A Case Study of Geoacoustic Inversion Based on Convolutional Neural Network Using Vertical Array Data

反演(地质) 卷积神经网络 计算机科学 协方差 试验数据 人工神经网络 频域 宽带 时域 模式识别(心理学) 算法 人工智能 地质学 数学 电信 统计 构造盆地 古生物学 计算机视觉 程序设计语言
作者
Mingda Liu,Haiqiang Niu,Zhenglin Li,Yonggang Guo
标识
DOI:10.1109/icicsp55539.2022.10050595
摘要

Geoacoustic inversion is regarded as a global or local optimization problem for the conventional matched-field inversion (MFI), while it is treated as a nonlinear regression problem in a machine learning (ML) framework in this paper. A case study is performed to evaluate the feasibility of these two inversion methods when the two-layer bottom is assumed to be a half space model in a shallow water environment. A convolutional neural network (CNN) with multi-task learning is used to estimate geoacoustic parameters simultaneously in shallow water. The network input is the normalized sample covariance matrices of the broadband data received by a vertical line array in frequency domain. The training data, validation data, and test data are generated by an acoustic propagation model. Localization and transmission loss (TL) for different typical bottom models are used to verify the performance of CNN and MFI. Simulation results demonstrate that the trained CNN is robust in geoacoustic inversion even on noisy test data with a moderate Signal-to-Noise Ratio (SNR) and achieve inversion performance comparable to the MFI.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Ying莹完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
3秒前
舒苏完成签到 ,获得积分10
4秒前
科研通AI2S应助灰太狼大王采纳,获得10
5秒前
cxy完成签到 ,获得积分10
5秒前
慕青应助feihu采纳,获得10
6秒前
Calvin完成签到,获得积分10
6秒前
牧楊人发布了新的文献求助10
6秒前
9秒前
BaconDan完成签到 ,获得积分10
9秒前
李健应助鲤鱼夏采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
打工人发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
牧楊人完成签到,获得积分10
12秒前
zyz完成签到,获得积分10
12秒前
我是老大应助吃肉璇璇采纳,获得10
13秒前
沉静的采波完成签到 ,获得积分10
13秒前
15秒前
feihu发布了新的文献求助10
16秒前
JamesPei应助善良的宝莹采纳,获得30
16秒前
00gi发布了新的文献求助10
17秒前
TRY发布了新的文献求助10
18秒前
科目三应助白桃清酒采纳,获得10
19秒前
打工人完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
alys发布了新的文献求助10
19秒前
Jimmy完成签到,获得积分10
19秒前
Zerolii完成签到,获得积分10
19秒前
di发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
21秒前
21秒前
CodeCraft应助陈静采纳,获得10
22秒前
22秒前
wwww发布了新的文献求助10
24秒前
hvz完成签到,获得积分10
24秒前
吃肉璇璇发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6018581
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7607923
关于积分的说明 16159460
捐赠科研通 5166192
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2765226
邀请新用户注册赠送积分活动 1746816
关于科研通互助平台的介绍 1635366