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    层状介质大地电磁的自适应量子遗传反演法

    师学明 范建柯 罗红明 肖敏 杨国世 张旭辉

    师学明, 范建柯, 罗红明, 肖敏, 杨国世, 张旭辉, 2009. 层状介质大地电磁的自适应量子遗传反演法. 地球科学, 34(4): 691-698.
    引用本文: 师学明, 范建柯, 罗红明, 肖敏, 杨国世, 张旭辉, 2009. 层状介质大地电磁的自适应量子遗传反演法. 地球科学, 34(4): 691-698.
    SHI Xue-ming, FAN Jian-ke, LUO Hong-ming, XIAO Min, YANG Guo-shi, ZHANG Xu-hui, 2009. Adaptive Quantum Genetic Inversion Algorithm for One-Dimensional Magnetotelluric Inverse Problem. Earth Science, 34(4): 691-698.
    Citation: SHI Xue-ming, FAN Jian-ke, LUO Hong-ming, XIAO Min, YANG Guo-shi, ZHANG Xu-hui, 2009. Adaptive Quantum Genetic Inversion Algorithm for One-Dimensional Magnetotelluric Inverse Problem. Earth Science, 34(4): 691-698.

    层状介质大地电磁的自适应量子遗传反演法

    基金项目: 

    湖北省杰出青年基金项目 2007ABB037

    国家自然科学基金项目 40204007

    详细信息
      作者简介:

      师学明(1971—), 男, 博士后, 副教授, 研究方向为地球物理数据处理与反演、环境与工程地球物理、海洋地球物理勘探.E-mail: xmshi666@163.com

    • 中图分类号: P631.3

    Adaptive Quantum Genetic Inversion Algorithm for One-Dimensional Magnetotelluric Inverse Problem

    • 摘要: 将量子遗传算法引入到层状介质大地电磁数据的反演, 得到了层状介质的大地电磁量子遗传反演法.数值试验结果发现该算法仍然存在较严重的早熟收敛现象.为此, 将自适应思想引入到量子遗传算法中来, 通过动态调整量子遗传算法的模型搜索空间, 建立了一种新的改进型量子遗传算法——自适应量子遗传算法, 使算法在迭代过程中能自适应地寻找模型最优值.通过典型测试函数和层状介质大地电磁模型数值试验, 结果表明, 改进算法有效压制了常规量子遗传算法的早熟收敛性, 提高了算法的搜索效率和反演效果.采用该算法对实际的大地电磁资料进行了处理, 取得了较好的地质效果.

       

    • 图  1  量子旋转门示意

      Fig.  1.  Schematic map of Qubit rotation gate

      图  2  模型空间的自适应搜索示意

      Fig.  2.  Schematic map of adaptive searching for model space

      图  3  常规量子遗传算法(QGA)和自适应量子遗传算法(AQGA)反演结果及拟合度曲线

      Fig.  3.  Inversion results and fitness curves using QGA and AQGA methods

      图  4  不同高斯随机噪声水平情况下两层D型模型AQGA法的反演结果

      a.0%噪声; b.5%噪声; c.10%噪声; d.20%噪声

      Fig.  4.  Inversion results for different random noise level data for two-layer model (D-type) using AQGA method

      图  5  AQGA法的反演结果曲线对比(a) 及误差曲线(b)

      Fig.  5.  Inversion results (a) and error curve (b) using AQGA method for four-layer model (HK-type)

      图  6  实测数据的AQGA法反演结果

      Fig.  6.  Inversion results of observed MT data using AQGA method

      表  1  搜索函数取值

      Table  1.   The value of optimizing search function

      表  2  两层D型层状介质的模型空间和分辨率

      Table  2.   Model space and resolution for two-layer (D-type) model

      表  3  两层D型模型的QGA和AQGA方法的反演结果

      Table  3.   Inversion results using QGA and AQGA for two-layer (D-type) model

      表  4  两层D型模型的加噪数据AQGA法反演结果

      Table  4.   Inversion results for random gauss noised data of two-layer model (D-type) using AQGA method

      表  5  四层HK型层状介质的模型空间和分辨率

      Table  5.   Model space and resolution for four-layer model (HK-type)

      表  6  四层HK型层状介质的AQGA法反演结果

      Table  6.   Inversion results for four-layer model (HK-type) using AQGA method

      表  7  实测数据的AQGA法反演结果

      Table  7.   Inversion results of observed MT data using AQGA method

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    • 收稿日期:  2008-07-25
    • 刊出日期:  2009-07-25

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