Semantic exploitation of engineering models: application to petroleum reservoir models
Exploitation sémantique des modèles d'ingénierie : application à la modélisation des réservoirs pétroliers
Résumé
This work intends to propose innovative solutions for the exploitation of heterogeneous models in engineering domains. It pays a special attention to a case study related to one specific engineering domain: petroleum exploration . Experts deal with many petroleum exploration issues by building and exploiting three-dimensional representations of underground (called earth models). These models rest on a large amount of heterogeneous data generated every day by several different exploration activities such as seismic surveys, well drilling, well log interpretation and many others. Considering this, end-users wish to be able to retrieve and re-use at any moment information related to data and interpretations in the various fields of expertise considered along the earth modeling chain. Integration approaches for engineering domains needs to be dissociated from data sources, formats and software tools that are constantly evolving. Our solution is based on semantic annotation, a current Web Semantic technique for adding knowledge to resources by means of semantic tags. The "semantics" attached by means of some annotation is defined by ontologies, corresponding to "formal specifications of some domain conceptualization". In order to complete engineering model exploitation, it is necessary to provide model integration. Correspondence between models in the ontology level is made possible thanks to semantic annotation. An architecture, which maps concepts from local ontologies to some global ontology, then ensures that users can have an integrated and shared global view of each specific domain involved in the engineering process. A prototype was implemented considering the seismic interpretation activity, which corresponds to the first step of the earth modeling workflow. The performed experiments show that, thanks to our solution, experts can formulate queries and retrieve relevant answers using their knowledge-level vocabulary.
Ce travail propose des solutions innovantes en vue de l'exploitation des modèles d'ingénierie hétérogènes. Il prend pour exemple le domaine de la prospection pétrolière. Les stratégies de prospection sont élaborées à partir de représentations tridimensionnelles du sous-sol appelées modèles géologiques. Ceux-ci reposent sur un grand nombre de données hétérogènes générées au fur et à mesure de la conduite de l'exploration par des activités telles que la prospection séismique, les forages, l'interprétation des logs de puits. A fin d'optimisation, les utilisateurs finaux souhaitent, pouvoir retrouver et réutiliser à tout moment les données et les interprétations attachés aux différents modèles successivement générés. Les approches d' intégration des connaissances susceptibles d'être mises en œuvre pour résoudre ce défi, doivent être dissociées aussi bien des sources et des formats de données que des outils logiciels en constante évolution. Pour cela, nous proposons d'utiliser l'annotation sémantique, technique courante du Web sémantique permettant d'associer la connaissance à des ressources au moyen d' "étiquettes sémantiques". La sémantique ainsi explicitée est définie par un certain nombre d' ontologies de domaine, qui, selon la définition classique, correspondent à autant "de spécifications formelles de la conceptualisation" des domaines considérés. En vue d'intégrer les modèles d'ingénierie considérés, nous proposons une architecture, qui permet de relier des concepts appartenant respectivement à des ontologies locales et à une ontologie globale. Les utilisateurs peuvent ainsi avoir une vision globale, intégrée et partagée de chacun des domaines impliqués dans chaîne de modélisation géologique. Un prototype a été développé qui concerne la première étape de la chaîne de modélisation (interprétation séismique). Les expérimentations réalisées prouvent que, grâce à l'approche proposée, les experts peuvent, en utilisant le vocabulaire de leur domaine d'expertise, formuler des questions et obtenir des réponses appropriées.
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