Metody dekompozycji zadania odwrotnego na przykładzie wybranych zagadnień geofizyki

• Autorzy: Pięta A. , Bała J.

Warianty tytułu

EN

Parallelization methods of the inverse problem for the chosen geophysical issues

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano i porównano dwie metody dekompozycji zadania odwrotnego. Obliczenia przeprowadzono na przykładzie wybranych zagadnień z dziedziny geofizyki: lokalizacji współrzędnych hipocentrum wstrząsu górniczego oraz inwersji połączonej danych geoelektrycznych. Do rozwiązania zadania odwrotnego zastosowano algorytmy optymalizacji globalnej z grupy metod przeszukiwania siatki. W przedstawionych przykładach w przypadku obliczeń równoległych zastosowano dwie strategie podziału zadania sekwencyjnego: podział grubo- i drobnoziarnisty. Analizowano czas obliczeń, przyspieszenie i efektywność zaproponowanych schematów dekompozycji.

EN

The article presents two different kinds of parallel decomposition of the inverse problem. The computations were performed on the example of selected issues in the fields of geophysics: the location of mining tremors and the joint inversion of geoelectrical data. Global optimization algorithms from the group the grid search method were used to solve the inverse problem. For a parallel realization of this algorithm the fine and the coarse grid decomposition were proposed. Execution time, speed-up and efficiency of both kinds of parallel algorithms were presented and analyzed.

Słowa kluczowe

PL

inwersja danych geofizycznych; inwersja połączona; lokalizacja wstrząsów; obliczenia równoległe

EN

inversion of geophysical data; joint inversion; location of mining tremors; parallel computation

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 66, nr 6
• Strony: 85--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.,Rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pięta A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Bała J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• 1. Newman G.A., Alumbaugh D.L.: Three-dimensional massively parallel electromagnetic inversion-I. Theory, Geophys. J. Int. 128, 1997, 345÷354.
• 2. Forenc J., Skorek A.: Analysis of High Frequency Electromagnetic Wave Propagation Using Parallel MIMD Computer and Cluster System, 2000, International Conference on Parallel Computing in Electrical Engineering (PARELEC’00), 176.
• 3. Commer M., Newman G.: A parallel finite difference approach for 3D transient electromagnetic modeling with galvanic sources, Geophysics, Vol 69, No 5, 2004, 1192÷1202.
• 4. Bunge H.P., Baumgardner J.R.: Mantle convection modeling on parallel virtual machines, Computers in Physics, Vol 9 1995, 207÷215.
• 5. Danek T., Franczyk A.: Parallel and distributed seismic wave-field modelling, TASK Quarterly : scientific bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk, vol. 8, 2004, s. 573÷581.
• 6. Phadke S., Bhardway D., Yerneni S.: 3D Seismic Modeling in a Message Passing Environment, SPG (Society of petroleum Geophysycist) third conference, 2000, 168÷172.
• 7. Roy I.G., Sen M.K., Torres-Verdin C.: Full waveform seismic inverson using a distributed system of computers, Concurrency and Computation: Practice and Experience, v. 17, no. 11, 2005, 1365÷1385.
• 8. Barros S.R.M., Dent D., Isaksen I., Robinson G., Mozdzynski G., Wollen-wever F.: The IFS model: a parallel production weather code. Parallel Computing, 21, No. 10, 1995, 1625÷1638.
• 9. Dębski W.: Seismic Tomography by Monte Carlo sampling Pure Appl. Geophys. Vol. 167, 2010, pp. 131÷152.
• 10. Snieder R., Trampert J.: Inverse problems in geophysics. In: A. Wirgin, Editor, Wavefield Inversion, Springer-Verlag, New York (1999), pp. 119÷190.
• 11. Press W.H., Flannery B.P., Teukolsky S.A., Vetterling W.T.: Numerical recipes in C. The art of scientific computing, Cambridge University Press, Cambridge, 1986.
• 12. Zhdanov MS., Keller GV.: The geoelectrical methods in geophysical exploration. Elsevier, Amsterdam, 1994.
• 13. Dębski W.: Application of Monte Carlo techniques for solving selected seismological inverse problems, Publs. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sc. B-34 (367), 2004, 1÷207.
• 14. Tarantola A.: Inverse Problem Theory and Model Parameter Estimation. Philadelphia: SIAM, 2005.
• 15. Findeisen W., Szymanowski J., Wierzbicki A.: Teoria i metody obliczeniowe optymalizacji, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1980.
• 16. Pieta A., Pszczoła G., Leśniak A.: Symulacja komputerowa błędu lokalizacji wstrząsów górniczych przy użyciu rozproszonego środowiska obliczeniowego, Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki wrocławskiej, nr 110. Konferencje, nr 42, 2005.
• 17. Pięta A.: Zastosowanie obliczeń w środowisku rozproszonym w wybranych zagadnieniach nauk o Ziemi - rozprawa doktorska, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków, 2007.
• 18. Schnabel R.B.: A Wiec of the Limitations, Opportunities and Challenges in Parallel Nonlinear Optimization, Parallel Computing, vo. 21, 1995, 875÷90.
• 19. Bała J.: Zadanie proste i odwrotne w wybranych metodach geoelektrycznych z uwzględnieniem inwersji połączonej - rozprawa doktorska, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków, 2010.