“人工智能”这一概念最早可追溯到1308年加泰罗尼亚诗人兼神学家者雷蒙·卢尔在其所著《终极通用艺术》（TheUltimateGeneralArt）里所描述的“逻辑机”。但现代意义上的“人工智能”这一术语是由约翰·麦卡锡、马文·明斯基、纳撒尼尔·罗切斯特和克劳德·香农于1955年8月联合提出的。概要地说，人工智能是一种用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的技术，其本质是研究人类的思维和决策机理，并生产出一种与人类智能相似的、用于替代人类完成复杂任务的机器。
半个多世纪以来，尤其是近十年以来，人工智能技术得到了快速发展，基于先进的硬件、软件和自我学习机制，能够像人类一样拥有一定程度的推理能力和复杂问题的处理能力。鉴于人工智能所拥有的神奇能力，已经在图像与语音识别、自然语言处理、机器翻译、电子游戏等领域得到了成功应用，并迅速蔓延至几乎所有的行业和领域，作为站在高科技前沿的地震勘探行业也不例外。
20世纪80年代中期，人工智能技术与计算机硬件体系结构密切结合，出现了一批适应于石油勘探开发需要的实用技术。基于人工神经网络（人工智能领域的早期代表性技术之一）、蚁群追踪等算法的专家系统已渗透到石油勘探开发的多个环节，广泛应用于单井多相流综合测量、裂隙性油藏识别、剩余油分布研究、储层参数反演、钻井成功率预测及石油开采量预测等领域。比如，地质学家曾用神经网络算法对地下含油气储层与地震数据的映射模型进行训练，并利用映射模型从地震数据中进行油气藏检测，基于蚁群追踪算法的断层智能识别也取得了一定效果。时至今日，众多与地震勘探有关的软件中仍包含着基于神经网络算法的软件模块。此外，人工智能技术还推动了地震勘探技术的发展，人工智能领域的大量非线性优化技术，如基因算法、模拟退化算法、粒子群算法、马尔科夫链蒙特卡洛方法等，很早就被引入地球物理反演领域中。当然，早期的这些算法在功效与性能方面是有限的，只能算是人工智能的雏形。
21世纪以来，随着以卷积神经网络为代表的深度学习技术的快速发展，人工智能技术及相关软件产品已开始广泛应用于地震勘探中，在地震资料采集、处理与解释等各环节都得到了应用并见到了初步成效。
在地震资料采集环节，人工智能主要应用于物探装备智能化和高效地震资料采集等领域。通过基于智能控制系统对地震勘探装备进行升级改造，形成了基于无人机的自动化工区踏勘、基于水下机器人的智能化海底节点自动布设与回收、智能化地震波自动激发与接收等装备，不但可大幅降低劳动强度，而且可提高施工效率与质量，实现地震采集设备从机械化向自动化和智能化的过渡。
在地震资料处理环节，人工智能主要用于解决地震资料处理中那些高耗时、映射关系复杂所带来的技术瓶颈，如地震初至拾取、速度谱分析、去噪、波场分离、地震道插值等。利用深度学习技术进行地震波初至拾取，可在不低于人工拾取精度的前提下，使人工拾取半年以上的工作量缩减到几天或数十个小时，其效率可提高数十倍至数百倍。
与地震资料采集和地震资料处理相比，地震资料解释环节的智能化更加大有可为。这是因为，地震资料解释的目的是从地震数据中提取与地质构造、岩石物性、储层流体等地质信息有关的空间和时间分布特征，并以此为基础进行含油气圈闭预测和储量估算。由于地震资料与地质特征之间的关系极其复杂，要从地震资料中挖掘各种地质知识，不但需要地震资料解释工作者拥有丰富的地球物理和地质知识与经验，还要熟悉和掌握勘探区大量的已知地震、地质、钻井、测井、试油等资料信息，才能获得地下的真实情况。
地震资料解释工作者面对海量数据信息，如何快速发现各种数据之间的关系，如何快速理解地球物理信息与地质目标之间的联系呢？人工智能是一条可行的途径。通过将人工智能技术引入地震资料解释领域，可帮助他们进行大数据分析，显著提高地震解释的精度和准确度。目前，基于人工智能技术的地震资料解释技术已初步实现了工业化应用，比如，人工智能层位自动追踪效率是人工交互层位解释的10倍以上；断层预测和成像精度与传统方法相比有极大提升；地震相智能分析与地质异常体自动识别精度得到显著提高等。
近年来，世界油气工业面临着低油价所带来的重大挑战，成本控制已经成为影响石油公司竞争力的重要因素，油气工业也期望通过数字化转型来迎接这一挑战，而数字化转型的核心是包含大数据和人工智能在内的数字驱动技术提升生产率和降低风险与成本。据伍德麦肯锡咨询公司2018年11月的一份报告，信息化和数字化技术每年可助力全球油气上游行业节省750亿美元。
虽然目前人工智能在地震勘探中的应用起步不久，仅在地震勘探的少数环节取得了成功，但已初步显现出巨大的潜力。纵观当前全球地震勘探技术的发展趋势，大体上沿着如下几个途径发展：从油气勘探向油气藏开发发展，从纵波勘探向多波勘探发展，从陆上勘探向海洋勘探发展，从浅中层勘探向深层勘探发展，从浅中水勘探向深水勘探发展，从窄方位角勘探向宽方位角勘探发展，从三维勘探向四维勘探发展，从地面勘探向井地联合勘探发展，从构造圈闭勘探向隐蔽油气藏勘探发展，从叠后偏移成像向叠前偏移成像发展，从时间域成像向深度域成像发展，从各向同性成像向各向异性成像发展，从叠后地震反演向叠前弹性反演发展。在地震勘探技术大发展过程中，如何采用人工智能技术改变地震资料处理和解释方式、提高地震勘探的自动化智能化水平、提高复杂地质构造成像和油气藏识别精度是未来应该着重考虑的问题。
以智能化为背景，可以设想未来会出现这样一个场景：石油勘探工作者预先设置好地震勘探目标，一群各种各样的地震勘探智能机器人在控制中心的指挥下开进工地，基于人工智能技术自主完成地震资料采集、处理和解释工作，并动态地将利用地震资料所获得的地质构造特征和所发现的油气藏以三维可视化或虚拟现实方式显示在计算机屏幕上，整个流程仅需少量的人工干预即可。这样的“一步法”智能化地震勘探技术是不是很值得期待？随着人工智能技术的进一步发展和成熟，也许在不久的将来这样的场景就会成为现实。
机械化、电子化和数字化地震勘探已在20世纪末成为现实，而自动化、智能化是21世纪及未来地震勘探的发展方向。人工智能技术对于地震勘探既是一场冲击也是一次巨大的机遇，必将深刻影响地震勘探技术的进步。对于相对传统的油气勘探行业来说，如何把握住这一重大发展机遇非常重要。相信随着人工智能技术在地震勘探行业的大规模应用，在降低（或不增加）地震勘探成本的前提下引领地震勘探发生天翻地覆的变化，地震勘探必将变得更高（高精度、高质量）、更快（高效率）、更智慧（智能化）。