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Autor |
Fernandes, Alan Ortega (2002)
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Título |
Inversão Elástica 1D utilizando um Algoritmo Híbrido |
Data
da aprovação |
17.05.2002
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Banca
examinadora |
Dr. Milton José Porsani (Orientador),
Dra. Liliana Alcazar Diogo,
Dr. Wilson Mouzer Figueiró
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Resumo |
A inversão sísmica pode ser usada para estimar as propriedades físicas
do interior da Terra, sem a necessidade de poços. No entanto, ainda é
um método pesado computacionalmente. Métodos locais, os quais convergem
mais rapidamente, falham devido ao alcance local de sua otimização.
Métodos globais, como o Algoritmo Genético apesar de serem robustos
ainda são considerados lentos devido ao fato de ter que se trabalhar
com uma população grande durante várias gerações para garantir um
bom ajuste.
O objetivo desse trabalho consistiu em combinar o Algoritmo Genético
com o Método de Newton, de modo a tirar vantagem da robustez de um
método global e da rapidez de um método local. A escolha do Método de
Newton se deve à possibilidade de usar as informações contidas na
população de modelos do Algoritmo Genético de maneira a estimar a
forma da função objetivo.
Nos testes com várias normas, o Algoritmo Híbrido obteve um ajuste
melhor que o Algoritmo Genético, assim como no dado com ruído. No
teste usando uma população reduzida de modelos o Algoritmo Híbrido se
mostrou bem mais eficiente que o Algoritmo Genético, sugerindo que ele
pode obter o mesmo resultado reduzindo os modelos da população e, por
consequência, reduzindo o tempo computacional, crítico na inversão
sísmica.
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Abstract |
Seismic inversion can be used for estimating the physical properties
in the interior of the Earth. Nevertheless, without the need of wells,
it is still a method which requires a lot of computational time.
Local methods, which converge faster, fail due to the local reach of
their optimization. Global methods, such as the Genetic Algorithm,
despite being robust, are still considered as being slow, since they
have to work with a large population for several generations in order
to grant a good adjustment.
The objective of this work is to combine the Genetic Algorithm with
Newton's Method, in such a way as to take advantage of a global
method's robustness and a local method's fastness. The choice of
Newton's Method, allows the possibility of using the information
contained in the population of models of the Genetic Algorithm in
the estimation of the form of the objective function.
In the tests with several norms, the Hybrid Algorithm has obtained
a better adjustment than the Genetic Algorithm as well as case with
data containing noise. When used with a reduced population of
models, the Hybrid Algorithm has shown itself to be more efficient
than the Genetic Algorithm, thus suggesting that it can obtain the
same result with a reduced population of models and, as a consequence,
reduced computational time, which is critical in seismic inversion.
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