基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的剪切波分裂質(zhì)量檢測
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【部分圖文】:
圖1剪切波分裂質(zhì)量檢測方法示意圖
上述質(zhì)量檢測方法的基本流程均需要先使用多種方法通過網(wǎng)格搜索計算出結(jié)果,之后按照一定規(guī)則進(jìn)行對比,才能判斷相應(yīng)的質(zhì)量類型(圖1(a))。剪切波分裂需要處理大量的波形數(shù)據(jù),基于單層各向異性介質(zhì)的假設(shè),考慮到波形信噪比和地球內(nèi)部構(gòu)造的復(fù)雜性,在實際分析中只有少數(shù)的波形數(shù)據(jù)可以獲得滿足要....
圖2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一維卷積示意圖
其中,Ct表示長度為t的時間序列X與長度為l的濾波器ω卷積后的輸出向量,*為點(diǎn)乘求和,b為偏置參數(shù)。1個卷積層中需要設(shè)置多個濾波器來提取波形中更多的特征,圖2展示了時間序列通過含有n個卷積核大小為1×3的濾波器的卷積層的計算過程。在進(jìn)行一維卷積時,為了盡可能保留時間序列邊界上的信....
圖3深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖
本文所構(gòu)建的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要含有3個卷積塊,采用殘差結(jié)構(gòu)相連,卷積塊內(nèi)的濾波器個數(shù)依次為32、64、128;每個卷積塊內(nèi)均含有3個卷積層,卷積核大小均設(shè)為1×3,如圖3所示。網(wǎng)絡(luò)中還包含一些其他的操作層:激活函數(shù)層選擇了ReLU(線性整流函數(shù))ReLU層可以為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入非線....
圖4測試集(1500條數(shù)據(jù))的標(biāo)簽分布及測試結(jié)果
合成波形的參數(shù)在一定范圍內(nèi)隨機(jī)選擇,如表1所示。隨機(jī)生成二分量的SKS剪切波波形,每條時間序列有100個采樣點(diǎn),采樣間隔為0.2s,均進(jìn)行了0.02~1Hz的帶通濾波。通過互相關(guān)法和能量最小化法進(jìn)行網(wǎng)格搜索,對時間延遲和快軸方向的搜索步長分別為0.1s和1°。測量得到2種方法的結(jié)....
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