使用自定义的岩土数据(GeotechSet)增强ChatGPT的回答能力
1 引言
ChatGPT模型是预训练的，这导致了它在回答一些专业问题上经常出错，新的Bing搜索和Edge浏览器增加了实时搜索能力，特别是昨天推出的插件功能，大大扩展了ChatGPT的应用能力。本文描述了如何使用GeotechSet数据增强ChatGPT的回答能力。
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2 工作原理
首先在本地生成数据集的索引，然后通过索引与ChatGPT进行交互，从而增强ChatGPT的回答能力。关键代码如下：
from llama_index import GPTSimpleVectorIndex, SimpleDirectoryReaderdocuments = SimpleDirectoryReader('K:/data').load_data()index = GPTSimpleVectorIndex(documents)index.save_to_disk('index.json')new_index = GPTSimpleVectorIndex.load_from_disk('index.json')response = new_index.query("question description")print(response)
其中k:/data是位于文件目录，为了这次测试，选择了一个小的GeotechSet数据集，共包含262个txt文档，总尺寸2.5M。生成的索引文件尺寸为27.6M。
3 测试结果
(1) What is Step-Path?
Step-path is a type of rock slope instability in which the failure surface is formed by a combination of shallow-dipping and relatively steep-dipping discontinuous joint sets. This type of failure surface is characterized by varying step-path geometries, ranging from less than a metre to over tens of metres. Step-path failure surfaces can be formed either by fracturing through intact rock bridges or by bypassing them if alternative cross joints are present.[阶梯状滑坡是一种岩石边坡不稳定类型，其破坏面由浅倾斜和相对陡倾斜的不连续节理组合形成。这种类型的破坏面具有不同的阶梯状几何形态，从不到一米到数十米不等。阶梯状破坏面可以通过破坏整块岩石桥梁形成，也可以通过绕过它们而形成，如果存在可用的交叉节理。]
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如果在Bing中提这个问题，Bing不能给出回答。
(2) What is Multi-Modal Optimization (MMO)?
Multi-Modal Optimization (MMO) is a technique used in Limit Equilibrium Method (LEM) analysis to optimize the stability of a 3D landslide model. It involves the use of multiple optimization techniques to identify the most stable configuration of the model. MMO can be used to identify the most stable configuration of the model by considering the effects of anisotropy on the strength characteristics of the soil and rocks.[多模式优化（MMO）是用于极限平衡法（LEM）分析中的一种技术，用于优化三维滑坡模型的稳定性。它涉及使用多种优化技术来确定模型的最稳定配置。MMO可以通过考虑各向异性对土壤和岩石强度特性的影响来确定模型的最稳定配置。]
如果在Bing中提这个问题，尽管它可以给出回答，但答案不是我们岩土工程的特定含义。
(3) What is Shear Strength Reduction (SSR)?
Shear Strength Reduction (SSR) is a method used in finite element analysis (FEM) to study the effects of anisotropy on the factor of safety of slopes. It is a technique used to reduce the shear strength of a material in order to simulate the effects of anisotropy on the mechanical response of geotechnical structures.[抗剪强度削减（Shear Strength Reduction，SSR）是有限元分析（Finite Element Analysis，FEM）中用于研究各向异性对边坡安全系数影响的方法。它是一种用于减少材料抗剪强度的技术，以模拟各向异性对岩土工程结构的力学响应的影响。]
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Bing给出的回答，这个回答它参考了cosmol和rocscience网站上的内容，给出的回答相对靠谱:
Shear Strength Reduction (SSR) is a method used to find the safety factor value of a slope at the point of failure or instability point. Stability refers to the ability of a slope to resist forces that drive Earth’s materials down the slope. SSR is particularly useful when several different modes of failure are possible; it automatically finds the critical mechanism.[抗剪强度削减（Shear Strength Reduction，SSR）是一种用于确定边坡在破坏点或不稳定点的安全系数值的方法。稳定性是指边坡抵抗使地球材料下滑的力的能力。当可能存在多种不同的破坏模式时，SSR尤其有用；它可以自动找到关键的破坏机理。]
(4) What is Extended finite element simulation (XFEM)?
Extended finite element simulation (XFEM) is a numerical technique used to simulate the initiation and propagation of cracks in a rock mass. It is a mesh-independent method that allows fractures to propagate across element boundaries, and is used to study the brittle failure mechanism of rock slopes with non-persistent en-echelon joints. XFEM is also used to study hydraulic fracturing success factors beyond brittleness, and to simulate the deformation and fracturing response of a reservoir using material constitutive laws for brittle and ductile regions. Additionally, XFEM is used to model the permeability enhancement from hydraulic fracturing while considering variable rock mechanical properties and reservoir in-situ conditions, and to simulate the initiation and propagation of fractures during rock mass unloading. It is also a coupled dynamic model capable of simulating the propagation of two-dimensional non-planar hydraulic fractures in heterogeneous reservoirs, taking into account the presence of heterogeneities with different stiffness that can lead to deviated fracture paths.[扩展有限元模拟（Extended Finite Element Simulation，XFEM）是一种数值技术，用于模拟岩体中裂纹的初始化和扩展。它是一种独立于网格的方法，允许裂纹跨越单元边界扩展，并用于研究具有非连续的en-echelon节理的岩质边坡的脆性破坏机制。XFEM也用于研究超越脆性的水力压裂成功因素，并使用脆性和延性区域的材料本构法模拟储层的变形和破裂响应。此外，XFEM还用于考虑变化的岩石力学特性和储层原位条件下的渗透性增强，模拟水力压裂的启动和扩展，以及岩体卸载期间裂纹的初始化和扩展。它还是一个耦合的动态模型，能够模拟异质性储层中二维非平面水力压裂的扩展，考虑具有不同刚度的异质性，可以导致偏移的裂缝路径。]
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Bing给出的回答参考了Abaqus和Wiki中的内容，回答相对靠谱，不过它没有上面的回答详细和深入。
The extended finite element method (XFEM) is a numerical technique based on the generalized finite element method (GFEM) and the partition of unity method (PUM). It extends the classical finite element method (FEM) approach by enriching the solution space for solutions to differential equations with discontinuous functions. XFEM allows you to study crack growth along an arbitrary, solution-dependent path without needing to remesh your model.[扩展有限元方法（Extended Finite Element Method，XFEM）是一种基于广义有限元方法（Generalized Finite Element Method，GFEM）和单位分割法（Partition of Unity Method，PUM）的数值技术。它通过丰富解空间，使用不连续函数来求解微分方程，扩展了经典有限元方法（Finite Element Method，FEM）的应用。XFEM允许您在不需要重新网格化模型的情况下研究沿任意依赖于解的路径的裂纹扩展。]
4 结束语
通过GeotechSet文档的索引，为ChatGPT提供了定制的回答预料，从而加强了ChatGPT的应用能力。然而要想真正得到应用，需要付出很大代价。在随后的试验中，使用了145M的GeotechSet数据建立索引，结果不到20分钟就耗费掉$20，大约140元。
