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곽상민 ( Sang Min Kwak ),신석철 ( Seok-cheol Shin ),김민구 ( Min-koo Kim ) 한국정보처리학회 2008 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.15 No.2
지능화된 국방 정보 시스템의 구축을 위해서는 정보를 수집하고, 수집된 정보를 분석하며, 이를 바탕으로 상황을 인지할 수 있는 시스템이 필요하다. 이러한 시스템의 개발을 위해서는, 단편적인 정보를 저장, 조회할 수 있는 데이터베이스 구조보다는, 수집된 정보들간의 유기적인 관계를 설명할 수 있는 온톨로지 구조가 적합하다. 이를 위해 본 논문에서는 지능화된 국방 정보시스템 중 사람, 신호, 이미지로부터 획득한 정보를 통합· 분석하기 위한 에이전트에서 사용될 온톨로지의 설계에 관하여 다룰 것이다. 본 온톨로지는 상위 온톨로지로는 SUMO 를 사용하여 각 도메인 온톨로지로부터 들어온 정보를 통합할 수 있도록 하였고, 도메인 온톨로지로는 HUMINT, SIGINT, IMINT 를 사용하여 각 종류의 신호로부터 들어오는 정보를 분석할 수 있도록 하였다. 또한 각각의 온톨로지간의 유기적 관계를 구성하였다.
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주파수 영역 탄성파 완전파형역산을 위한 변위벡터 목적함수의 적용
곽상민 ( Sang Min Kwak ),편석준 ( Suk Joon Pyun ),민동주 ( Dong Joo Min ) 한국지구물리·물리탐사학회 2011 지구물리와 물리탐사 Vol.14 No.3
탄성파동방정식에서는 변위가 수직 및 수평방향으로 정의된다. 실제 탐사에서는 수직변위와 수평변위를 모두 측 정할 수 있기 때문에 이를 이용하여 방향성을 갖는 변위벡터를 구성할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 변위벡터의 크기를 목적함수로 이용하는 주파수 영역 탄성파 파형역산 기법을 제안하고자 한다. 변위벡터 목적함수는 주파수 영역 파형 역산 알고리듬에 적용할 경우 기존의 역전파 알고리듬과 동일한 방식으로 역산을 수행할 수 있다. 변위벡터 목적함수를 이용하여 Marmousi 모델과 SEG/EAGE 암염 모델의 합성탄성파 자료를 역산한 결과, 기존의 역산기법에 비해 RMS 오차가 안정적으로 감소하였다. 특히, Marmousi 모델의 밀도와 SEG/EAGE 암염 모델의 암염 하부의 저속도층을 실제 모델에 더 가깝게 구현할 수 있었다. 변위벡터의 크기를 목적함수로 사용할 경우 경사방향이 수치적으로 불안정한 형태로 정의되므로 이를 안정화시키기 위한 추가적인 연구가 필요할 것이다. 또한 본 논문에서 제안한 변위벡터 목적함수를 이용한 파형역산을 수행하기 위해서는 다성분 탐사자료 획득이 필수적이므로 육상탐사에서의 다성분 탐사나 해저면 다성분 탐사(OBC, Ocean Bottom Cable) 등의 연구와 병행되어야 할 것이다. In the elastic wave equations, both horizontal and vertical displacements are defined. Since we can measure both the horizontal and vertical displacements in field acquisition, these displacements compose a displacement vector. In this study, we propose a frequency-domain elastic waveform inversion technique taking advantage of the magnitudes of displacement vectors to define objective function. When we apply this displacement-vector objective function to the frequency-domain waveform inversion, the inversion process naturally incorporates the back-propagation algorithm. Through the inversion examples with the Marmousi model and the SEG/EAGE salt model, we could note that the RMS error of the solution obtained by our algorithm decreased more stably than that of the conventional method. Particularly, the density of the Marmousi model and the low-velocity sub-salt zone of the SEG/EAGE salt model were successfully recovered. Since the gradient direction obtained from the proposed objective function is numerically unstable, we need additional study to stabilize the gradient direction. In order to perform the waveform inversion using the displacementvector objective function, it is necessary to acquire multi-component data. Hence, more rigorous study should be continued for the multi-component land acquisition or OBC (Ocean Bottom Cable) multi-component survey.
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손우현 ( Woo Hyun Son ),편석준 ( Suk Joon Pyun ),곽상민 ( Sang Min Kwak ) 한국지구물리·물리탐사학회 2011 지구물리와 물리탐사 Vol.14 No.3
본 논문에서는 시간영역에서 분리된 잔여 파동장을 이용하여 주파수영역 파형역산을 수행하였다. 시간영역 잔여 파동장들을 절대값의 크기에 따라 정렬하여 분류하고, 이를 여러 개의 그룹으로 분리하였다. 분리된 잔여 파동장들은 각 그룹별로 목적함수의 경사 방향을 정규화한 후 평균하기 때문에 통상적인 잔여 파동장에서 작은 크기를 가지는 파동장들을 상대적으로 강조하는 효과가 있고, 이는 파형역산 시 심부구조의 이미지 향상에 도움을 준다. 파형역산은 시간영역에서 분리된 잔여 파동장을 이용하여 주파수영역에서 수행되며, 목적함수의 경사방향은 구조보정에서 많이 쓰이는 역전파 기법을 적용하여 계산된다. 본 연구에서 제안한 알고리듬의 타당성을 확인하기 위하여 SEG/EAGE 암염 모델과 Marmousi 모델을 이용하여 파형역산을 수행하였다. 역산 결과를 통해 제안된 알고리즘이 일반적인 주파수영역 파형역산에 비해 심부구조에 대하여 향상된 결과를 제시함을 확인하였다. We perform the frequency-domain waveform inversion based on the residual-selection strategy. In the residualselection strategy, we classify time-domain residual wavefields into several groups according to the order of absolute amplitudes. Because the residual wavefields are normalized after regularization of the gradient directions within each group, the residual-selection strategy plays a role in enhancing the small-amplitude wavefields, which contributes to improving the deep parts of inverted subsurface images. After classifying residuals in the time domain, they are transformed to the frequency domain. Waveform inversion is performed in the frequency domain using the backpropagation technique which has been popularly used in reverse-time migration. The residual-selection strategy is applied to the SEG/EAGE salt and IFP Marmousi models. Numerical results show that the residual-selection strategy yields better results than the conventional frequency-domain waveform inversion.
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