Published June 10, 2013 | Version v1
Conference paper

Fast Full Waveform Inversion with Source Encoding and Second Order Optimization Methods

Others:
Géoazur (GEOAZUR 6526) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Equations aux Dérivées Partielles (EDP) ; Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK) ; Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Ondes et Structures ; Institut des Sciences de la Terre (ISTerre) ; Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Description

In the context of full waveform inversion (FWI), second-order optimization methods, which take into account more precisely the effect of the Hessian such as the quasi-Newton l-BFGS method, have shown superior convergence properties than first-order methods. When using source encoding techniques, the regeneration of the random variables to assemble the sources at each FWI iteration plays a crucial role since it helps to reduce the so-called cross talk noise produced by the encodings. However, it is not clear how to combine the l-BFGS algorithm and encoding methods because, strictly speaking, l-BFGS needs previous iteration estimations, thus prohibiting the regeneration of the code at each iteration. We study how to combine second-order optimization methods with encoding techniques, considering two truncated matrix-free Newton algorithms (Gauss Newton and full Newton) and the l-BFGS algorithm with periodic restarts and we apply our method on the 2004 BP salt model.

Abstract

International audience

Additional details

Created:
October 11, 2023
Modified:
November 29, 2023