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量子遗传算法（QGA）以量子理论为基础,通过利用量子位编码代替经典遗传算法的二进制位编码,利用量子旋转门定向更新种群来代替传统方法中种群的选择、交叉和变异过程,使得算法具有一定的内在并行运算能力和量子的隧道效应,从而加快了搜索速度,改善了收敛速度,并具有更强的全局寻优能力.本文针对地球物理反演问题的非线性、多极值特点提出一套实现方案,通过理论模型和实测数据试验对比研究,表明量子遗传方法在大地电磁反演中的寻优质量和效果明显优于传统遗传算法. 相似文献
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在求解地球物理反演问题时,复杂的解析关系往往使计算变得十分困难. 对于这类问 题,遗传算法有其独特的优势. 然而传统的遗传算法在搜索最优解的过程中往往效率不高. 研究表明,遗传算法的编码机制在很大程度上决定了交换和变异操作的搜索能力. 二进制编 码的交换操作能产生更多的新样本数目而具有较强的搜索能力,十进制编码的变异操作因搜 索范围更大而具有较强的产生新样本的能力. 本文分析了二进制与十进制编码的搜索机制, 提出了混合编码遗传算法(Hybrid Encoding Genetic Algorithm,简称HEGA),其原理是利用 十进制编码进行变异操作,其他操作采用二进制编码. 针对位场反演问题的特点,结合混合 编码、动态编码和大概率变异技术,有效地提高了搜索及产生“新”有效基因物质的能力. 理论模型及实际资料处理结果表明,该方法是有效的,尤其是在模型的分辨力方面有显著的 提高 相似文献
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本文首先从分析实数编码的GA理论出发,提出实数编码条件下不需要继续沿用二进制编码条件下常用的传统单点、两点及多点交叉算子,基因选择可采用基因位独立（locus independent）的方式进行.据此研制了相应的交叉算子,并给出了一种实现方式,试验计算验证了该算子的有效性.其次,针对地球物理反演问题的复杂性以及遗传算法参数设置对问题的敏感性,将算法性能调整的灵活性作为方法选择的重要标准,采用了多种群遗传算法作为反演方法,设计了两个种群级的改进策略,并验证了其效能.最后,将改进的实数编码多种群遗传算法应用于重力模型反演,完成了梯形变密度体组合模型和2.5度体多边形棱柱组合模型的反演试算,取得了预期效果,并成功地应用于新疆地区实际资料的处理与解释. 相似文献
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提出一种能同时重建多个二维良导体目标外形轮廓的新方法——连续编码遗传算法．将目标的横截面轮廓近似表达为三角级数形式,由边界条件得到一积分方程组,在此基础上将成像问题转化为约束优化问题,级数的各项系数为待优化量．积分方程组为约束条件,目标函数定义为实际测量的散射场与反演过程中得到的散射场之间的相对误差函数．采用连续编码遗传算法求解,优化过程通过选择、交叉、变异等遗传操作的选代而实现,待优化目标函数进行线性变换并采用模拟退火原理确定目标后表达为适应度函数,采用联赛选择与比例选择相结合的选择机制和单点交叉方式,变异操作通过对基因施加微小随机扰动实现．上一代中适应度最高的个体直接保留．数值模拟反演实验验证了方法的有效性．与其他反演方法相比,本法具有简单、通用、鲁棒性强等特点． 相似文献
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基于GA-BP理论的储层视裂缝密度地震非线性反演方法 总被引：2，自引：7，他引：2
基于GA-BP理论,将自适应遗传算法与人工神经网络技术(BP算法)有机地相结合,形成了一种储层裂缝自适应遗传-神经网络反演方法.这种新的方法是由编码、适应度函数、遗传操作及混合智能学习等组成,即在成像测井裂缝密度数据约束下,通过对目标问题进行编码(称染色体),然后对染色体进行选择、交叉和变异等遗传操作,使染色体不断进化,从而快速获得全局最优解.在反演执行过程中,利用地震数据和成像测井裂缝密度数据之间的非线性映射关系建立训练样本,将GA算法与BP算法有机地结合,优化三层前向网络参数;或将GA与ANFIS相结合,优化ANFIS网络参数.并采用GA算法与TS算法(Tabu Search)相结合的自适应混合学习算法,该学习算法自始至终将GA和BP两种算法按一定的概率比例进行,其概率自适应变化,以达到混合算法的均衡.这种混合算法提高了网络的收敛速度和精度.我们分别利用两个研究地区的6井和1井成像测井裂缝密度数据与地震数据之间的非线性映射关系建立训练样本,对过这两口井的测线的地震数据进行反演,获得了视裂缝密度剖面,视裂缝密度剖面上裂缝分布特征符合沉积相分布特征和岩石力学性质的变化特征.这种视裂缝密度剖面含有储层裂缝的定量信息,其误差可为油气勘探开发实际要求所允许.因此,这种新的方法优于只能作裂缝定性分析的常规裂缝地震预测方法,具有广阔的应用前景. 相似文献
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为满足地球物理资料反演解释的高精度、快速、稳定的要求,本文结合免疫遗传算法寻优速度快和BP神经网络反演不依赖初始模型等优点,设计了一种将BP神经网络和免疫遗传算法进行有机结合的全局优化反演策略,并将该策略成功地应用于二维高密度电法数据反演.利用免疫遗传算法(Immune Genetic Algorithm,简称IGA)对神经网络的反演参数进行同步优化,提高了电阻率反演的精度.仿真和实验结果验证设计的全局优化反演策略取得了较好的效果,通过与线性反演方法和BP法以及遗传神经网络法等反演方法进行比较,得出该方法具有反演精度更高,反演时间更短等显著优势的结论. 相似文献
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提出一种能同时重建多个二维良导体目标外形轮廓的新方法－－连续编码遗传算法,将目标的横截面轮廓近似表达为三角级数形式,由边界条件得到一积分方程组,在此基础上将成像问题转化为约束优化问题,级数的各项系数为待优化量,积分方程组为约束条件,目标函数定义为实际测量的散射场与反演过程中得到的散射场之间的相对误差函数,采用连续码遗传算法求解,优化过程通过选择,交叉、变异等遗传操作的迭代而实现,待优化目标函数进行 相似文献
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京津唐张地区速度结构和震源位置联合反演的遗传算法 总被引：12，自引：0，他引：12
震源参数和速度结构的联合反演是一个典型的非线性名参数最优化问题，常规的局部线性化反演方法往往易于陷入局部极值，且严重依赖于初始模型的选取。模拟生物界进化的遗传算法则是一种简单而高效的全局性搜索方法。 相似文献
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Leonardo Azevedo Rúben Nunes Amílcar Soares Guenther Schwedersky Neto Teresa S. Martins 《Geophysical Prospecting》2018,66(Z1):116-131
Seismic inversion plays an important role in reservoir modelling and characterisation due to its potential for assessing the spatial distribution of the sub‐surface petro‐elastic properties. Seismic amplitude‐versus‐angle inversion methodologies allow to retrieve P‐wave and S‐wave velocities and density individually allowing a better characterisation of existing litho‐fluid facies. We present an iterative geostatistical seismic amplitude‐versus‐angle inversion algorithm that inverts pre‐stack seismic data, sorted by angle gather, directly for: density; P‐wave; and S‐wave velocity models. The proposed iterative geostatistical inverse procedure is based on the use of stochastic sequential simulation and co‐simulation algorithms as the perturbation technique of the model parametre space; and the use of a genetic algorithm as a global optimiser to make the simulated elastic models converge from iteration to iteration. All the elastic models simulated during the iterative procedure honour the marginal prior distributions of P‐wave velocity, S‐wave velocity and density estimated from the available well‐log data, and the corresponding joint distributions between density versus P‐wave velocity and P‐wave versus S‐wave velocity. We successfully tested and implemented the proposed inversion procedure on a pre‐stack synthetic dataset, built from a real reservoir, and on a real pre‐stack seismic dataset acquired over a deep‐water gas reservoir. In both cases the results show a good convergence between real and synthetic seismic and reliable high‐resolution elastic sub‐surface Earth models. 相似文献
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粘弹性参数变得越来越重要,其反演算法也逐渐成为众多研究者的研究热点。而遗传算法是一种随机、自适应、启发式的算法, 具有很好的鲁棒性和全局收敛性, 本文基于VSP直达波方程,引入了遗传算法来进行粘弹参数反演, 首先将频率域直达波方程表示为复速度的函数,然后通过遗传算法反演出复速度。而复速度和品质因子又是复速度的函数,从而便可很容易的得出。但若直接反演复速度, 反演参数太多, 不容易实现, 所以又将复速度表示成参数C0和C∞的函数,以减少反演参数数量。最后给出了理论模型实验,以证明该算法的有效性。 相似文献
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探讨了使用台站接收函数反演得到上地幔速度结构和间断面深度的一种方法——剥壳遗传算法. 由地表至深部分成几个深度段，逐段反演速度结构，并在接收函数曲线上剥离浅处间断面的多次反射震相和反射转换震相对深部间断面的一次透射转换相的影响. 在每一深度段使用浮点编码、算术杂交和非均匀变异的遗传反演方法；在10次独立反演后，依据适应度选出50个优秀模型，对其加权平均得到该段的最终速度结构. 所形成的方法和程序，用iasp’91模型进行数值检验之后，又反演了海拉尔台的观测接收函数，给出台下深至700km的速度结构和主要间断面埋藏深度及速度跃变量. 相似文献
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Joint PP‐ and PSV‐wave amplitudes versus offset and azimuth inversion for fracture compliances in horizontal transversely isotropic media 
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下载免费PDF全文 We propose a robust approach for the joint inversion of PP‐ and PSV‐wave angle gathers along different azimuths for the elastic properties of the homogeneous isotropic host rock and excess compliances due to the presence of fractures. Motivated by the expression of fluid content indicator in fractured reservoirs and the sensitivity of Lamé impedances to fluid type, we derive PP‐ and PSV‐wave reflection coefficients in terms of Lamé impedances, density, and fracture compliances for an interface separating two horizontal transversely isotropic media. Following a Bayesian framework, we construct an objective function that includes initial models. We employ the iteratively reweighted least‐squares algorithm to solve the inversion problem to estimate unknown parameters (i.e., Lamé impedances, density, and fracture compliances) from PP‐ and PSV‐wave angle gathers along different azimuths. Synthetic tests reveal that the unknown parameters estimated using the joint inversion approach match true values better than those estimated using a PP‐wave amplitude inversion only. A real data test indicates that reasonable results for subsurface fracture detection are obtained from the joint inversion approach. 相似文献
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应用改进蜂群算法反演面波频散曲线以获得近地表横波速度剖面.蜂群算法属于群智能算法中的一种,灵感来源于蜜蜂群体特定的觅食行为,在该算法的基础上结合粒子群算法中的全局最优解引导思想,同时引入遗传算法中交叉运算操作,即采用基于交叉操作的全局人工蜂群算法对面波频散曲线进行反演研究.改进蜂群算法在继承传统算法精于探索特性的同时,针对其疏于开发的缺陷着重加强了算法对全局的探索能力.使用理论和实测瑞雷波数据,本文研究了改进蜂群算法在推导近地表横波速度分布的有效性和适用性.在反演中,目标函数的收敛性好,改进算法在迭代的过程中能够快速收敛到全局最优;模型参数的概率分布高,即在寻找到全局最优解的同时,能够确保解中每个参数同时达到最优,保证了反演的结果可靠度,使其能有效地应用于瑞雷波频散曲线的反演和解释中. 相似文献