Все данные → единый датасет → анализ → прогноз → цели заверки

Методология

Как Cratona превращает разрозненные геоданные территории в проверяемый прогноз и короткий список целей.

Ансамбль вместо одной модели

Мы сравниваем семь архитектур — от Random Forest до свёрточных сетей с FiLM-слиянием геохимии — и работаем ансамблем. Свёрточные модели видят текстуру и взаимное расположение признаков, а не только их средние, и лучше переносятся на новые территории.

МодельАрхитектураВходГеохимияНеопределённость
M0aRandom Forest (500 деревьев)108 = 54 кан. × (mean + std)нетstd деревьев
M0bRandom Forest (500 деревьев)128 = 108 + 15 геохим.конкатенацияstd деревьев
M1aFCNN 108→128→64→1108нетMC-Dropout ×20
M1bFCNN 128→128→64→1108 + 15 геохим.конкатенацияMC-Dropout ×20
M2aCNN, 54 канала64×64×54нетMC-Dropout ×20
M2bCNN, 54 канала64×64×54конкатенацияMC-Dropout ×20
M2cCNN + FiLM64×64×54FiLMMC-Dropout ×20

MC-Dropout — оценка неопределённости

Модель выполняет прогноз 20 раз со случайно отключённой частью сети. Если результаты повторяются, прогноз считается устойчивым. Если оценки заметно различаются, участок отмечается как зона повышенной неопределённости.

LORO-CV — проверка на новых территориях

Модель обучается на одних регионах и проверяется на других, которые не использовались при обучении. Такой подход показывает, насколько устойчиво она работает за пределами исходных данных и как может переносить закономерности на новые площади.

Разделение классов

Архитектура ConvNeXt с интеграцией геохимических признаков через механизм FiLM показала наилучшее качество разделения рудных и фоновых участков среди протестированных моделей. Распределение прогнозных оценок для двух классов перекрывается меньше, поэтому модель устойчивее ранжирует территорию по перспективности. При этом степень уверенности оценивается отдельно по стабильности прогнозов и уровню неопределённости.

Гистограмма распределения прогнозных оценок для рудных и фоновых участков с порогом топ-5%
M2c (ConvNeXt + FiLM): распределение скоров. Чёткое разделение классов.

Архитектура M2c: ConvNeXt + FiLM

Как устроена лучшая одиночная модель: многоканальный энкодер ConvNeXt с частично замороженными слоями (transfer learning), FiLM-модуляция признаков геохимией и голова предсказания с MC-Dropout. На выходе — карта вероятности, карта неопределённости, топ-N целей и раскладка важности признаков.

Схема архитектуры M2c: слои данных → ConvNeXt-энкодер → объединение признаков → FiLM-модуляция геохимией → голова предсказания → карты вероятности и неопределённости, цели, объяснимость

AUC-ROC по моделям (LORO-CV)

AUC-ROC показывает, насколько хорошо модель ранжирует территорию по перспективности. Чем выше показатель, тем чаще участки с известным оруденением получают более высокий рейтинг, чем фоновые участки. Качество модели проверяется на территориях, которые не использовались при её обучении.

Групповая важность признаков по SHAP для всех моделей
Объяснимость (SHAP). Каждый прогноз раскладывается по группам данных: видно, на что опиралась модель и почему выделила конкретный участок. Результат представлен в понятном для геолога формате и не требует специальных знаний в машинном обучении.