吉林大学学报(地球科学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (3): 1003-1015.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20230086
李瑞友1,白细民2,张勇1,汪靖1,朱亮3,丁小辉1,李广4
Li Ruiyou1,Bai Ximin2,Zhang Yong1,Wang Jing1,Zhu Liang3,Ding Xiaohui1,Li Guang4
摘要: 瞬变电磁反演是高维非凸的复杂非线性反演问题。利用传统的BP(back propagation)神经网络可以有效缓解瞬变电磁反演的过拟合现象,但是BP算法收敛速度慢、易陷入局部最优。为了解决这些问题,提出了一种基于小波包分解(wavelet packet denoising, WPD)和遗传算法(genetic algorithm, GA)优化BP神经网络的方法(WPDGABP),并应用于瞬变电磁反演中。首先,采用基于硬阈值和Daubechies系列中Db13的WPD方法降低观测磁场数据中的噪声成分,同时提出一种剔除冗余特征的样本采集策略。然后,引入具有全局性的GA优化BP神经网络初始权重,提升BP算法的学习能力和求解精度。最后,基于中心回线源一维瞬变电磁正演理论,构建层状地电模型,经WPD预处理后进行反演,并比较GABP与传统Occam、单一BP、PSOBP(particle swarm optimizationBP)、DEBP(differential evolutionBP)等算法的反演结果。理论模型与实测数据反演结果表明:在瞬变电磁层状地电模型反演中,WPDGABP比其他算法具有更高的精度以及更强的稳定性和正演数据拟合能力,可有效应用于电磁探测反演解释中。
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