Методы и алгоритмы вычислительной математики и их приложения

Структурный двухуровневый нейросетевой подход к совместной инверсии гравитационных и магнитных полей

Янфей Ван^a, Д. В. Чурбанов^b, Р. Л. Аргун^c, А. В. Горбачев^a, А. С. Леонов^d, Д. В. Лукьяненко<sup>a

a</sup> Институт геологии и геофизики Китайской академии наук
^b Московский физико-технический институт
^c Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, физический факультет
^d Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ

Аннотация: В работе предлагается новый двухуровневый нейросетевой подход к совместной инверсии гравитационных и магнитных полей в адаче поиска полезных ископаемых. Нижний уровень использует две эквивалентные по архитектуре нейронные сети. Одна вычисляет распределение источников гравитационного поля в заданной области по измерениям этого поля на некоторой удаленной поверхности. Вторая находит в той же области распределение источников магнитного поля по измерениям магнитного поля. На верхнем уровне вычисляется структурная невязка двух полученных распределений источников, которая определяет “степень различия” их геометрий. Результирующая нейронная сеть обучается таким образом, чтобы структурная невязка была минимальной. В итоге эта двухуровневая система реализует вычислительный алгоритм, который находит геометрически близкие источники полей различной природы. Тестовые расчеты демонстрируют высокое качество совместной инверсии модельных гравитационных и магнитных полей в рамках предложенного подхода.

Ключевые слова: обратная задача, совместная обработка гравитационных и магнитных полей, нейронные сети, структурная невязка.

УДК: 519.642

Поступила в редакцию: 30.06.2025
Принята в печать: 17.08.2025

DOI: 10.26089/NumMet.v26r322