Evaluación de estrategias de implementación de una inversión de onda completa (fwi) 3D acústica con densidad constante en el dominio temporal sobre una arquitectura GPU

Simple item page
dc.contributor.advisorAbreo Carrillo, Sergio Alberto
dc.contributor.advisorRamírez Silva, Ana Beatriz
dc.contributor.authorAbreo Carrillo, David Leonardo
dc.date.accessioned2024-03-03T23:26:20Z
dc.date.available2017
dc.date.available2024-03-03T23:26:20Z
dc.date.created2017
dc.date.issued2017
dc.description.abstractUno de los principales objetivos de la exploraci´on de hidrocarburos, es encontrar im´agenes s´ısmicas confiables. A partir de la s´ısmica de reflexi´on es posible extraer informaci´on de profundidad del subsuelo mediante la inyecci´on de energ´ıa en superficie que viaja por el subsuelo y vuelve a la superficie cuando se produce un cambio en las propiedades del medio. La Inversi´on de Onda Completa (FWI) es un proceso iterativo que busca estimar las propiedades del subsuelo mediante la minimizaci´on de la diferencia entre los datos registrados y los datos modelados. Los tres principales aspectos que restringen la implementaci´on de la FWI es la determinaci´on de un punto de partida adecuado, el tiempo de ejecuci´on del algoritmo y la memoria requerida por el m´etodo, donde los dos ultimos aspectos son mucho m´as cr´ıticos en el caso 3D. Asumiendo un buen punto de partida, este proyecto se enfoca en definir estrategias de implementaci´on que reduzcan la memoria requerida y tiempo de c´omputo de la FWI 3D. Se usa como implementaci´on de referencia aquella donde se usa los dos campos de propagaci´on para calcular el gradiente usando el FOASM planteado por Plessix. Se definen dos estrategias para la reducci´on de la memoria requerida por el gradiente de la FWI y la metodolog´ıa de divisi´on de disparos en multiples GPUs para disminuir el tiempo de ejecuci´on usando MPI. Los resultados muestran que la primera estrategia usa el mismo tiempo de ejecuci´on que la implementaci´on de referencia, pero con un 50 % de la memoria requerida por esta. En la segunda estrategia s´olo se usa 30 % de la memoria de la primera estrategia pero esta ´ultima es un 35 % m´as r´apido que la segunda estrategia. La divisi´on por disparos ofrece un comportamiento casi lineal en el factor de aceleraci´on en proporci´on a la relaci´on del n´umero de disparos y las GPUs usadas.
dc.description.abstractenglishOne of the main objectives of hydrocarbon exploration is to find reliable seismic images. From the seismic of reflection it is possible to extract depth information from the subsoil by injecting energy on the surface that travels through the subsoil and returns to the surface when a change in the properties of the medium occurs and is recorded by sensors called geophones. The Full Wave Investment (FWI) is an iterative process that seeks to estimate the properties of the subsoil by minimizing the difference between the data recorded and the data modeled within the investment process. The three main aspects that restrict the implementation of the FWI is the determination of a suitable starting point, the execution time of the algorithm and the memory required by the method, where the last two aspects are much more critical in the 3D case. Assuming a good starting point, this project focuses on defining implementation strategies that reduce the required memory and compute time of the FWI 3D. It is used as a reference implementation where the two propagation fields are used to calculate the gradient using the FOASM proposed by Plessix. Two strategies are defined for the reduction of the memory required by the gradient of the FWI and the methodology of division of shots in multiple GPUs to reduce the execution time using MPI. The results show that the first strategy uses the same execution time as the reference implementation, but with 50 % of the memory required by it. In the second strategy only 30 % of the memory of the first strategy is used, but the latter is approximately 35 % faster than the second strategy. The cost in time is compensated with the reduction of the used memory. The division by shots offers an almost linear behavior in the acceleration factor in proportion to the ratio of the number of shots and the GPUs used for the implementation.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Electrónica
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/36976
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Electrónica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectInversi´On S´Ismica
dc.subjectFwi
dc.subjectGpu
dc.subjectFtdt
dc.subjectPropagaci´On Dominio Temporal
dc.subject3D
dc.subjectMpi
dc.subject.keywordSeismic Inversion
dc.subject.keywordFwi
dc.subject.keywordGpu
dc.subject.keywordFtdt
dc.subject.keywordPropagation In Time Domain
dc.subject.keyword3D
dc.subject.keywordMpi
dc.titleEvaluación de estrategias de implementación de una inversión de onda completa (fwi) 3D acústica con densidad constante en el dominio temporal sobre una arquitectura GPU
dc.title.englishEvaluation of implementation strategies of acoustic 3d full waveform inversion with constant density in time domain over a gpu architecture.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
No Thumbnail Available
Name:
Carta de autorización.pdf
Size:
239.74 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Documento.pdf
Size:
8.31 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Nota de proyecto.pdf
Size:
769.54 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Collections
Maestría en Ingeniería Electrónica