Tomografía sin Rayos

Mayorga Arias, Henry

Tomografía sin Rayos

dc.contributor.advisor	Sanabria Gómez, José David
dc.contributor.advisor	González Álvarez, Herling
dc.contributor.author	Mayorga Arias, Henry
dc.contributor.evaluator	Díaz Mojica, Jhon Jairo
dc.contributor.evaluator	Abreo Carrillo, Sergio Alberto
dc.date.accessioned	2025-06-04T15:00:57Z
dc.date.available	2025-06-04T15:00:57Z
dc.date.created	2025-06-03
dc.date.issued	2025-06-03
dc.description.abstract	Este artículo presenta una propuesta de inversión global para el cálculo de la estructura de velocidades sísmicas, basándose en los tiempos de propagación de los primeros arribos, sin necesidad de utilizar las trayectorias de los rayos en la generación de modelos. Los tiempos de propagación se calculan mediante un esquema de diferencias finitas que resuelve la ecuación de Eikonal, utilizando el método de barrido rápido (fast-sweeping). El proceso de inversión se fundamenta en el algoritmo de cristalización simulada (Simulated Annealing), que emplea una búsqueda aleatoria tipo Monte Carlo para converger a un mínimo global. Así mismo, se realizaron pruebas utilizando cristalización simulada (Simulated Annealing), aplicado el criterio de aceptación de Moscato y Fontanari [16] para lograr una convergencia rápida y estable. En pruebas numéricas 2D, esta metodología propone una reconstrucción rápida y precisa de modelos sintéticos bajo diversas configuraciones de geometrías de adquisición de datos y modelos geológicos. Para ello se analizaron los parámetros óptimos de funcionamiento del Sumulated Annealing, junto con los criterios de aceptación de Metropolis [15] y de Moscato y Fontanari (1990) [16], mostrando que ambos son efectivos en modelos de baja a media complejidad, mientras que el criterio de Moscato y Fontanari [16] destaca en modelos de alta complejidad. También se implementó el algoritmo en paralelo, obteniendo una mejora en el error porcentual por celdas, aunque con un costo computacional considerable, lo que destaca tanto las fortalezas como las limitaciones del algoritmo según diferentes arreglos de velocidad y configuraciones sísmicas. Estos resultados proporcionan una base para futuras aplicaciones del Simulated Annealing en la resolución de problemas geofísicos más complejos.
dc.description.abstractenglish	This article presents a global inversion approach for calculating seismic velocity structures, based on the travel times of first arrivals, without the need to use ray paths in the model generation process. Travel times are computed using a finite-difference scheme that solves the Eikonal equation via the fast sweeping method. The inversion process is based on the Simulated Annealing algorithm, which employs a Monte Carlo-type random search to converge to a global minimum. Tests were also carried out using Simulated Annealing combined with the acceptance criterion proposed by Moscato and Fontanari [16], achieving fast and stable convergence. In 2D numerical experiments, this methodology offers a fast and accurate reconstruction of synthetic models under various acquisition geometries and geological scenarios. The performance of the Simulated Annealing algorithm was analyzed, along with the acceptance criteria of Metropolis [15] and Moscato & Fontanari (1990) [16], showing that both are effective for low to medium-complexity models, while the Moscato and Fontanari criterion stands out in highly complex models. A parallel implementation of the algorithm was also developed, leading to improvements in cell-wise percentage error, although at a significant computational cost. This highlights both the strengths and limitations of the algorithm depending on the velocity distribution and seismic acquisition configurations. These results provide a foundation for future applications of Simulated Annealing in solving more complex geophysical inversion problems.
dc.description.degreelevel	Maestría
dc.description.degreename	Magíster en Geofísica
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45780
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias
dc.publisher.program	Maestría en Geofísica
dc.publisher.school	Escuela de Física
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Ecuación Eikonal
dc.subject	Fast Sweeping
dc.subject	Simulated Annealing
dc.subject.keyword	Eikonal Equation
dc.subject.keyword	Fast Sweeping
dc.subject.keyword	Simulated Annealing
dc.title	Tomografía sin Rayos
dc.title.english	Non-Ray-Based Tomography
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría