[發(fā)明專利]基于方向引導(dǎo)的協(xié)同差分進(jìn)化算法及其在射線追蹤中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910147234.1
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109782354B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙靜;任金昌;萇妮娜;袁啟玉;趙妍;李政胤;李俊
• 申請（專利權(quán)）人: 西安石油大學(xué)
• 主分類號: G01V1/36
• 分類號: G01V1/36;G01V1/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.基于方向引導(dǎo)的協(xié)同差分進(jìn)化算法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)：首先計(jì)算射線的初始出射角，并設(shè)定出射角的上下限；

步驟2)：在步驟1)給出的出射角的上下限范圍內(nèi)隨機(jī)抽取角度參數(shù)，給出一個(gè)包含M個(gè)初始個(gè)體的群體P；

步驟3)：用觀測射線與計(jì)算射線在地表上的終點(diǎn)的距離的誤差能量定義第k個(gè)個(gè)體的局部適應(yīng)度函數(shù)；

步驟4)：定義第k個(gè)個(gè)體的第j個(gè)分量的變異策略：其中符號函數(shù)S定義為：

步驟5)：用步驟4)定義的變異策略得到變異后群體P的新值進(jìn)行射線追蹤，計(jì)算每條射線的局部適應(yīng)度值，直至滿足終止條件，則退出迭代；否則就返回步驟3)；

步驟6)：根據(jù)步驟5)得到的局部適應(yīng)度值選擇最優(yōu)參數(shù)，最小的局部適應(yīng)度值所對應(yīng)的參數(shù)即為最優(yōu)參數(shù)；

所述步驟4)中，F(xiàn)是控制因子，其值為F＝F₁·2^-j,j＝L,L-1,L-2,…,1,0，其中，F(xiàn)₁是分布于0～1之間的隨機(jī)數(shù)，并且當(dāng)誤差能量Ea_j的趨勢是上升時(shí)，F(xiàn)₁將乘以增益以擴(kuò)大變異值的搜索邊界，否則，無增益；L是一個(gè)常數(shù)，其值由所要求的精度決定，L越大，取值間隔2^-j越小，則精度越高；

所述步驟4)中，變異策略中引入S函數(shù)，S函數(shù)的值的正負(fù)特征決定變異的方向；

所述步驟5)中局部適應(yīng)度值迭代計(jì)算的終止條件為，一是硬閾值條件，即迭代次數(shù)達(dá)到給定的閾值即終止迭代；二是軟閾值條件，若誤差能量滿足Ea_j＜E_min則終止迭代，其中，Ea_j是合成地震記錄的誤差能量，E_min給定的誤差精度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于方向引導(dǎo)的協(xié)同差分進(jìn)化算法，其特征在于，所述步驟5)中，局部適應(yīng)度函數(shù)定義為觀測射線與計(jì)算射線在地表上的終點(diǎn)的距離的誤差能量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于方向引導(dǎo)的協(xié)同差分進(jìn)化算法，其特征在于，角度初值調(diào)整為：h為地層深度，x_s為炮點(diǎn)到中點(diǎn)的距離，x_r為中點(diǎn)到檢波點(diǎn)的距離，θ_s為炮點(diǎn)與反射點(diǎn)之間射線的出射角，θ_r為檢波點(diǎn)與反射點(diǎn)之間射線的出射角。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于方向引導(dǎo)的協(xié)同差分進(jìn)化算法，其特征在于，所述步驟1)中出射角的上下限范圍為±20°。

5.基于方向引導(dǎo)的協(xié)同差分進(jìn)化算法在射線追蹤中的應(yīng)用，其特征在于，采用權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的協(xié)同差分進(jìn)化算法，將步驟6)得到的最優(yōu)參數(shù)用于射線追蹤，用最優(yōu)參數(shù)根據(jù)射線追蹤方法求取合成地震資料。