کاهش هزینه‌های کوتاه‌مدت بر کیفیت فنی دانست و گفت: رقابت ناسالم بر سر کاهش قیمت پروژه‌ها، کوتاه کردن زمان اجرای پروژه‌ها، حذف کنترل کیفیت و تولید گزارش‌های کم‌عمق، در نهایت به زیان کل صنعت معدن کشور تمام می‌شود.

وی تاکید کرد: ژئوفیزیک نباید صرفا یک فعالیت پیمان‌کاری تلقی شود، بلکه باید به‌عنوان ابزاری راهبردی برای کاهش ریسک سرمایه‌گذاری و کشف ذخایر جدید مورد توجه قرار گیرد.

میثاقی یکی دیگر از مشکلات ساختاری این حوزه را نظام قیمت‌گذاری پروژه‌های ژئوفیزیکی دانست و گفت: نرخ‌های سازمان برنامه و بودجه متناسب با افزایش واقعی هزینه تجهیزات و تورم اصلاح نشده است. در نتیجه شرکت‌ها برای حضور در مناقصه‌ها ناچار می‌شوند با قیمت‌های پایین‌تر رقابت کنند.

این کارشناس ژئوفیزیک افزود: این رقابت قیمتی باعث می‌شود شرکت‌ها برای کاهش هزینه‌ها به سمت استفاده از نیروی کم‌تجربه‌تر و تجهیزات حداقلی حرکت کنند. در نهایت، کارفرما نیز داده‌ای با کیفیت پایین‌تر دریافت می‌کند و این یک دور باطل ایجاد کرده است.

وی درباره استفاده از هوش مصنوعی در اکتشافات معدنی نیز هشدار داد و گفت: امروز تصور عمومی این است که هوش مصنوعی می‌تواند همه مشکلات را حل کند؛ اما هوش مصنوعی تنها به اندازه کیفیت داده‌هایی که دریافت می‌کند، خروجی مناسب تولید می‌کند.

میثاقی افزود: در یک پروژه تلفیق داده با هوش مصنوعی، تصور می‌شد اطلاعات هفت‌لایه‌ای یک منطقه معدنی بسیار باکیفیت است، اما پس از بررسی مشخص شد بسیاری از داده‌ها کیفیت لازم را ندارند و امکان رسیدن به نتیجه دقیق وجود ندارد. بدون تولید داده‌های باکیفیت، حتی بهترین الگوریتم‌ها و متخصصان نیز نمی‌توانند معجزه کنند.

الزامات توسعه ژئوفیزیک اکتشافی

میثاقی گفت: تحول در ژئوفیزیک اکتشافی کشور دیگر یک انتخاب نیست، بلکه یک ضرورت است. این تحول باید بر محور‌هایی همچون استانداردسازی عملیات برداشت و کنترل کیفیت، تربیت تکنسین‌های حرفه‌ای، تقویت نقش متخصصان در پردازش و تفسیر، توسعه هوش مصنوعی و الگوریتم‌های نوین، گسترش تلفیق داده‌ها، نوسازی تجهیزات، ایجاد نظام صلاحیت حرفه‌ای و اولویت دادن به کیفیت بر درآمد کوتاه‌مدت استوار باشد.

این استاد دانشگاه در پایان تاکید کرد: اگر اصلاح آموزش نیروی انسانی، ایجاد دوره‌های تخصصی تکنسینی، نوسازی تجهیزات و اصلاح نظام قیمت‌گذاری انجام نشود، ژئوفیزیک اکتشافی کشور در مسیر نزولی قرار خواهد گرفت. ادامه این روند در پنج سال آینده می‌تواند به یک بحران جدی در توان اکتشاف معدنی کشور تبدیل شود؛ چراکه معدن‌کاری آینده بدون داده دقیق و تفسیر حرفه‌ای امکان‌پذیر نیست. در نهایت، آینده معدنکاری کشور به کیفیت «چشم زیرسطحی» اکتشاف وابسته است.

منبع: دنیای اقتصاد