Un método para modelar ondas acústicas en subdominios en movimiento
Autores: Brankovic, Milan; Everett, Mark E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un método para modelar ondas acústicas en subdominios en movimiento
Categoría
Artes
Subcategoría
Música
Palabras clave
Modelado hacia adelante
Modelos predictivos
Métodos de inversión
Métodos de diferencias finitas
Ecuación de onda acústica
Costo computacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
La modelación hacia adelante juega un papel clave tanto en la creación de modelos predictivos como en el estudio del entorno circundante a través de métodos de inversión. Debido a su costo computacional competitivo y a su complejidad algorítmica modesta, los métodos de diferencias finitas (FDM) se utilizan comúnmente para modelar la ecuación de onda acústica. Se ha desarrollado un algoritmo para disminuir el costo computacional de la modelación hacia adelante de ondas acústicas que se puede aplicar a la mayoría de los métodos de diferencias finitas. Una característica importante del algoritmo es el cálculo, en cada paso de tiempo, de la presión solo en un subdominio en movimiento que contiene los puntos de la cuadrícula a través de los cuales pasan las ondas. Se omite el cálculo en los puntos de la cuadrícula en los que las ondas son insignificantes o inexistentes. La novedad de este trabajo radica en la flexibilidad del subdominio y su capacidad para seguir de cerca el campo de ondas en desarrollo. Para demostrar la eficacia del algoritmo, se aplica a un esquema estándar de diferencias finitas y se valida contra resultados de modelación en 2-D. El algoritmo aquí puede desempeñar un papel importante en la reducción del tiempo de computación del análisis de datos sísmicos a medida que los volúmenes de datos sísmicos aumentan debido a los avances en la tecnología de adquisición de datos.
Descripción
La modelación hacia adelante juega un papel clave tanto en la creación de modelos predictivos como en el estudio del entorno circundante a través de métodos de inversión. Debido a su costo computacional competitivo y a su complejidad algorítmica modesta, los métodos de diferencias finitas (FDM) se utilizan comúnmente para modelar la ecuación de onda acústica. Se ha desarrollado un algoritmo para disminuir el costo computacional de la modelación hacia adelante de ondas acústicas que se puede aplicar a la mayoría de los métodos de diferencias finitas. Una característica importante del algoritmo es el cálculo, en cada paso de tiempo, de la presión solo en un subdominio en movimiento que contiene los puntos de la cuadrícula a través de los cuales pasan las ondas. Se omite el cálculo en los puntos de la cuadrícula en los que las ondas son insignificantes o inexistentes. La novedad de este trabajo radica en la flexibilidad del subdominio y su capacidad para seguir de cerca el campo de ondas en desarrollo. Para demostrar la eficacia del algoritmo, se aplica a un esquema estándar de diferencias finitas y se valida contra resultados de modelación en 2-D. El algoritmo aquí puede desempeñar un papel importante en la reducción del tiempo de computación del análisis de datos sísmicos a medida que los volúmenes de datos sísmicos aumentan debido a los avances en la tecnología de adquisición de datos.