Генетические алгоритмы и их применение для оценки параметров аномалиеобразующих объектов по данным гравиразведки и магниторазведки

• Автор: Натальчишин, Тарас Анатольевич
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 109 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ПОИСКА И ОПТИМИЗАЦИИ
1.1 Методы оптимизации
1.1.1 Градиентные методы
1.1.2 Стохастические методы
1.1.3 Генетические алгоритмы
1.2 Методы уточнения моделей по гравитационному и магнитному полю
1.2.1 РгМоб (Зиновкин С.В.)
1.2.2 Уточнение геологической модели по Приезжеву И.И
ГЛАВА 2. ПРИМЕНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ОБРАТНЫХ ЗАДАЧ ГРАВИРАЗВЕДКИ И МАГНИТОМЕТРИИ
2.1 Определение параметров тел простой формы на основе ГА по данным
гравиразведки
2.1.1 Сфера
2.1.2 Горизонтальный цилиндр
2.1.3 Прямоугольный параллелепипед. Уступ
2.1.4 Материальный стержень
2.2 Уточнение параметров аномалиеобразующих тел сложной формы по
гравитационному полю
2.2.1 Решение задачи для группы простых объектов
2.2.2 Сеть параллелепипедов
2.3 Применение генетического алгоритма для задач магнитометрии
2.4 Распараллеливание генетического алгоритма
2.5 Производительность генетических алгоритмов
ГЛАВА 3. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
3.1 Программное обеспечение для подбора параметров аномалиеобразующих тел простой геометрической формы
3.1.1 Интерфейс программы и методика работы

3.2 Программа уточнения сеточной модели
3.2.1 Интерфейс программы и методика работы
3.2.2 Программа построения плотностных разрезов
3.2.3 Методика уточнения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

ВВЕДЕНИЕ
Существует разнообразное программное обеспечение осуществляющее построение геолого-геофизических моделей. Часто такие модели строятся на основе данных сейсморазведочных и каротажных работ, однако достоверность в таком случае не всегда максимальна. Применение данных гравиразведки и магниторазведки при построении комплексных моделей приобрело большую значимость, так как позволяет оценить распределение плотностных и магнитных масс в моделируемых объектах, что даёт возможность увеличить достоверность модели.
Программы корректировки моделей по гравитационным и магнитным полям в массе своей являются интерактивными, т.е. интерпретация практически полностью происходит вручную. Однако с появлением мощных вычислительных систем и реализацией новых алгоритмов решения прямых задач стало актуальным создание программного обеспечения способного в автоматическом, или полуавтоматическом режиме осуществлять уточнение геологических моделей, используя для этого данные гравитационных и магнитных измерений на основе дополнительной априорной информации.
Для решения проблем поиска, а уточнение моделей является именно задачей поиска, используются алгоритмы, основанные на градиентных и стохастических методах. Эти алгоритмы являются оптимизационными и используются, когда требуется обработка значительного объема данных с минимальными затратами времени на вычисления. При решении прямых и обратных геофизических задач часто используются алгоритмы стохастического подхода по причине случайного поведения рассматриваемых структур.
Генетические алгоритмы (ГА) - современные стохастические методы оптимизации, обладающие рядом свойств, которые делают их применение более эффективным. Программы, построенные на базе таких алгоритмов, дают довольно хорошие результаты и используются в различных сферах науки и

Искомая плотность: о=1.2 (участок 0001)
Искомый радиус: Я=8 (участок 0010)
Искомая глубина: Ь

1ЛГи(0) = — 7г8 1.2—-3 (л/02 + 242)3
1й этап: Генерация хромосом случайным образом:
= 4.468,
Хромосомы Номер участка Расшифровка участка
8 о И К о И а И
0001 0000 1011 1 0 11 2-3 1Д-1
0111 1111 0001 7 15 1 8-9 2,6-2
1101 0111 ООН 13 7 3 14-15 1,8-1
0101 1001 1110 Б 9 14 6-7 2,-2
2й этап: Мутация (выбираются хромосомы и случайным образом меняется в них один из битов на противоположный по значению):
Хромосомы до Хромосомы после
И о ь Я о и
0001 0000 1011 0101 0000 1111
0111 1111 0001 0101 1011 1001
1101 0111 0011 1101 0111 0011
0101 1001 1110 0101 1011 1110
Хромосомы Номер участка Расшифровка участка
Я а И 8 о И 8 о И
0101 0000 1111 5 0 15 6-7 1,1-1
0101 1011 1001 5 11 9 6-7 2,2-2
1101 0111 0011 13 7 3 14-15 1,8-1
0101 1011 1110 5 11 14 6-7 2,2-2