Руководство пользователя siams fc

ООО «СИАМС», Лаборатория компьютерного моделирования, 2014

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

Назначение SIAMS FC .................................................................................................................................. 4

1 Основы работы с SIAMS FC под управлением многопользовательской платформы SIAMS Labs 5

1.1 Вход в систему ............................................................................................................................. 5

1.2 Рабочая область ........................................................................................................................... 5

1.3 Создание одиночного эксперимента ........................................................................................ 6

1.4 Настройка входных параметров ................................................................................................ 7

1.4.1 Параметры бункера ............................................................................................................. 7

1.4.2 Иерархия параметров упаковки ......................................................................................... 7

1.4.3 Параметры моделирования гранулометрического состава ............................................ 7

1.4.4 Параметры формы частиц .................................................................................................. 8

1.4.5 Параметры слоя ................................................................................................................... 9

1.4.6 Предпросмотр .................................................................................................................... 11

1.4.7 Параметры дилатации ...................................................................................................... 12

1.4.8 Параметры построения капиллярной кривой ................................................................ 13

1.4.9 Параметры расчета статистики ........................................................................................ 13

1.4.10 Параметры фильтрации .................................................................................................... 14

1.4.11 Дополнительные параметры ............................................................................................ 14

1.4.12 Этапы моделирования ...................................................................................................... 15

1.4.13 Шаблоны настроек ............................................................................................................ 15

1.5 Выходные параметры ............................................................................................................... 16

1.5.1 Строка состояния расчета ................................................................................................. 16

1.5.2 Таблица результатов анализа пористости и проницаемости ........................................ 16

1.5.3 Таблица результатов статистического анализа сечений ................................................ 17

1.5.4 Визуализатор векторной модели ..................................................................................... 17

1.5.5 Визуализатор сечений и воксельных моделей ............................................................... 18

1.5.6 3D Визуализатор воксельных моделей ........................................................................... 18

1.5.7 Визуализатор поровой сетевой модели .......................................................................... 20

1.5.8 Графики распределений геометрических характеристик микрочастиц и пор ............ 20

1.5.9 Капиллярная кривая .......................................................................................................... 21

1.5.10 Графики просветности....................................................................................................... 21

1.5.11 Расшаривание результатов ............................................................................................... 22

1.6 Просмотр результатов эксперимента в рабочей области ..................................................... 22

2 Трехмерная реконструкция по изображениям петрографических шлифов ................................ 23

2.1 Анализ изображений шлифов с помощью Керн С7 ............................................................... 23

3

2.2 Подготовка файла для загрузки на сервер .............................................................................. 23

2.3 Загрузка файла и ввод дополнительных параметров ............................................................ 24

3 Работа с группами экспериментов SIAMS FC под управлением многопользовательской

платформы SIAMS Labs .............................................................................................................................. 27

3.1 Окно создания группы экспериментов ................................................................................... 27

3.2 Особенности создания группы экспериментов методом Монте-Карло .............................. 28

3.3 Групповой запуск экспериментов ............................................................................................ 28

3.4 Мониторинг................................................................................................................................ 29

3.5 Построение отчета по группе экспериментов ........................................................................ 31

3.6 Оптимизация качества по группе экспериментов .................................................................. 32

3.7 Дублирование группы экспериментов .................................................................................... 32

4

НАЗНАЧЕНИЕ SIAMS FC Программный комплекс SIAMS FC: Filtration & Capacity предназначен для оценки фильтрационно-

емкостных свойств слабоизученных и сложных месторождений нефти и газа. В состав комплекса

входят следующие прикладные модули:

• SIAMS FC Multiscale - Многомасштабное моделирование структуры горной породы

• SIAMS FC CT - Анализ пустотного пространства горной породы

• SIAMS FC Flow - Имитационное моделирование процессов однофазной фильтрации

• SIAMS FC Thin Section - Настройка модели по петрографическим шлифам

А также системные модули:

• SIAMS Lab Desk - Однопользовательская рабочая среда моделирования

• SIAMS Labs - Многопользовательская платформа управления данными

• SIAMS Cloud - Система распределенных вычислений.

5

1 ОСНОВЫ РАБОТЫ С SIAMS FC ПОД УПРАВЛЕНИЕМ

МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОЙ ПЛАТФОРМЫ SIAMS LABS

1.1 Вход в систему Чтобы начать работу с любым приложением SIAMS Labs нужно пройти стандартную процедуру

аутентификации (рис. 1).

Рис. 1. Страница аутентификации пользователя SIAMS Labs

1.2 Рабочая область После входа в систему откроется страница с рабочей областью пользователя (рис. 2).

Рис. 2. Страница с рабочей областью пользователя SIAMS Labs

6

В ходе ознакомления с данным руководством будут рассмотрены особо значимые функции,

доступные на странице рабочей области SIAMS Labs. Пояснения к стандартным элементам

интерфейса рабочей области можно найти во всплывающих подсказках на самой странице.

1.3 Создание одиночного эксперимента Чтобы детально разобрать возможности SIAMS FC проведем сначала одиночный эксперимент. Для

этого нужно нажать кнопку «ЭКСПЕРИМЕНТЫ» - откроется диалоговое окно для выбора типа

эксперимента и ввода его названия. Введем тестовое название, выберем тип «Одиночный

эксперимент» и нажмем кнопку «Создать» (рис. 3).

Рис. 3. Создание разового эксперимента

Далее перейдем к эксперименту. Откроется новая вкладка с настройками параметров

эксперимента (рис. 4).

Рис. 4. Страница настроек параметров эксперимента

7

1.4 Настройка входных параметров

1.4.1 Параметры бункера

Бункер – это область пространства, в данном случае прямоугольный параллелепипед, в которой

генерируется плотная упаковка микрочастиц. Пользователь может указать его высоту и ширину.

Основание бункера квадратное. Для сопоставления модельных единиц с реальными данными

вводится масштабный коэффициент (рис. 5).

Рис. 5. Параметры бункера

1.4.2 Иерархия параметров упаковки

Параметры упаковки сгруппированы по слоям и компонентам.

Слои. Высота слоев задается в процентах от высоты бункера и сразу пересчитывается в единицы.

Слои пронумерованы в порядке упаковки, а следовательно в режиме визуализации первый слой

будет снизу. Слои можно добавлять и удалять. При удалении слоя удаляются все его компоненты.

Единственный слой удалить нельзя.

Компоненты. У каждого компонента есть: форма, цвет, распределение размеров, распределение

фактора формы, объемная доля. Компоненты добавляются и удаляются исключительно внутри

определенного слоя. Единственный компонент слоя удалить нельзя – в подобном случае нужно

удалять слой. Для удобства работы информация о форме, цвете, распределении размеров и

среднем факторе формы компонента визуализируется в виде миниатур (рис. 6)

Рис. 6. Визуализация компонента в виде миниатюр

1.4.3 Параметры моделирования гранулометрического состава

Для редактирования параметров моделирования гранулометрического состава нажмите на

кнопку с графиками в конце строки, соответствующей компоненту. Откроется окно редактора (рис.

7). С помощью данного редактора можно задать параметры распределений максимальных

проекций (модель гранулометрического состава) и фактора формы (фактора удлинения, равного

отношению минимальной проекции к максимальной). После применения параметров

распределений перерисовываются миниатюры в списке компонентов. В частности, отображается

форма компонента со средним фактором формы (из распределения) и обновляется вид графика

распределения максимальных проекций. Вид распределения можно задать в настройках слоя (см.

раздел 1.4.5). При переключении вкладок «Максимальная проекция» и «Фактор формы»

параметры не сохраняются. Не забывайте нажимать кнопку «Применить». Для выхода из

редактора нажмите «Закрыть». Примеры использования распределений приведены на рис. 8.

8

Рис. 7. Окно редактора распределений

Дисперсия близка к нулю по максимальной проекции и фактору формы

Распределение максимальных проекций µ=0.5 σ2=0.25 Распределение фактора форм µ=0.5 σ2=0.001

Распределение максимальных проекций µ=0.5 σ2=0.001 Распределение фактора форм µ=0.5 σ2=0.25

Распределение максимальных проекций и фактора формы µ=0.5 σ2=0.25

Рис. 8. Примеры использования редактора распределений

1.4.4 Параметры формы частиц

Цвет и форму частицы можно задать с помощью другого редактора, который открывается при

нажатии на кнопку с геометрическими фигурами, находящейся в конце строки соответствующего

компонента (рис. 9).

9

Рис. 9. Окно редактора частиц

В данном редакторе можно добавлять, изменять и удалять частицы. Первую частицу в списке

удалить нельзя. Для выхода из редактора нажмите «Закрыть». Созданную или измененную

частицу можно выбрать в выпадающем списке (рис. 10)

Рис. 10. Выбор частицы в выпадающем списке соответствующего компонента

1.4.5 Параметры слоя

У каждого слоя есть кнопка с изображением чередующихся плоскостей, открывающая его

настройки. После нажатия на неё откроется следующее окно (рис. 11).

Рис. 11. Окно настроек слоя

На первой закладке «Распределения размеров» можно ввести типы распределений, характерные

для данного слоя.

10

Рис. 12. Окно настроек слоя: закладка «Направления»

На второй закладке «Направления» (рис. 12) можно указать предпочтительные направления

упаковки частиц, характерные для данного слоя. Направление 1 позволяет ориентировать в

пространстве сфероцилиндры (одновекторные сферополиэдры), а совместное использование

направления 1 и направления 2 позволит ориентировать в пространстве сфероквадраты

(двухвекторные сферополиэдры). Полярный угол 0, азимутальный угол 0 – соответствуют

направлению оси X; полярный 90, азимутальный 0 – оси Y; азимутальный угол 90 при любом

полярном - соответствуют оси Z. Отклонение от направления – это угол, на который может

отклониться образующий вектор сферополиэдра от заданного направления как в положительную,

так и в отрицательную сторону. Распределение вероятностей при этом равномерное.

Изменения настроек слоя вступят в силу только после нажатия кнопки «Применить». Для выхода

из редактора нажмите «Закрыть». Примеры использования направлений приведены на рис. 13.

Нет заданных направлений

Полярный угол 0 Азимутальный угол 0 Отклонение 10

Полярный угол 90 Азимутальный угол 0 Отклонение 10

Полярный угол - любой Азимутальный угол 90 Отклонение 10

Рис. 13. Примеры использования направлений упаковки

11

1.4.6 Предпросмотр

В верхней части экрана посередине расположена кнопка предпросмотра. Предпросмотр

предназначен для быстрого построения и визуализации только лишь векторной модели, то есть

выполнения только первого этапа расчета. После нажатия на кнопку «ПРЕДПРОСМОТР ВЫКЛ» она

загорится синим цветом и надпись изменится на «ПРЕДПРОСМОТР ВКЛ». Для отслеживания

процесса расчета в середине экрана появится индикатор состояния расчета (рис. 14). Там же

расположена кнопка «Остановить» для остановки/отмены расчета.

Рис. 14. Окно мониторинга процесса расчета в режиме предпросмотра

В режиме предпросмотра страница настроек будет выглядеть как на рис. 15 (требуется поддержка

webGL):

Рис.15. Страница настроек в режиме предпросмотра

Предпросмотр можно запускать, не влияя на основные результаты проекта. В связи с этим правая

часть экрана имеет два режима отображения: результаты и предпросмотр. После активации

режима предпросмотра (кнопка «ПРЕДПРОСМОТР ВКЛ») происходит автоматическая смена

режима отображения. В режиме предпросмотра модель автоматически перестраивается при

изменении входных параметров. Это не касается дополнительных и прочих параметров.

12

Визуализатор векторной модели позволяет изменять ракурс при помощи движений мышью с

зажатой правой кнопкой. Кроме того в визуализаторе есть возможность построить сечение

модели (рис. 16). Для этого нужно при зажатой клавише «Shift» двигать колесико мыши.

Рис. 16. Сечение 3D модели микроструктуры

1.4.7 Параметры дилатации

Для имитации уплотнения и взаимопроникновения используется метод дилатации (рис. 17,18).

Образующие сферы всех сферополиэдров увеличиваются в радиусах. При этом пользователь

может задать требуемую пористость в процентах, максимально допустимую погрешность в

процентах, а также ограничить цикл подбора параметров максимальным количеством итераций

(если требуемая погрешность так и не будет достигнута).

Рис. 17. Параметры дилатации

Кроме уплотнения зерен можно задавать уровень цементации. Для этого необходимо ввести

процентное содержание пленочного и порового цемента, а также глинистую пористость.

Например, чтобы получить общую пористость 8%, необходимо уплотнить модель до требуемой

пористости 15%, а затем добавить 5% пленочного цемента и 2% порового (общая пористость =

требуемая пористость – содержание пленочного цемента – содержание порового цемента).

Глинистая пористость будет использоваться на этапе построения кривой капиллярного давления.

13

Рис. 18. Сечения дилатированных упаковок сфероцилиндров (слева пористость 15%, по середине

5%, справа добавлен пленочный цемент 6%; структуры разные)

1.4.8 Параметры построения капиллярной кривой

Описание параметров построение капиллярной кривой представлено в табл. 1.

Таблица 1

Параметры построения капиллярной кривой

№ Название Ед. измер

Описание Ограничения

1 Тип связности пикселей

- Влияет на выделение эффективного пустотного пространства

6, 26

2 Глубина граничной области

Ед. Расстояние от краев бункера, в которое попадают входные и выходные поры соответственно.

Менее половины размера бункера, более 0.

3 Коэффициент поверхностного натяжения

10-3 Н/ Ед.

Из уравнения Лапласа. Справочная величина

4 Косинус угла смачиваемости

- Из уравнения Лапласа. 0..1

5 Построение капиллярной кривой

- Включение/выключение функции построения капиллярной кривой.

Да, нет

Определение угла смачиваемости является отдельной исследовательской задачей.

1.4.9 Параметры расчета статистики

Описание параметров расчета статистики представлено в табл. 2.

14

Таблица 2

Параметры расчета статистики



1 Расчет статистики - Проводить ли сравнительный анализ 3D и 2D геометрических характеристик упаковок.

Да, нет

2 Количество срезов для анализа

Шт. Количество сечений модели, используемых при расчете 2D статистики.

От 1…

3 Размер изображения сечения

Пикс. Размер изображений сечений, используемых при расчете 2D статистики.

От 1…

1.4.10 Параметры фильтрации

Просветность и проницаемость может быть рассчитана в направлении каждой из трех осей. Для

выбора направлений нужно поставить соответствующие галочки в разделе «Фильтрация».

1.4.11 Дополнительные параметры

Описание дополнительных параметров представлено в табл. 3.

Таблица 3

Дополнительные параметры имитационного моделирования



1 Размер обрезки бункера

Доля Доля размера бункера, участвующая в построении воксельной модели. Важно отметить, что габариты бункера, указываемые во входных параметрах соответствуют размерам именно воксельной модели. То есть изначально упаковка производится в бункер большего размера, чем это указывается во входных параметрах.

От 0 до 1

2 Максимальное количество частиц

Шт. Ограничение на количество частиц, влияющее на объем выделяемой памяти. Если сразу ввести предполагаемое количество частиц, которое превысит допустимый объем памяти, можно избежать длительного ожидания ошибки переполнения.

От 1…

3 Количество итераций упаковки

Шт. Количество вариантов упаковки каждой новой частицы по случайному лучу, из которых выбирается оптимальное.

От 1…

4 Дополнительный нижний слой

- Для ускорения упаковки большого количества частиц на дно бункера предлагается использовать дополнительный нижний слой регулярно упакованных сфер. После завершения упаковки дополнительный слой удаляется.

Да, нет

5 Разрешение воксельной модели

Вокс/ ед.

Параметр отвечает за детализацию воксельной модели и существенно сказывается на времени анализа порового пространства.

От 1…

6 Размер ячейки анализа

Вокс. Величина трехмерного тайла воксельной модели. Используется для оптимизации 3D анализа.

От 1…

15

7 Подавление шума

- Включение/выключение обрезки тупиковых веток поровой сетевой модели, не влияющих на расчет проницаемости

Да, нет

8 Воксельная модель графа порового пространства

- Включение/выключение наложения порой сетевой модели на воксельную модель порового пространства.

Да, нет

1.4.12 Этапы моделирования

Пользователю предоставляется возможность производить пересчет определенных этапов без

полного перезапуска расчета. Для этого, необходимо отметить галочкой только те этапы, которые

еще не были посчитаны. Если на момент расчета входных данных будет недостаточно, появится

сообщение об ошибке.

1.4.13 Шаблоны настроек

Все настройки проекта, включая слои, компоненты и другие параметры можно сохранить как

шаблон. Для работы с настройками имеется раздел в левой части экрана «Шаблоны настроек»

(рис. 19).

Рис. 19. Раздел «Шаблоны настроек»

Клик по одной из миниатюр загружает соответствующие настройки в текущий эксперимент.

Прошлые настройки не сохраняются автоматически. Для сохранения настроек нужно нажать на

кнопку с изображением дискеты. Кнопка с изображением папки открывает редактор настроек

(рис. 20).

Рис. 20. Редактор настроек

16

В редакторе можно экспортировать и импортировать шаблоны настроек в формате JSON, а также

переименовать или удалить шаблон настроек. Для выхода из редактора нажмите крестик в

правом верхнем углу окна.

1.5 Выходные параметры

1.5.1 Строка состояния расчета

Поскольку процесс расчета может занимать несколько часов, в целях отслеживания этапа

вычислений в правом верхнем углу страницы настроек выводится строка состояния расчета (рис.

21). Если после нажатия на кнопку «РАСЧЕТ» строка не появилась в течение 10 секунд, значит

эксперимент находится в очереди.

Рис. 21. Строка состояния расчета

В процессе расчета эксперимент может быть остановлен. Тогда будут выведены промежуточные

результаты расчета. Если эксперимент отменить, будут выведены результаты прошлого

эксперимента.

1.5.2 Таблица результатов анализа пористости и проницаемости

Основные результаты анализа порового пространства представляются в виде HTML-таблицы, в

которой содержатся габариты бункера, проницаемость и перепад давлений по трем осям и

интегральная пористость (рис. 22).

Рис. 22. Таблица характеристик порового пространства

Величина Considered porosity показывает процентное содержание пустотного пространства,

попавшего в сетевую поровую модель, относительно объема бункера.

Porosity – общая пористость.

17

1.5.3 Таблица результатов статистического анализа сечений

Результаты статистического анализа сечений и 3D характеристик представлены в виде HTML-

таблицы (рис. 23)

Рис. 23. Таблица статистических параметров распределений 2D и 3D геометрических

характеристик

Примечение. Коэффициенты корреляции, а также качество 3D реконструкции выводятся в виде

строк.

1.5.4 Визуализатор векторной модели

Векторная модель микроструктуры представлена в текстовом формате SPH. Для её визуализации

в браузере требуется поддержка webGL (рис. 24).

Рис. 24. Векторная модель микроструктуры

18

1.5.5 Визуализатор сечений и воксельных моделей

Воксельная модель микроструктуры представлена в виде стеков изображений сечений на

различных этапах анализа. Ссылка «Скачать» позволяет получить zip-архив с выбранным стеком

изображений (рис. 25).

Рис. 25. Воксельная модель

В выпадающем списке визуализатора стеков изображений можно выбрать вариант «Секции».

Визуализатор отобразит изображения сечений модели с выделенными границами, возникшими в

результате дилатации (рис. 26).

1.5.6 3D Визуализатор воксельных моделей

Некоторые воксельные модели, например скелетон, абсолютно неинформативны при по-

слайсовом просмотре. Если кликнуть мышью на изображение сечения, откроется окно

трехмерного воксельного визуализатора. Особенностью этого интерфейса является возможность

выделения области интереса для обеспечения необходимой детализации и производительности

просмотра. Слайдер в нижнем левом углу позволяет найти интересующий объект или область на

сечении. С помощью ограничительной рамки выберите на изображении эту область и нажмите

кнопку обновить (с зацикленными стрелками). Алгоритм будет рассматривать выделенную Вами

область как среднее сечение куба и достроит этот куб в обе стороны от сечения по оси Z. В

результате, Вы сможете посмотреть объемную модель в правой части окна визуализатора.

19

Рис. 26. 3D Визуализация воксельной модели скелетона с помощью выделения области интереса

Визуализатор обладает возможностью пороговой сегментации «на лету». Для этого необходимо

открыть управляющие элементы в правой верхней части окна. Вы можете установить нижний и

верхний пороги сегментации. Кроме того, Вы можете настроить контрастность изображения с

помощью яркости нижней и верхней границ, а также задать их цвет. В дополнительных

настройках можно задать степень непрозрачности и переключиться в режим просмотра

перпендикулярных сечений. Для удобства просмотра можно включить режим вращения

относительно осей X и Y.

Рис. 26А. 3D Визуализатор воксельных моделей (слева – настройки, справа – 3D модель с

цементом)

20

1.5.7 Визуализатор поровой сетевой модели

Сетевая модель хранится в текстовом формате NTW и может быть также визуализирована в

браузере (рис. 27). Требуется поддержка webGL.

Рис. 27. Поровая сетевая модель

При визуализации векторных и сетевых моделей можно следить за процессом построения

структуры – для этого наведите мышью на область визуализатора. Важно отметить, что скорость

построения 3D модели значительно возрастает, если убрать фокус мыши из области

визуализатора.

1.5.8 Графики распределений геометрических характеристик микрочастиц и пор

Распределения геометрических характеристик микрочастиц, по которым рассчитываются

статистические параметры выводятся в виде отдельных графиков (рис. 28), которые можно также

скачать в CSV-формате.

Рис. 28. Графики распределений геометрических характеристик (слева – максимальные проекции,

справа – фактор формы)

21

В результате воксельного анализа рассчитываются распределения пор по объему и горлышек пор

по площади сечения (рис. 29).

Рис. 29. Графики распределений пор по объему и горлышек пор по площади сечения

1.5.9 Капиллярная кривая

Капиллярная кривая отображается в следующем виде.

Рис. 29А. График капиллярной кривой

1.5.10 Графики просветности

Изменение пористости в сечениях вдоль осей координат представлено в виде графиков

просветности (рис. 30).

Рис. 30. Графики просветности

22

1.5.11 Расшаривание результатов

Напротив некоторых результатов есть кнопка для расшаривания. Нажатие на кнопку генерирует

анонимную ссылку, по которой можно посмотреть соответствующий результат без авторизации.

1.6 Просмотр результатов эксперимента в рабочей области Чтобы вернуться к эксперименту позже, его можно будет найти в рабочей области (рис. 31). Из

данного режима отображения результаты расчета можно только скачать. В разделе «Описание»

приведены следующие основные выходные параметры эксперимента: пористость,

проницаемость по трем осям и качество 3D реконструкции. В разделе «Сведения» указан размер

воксельной модели, объем всех данных по эксперименту и масштаб. Для возвращения на

страницу настроек нужно нажать кнопку «НАСТРОЙКА» в правом верхнем углу экрана.

Рис. 31. Просмотр результатов эксперимента в рабочей области

23

2 ТРЕХМЕРНАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ ПО ИЗОБРАЖЕНИЯМ

ПЕТРОГРАФИЧЕСКИХ ШЛИФОВ

2.1 Анализ изображений шлифов с помощью Керн С7 С помощью измерительного комплекса Керн С7 могут быть получены статистические

характеристики гранулометрического и фазового составов керна, а также пористость в сечении.

Графический интерфейс Керн С7 представлен на рис. 32.

Рис. 32. Графический интерфейс Керн С7

Более подробная информация об анализе изображений шлифов представлена в руководстве

пользователя Керн С7. SIAMS FC позволяет использовать результаты 2D анализа, полученные в

Керн С7, для построения 3D модели.

2.2 Подготовка файла для загрузки на сервер Чтобы экспортировать результаты 2D анализа в SIAMS FC необходимо сохранить их в формате CSV.

Для этого кликните на ячейке таблицы Керн С7 с заголовком «Статистика» (обычно C10), выберите

пункт меню «Файл - Экспорт», как на рис 33.

24

Рис. 33. Экспорт файла с 2D статистикой

В качестве типа файла выберите CSV. Сохраните файл в любое место на жестком диске, чтобы

потом было легче найти, например на рабочем столе. Если в Вашей версии Керн С7 нет варианта

выбора CSV-файла, сохраните файл в формате XLS. Затем Вы можете воспользоваться MS Excel,

чтобы открыть XLS файл и затем сохранить его в формате CSV.

2.3 Загрузка файла и ввод дополнительных параметров На странице рабочей области нажмите кнопку «ДАННЫЕ» (рис. 34).

Рис. 34. Загрузка данных из Керн С7 в SIAMS Labs

25

В появившейся форме введите название эксперимента, источник данных должен быть «Core S7».

Затем выберите файл CSV, который был сохранен на предыдущем этапе с помощью стандартного

диалога выбора файла (рис. 35). Когда файл выбран, нажмите кнопку перехода к редактору.

Рис. 35. Создание нового эксперимента и выбор исходного файла CSV для загрузки на сервер

В редакторе (рис.36) будет предложено изменить общие параметры упаковки:

количество итераций подбора 3D параметров модели гранулометрического состава методом Монте-Карло;

пористость, которую необходимо получить путем варьирования параметра дилатации;

ширину и высоту бункера (прямоугольного);

масштаб; а также параметры компонент и направлений, импортированные из Керн С7. Для параметров компонент можно ввести допустимые отклонения в процентах, которые будут использоваться при подборе методом Монте-Карло по нормальному закону распределения. Чтобы создать группу экспериментов с введенными настройками, нажмите «Применение».

26

Рис. 36. Редактор исходных данных из Керн С7.

Принципы работы с группами экспериментов описаны в следующем разделе.

27

3 РАБОТА С ГРУППАМИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ SIAMS FC ПОД

УПРАВЛЕНИЕМ МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОЙ ПЛАТФОРМЫ SIAMS

LABS

3.1 Окно создания группы экспериментов Создание группы экспериментов может понадобиться для исследования зависимостей между

входными и выходными параметрами модели. При этом доступно два типа планирования

экспериментов:

1. Равномерная сетка

2. Монте-Карло

Для генерации группы экспериментов по равномерной сетке нужно:

1. Нажать на кнопку «ЭКСПЕРИМЕНТЫ» и выбрать тип эксперимента «Равномерная сетка»

2. Выделить галочками варьируемые параметры (факторы) и указать для них начальное

значение, конечное значение и шаг сетки

3. Нажать кнопку «Создать»

Рис. 37. Создание группы экспериментов по равномерной сетке

28

3.2 Особенности создания группы экспериментов методом Монте-Карло Если выбрать тип эксперимента «Монте-Карло», форма ввода параметров изменится (рис. 38):

1. Появится поле для ввода общего количества экспериментов. Если рядом с ним стоит

галочка, то случайные значения параметров будут генерироваться для каждого

эксперимента новые. Если убрать галочку, то необходимо будет ввести количество

вариантов значений для каждого варьируемого параметра по отдельности, а общее

количество экспериментов тогда будет произведением этих значений.

2. Для параметров, отмеченных галочкой, запрашивается начальное значение и 3σ,

соответствующее максимальному отклонению от начального значения при нормальном

законе распределения.

Рис. 38. Создание группы экспериментов методом Монте-Карло

3.3 Групповой запуск экспериментов Для группового запуска экспериментов нужно выбрать группу из списка и нажать кнопку «ЗАПУСК

ГРУППЫ» в правом верхнем углу экрана (рис. 39).

Рис. 39. Групповой запуск экспериментов

29

3.4 Мониторинг Имеется несколько способ мониторинга:

1. Если начать на кнопку с шестеренками (действия) в панели инструментов рабочей области

и выбрать пункт контекстного меню «Показать очередь задач» откроется окно со списком

активных расчетов (рис. 40).

Рис. 40. Список активных расчетов

2. Чтобы открыть папку, кликните на иконку с изображением папки – на экран будут

выведены все созданные эксперименты из группы. У каждого из них можно посмотреть

«Состояние» (рис. 41).

Рис. 41. Просмотр экспериментов в папке

30

3. Можно посмотреть состояние расчета по каждому эксперименту, открыв страницу

настроек (рис. 42).

Рис. 42. Просмотр состояния расчета в настройках эксперимента

4. По мере выполнения экспериментов основные показатели (выходные параметры,

доступные в разделе «Описание» эксперимента) отображаются на графике (рис. 43) в

реальном времени. График можно посмотреть, если выбрать интересующую группу в

рабочей области.

Рис. 43. Мониторинг основных показателей по группе экспериментов

31

3.5 Построение отчета по группе экспериментов При успешном завершении расчетов по группе экспериментов автоматически генерируется CSV-

отчет со значениями всех входных и выходных параметров по эксперименту (рис. 39). Его можно

скачать из раздела «Прикрепленные файлы» для интересующей группы экспериментов. CSV-файл

удобно редактировать в Microsoft Excel (рис. 44). Для этого следует воспользоваться функцией

разделения текста по столбцам.

Рис. 44. Просмотр CSV-отчета по группе экспериментов в Microsoft Excel

Чтобы перестроить отчет нужно воспользоваться кнопкой с действиями (иконка с инструментами)

в правом верхнем углу экрана (рис. 45). Новый отчет появится в прикрепленных файлах.

Рис. 45. Кнопка с действиями, производимыми над группами экспериментов

32

3.6 Оптимизация качества по группе экспериментов По группе экспериментов можно аппроксимировать целевую функцию качества и найти ее

максимум. Для этого нажмите кнопку с действиями в правом верхнем углу экрана и выберите

пункт «Оптимизировать». Откроется форма как на рис. 46.

Рис. 46. Форма ввода параметров оптимизации

Количество итераций задает количество шагов каждого из используемых численных методов:

- Левенберга-Марквардта при аппроксимации целевой функции; - Сопряженных градиентов при поиске максимума целевой функции; Параметры оптимизации – вектор исходных коэффициентов. Начальная точка выбирается в

соответствии с параметрами 2D характеристик (полученными из Керн С7).

Тип функции:

f1 – сумма экспоненты от полинома второй степени и полинома второй степени; f2 - произведение экспоненты от полинома второй степени и полинома второй степени; f3 – полином второй степени; f4 – полином третьей степени. Параметр удаления промежуточных данных изменять не рекомендуется. После нажатия кнопки запуска будет сгенерирован файл с оптимальными параметрами модели. Чтобы построить модель по нему, необходимо с помощью кнопки действий над группой выбрать пункт «Построить оптимальную модель».

3.7 Дублирование группы экспериментов Чтобы не вписывать повторяющиеся значения параметров для разных групп экспериментов

доступна функция дублирования, для использования которой нужно нажать в панели

инструментов рабочей области на кнопку с шестеренками (действия) и выбрать пункт

контекстного меню «Дублировать». Откроется окно ввода параметров эксперимента, где в

качестве умолчательных значений ведены параметры первого эксперимента из выбранной

группы.

Руководство пользователя siams fc

Technology