使用基于可微分动态时间规整的不匹配测量来抑制循环跳跃
摘要：平滑动态时间规整（DTW）距离在波动方程反演中被用作失配函数以减轻局部极小值问题。然而，原始的DTW距离不平滑，因此会在伴随源中产生较强的不连续性。这种弱点并不能通过任何手段帮助非线性反演问题收敛到合理的最小值。因此，我们首次在地球物理学中引入了平滑的DTW距离，它已经在时间序列分类、聚类和预测中作为损失函数展现出了良好的性能。这种距离的基本思想是用其平滑松弛替换$min$操作符。然后就可以定义DTW距离的解析导数。这个新的失配函数被称为可微分的DTW距离。此外，考虑到弯曲路径是观测和合成道之间走时差异的指标，基于弯曲路径构建了一个惩罚项，使得可微分的DTW距离的失配累积在走时差异方面权重更高。数值实例证明了惩罚的可微分DTW失配函数相比传统的不可微分函数的优势。
作者：Fuqiang Chen, Daniel Peter, Matteo Ravasi
论文ID：2109.04402
分类：Geophysics
分类简称：physics.geo-ph
提交时间：2022-03-22