SOFTWARE TECHNOLOGIES FOR MODELING AND INVERSION, WITH APPLICATIONS IN SEISMIC IMAGING

The main objective of the STMI project (Software Technologies for Modelling and Inversion), is to develop a set of software technologies for numerical simulation and solution of inversion problems. These technologies will be capable of reducing the time required for the development of simulation and inversion codes from years to days. High-level programming languages are being designed and implemented in order to enable geophysicists to use their area-specific knowledge to rapidly develop and evaluate new algorithms for imaging geologically challenging regions. We employ discretization methods in high-order finite differences and finite elements, which are optimized for seismic processing, as well as techniques of automatic differentiation for the automatic generation of the adjoint models. Another focus of the work is to achieve a higher level of automation in the spatial discretization of the domain through the generation and adaptation of meshes, which is a task that currently consumes many hours of human work. Finally, modern compiler technologies are employed to generate highly optimized code for computing platforms from supercomputers to systems in the cloud.

Escopo em português

DESENVOLVIMENTO DE TÉCNICAS NUMÉRICAS E SOFTWARE PARA PROBLEMAS DE INVERSÃO COM APLICAÇÕES EM PROCESSAMENTO SÍSMICO

O objetivo principal do projeto STMI (do inglês, Software Technologies for Modelling and Inversion) é desenvolver um conjunto de tecnologias de software para simulação numérica e solução de problemas de inversão. Estas tecnologias serão capazes de reduzir o tempo necessário para o desenvolvimento de códigos de simulação e inversão de anos para dias. Serão desenhadas e implementadas linguagens de programação de alto nível que possibilitarão que geofísicos usem seus conhecimentos específicos de área para desenvolver e avaliar rapidamente novos algoritmos para obtenção de imagens de regiões geologicamente desafiadoras. Métodos de discretização em diferenças finitas e elementos finitos de alta ordem, que sejam otimizados para processamento sísmico, serão desenvolvidos, bem como técnicas de diferenciação automática para a geração automática dos modelos adjuntos. Outro foco do trabalho será atingir um maior nível de automatização na discretização espacial do domínio através da geração e adaptação de malhas, que é uma tarefa que atualmente consome muitas horas de trabalho humano. Por fim, modernas tecnologias de compiladores serão empregadas STMIpara gerar códigos altamente otimizados para plataformas de computação que irão de supercomputadores a sistemas na nuvem.

Read More About the Project 46 - RCGI Workshop Presentation, 22 March 2019

Publications of this project

TEAM

Project Coordinator
Bruno S Carmo

Antoine Laurain
Edson Satoshi Gomi
Eduardo Fancello
Emilio Carlos Nelli Silva
Ernani Vitillo Volpe
Gustavo R S Assi
José Reinaldo Silva
Pedro S. Peixoto
Rafael dos Santos Gioria
Saulo R. M. Barros