Please use this identifier to cite or link to this item: http://repository.vnu.edu.vn/handle/VNU_123/18104
Title: Toán học trong địa chất
Authors: Đặng, Mai
Keywords: Đánh giá các thông số địa chất;Phân tích tương quan;Phân tích thành phần chính;Mô hình hoá toán học
Issue Date: 2017
Publisher: H. : ĐHQGHN
Citation: 18 tr.
Abstract: Vào cuối những năm 60 của thế kỷ trƣớc, trong các văn liệu quốc tế đã xuất hiện thuật ngữ "Địa chất toán học" (математическая Геология) . Định nghĩa chính thức về khái niệm này đã đƣợc đƣa vào các từ điển của CCCP (Геологический словарь,1973) và США (Glossary,1972). Theo đó, địa chất toán học là bộ môn khoa học nghiên cứu các mô hình toán học của các quá trình địa chất và các bài toán liên quan. Ngày nay, khái niệm "Các phƣơng pháp toán học trong địa chất" đƣợc hiểu theo hai nghĩa. Thứ nhất đó việc dùng những phƣơng pháp mà toán học đã dùng để xây dựng các lý thuyết của nó. Thứ hai là việc sử dụng các bộ máy lý thuyết của các ngành toán học để mô tả và nghiên cứu các đối tƣợng địa chất. Địa chất học là khoa học qui nạp; dĩ nhiên trong đó vẫn có suy diễn nhƣng đó không phải là phƣơng pháp luận chủ yếu. Nghĩa là lý thuyết của khoa học này (khái niệm, phạm trù, qui luật...) đƣợc tổng quát hoá từ một số quan sát cụ thể. Nhƣợc điểm của phƣơng pháp qui nạp là chậm, bởi vì nó đòi hỏi phải có nhiều cứ liệu. Một qui luật, hay khái niệm chỉ đƣợc hình thành khi đã có một số đủ lớn các hiện tƣợng. Mặt khác, tính chính xác của lý thuyết qui nạp không cao và thƣờng bị sụp đổ trƣớc những khám phá mới. Toán học là khoa học suy diễn, mặc dầu trong đó vẫn có qui nạp nhƣng không phải là phƣơng pháp luận của nó. Sử dụng phƣơng pháp suy diễn cho phép xuất phát từ một số không lớn tiên đề suy ra đƣợc nhiều luận điểm lý thuyết mới. Nó đảm bảo tính mạch lạc và tính nhất quán của kiến thức khoa học. Trong phƣơng pháp suy diễn, để đạt tới chân lý, chỉ cần sử dụng những quy tắc của logic hình thức. Do vậy có thể thu hẹp rất nhiều khối lƣợng những tài liệu quan sát và thí nghiệm cần thiết để xây dựng lý thuyết. Tính xác thực của những kết luận nhận đƣợc nhờ sử dụng phƣơng pháp suy diễn cho phép không cần kiểm nghiệm lại từng nguyên lý một trong thực tiễn. Điều đó làm cho sự phát triển và việc ứng dụng các kiến thức khoa học dễ dàng và nhanh chóng. Nhƣ vậy nếu trong địa chất học, toán học đƣợc thâm nhập với tƣ cách là phƣơng pháp suy diễn thì những nhƣợc điểm của phƣơng pháp qui nạp sẽ đƣợc khắc phục. Một trong những cách để xây dựng lý thuyết là phƣơng pháp tiên đề; nghĩa là phải thừa nhận một số khẳng định khởi đầu nhƣ là những chân lý mà không đòi hỏi chứng minh logic và phải xây dựng các quy tắc diễn dịch để thu nhận các mệnh đề. Trong phƣơng pháp tiên đề, các khái niệm phải đƣợc hình thức hoá và do đó nghĩa của chúng sẽ đƣợc cố định trong suốt quá trình suy diễn. Ngôn ngữ hình thức có khả năng trừu tƣợng hoá vô hạn, cho phép vận dụng các thao tác lôgic chặt chẽ của toán học; tạo điều kiện cơ giới hoá nhiều quá trình tƣ duy dựa trên chức năng nhận thức luận của tín hiệu. Ngôn ngữ hình thức cho khả năng rút ngắn các thao tác của tƣ duy, ghi lại đƣợc một cách vật chất, tái hiện lại nội dung của tƣ duy trong khi vẫn tƣơng đối độc lập với nội dung ấy. Các nhà Địa chất Xiberi (Liên Xô) đã khởi thảo ra một số ngôn ngữ hình thức, đặc biệt trong lĩnh vực địa tầng học, và coi đó là điều kiện cần thiết để áp dụng một cách có hiệu quả các phƣơng pháp toán học vào địa chất (U.A.Coxƣghin, U.A.Voronin, 1970). Tuy vậy, việc hình thức hoá các khái niệm, kèm theo sự cố định ý nghĩa của chúng luôn mâu thuẫn với sự vận động biện chứng của các khái niệm có nội dung vật chất (đặc biệt trong những khoa học mới hình thành và những khoa học mà đối tƣợng nghiên cứu phức tạp, đa dạng). Chính vì vậy, đã hơn 50 năm trôi qua, nhƣng những cố gắng theo xu hƣớng toán học hoá 2394 địa chất chƣa đạt đƣợc những kết quả đáng kể. Cơ sở của khoa học địa chất là những sự kiện thu đƣợc qua kinh nghiệm mà toán học dù thâm nhập sâu sắc đến mấy cũng không thể cung cấp đƣợc. Nếu địa chất học chỉ phát triển trên những sự kiện đã biết thì dầu có đƣợc trang bị bằng những phƣơng pháp thần diệu đến mấy cũng sẽ bị tàn lụi nhƣ một cơ thể không đƣợc cung cấp thức ăn. “Mọi lý thuyết đều là màu xám, chỉ cây đời là mãi mãi xanh tƣơi” (Goethe). Muốn cho tri thức của chúng ta xâm nhập ngày càng sâu vào thế giới hiện tực thì những tài liệu thực tế, những biểu hiện mới của sự vật phải luôn luôn đƣợc bổ sung vào những khái niệm đã có. Khoa học thực sự đƣợc phát triển chỉ khi những thông tin mới về thực tại khách quan luôn luôn đƣọc bổ sung cho lý thuyết. Việc thu thập các sự kiện đó không có con đƣờng nào khác ngoài quan sát. Toán học chỉ thể hiện ra là những phƣơng pháp lựa chọn và xử lý các dữ kiện ấy, còn việc lý giải các kết quả do toán học đƣa lại phải dựa trên kiến thức địa chất học. Nghĩa là phƣơng pháp của khoa học địa chất không thể thay thế bằng toán học. Điều hy vọng rằng rồi đây toán học sẽ thay thế địa chất học là không có cơ sở. V.V. Belauxov (1972) cho rằng tính chất phức tạp và không phân chia đƣợc của các hiện tƣợng tự nhiên là điều không thể hiểu đƣợc đối với các nhà toán học. Nếu xem xét một cách khách quan và toàn diện thì V.V. Belauxov và những ngƣời cùng quan điểm đã đi tới cực đoan. Rõ ràng rắng tất cả các đối tƣợng địa chất cũng nhƣ bất kỳ đối tƣợng tự nhiên nào khác đều có tính qui định về lƣợng, mà muốn nghiên cứu tính quy định về lƣợng thì phải dùng đến toán học. Toán học cho khả năng mô tả định lƣợng các đối tƣợng địa chất. Ngày nay, trong nghiên cứu địa chất đã sử dụng rộng rãi các phƣơng pháp phân tích chính xác. Khối lƣợng số liệu quan trắc định lƣợng rất lớn, nếu không có các phƣơng pháp toán học và máy tính điện tử thì không thể nào xử lý kịp thời các số liệu đó và khai thác đƣợc triệt để lƣợng thông tin chứa trong chúng. Trên cơ sở đó, việc sử dụng bộ máy lý thuyết của các ngành toán học để mô tả và nghiên cứu các đối tƣợng địa chất là tất yếu và hiện thực. Ngày nay, lý thuyết xác suất thống kê, đại số cao cấp, giải tích, lý thuyết thông tin...đã đƣợc ứng dụng để khởi thảo ra các phƣơng pháp nhằm đánh giá định lƣợng các thông số địa chất, phân tích các mối tƣơng quan, phân loại, nhận dạng đối tƣợng địa chất, phân tích bản đồ v.v...
URI: http://repository.vnu.edu.vn/handle/VNU_123/18104
Appears in Collections:Thông tin địa chất và tài nguyên địa chất Việt Nam (LIC)

Files in This Item:
Thumbnail

  • File : BKT_00352.pdf
  • Description : 
  • Size : 1.81 MB
  • Format : Adobe PDF


  • Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.