序 言
巖爆是地下工程中常見的工程地質(zhì)災害之一，破壞性極強，每年都造成大量生命財產(chǎn)的損失。因此，對于巖爆機理的研究有著極其重要的意義。筆者作為大數(shù)據(jù)AI（人工智能）課題組負責人，自 2012 年獲批深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室開放基金巖爆實驗大數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究以來，在深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室主任何滿潮院士的指導下，10 年來長期從事計算機科學與技術(shù)學科和土木工程學科的學科交叉融合研究，將計算機科學與技術(shù)學科的大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)運用于土木工程學科的巖爆機理研究中，取得了豐碩的成果。筆者作為負責人先后主持了國家自然科學基金基于大數(shù)據(jù)的巖爆機理研究方法、深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室開放基金基于大數(shù)據(jù)的巖爆機理自動化協(xié)同分析關(guān)鍵技術(shù)研究、國家重點研發(fā)計劃項目子課題深井多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)融合與分析關(guān)鍵技術(shù)等項目，在項目的實施過程中積累了豐富的經(jīng)驗。筆者先后在《電子學報》、《巖土力學》、《巖石力學與工程學報》、《智能系統(tǒng)學報》、Intelligent Automation & Soft Computing、International Journal of Computational Science and Engineering、Chinese Journal of Electronics、International Journal of Wireless and Mobile Computing 等國內(nèi)外期刊上發(fā)表相關(guān)研究成果 20 余篇。
在此，筆者將所在大數(shù)據(jù)AI 課題組從事巖爆研究以來的成果整理結(jié)集成書，并輔以領(lǐng)域前沿和最新研究內(nèi)容。本書系統(tǒng)地介紹了筆者提出的巖爆試驗大數(shù)據(jù)人工智能分析方法。主要內(nèi)容有：第 1 章，巖爆試驗概述；第 2 章，應變巖爆試驗大數(shù)據(jù)人工智能分析方法系統(tǒng)架構(gòu)；第 3 章，巖爆試驗大數(shù)據(jù)采集及可視化分析；第 4 章，巖爆試驗大數(shù)據(jù)壓縮存儲算法；第 5 章，多源異構(gòu)巖爆試驗大數(shù)據(jù)融合算法；第 6 章，巖爆試驗大數(shù)據(jù)AI可視化分析；第 7 章，巖爆試驗大數(shù)據(jù)AI 分析算法；第 8 章，巖爆試驗大數(shù)據(jù)AI 處理系統(tǒng)。
本書的宗旨是向讀者介紹筆者提出的巖爆試驗大數(shù)據(jù)人工智能分析方法，本書介紹的研究成果也是本人及大數(shù)據(jù)AI 課題組師生共同努力的成果。包括筆者的同事呂召勇、李勇振，也包括筆者的碩士研究生丁鴻偉、王艷歌、劉開峰、高凱龍、李繼濤、蘇仡琳。感謝呂召勇和李勇振，他倆在課題組沒有學生的時候陪筆者從零開始，申請并完成了筆者的第一個深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室開放基金巖爆實驗大數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究。感謝丁鴻偉和王艷歌，他們分別是筆者的第一個和第二個碩士研究生，陪筆者在巖爆機理研究中艱苦探索。感謝劉開峰、高凱龍、李繼濤和蘇仡琳，他們一次一次的廢寢忘食、熬夜陪伴，給予筆者有力的支持，伴筆者前行。
最要感謝的是何滿潮院士。筆者這些年的進步都是在何滿潮院士高瞻遠矚的指導下完成的。2012 年，在國內(nèi)大數(shù)據(jù)方興未艾之際，何院士慧眼識珠，讓筆者初窺巖爆領(lǐng)域的大門，給予當時還是一個毛頭小伙子的筆者機會。在國內(nèi)大數(shù)據(jù)技術(shù)如火如荼的時候，在 2018 年同濟大學召開的第二屆土木工程大科學工程論壇上，何院士為筆者指出了AI 大數(shù)據(jù)分析的研究方向。
最后，感謝在筆者科研道路上遇到的一些良師圖靈獎獲得者John Hopcroft（約翰·霍普克羅夫特）教授、圖靈獎獲得者Vinton Cerf（溫頓·瑟 夫）教授、圖靈獎獲得者Leslie Valiant（萊斯利·瓦里安特）教授、創(chuàng)新工場李開復老師。筆者向他們學習的時間是短暫的，收獲卻最為豐富。感謝筆者在科研道路上遇到的一些益友郭茂祖教授、魏東教授、宮偉力教授、楊曉杰教授、孫曉明教授、楊軍教授、劉冬橋副教授、王炯副教授、陶志剛副教授，感謝賈雪娜博士、趙菲博士、任富強博士等。因受篇幅限制，不能一一列舉，借此機會對給予過筆者支持和幫助的人，在此一并表示感謝。
本書可以為國內(nèi)外巖爆機理研究學者提供一種可行性方法，供其參考借鑒，同時給對此方法感興趣的學者以理論與方法指導。本書也可以供與計算機科學學科開展交叉融合研究的科研工作者提供借鑒。
最后，筆者的研究工作和國內(nèi)外同行相比，如滄海一粟，尚有很多不足。書中難免有不妥之處，希望國內(nèi)外同行和廣大讀者給予包容，歡迎大家批評指正，提出寶貴意見。