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专利号: 2021105242863
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于地震相分析的鲁棒K‑means算法,其特征在于:包括如下步骤:S100:选取地震勘探获得的数据,该数据为原始振幅数据;

S200:设置最大相位调整参数pmax,选择待分析的目的层位,根据目的层段的地震勘探信号的主频率选择时间窗口,针对原始振幅数据通过相位调整参数pl得到波形样本集,该波形样本集包含N个样本,利用加权的自适应相位距离对样本进行分类,具体步骤如下:S210:从N个样本中随机选取K个样本作为该数据集的初始质心μi,即有K个初始质心,每个初始质心对应一个簇中心;

S220:选定第j个样本,令i=1,2,…,K,计算第j个样本与第i个初始质心μi之间的加权距离,加权距离的计算表达式如下:其中,Dw表示融合权重的自适应相位距离,即加权距离;μi表示第i个初始质心,即第i个簇的簇中心;xj表示第j个样本数据,j=1,2,…,N;p表示相位调整参数,W(p)表示相位权重;

S221:利用高斯算法计算相位的权重,具体表达式如下:其中,σ表示高斯函数的标准差;

S222:利用W(p)计算自适应相位距离,得到融合权重的自适应相位距离Dw;

S230:依据步骤S220所得结果,选出与第j个样本加权距离值最小的初始质心,作为第j个样本的所属簇中心,此时第j个样本的聚类结果表示为zkj;

S240:重复步骤S220和S230,对N个样本进行聚类划分,得到聚类后的数据集;

S300:建立目标函数,具体表达式如下:其中,R表示所有类别的样本点到其类别中心的距离的总和最小值,zij表示聚类结果;

S400:更新第i个初始质心,即令μi=μi′,所述μi′利用公式(4‑1)计算:S500:更新相位调整参数p,即令pl=p,所述p利用公式(5‑1)计算;

S600:预设最大迭代次数和预设R的阈值,当训练至R小于阈值或者训练次数达到最大迭代次数时,参数训练完成;否则执行下一步;

S700:针对原始振幅数据通过相位调整参数pl得到新的波形样本集,该新的波形样本集包含N个样本,用该新的波形样本集更新波形样本集,并返回步骤S220。

2.如权利要求1所述的一种用于地震相分析的鲁棒K‑means算法,其特征在于:所述S400计算μi′的具体步骤为:S410:当p和z为固定值,目标函数简化为:其中,J的具体表达式如下:

S420:J对μi取导数,具体表达式如下:其中,是公式(4‑4)等于0,计算得到更新后的质心μi′。