Геологический факультет МГУ, кафедра динамической геологии, тел. 939-25-51.

Авторы - в.н.с. Вадковский Всеволод Николаевич, н.с. Захаров Владимир Сергеевич.

Курс читается в 3 семестре для студентов специальности 011100 - геология и 011500 - геология и геохимия горючих ископаемых.

Объем курса - 90 часов, лекции -36 часов, лабораторные занятия -54 часа.

Форма контроля. Проверка практических заданий; курс завершается зачетом.

Аннотация. Обучение навыкам общения с компьютером и применения математических методов для решения геологических задач (разработка алгоритма, создание программы и получение результата).

Современная геология давно перешла в разряд количественных наук. Применение компьютеров способcтвовало этому процессу. Выяснилось, что постановка многих геологических задач соответствует тем или иным уравнениям, хорошо известным в физике и смежных областях науки. Надобность понимания этих уравнений и их использование в значительной мере связано с тем, что геологов уже не удовлетворяют качественные объяснения и приблизительные оценки. Кроме того, на Земле в силу различных причин одни и те же процессы могут протекать по-разному и приводить к различным последствиям. Это многообразие, с одной стороны, порождает необходимость создавать и хранить огромное количество хорошо документированных геологических описаний и результатов анализов, а с другой - стимулирует поиск общих закономерностей.

У авторов нет никакого сомнения в том, что в XXI веке компьютер станет таким же распространенным инструментом геолога как его ум и молоток.

Целью курса "Прикладная математика для геологов" является знакомство студентов с математическими методами решения геологических задач и практическое освоение этих методов путем реализации соответствующих алгоритмов в виде программ на ПЭВМ.

Конечно, на сегодняшний день разработано огромное количество доброкачественных программных продуктов, с помощью которых решаются различные геологические задачи. Но сами математические методы и алгоритмы упрятаны в них достаточно глубоко, так что понять как они работают и как выглядят, не представляется возможным.

Обсуждаемыми здесь методами прикладной математики являются:

- преобразование координат на сфере;

- проекции сферы на плоскость;

- статистика угловых измерений;

- метод наименьших квадратов;

- марковские процессы;

- обыкновенные дифференциальные уравнения первого порядка;

- анализ динамических систем;

Каждый из этих методов достоин отдельного курса, тем не менее, представлялось целесообразным соединить эти методы в едином курсе для того, чтобы показать спектр возможностей решения традиционных геологических задач математическими методами.

Kакие же геологические задачи могут быть решены этими методами:

построение палинспастических реконструкций,

изображение пространственно распределенных данных в географических проекциях,

определение статистических характеристик пространственно ориентированных данных,

построение регрессионных зависимостей,

анализ стратиграфических последовательностей,

изучение экологической системы,

анализ сейсмичности и сейсмотектоника.

Такие вопросы математического обеспечения ЭВМ как организация и использования баз данных, визуализация и анализ изображений, использование технологии географической инвентаризационной системы (GIS) здесь рассматриваются кратко из-за ограниченности объема курса.

Дэвис Дж. Статистика и анализ данных в геологии. М., Мир, 1995.

Теркотт Д., Шуберт Дж. Геодинамика. М., Мир, Т.1 - 1985, Т.2 - 1986.

Харбух Дж., Бонэм-Картер Г. Моделирование на ЭВМ в геологии. М., Мир, 1974.