一种基于改进量子粒子群算法的波场模拟方法技术

技术编号:23344227 阅读:57 留言:0更新日期:2020-02-15 04:09
本方法提供了一种基于改进的量子粒子群方法有限差分数值模拟方法,属于地震勘探技术领域。具体通过改进量子粒子群算法对包含有限差分系数的目标函数进行优化求解,搜索获得优化的有限差分系数,再利用该有限差分系数构建有限差分算子,对弹性波动方程进行离散,并进行地震波场数值模拟,以提高了地震波场数值模拟的精度与效率。

A wave field simulation method based on improved quantum particle swarm optimization

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进量子粒子群算法的波场模拟方法
本专利技术属于地震勘探
,特别是关于地震数值的模拟技术,具体涉及一种基于有限差分的地震波场数值模拟方法。
技术介绍
目前,应用有限差分法进行地震波场的模拟方法作为主流方法之一,被广泛地应用到地震波正反演成像,偏移成像以及地球物理反演的过程中,应用有限差分法进行地震波场数值模拟,优势是可以利用大规模CPU/GPU集群,对海量数据进行处理,缺点是势必会引入数值频散。数值频散的产生是由于使用差分算子来逼近微分算子,截断之后导致了误差,有三种方法解决,一是更细的网格,二是降低子波主频,三是使用各种优化方法优化差分格式,使差分算子尽可能地逼近微分算子。更细的网格会增加计算量,降低子波主频会损失高频成分,降低分辨率。用的最多的方法是优化差分格式。优化差分格式最常用方法是窗函数法和最优化方法,最优化方法的理论本质是在一个最大可容忍的误差范围内,计算有限差分系数,以求得最大的波数覆盖范围。优选窗函数法采用不同的窗函数去截断伪谱法的空间褶积序列推导出优化的有限差分算子;而最优化方法应用各种智能算法,通过机器学习的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于改进量子粒子群算法的波场模拟方法,其特征在于:/n本专利技术通过改进量子粒子群算法对包含有限差分系数的目标函数进行优化求解,获得优化的有限差分系数,再利用该有限差分系数进行地震波场数值模拟,所述的有限差分系数对应粒子的位置;具体过程如下:/n步骤一:对量子粒子群的随机位置和速度,群体的最好位置,每个粒子的最好位置,粒子搜索范围以及群体规模进行初始化;/n步骤二:计算每个粒子的适应值;/n步骤三:计算当代所有粒子位置的平均位置,对所有粒子依下述公式进行位置更新,具体更新公式如下/n

【技术特征摘要】
1.一种基于改进量子粒子群算法的波场模拟方法,其特征在于:
本发明通过改进量子粒子群算法对包含有限差分系数的目标函数进行优化求解,获得优化的有限差分系数,再利用该有限差分系数进行地震波场数值模拟,所述的有限差分系数对应粒子的位置;具体过程如下:
步骤一:对量子粒子群的随机位置和速度,群体的最好位置,每个粒子的最好位置,粒子搜索范围以及群体规模进行初始化;
步骤二:计算每个粒子的适应值;
步骤三:计算当代所有粒子位置的平均位置,对所有粒子依下述公式进行位置更新,具体更新公式如下



其中是量子理论下第t次迭代中第i粒子的第j维位置的中心期望坐标值,“a”是属于的随机数,表示截止第t次迭代第i个粒子的历史最优位置,

代表截止第t次迭代所有粒子的全局最优位置,即:






x(i,:)t代表第t次迭代第i个粒子的坐标,β代表本发明提出的优化系数,β=1/...

【专利技术属性】
技术研发人员:王之洋朱孟权俞度立白文磊陈朝蒲
申请(专利权)人:北京化工大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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