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

• Autor(a) principal: Gomes, Francisco Iranildo Ferreira do Nascimento
• Data de Publicação: 2017
• Outros Autores: Neto, Álvaro Barroca, Bezerra, Yuri Shalom de Freitas, Henriques, Marcos Vinicius Cândido, Lucena, Liacir dos Santos
• Tipo de documento: Artigo
• Idioma: por
• Título da fonte: Holos
• Texto Completo: http://www2.ifrn.edu.br/ojs/index.php/HOLOS/article/view/5445
• topic: Inversão sísmica; Inversão completa da forma da onda; Otimização sem derivadas

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 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.