시간영역 Gauss-Newton 전체파형 역해석 기법의 성능평가Performance Evaluation of a Time-domain Gauss-Newton Full-waveform Inversion Method
- Other Titles
- Performance Evaluation of a Time-domain Gauss-Newton Full-waveform Inversion Method
- Authors
- 강준원; Alireza Pakravan
- Issue Date
- 2013
- Publisher
- 한국전산구조공학회
- Keywords
- Gauss-Newton full-waveform inversion; perfectly-matched layers; PDE-constrained optimization framework; wall-clock time; Gauss-Newton 전체파형 역해석; perfectly-matched-layers; 탄성파동방정식을 구속조건으로 하는 최적화 문제; 계산 소요시간
- Citation
- 한국전산구조공학회논문집, v.26, no.4, pp.223 - 322
- Journal Title
- 한국전산구조공학회논문집
- Volume
- 26
- Number
- 4
- Start Page
- 223
- End Page
- 322
- URI
- https://scholarworks.bwise.kr/hongik/handle/2020.sw.hongik/17659
- DOI
- 10.7734/COSEIK.2013.26.4.223
- ISSN
- 1229-3059
- Abstract
- 본 논문에서는 물성이 균일하지 않은 반무한 고체영역의 탄성파속도 분포를 재구성하기 위한 시간영역 Gauss-Newton 전체파형 역해석 기법을 소개한다. 반무한 영역을 유한 계산영역으로 치환하기 위하여 유한영역의 경계에 수치적 파동흡수 경계조건인 perfectly-matched-layers(PMLs)를 도입하였다. 이 역해석 문제는 PML을 경계로 하는 영역에서의 탄성파동방정식을 구속조건으로 하는 최적화 문제로 성립되며, 표면에서 측정된 변위응답과 혼합유한요소법에 의해 계산된 응답간의 차이를 최소화함으로써 미지의 탄성파속도 분포를 결정한다. 이 과정에서 Gauss-Newton-Krylov 최적화 알고리즘과 정규화기법을 사용하여 탄성파속도의 분포를 반복적으로 업데이트하였다. 1차원 수치예제들을 통해 Gauss-Newton 역해석으로부터 재구성된 탄성파속도의 분포가 목표값에 충분히 근사함을 보였으며, Fletcher Reeves 최적화 알고리즘을 사용한 기존의 역해석 결과에 비해 수렴율이 현저히 개선되고 계산 소요시간이 단축됨을 확인할 수 있었다.
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