We propose to use techniques from Bayesian inference and deep neural networks to translate uncertainty in seismic imaging to uncertainty in tasks performed on the image, such as horizon tracking. Seismic imaging is an ill-posed inverse problem because of unavoidable bandwidth and aperture limitations, which that is hampered by the presence of noise and linearization errors. Many regularization methods, such as transform-domain sparsity promotion, have been designed to deal with the adverse effects of these errors, however, these methods run the risk of biasing the solution and do not provide information on uncertainty in the image space and how this uncertainty impacts certain tasks on the image. A systematic approach is proposed to translate uncertainty due to noise in the data to confidence intervals of automatically tracked horizons in the image. The uncertainty is characterized by a convolutional neural network (CNN) and to assess these uncertainties, samples are drawn from the posterior distribution of the CNN weights, used to parameterize the image. Compared to traditional priors, in the literature it is argued that these CNNs introduce a flexible inductive bias that is a surprisingly good fit for many diverse domains in imaging. The method of stochastic gradient Langevin dynamics is employed to sample from the posterior distribution. This method is designed to handle large scale Bayesian inference problems with computationally expensive forward operators as in seismic imaging. Aside from offering a robust alternative to maximum a posteriori estimate that is prone to overfitting, access to these samples allow us to translate uncertainty in the image, due to noise in the data, to uncertainty on the tracked horizons. For instance, it admits estimates for the pointwise standard deviation on the image and for confidence intervals on its automatically tracked horizons.


翻译:我们建议使用巴伊西亚测谎和深神经网络的技术,将地震成像的不确定性转化为图像上执行的任务的不确定性,例如地平线跟踪。地震成像是一个不正确的反向问题,原因是不可避免的带宽和孔径限制,这种限制受到噪音和线性错误的阻碍。许多正规化方法,例如变换-地表宽度促进,是为了处理这些错误的不利影响,但是,这些方法有偏向解决方案的风险,并且不提供图像空间不确定性的信息,以及这种不确定性如何影响图像上的某些任务。建议采取系统的方法,将数据中的噪音转化为图像自动跟踪地平线的置信间隔,因为图像中自动跟踪地平线的测距是不可避免的,这种不确定性的特征以进化神经网络重量的外表分布为样本,用来对图像进行参数化。与传统的以往相比,这些CNN在图像空间上引入了一种灵活的描述性偏差,对于许多不同的区域来说,这种不确定性是惊人的。在成像中,采用一种用于高压度图像的变现方法,这是从高压到高压的变压的计算方法,在图像中,这是用于向前变压的变压的变压的变压的计算方法,在图像中,这是一种变压的变压到变压的变压方法,在图像中采用一种变压的变压的变压的变压方法,在高的变压式的变压式的变压方法。

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