1、基于神經(jīng)網(wǎng)絡的瞬變電磁快速成像方法研究重慶大學碩士學位論文(學術學位)學生姓名：陳廣指導教師：付志紅教授專業(yè)：電氣工程學科門類：工學重慶大學電氣工程學院二O一四年十月重慶大學碩士學位論文中文摘要I摘要瞬變電磁探測（TransientElectromagicMethod）是一種時間域電磁法，通過接收、處理地下電磁信號得到地下探測目標的信息，具有頻帶寬、分辨率高、使用簡單的特點，TEM成像有反演法和視電阻率法。前者需初始模型，計算量大；后者

2、雖不需要初始模型，但計算耗時，兩種方法都難以達到實時成像的目的。神經(jīng)網(wǎng)絡已應用于地球物理反演中，但尚未在瞬變電磁視電阻率成像中得到應用。反演法中神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構的正確性完全依賴于先驗數(shù)據(jù)的準確性和泛化性，本文提出基于神經(jīng)網(wǎng)絡的瞬變電磁快速成像，克服先驗數(shù)據(jù)量大、計算耗時的缺點，以達到實時成像的目的。論文主要做了以下工作：1）介紹了瞬變電磁的基本理論，以及中心回線方式下瞬變電磁的響應特征。討論了瞬變電磁視電阻率數(shù)值計算方法與神經(jīng)網(wǎng)絡映射下的求

3、解理論。2）研究基于非線性模式的BP神經(jīng)網(wǎng)絡電阻率計算方法。以磁感應強度為輸入、電阻率為輸出建立網(wǎng)絡。比較不同算法和神經(jīng)元個數(shù)對網(wǎng)絡收斂速度、精度的影響，得到采用列文伯格馬夸特法及隱藏層含10個神經(jīng)元的最佳BP神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構。3）提出基于曲線擬合模式的BP神經(jīng)網(wǎng)絡視電阻率計算方法?；诜蔷€性方程求解模式的BP神經(jīng)網(wǎng)絡視電阻率計算方法訓練多組網(wǎng)絡方能達到成像目的，其過程復雜耗時?；谇€擬合模式的BP神經(jīng)網(wǎng)絡視電阻率計算方法克服此缺點，以核

4、函數(shù)為輸入、瞬變場參數(shù)為輸出建立網(wǎng)絡，訓練一組網(wǎng)絡便可達到成像目的。選擇不同的隱藏層神經(jīng)元個數(shù)和訓練方法訓練網(wǎng)絡，得到采用列文伯格馬夸特法及隱藏層含10個神經(jīng)元的最佳BP神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構，訓練過程簡單、高效。4）基于曲線擬合模式，提出遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡，即GABP。針對BP網(wǎng)絡訓練收斂速度慢、易陷入局部極小值的缺陷，引入遺傳算法優(yōu)化網(wǎng)絡權值。對比兩種神經(jīng)網(wǎng)絡處理塊狀高阻仿真數(shù)據(jù)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，GABP的收斂速度、精度和成像質(zhì)量都得到了改