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Enregistrement W4289767042 · doi:10.1190/geo2021-0491.1

Least-squares reverse time migration via deep learning-based updating operators

2022· article· en· W4289767042 sur OpenAlexaff
Kristian Torres, Mauricio D. Sacchi

Notice bibliographique

RevueGeophysics · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueSeismic Imaging and Inversion Techniques
Établissements canadiensUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceHyperparameterConjugate gradient methodRegularization (linguistics)Gradient descentAlgorithmConvolutional neural networkResidualDeep learningGeneralizationStochastic gradient descentTransfer of learningArtificial intelligenceInverse problemArtificial neural networkMathematical optimizationMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

ABSTRACT Two common issues of least-squares reverse time migration (LSRTM) consist of the many iterations required to produce substantial subsurface imaging improvements and the difficulty of choosing adequate regularization strategies with optimal hyperparameters. We investigate how supervised learning can mitigate these shortcomings by solving the LSRTM problem through an iterative deep learning framework inspired by the projected gradient descent algorithm. In particular, we develop an image-to-image approach interlacing the gradient steps at each iteration with blocks of residual convolutional neural networks (CNNs) that capture the prior information in the training phase. By including the least-squares data-misfit gradient into the learning process, we force the solution to comply with the observed seismic data, while the CNN projections implicitly account for the regularization effects that lead to high-resolution reflectivity updates. After training with 900 randomly generated instances, our network ensemble can estimate accurate reflectivity distributions in only a few iterations. To demonstrate the effectiveness and generalization properties of the method, we consider three synthetic cases: a folded and faulted model, the Marmousi model, and the Sigsbee2a model. We empirically find that it is possible to obtain an improved reflectivity model for out-of-distribution instances by using the learned reconstructions as warm starts for the conjugate gradient algorithm and bridging the gap between the learned and conventional LSRTM schemes. Finally, we apply the proposed network with transfer learning on a 2D towed-streamer Gulf of Mexico field data set, producing high-resolution images comparable with traditional LSRTM but drastically reducing the required number of iterations.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,629
Score d'incertitude au seuil0,997

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,005
Tête enseignante GPT0,183
Écart entre enseignants0,178 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations31
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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