Resumen

Exploramos el uso de métodos de optimización estocástica para la inversión de formas de onda sísmicas. El principio básico de estos métodos, que se remonta a la década de 1950, consiste en extraer aleatoriamente un lote de realizaciones de una función de desajuste determinada. El objetivo último de este enfoque es reducir drásticamente el coste computacional de la evaluación del desajuste. Siguiendo trabajos anteriores, introducimos la estocasticidad en el problema de la inversión de la forma de onda de forma rigurosa mediante una técnica denominada estimación aleatoria de trazas. A continuación, revisamos los resultados teóricos en los que se basan los últimos avances en el uso de métodos estocásticos para la inversión de formas de onda. Presentamos experimentos numéricos para ilustrar el comportamiento de distintos tipos de métodos de optimización estocástica e investigamos la sensibilidad al tamaño del lote y al nivel de ruido en los datos. Comprobamos que es posible reproducir resultados cualitativamente similares a la solución del problema completo con tamaños de lote modestos, incluso con datos ruidosos. Cada iteración de los métodos estocásticos correspondientes requiere un orden de magnitud menos de resolución de la EDP que un método determinista comparable aplicado al problema completo, lo que puede suponer un orden de magnitud de aceleración para la inversión de la forma de onda en la práctica.

• Materias:Ciencias de la tierra Geología Geodinámica Sismología Gravimetría Geomagnetismo
• Subjects:Earth sciences Geology Geodynamics Seismology Gravimetry Geomagnetism
• Palabras claves:métodos de optimización estocástica, problema completo, inversión de forma de onda, método determinista comparable, métodos estocásticos correspondientes, tamaños de lote modestos, estimación de traza aleatoria, inversión de forma de onda sísmica, problema de inversión de forma de onda, orden
• Keywords:stochastic optimization methods, full problem, waveform inversion, comparable deterministic method, corresponding stochastic methods, modest batch sizes, randomized trace estimation, seismic waveform inversion, waveform inversion problem, order