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发布时间:01月07日 阅读:676



十几年前,9.1 级地震和海啸打击了印度尼西亚(Indonesia)沿海地区,来自十几个国家的二十多万人是以丧生。如今,地质学家仍在努力懂得贯穿地壳的繁杂断层系统。

虽然主澳门新葡亰8455下载app要断层很轻易被地质学家发明,但这些较大年夜的地质特性与岩石中其他较小的断层和缝隙有关,识别这些较小的断层是一项困难的事情,必要钻研职员花费数周光阴来钻研 3D 图像中的单个切片。

德州大年夜学奥斯丁分校(University of Texas at澳门新葡亰8455下载app Austin)的钻研职员正在应用深度进修模型来完善这一历程,该模型可从 3D 地震图像中识别出地质断层系统,从而节省了科学家的光阴和资本。开拓职员应用 NVIDIA GPU 和综合数据来练习神经收集,以发明常被漏掉的细微差错。

反省断层系统可以赞助科学家确定哪些地震特性更久远,并使其可以钻研自己感兴趣的区域,例如大年夜陆板块与海洋订交的大年夜陆边缘。

能源部门也应用地震阐发来筹划钻探和钻井活动,以开采煤油和天然气。

“无意偶尔你想钻探缝隙,无意偶尔你想阔别缝隙,” 德州大年夜学奥斯丁分校地质学教授 Sergey Fomel 说。“然则无论哪种环境,你都必要知道这些缝隙在哪里。”

追踪地球上地壳中的缝隙

地震断层系统十分繁杂,以至于钻研职员在人工阐发明实数据时,会错过一些与主要断层有关的较细缝隙。结果,在带有人类注释的数据集上练习的深度进修模型也将错过这些较细缝隙。

为了冲破这个限定,钻研职员创建了地震断层的综合数据。应用综合数据意味着科学家已经知道了数据集中每个主要和次要断层的位置。这个真实的基准使他们能够练习一个准确性更高的 AI 模型。

Fomel 团队的深度进修模型会解析 3D 体数据,以确定图像中每个像素呈现故障的可能性。然后,地质学家可以经由过程浏览神经收集标记区域,找出存在断层可能性较高的区域,并进行阐发。

Fomel 团队应用此类 3D 地震体来绘制地震断层图。(图片由 Xinming Wu 供给,摘自 “ FaultSeg3D:应用综合数据集练习端到端卷积神经收集以进行 3D 地震断层瓜分。”)

他说:“地质澳门新葡亰8455下载app学家仍旧必要经由过程阐发 AI 模型的结果来赞助人们解释全部地质时期发生的工作,但我们盼望他们可以省下人工阐发小断层的精力,避免挥霍宝贵的光阴。”

Fomel 表示,人工阐发断层系统可能必要多达一个月的光阴,而应用 NVIDIA GPU 进行推理,仅需几秒钟即可处置惩罚团队基于 CNN 的模型。

Fomel 说:“深度进修不仅加倍正确,而且在效率上也更胜一筹。”

钻研职员在由 NVIDIA GPU 支持的德克萨斯高档谋略中间的 Maverick2 系统上练习了他们的神经收集,他们经由过程 PyTorch 和 TensorFlow 深度进修框架以及用于地球物理数据阐发的 M澳门新葡亰8455下载appadagascar 软件包构建其深度进修模型。

除断层外,这些算法还可以供地质学家检测包括盐体、沉积层和河道等其他特性。钻研职员还设计了神澳门新葡亰8455下载app经收集,以根据地震数据谋略相对地质光阴,这一步伐可为科学家供给有关地质布局的具体信息。



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