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公開番号2025114660
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2025075474,2023566779
出願日2025-04-30,2022-04-29
発明の名称地下の水素蓄積を識別するためのシステム及び方法
出願人オハイオ・ステイト・イノベーション・ファウンデーション
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01V 8/10 20060101AFI20250729BHJP(測定;試験)
要約【解決手段】画像分析エンジンを訓練して、地下の水素蓄積と一致する地上の表面特徴を識別するためのシステム、装置、方法、及びコンピュータプログラム製品が開示されている。例示的な方法は、通信回路によって、地下の水素蓄積と一致する表面特徴を示すラベル付けされた画像の訓練データセットを受信することを含み、地下の水素蓄積と一致する表面特徴は、卵形表面陥凹部を含む。例示的な方法は、モデル生成装置によって、かつ訓練データセットを使用して、画像分析エンジンの画像分類モデルを訓練して、新しい画像が地下の水素蓄積と一致する表面特徴を含むかどうかを識別することを更に含む。例示的な方法は、画像分析エンジンによって画像分類モデルをホストすることを更に含む。
【効果】機械学習及び遠隔感知を適用して、地下の水素蓄積と一致する地形学的特徴を自動的に識別する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
画像分析エンジンを訓練して、地下の水素蓄積と一致する地上の表面特徴を識別するための方法であって、前記方法が、
通信回路によって、地下の水素蓄積と一致する表面特徴を示すラベル付けされた画像のセットを含む訓練データセットを受信することであって、前記地下の水素蓄積と一致する表面特徴が、卵形表面陥凹部を含む、受信することと、
モデル生成装置によって、かつ前記訓練データセットを使用して、前記画像分析エンジンの画像分類モデルを訓練して、画像が地下の水素蓄積と一致する表面特徴を含むかどうかを識別することと、
前記画像分析エンジンによって、訓練された前記画像分類モデルをホストすることと、を含む、方法。

発明の詳細な説明【背景技術】
【０００１】
水素は、予想される低炭素未来への世界的な移行において根本的に重要な資源とみなされ、社会が燃料の代替物を探すのにつれて、その需要は今後数十年にわたって著しく増加すると予想される。水素は、ユニバースで最も豊富な元素であるが、今日の使用可能な水素の主要な根源は、炭素集約型（蒸気－メタン改質又は石炭ガス化など）又はエネルギー集約型（水の電気分解など）のいずれかである。結果として、ほとんどの水素は、非効率に生成され、水素は、一次エネルギー源ではなくエネルギーキャリアの役割に追いやられている。大量の水素は、地上の地下で自然に生成されるが、天然水素の地下探査、並びに関連する生成戦略は、依然としてその形成段階にある。１８５０年代の炭化水素探査の状態と同様に、これまでのほとんど全ての水素掘削標的が、石油、地熱、若しくは地下水資源の探査中に、又は水素が豊富な表面滲出液の観察を通して、偶発的に発見されている。
続きを表示（約 2,700 文字）【発明の概要】
【０００２】
天然水素（地理学的又は自然水素とも呼ばれる場合もある）の発見は、主に偶発的又は蛇行的な発見であったか、又は表面滲出液中の水素濃度の上昇の観察に基づいていた。更に、大陸環境における水素生成の可能性は、適切な根源岩（苦鉄質岩及び超苦鉄質岩は大陸地殻の１０％以上を占める）の存在量に基づいて拡大する。しかしながら、自然水素の地質蓄積の探査は、苦鉄質岩及び超苦鉄質岩が水素の有意な根源を構成する条件、水素貯蔵部、トラップ、及びシールとして機能する形成物、並びに酸化、生物学的利用、拡散損失、及び粘土鉱物への吸着による浅い地殻における水素消費のレベルについての不十分な理解によって、著しく制限されている。経済的な体積の天然水素を生成するには、探査戦略は、水素生成を可能にし、かつ水素の保持を許可し、かつ水素を消費する微生物を含有する酸化水又は新鮮な水の水素貯蔵部への透過を防止する、適切な地理学的設定の識別に基づいている必要がある。一旦識別されると、石油及び地熱エネルギー産業の両方で使用される掘削技術は、エネルギー又は化学物質供給原料の非炭素源として天然水素を経済的に活用するように適合され得る。
【０００３】
地下の水素蓄積を識別するための方法、装置、及びシステムが本明細書に開示されている。以下に記載されるように、例示的な実施形態は、機械学習及び遠隔感知を適用して、地下の水素蓄積と一致する地形学的特徴を自動的に識別する。更に、様々な例示的な実施形態は、こうした地形学的特徴を分析して、生成可能な水素の活性源（例えば、現在水素を生成している根源）である可能性が最も高いものを識別するための技術を記載する。
【０００４】
１つの例示的な実施形態では、画像分析エンジンを訓練して、地下の水素蓄積と一致する地上の表面特徴を識別するための方法が提供されている。方法は、通信回路によって、地下の水素蓄積と一致する表面特徴を示すラベル付けされた画像の訓練データセットを受信することであって、地下の水素蓄積と一致する表面特徴が、卵形表面陥凹部を含む、受信することと、モデル生成装置によって、かつ訓練データセットを使用して、画像分析エンジンの画像分類モデルを訓練して、画像が地下の水素蓄積と一致する表面特徴を含むかどうかを識別することと、画像分析エンジンによって、訓練された画像分類モデルをホストすることと、を含む。
【０００５】
関連する実施形態では、画像分析エンジンを訓練して、地下の水素蓄積と一致する地上の表面特徴を識別するための対応する装置が提供されている。装置は、地下の水素蓄積と一致する表面特徴を示すラベル付けされた画像の訓練データセットを受信するように構成された通信回路であって、地下の水素蓄積と一致する表面特徴が、卵形表面陥凹部を含む、通信回路と、訓練データセットを使用して、画像分析エンジンの画像分類モデルを訓練して、画像が地下の水素蓄積と一致する表面特徴を含むかどうかを識別するように構成されたモデル生成装置と、を含み、画像分析エンジンは、訓練された画像分類モデルをホストするように構成されている。
【０００６】
別の関連する実施形態では、画像分析エンジンを訓練して、地下の水素蓄積と一致する地上の表面特徴を識別するための対応するコンピュータプログラム製品が提供されている。コンピュータプログラム製品は、ソフトウェア命令を記憶する少なくとも１つの非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含み、ソフトウェア命令は、実行されたときに、装置に、地下の水素蓄積と一致する表面特徴を示すラベル付けされた画像の訓練データセットを受信することであって、地下の水素蓄積と一致する表面特徴が、卵形表面陥凹部を含む、受信することと、訓練データセットを使用して、画像分析エンジンの画像分類モデルを訓練して、画像が地下の水素蓄積と一致する表面特徴を含むかどうかを識別することと、を行わせ、訓練された画像分類モデルは、画像分析エンジンによってホストされる。
【０００７】
別の例示的な実施形態では、地下の水素蓄積と一致する地上の表面特徴を自動的に識別するための方法が提供されている。方法は、通信回路によって、対象画像を受信することと、画像分析エンジンによって、かつ訓練された画像分類モデルを使用して、対象画像が地下の水素蓄積と一致する任意の表面特徴を含むかどうかを識別することと、通信回路によって、対象画像が地下の水素蓄積と一致する任意の表面特徴を含むかどうかの指標を出力することと、を含む。
【０００８】
関連する実施形態では、画像分析エンジンを訓練して、地下の水素蓄積と一致する地上の表面特徴を識別するための対応する装置が提供されている。装置は、対象画像を受信するように構成された通信回路と、訓練された画像分類モデルを使用して、対象画像が地下の水素蓄積と一致する任意の表面特徴を含むかどうかを識別するように構成された画像分析エンジンと、を含み、通信回路は、対象画像が地下の水素蓄積と一致する任意の表面特徴を含むかどうかの指標を出力するように更に構成されている。
【０００９】
別の関連する実施形態では、画像分析エンジンを訓練して、地下の水素蓄積と一致する地上の表面特徴を識別するための対応するコンピュータプログラム製品が提供されている。コンピュータプログラム製品は、ソフトウェア命令を記憶する少なくとも１つの非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含み、ソフトウェア命令は、実行されたときに、装置に、対象画像を受信することと、訓練された画像分類モデルを使用して、対象画像が地下の水素蓄積と一致する任意の表面特徴を含むかどうかを識別することと、対象画像が地下の水素蓄積と一致する任意の表面特徴を含むかどうかの指標を出力することと、を行わせる。
【００１０】
なおも別の例示的な実施形態では、活性地下の水素蓄積を示す地上の表面特徴を自動的に識別するための方法が提供されている。方法は、通信回路によって、地上の卵形表面特徴を記述する情報を受信することと、関連性決定エンジンによって、卵形表面特徴が活性地下の水素蓄積を示す可能性を自動的に推定することと、関連性決定エンジンによって、推定された可能性が所定の閾値を満たすかどうかを決定することと、推定された可能性が所定の閾値を満たす事例では、通信回路によって、表面特徴が活性地下の水素蓄積を示すという指標を出力することと、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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