وارونسازی نامقید غیرخطی دادههای مغناطیسی با استفاده از الگوریتم زیرمسئله ناحیه اعتماد
نویسندگان
1 استادیار موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران
doi
10.30499/ijg.2020.222532.1255چکیده
مقاله حاضر به وارونسازی نامقید غیرخطی دادههای مغناطیسی به کمک الگوریتم منطقه مورد اعتماد میپردازد. روشهای معمول وارونسازی مبتنی بر ماتریس تغییرات و ماتریس هسین، در صورت انتخاب نامناسب مقدار اولیه، به کمینههای محلی و درنتیجه، تخمین مدلی دور از واقعیت زمین منجر میشوند. برای غلبه بر این مشکل، روش منطقه مورد اعتماد پیشنهاد میشود که خواص همگرایی بسیار مناسبی دارد. در این الگوریتم، اطلاعات گردآوریشده درباره تابع هدف، برای ساختن یک مدل سادهتر از آن استفاده میشود. در این روش، محدود کردن مدل به ناحیه اطراف نقطه کنونی، سبب میشود مدل در آن ناحیه، رفتاری شبیه به تابع هدف داشته باشد؛ ازاینرو به جای کمینهسازی تابع هدف میتوان مدل را در یک ناحیه کمینه کرد. در این مقاله، الگوریتم منطقه مورد اعتماد با روش لونبرگ- مارکوارت مقایسه میشود که از یک الگوریتم جستجوی خطی بهره میبرد. برایبهینهسازی توابع استاندارد ریاضی - که علاوه بر کمینه سراسری، کمینههای محلی نیز دارند- از الگوریتم مذکور استفاده شده است تا توانایی آن، بررسی و نتایج آن با روش جستجوی خطی نیوتن مقایسه شود. همچنین الگوریتم پیشنهادی برای وارونسازی دادههای مصنوعی و واقعی بیهنجاری مغناطیسی با اشکال هندسی گسل، استوانه و صفحه نازک بهکارگرفته شده و نتایج آن با نتایج وارونسازی روش لونبرگ- مارکوارت مقایسه شده است. در هر دو حالت، مدلسازی عددی، کارایی و برتری این روش را نسبت به روش لونبرگ- مارکوارت بهترتیب در بهینهسازی و وارونسازی نشان میدهد.