Практикуемое в геологии комплексирование исследований природных объектов вовлекает в свою сферу деятельности массивы эмпирических данных. Обработка таких неоднородных сведений традиционными средствами — трудоемкая задача. Поэтому теперь все чаще используются математические методы и ЭВМ. Опыт показывает, что математика и ЭВМ позволяют представлять геологическую информацию в сжатом виде, способствуют повышению надежности и объективности выводов. Успех ощутим, когда задачи первоначально сформулированные в содержательных терминах, затем транслируются на формальный язык математики. В некоторых ситуациях эффективность исследований с помощью ЭВМ оказывается ниже ожидаемого уровня. Возможная причина — выбор однородных моделей там, где объектны неоднородны, игнорирование взаимосвязей геологических объектов.

В практике поисково-разведочных работ на нефть и газ применяются методы “распознавания образов”.

Эти методы решают классификационные задачи. Чаще всего применяется метод “распознавание образов с изучением”. Схема реализации метода состоит из следующих процедур: по данным предыдущих исследований формируются две эталонные выборки, каждая соответствует своему классу “продуктивный класс” и “непродуктивный класс”. На эталонных объектах измеряется комплекс технических, физических, химических и др. признаков. Которые несут информацию для правильного распознавания объектов по их продуктивности.

Математическими приемами конструируется решающее правило (РП) — допустим линейная функция, ее аргументами являются формализованные и другие признаки объектов. Дискриминирующие свойства РП в начале проверяются на материале обучения, затем на объектах данного района не вошедших в обучающие выборки. Если распознавание выполняется с небольшой ошибкой, то РП рассматривается как формализованный аналог критерия продуктивности-нефтегазоносности, угленосности, выбросоопасности и др.

Данный подход приемлем, если при отборе объектов обучения и признаков, исследователь учел существенные и общие из них, управляющие продуктивностью. В этом случае перенос действия РП на новые объекты достигает положительный эффект. Нередко геологическая обстановка ввиде аргументов дискриминантной функции бывает другой за пределами объектов обучения. Это снижает эффективность РП.

Таким образом, ни многоаспектность исследований, ни математические методы обработки данных на ЭВМ не гарантируют безошибочности выводов. Причины ошибок в данной ситуации — абсолютизация формальной стороны процедур классификации. Значит, математическое решение геологических задач будет успешно лишь при постоянном контакте между формальным (и построение РП) и содержательным (отбор объектов и признаков) аспектами проблемы. Такой контакт обеспечивается переходом от комплексирования исследований к системному уровню.

В настоящее время задачи, решаемые наукой и практикой, усложнились. Это касается тех отраслей знания, которые исследуют проблемы генезиса, развития и функционирования многокомпонентных и сложноустроенных объектов. Традиционные научные методы, ориентированные на членении исходных сложноорганизованных объектов на части с последующим их изучением (вне связи друг с другом), в подобных случаях малоэффективны.

К одному из наиболее перспективных относится направление, опирающееся на концепцию целостности. С ее точки зрения необходимо сначала отыскать то, что объединяет эти объекты — тогда мы получаем возможность их более глубокого познания.

Группа объектов, в определенных условиях, ведущая себя как целостное образование — система, обнаруживает специальные свойства, не выводимые из свойств отдельных объектов — элементов, слагающих эту систему. Изучение таких свойств (их называют эмерджентными) позволяет получить новую, нетривиальную информацию о природе изучаемой системы и ее элементов.

Информационная ценность эмерджентных свойств обусловлена тем, что они отражают отношение существующие и возникающие между элементами системы, системой и окружающей средой, элементами и средой в результате определенных взаимодействий. Исследования, направленные на выявление и изучение систем, называют — системно-ориентированными.

Необходимость такого подхода вытекает из научной концепции, детерминизма — важнейшего принципа материалистической диалектики.

В основе современного понимания детерминизма лежит “связь всего”, трактуемая как “необходимая связь, объективная связь всех сторон, сил, тенденций etc, данной области явлений”. Игнорирование взаимосвязанности различных свойств, сторон природных объектов неизбежно ведет к появлению элемента метафизичности в естественнонаучном знании. В.И.Ленин писал: “Чтобы действительно знать предмет, надо охватить, изучить все его стороны, все связи и “опосредования”. Мы никогда не достигнем этого полностью, но требования всесторонности предостережет нас от ошибок и от омертвения”.