ESTRATÉGIA HÍBRIDA DE OTIMIZAÇÃO SEM DERIVADAS PARA A INVERSÃO COMPLETA DA FORMA DA ONDA

Francisco Iranildo Ferreira do Nascimento Gomes, Álvaro Barroca Neto, Yuri Shalom de Freitas Bezerra, Marcos Vinicius Cândido Henriques, Liacir Dos Santos Lucena
2017 Holos  
Na exploração sísmica investigamos as características de subsuperfície usando técnicas de inversão completa da forma da onda (Full Waveform Inversion - FWI) a qual foi abordada como um problema de otimização não linear. A técnica FWI tradicionalmente usa métodos matemáticos baseados em derivadas e, portanto, falha quando a função objetiva é não diferenciável. Ademais, isto acarreta um alto custo computacional e uma precisão limitada a mínimos locais. Portanto, neste trabalho foi adotada uma
more » ... foi adotada uma metodologia sem derivadas, Derivative-Free Optimization (DFO) para encontrar o mínimo global. Neste tipo de abordagem utilizamos as técnicas Salto Aleatório (RJT), Busca Aleatória Controlada (CRS) e Simplex Adaptativo de Nelder-Mead (ANMS). Desenvolvemos um algoritmo FWI-DFO que resolve numericamente a equação da onda acústica 2D pelo Método das Diferenças Finitas (FDM) e se utiliza de um método híbrido RJT-CRS-ANMS como técnica de otimização para a inversão sísmica. A estratégia é balancear automaticamente as buscas globais e locais iterativamente pelo CRS e ANMS, respectivamente. Aplicamos a metodologia a cinco modelos reais de subsuperfície. Os resultados mostraram uma ótima concordância com os modelos reais. O tempo computacional apresentou valores razoáveis e a função objetivo mostrou ser bastante sensível a pequenas alterações nos parâmetros do modelo para os casos aqui analisados. Em síntese, a metodologia FWI-DFO empregada se mostrou bastante promissora na inversão sísmica.
doi:10.15628/holos.2017.5445 fatcat:kqtax64mqnedrjz6ogxun6i7ae