Publicación:

Estrategia de implementación de la Inversión de Onda Completa (FWI) 2D Elástica en el dominio del tiempo en GPU

Resumen

La inversión de onda completa (FWI) elástica 2D es un procedimiento utilizado en la industria de Oil and Gas para obtener imágenes del subsuelo de alta resolución con el fin de facilitar la localización de dichos minerales; sin embargo, su implementación presenta un reto computacional debido a la enorme cantidad de información por procesar y los amplios tiempos de ejecución. En este trabajo fue desarrollada una estrategia computacional para implementar FWI usando técnicas HPC que incluyen paralelismo en GPU y programación secuencial en CPU. La estrategia explora 3 tácticas que involucran el diseño de hilos 2D, la memoria reducida en CPML y almacenamiento de campo en VRAM; de esta forma se busca reducir la cantidad de memoria utilizada y usar más eficientemente los recursos de la GPU. La estrategia fue evaluada usando 2 modelos (CPS y Overthrust 2D) con distintos niveles de complejidad, posteriormente se evalúan los modelos finales de parámetros elásticos por inspección visual y usando las métricas MSE y función de costo. El desempeño computacional fue medido a través del tiempo de ejecución, porcentaje de utilización de GPU y consumo de VRAM. Los resultados muestran que el algoritmo con la estrategia propuesta es funcional generando imágenes de reconstrucción de los parámetros adecuados incluso al considerar modelos complejos, estos resultados sugieren que la implementación de FWI 2D elástica programada puede ser utilizada con modelos reales.