[發(fā)明專利]一種基于改進(jìn)的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的高分辨率地球物理模型構(gòu)建方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010434618.4
• 申請(qǐng)日: 2020-05-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111610567A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓飛龍;張宏兵;尚作萍;芮劍文;魏奎燁;嚴(yán)立志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): G01V1/50
• 分類號(hào): G01V1/50
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 徐爾東

1.一種基于改進(jìn)的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的高分辨率地球物理模型構(gòu)建方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

第一步：對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理，即對(duì)已知的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、地震反演結(jié)果進(jìn)行歸一化，同時(shí)對(duì)地震反演結(jié)果進(jìn)行重采樣；

第二步：將測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、重采樣后的地震反演結(jié)果輸入到改進(jìn)后的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行訓(xùn)練；

第三步：隨機(jī)抽取測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、重采樣后的地震反演結(jié)果進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練過(guò)程包括流程A和流程B，當(dāng)抽樣到測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)時(shí)進(jìn)入流程A，當(dāng)抽樣到重采樣后的地震反演結(jié)果時(shí)進(jìn)入流程B；

第四步：經(jīng)過(guò)多次訓(xùn)練后，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的損失函數(shù)R1滿足R10.1，重采樣后的地震反演結(jié)果的損失函數(shù)R2滿足0.4R20.6后，停止訓(xùn)練，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)經(jīng)過(guò)流程A后，判斷出測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)以及地震反演結(jié)果，同時(shí)還包括高頻信息A；

重采樣后的地震反演結(jié)果經(jīng)過(guò)流程B后，判斷出測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)以及地震反演結(jié)果；

第五步：經(jīng)過(guò)第四步后，將獲取的地震反演結(jié)果進(jìn)行匯總，經(jīng)過(guò)流程C訓(xùn)練，獲得地震反演結(jié)果缺失的高頻成分；

第六步：將獲得的缺失的高頻成分進(jìn)行轉(zhuǎn)化，與重采樣后的地震反演結(jié)果直接進(jìn)行疊加，合成高分辨率的地球物理模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的高分辨率地球物理模型構(gòu)建方法，其特征在于：

前述改進(jìn)后的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)包括三個(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，分別為生成器G、判別器D和解碼器；

具體的，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中均包含輸入層、三個(gè)隱含層和輸出層，其總體的目標(biāo)函數(shù)可以表示為

式中是在判別器D的準(zhǔn)確度最大的情況下，令生成器G的殘差最小時(shí)的目標(biāo)函數(shù)值，x為測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，E_x～p(x)是測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)x符合分布_p(x)時(shí)的數(shù)據(jù)期望，s為地震反演結(jié)果，Q是解碼器的損失函數(shù)，f(x)是解碼器的輸出結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于改進(jìn)的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的高分辨率地球物理模型構(gòu)建方法，其特征在于：

前述的流程A具體包括以下步驟：將測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)輸入到生成器中，得到測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的中間層信息，中間層信息同時(shí)輸入至判別器、解碼器中，判別器對(duì)中間層信息進(jìn)行判別，分辨出測(cè)井信息或者地震反演結(jié)果，解碼器輸出該中間層信息對(duì)應(yīng)的高頻信息A；

前述的流程B具體包括以下步驟：將重采樣的地震反演結(jié)果輸入至生成器中，獲得地震反演結(jié)果的中間層信息，中間層信息輸入判別器中，判別器輸出結(jié)果判斷所輸入的中間層信息是測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)或者地震反演結(jié)果。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于改進(jìn)的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的高分辨率地球物理模型構(gòu)建方法，其特征在于：在流程A中，解碼器輸出的是高分辨率的模型結(jié)果；

流程A中損失函數(shù)R1表示為

式中R1是流程A的損失函數(shù)，x是測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，表示解碼器損失函數(shù)，表示判別器損失函數(shù)的權(quán)重，E_x～p(x)是測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)x符合分布p(x)時(shí)的數(shù)據(jù)期望，D是判別器，Q是解碼器的損失函數(shù)，G是生成器。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于改進(jìn)的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的高分辨率地球物理模型構(gòu)建方法，其特征在于：在流程B中損失函數(shù)R2表示為

其中R2是該流程的損失函數(shù)，E_x～p(x)是測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)x符合分布p(x)時(shí)的數(shù)據(jù)期望，表示解碼器損失函數(shù)的權(quán)重。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的高分辨率地球物理模型構(gòu)建方法，其特征在于：流程C具體包括以下步驟：經(jīng)過(guò)第四步后將獲取的地震反演結(jié)果進(jìn)行匯總后輸入生成器中，獲得地震反演結(jié)果的中間層信息，中間層信息輸入解碼器中，解碼器輸出的即為地震反演結(jié)果所缺失的高頻成分。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進(jìn)的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的高分辨率地球物理模型構(gòu)建方法，其特征在于：將獲得的缺失的高頻成分進(jìn)行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化公式為

上述式中L(f(s))是轉(zhuǎn)換后的高頻成分，x_max是測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的最大值，x_min是測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的最小值，f(s)是缺失的高頻成分。