分布式并行遗传算法在地震波阻抗反演中的优化应用

"这篇论文是2010年发表在《西北大学学报(自然科学版)》上的，主要探讨了地震相对波阻抗反演的一种优化方法——基于分布式并行遗传算法。研究对比了二进制编码和实数编码的遗传算法在不同策略下的全局优化性能，最终证实了实数编码的分布式并行遗传算法在处理地震属性反演问题时具有优势。" 在地震勘探领域，相对波阻抗反演是一种重要的技术，它用于分析地震数据，以提取地层的物理特性。传统的反演方法可能受到局部极小值的影响，导致结果不准确。遗传算法作为一种全局优化工具，通过模拟自然选择和遗传机制来寻找最佳解，但其效率受到编码方式和并行计算策略的影响。 本研究中，作者对比了二进制编码和实数编码两种遗传算法。二进制编码简洁，但可能产生大量的解空间，导致搜索效率降低；而实数编码可以更直接地对应到物理参数，减少解空间，提高搜索效率。同时，研究还考虑了最优个体保存策略、随机均匀分布选择、分散交叉和高斯变异等遗传操作，并引入了分布式并行方案，以加速算法的执行。 结果显示，实数编码的分布式并行遗传算法在全局寻优能力和计算速度上优于基本遗传算法。通过在数值模型和实际地震剖面上的应用，验证了这种方法的有效性和优越性。分布式并行计算使得算法能够在多个计算节点上同时运行，显著提高了反演过程的计算效率，这对于处理大规模的地震数据尤其有利。 该研究的结论指出，基于分布式并行遗传算法的相对波阻抗反演策略为遗传算法在地震属性反演优化研究中提供了新的思路。这种改进方法不仅能够提高反演的精度，还能减少计算时间，对于地质解释和油气勘探等领域具有重要的实践意义。关键词包括分布式并行遗传算法、群迁移、相对波阻抗反演以及实数编码，表明该研究的重点在于优化计算方法和提升地震数据处理的性能。