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Automação sísmica híbrida: integração de inteligência artificial e métodos determinísticos na análise de velocidades.

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dc.creator Luz, Marcos Augusto Lima da
dc.date.accessioned 2025-11-24T11:49:01Z
dc.date.available 11-11-20
dc.date.available 2025-11-24T11:49:01Z
dc.date.issued 9-09-30
dc.identifier.citation LUZ, Marcos Augusto da Lima. Automação sísmica híbrida: integração de inteligência artificial e métodos determinísticos na análise de velocidades. 2025. 113 f. Tese (Doutorado em Geofísica) — Universidade Federal da Bahia, Instituto de Geociências, Salvador, 2025. pt_BR
dc.identifier.uri https://repositorio.ufba.br/handle/ri/43507
dc.description.abstract This research presents a hybrid seismic automation methodology that integrates artificial intelligence techniques with deterministic methods for the automatic analysis and estimation of seismic velocity fields. The main goal is to optimize hydrocarbon exploration by enhancing model accuracy and ensuring operational safety throughout geological interpretation. Traditionally, the construction of the velocity field relies on manual picking from semblance panels, a subjective and time-consuming procedure that demands expert interpretation, especially under noisy or geologically complex conditions. The proposed workflow combines statistical and machine learning approaches in a sequential and integrated manner. The process begins with a sample pre-clustering technique, responsible for the preliminary structuring of the data and for automatically determining the optimal number of clusters. Next, the joint application of the K-means++ algorithm and Principal Component Analysis (PCA) enables efficient dimensionality reduction, improving data coherence and representativeness. In the deterministic stage, the Dix equation is employed to convert RMS velocities into interval velocities, which serve as training data for a Multilayer Perceptron (MLP) neural network. This supervised model performs the final adjustment of the velocity field, ensuring physical consistency, smoothness, and monotonic behavior. The hybrid nature of the methodology arises from the synergistic integration between deterministic physical modeling and adaptive artificial intelligence prediction. The proposed approach was validated using both synthetic models and real seismic data from the Gulf of Mexico, demonstrating robustness, stability, and applicability across diverse geological scenarios. The results confirm that the hybrid seismic automation framework provides more realistic and continuous velocity models, substantially reducing human intervention and improving interpretive efficiency in complex exploration environments. pt_BR
dc.description.sponsorship Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.publisher Universidade Federal da Bahia pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.subject Automação sísmica híbrida pt_BR
dc.subject Inteligência artificial pt_BR
dc.subject K-means++ pt_BR
dc.subject Análise de Componentes Principais (PCA) pt_BR
dc.subject Equação de Dix pt_BR
dc.subject Rede Neural (MLP) pt_BR
dc.subject Campo de velocidades pt_BR
dc.subject Sísmica de reflexão pt_BR
dc.subject.other Hybrid seismic automation pt_BR
dc.subject.other Artificial intelligence pt_BR
dc.subject.other K-means++ pt_BR
dc.subject.other Principal Component Analysis (PCA) pt_BR
dc.subject.other Dix equation pt_BR
dc.subject.other Multilayer Perceptron (MLP) pt_BR
dc.subject.other Velocity field pt_BR
dc.subject.other Reflection seismics pt_BR
dc.title Automação sísmica híbrida: integração de inteligência artificial e métodos determinísticos na análise de velocidades. pt_BR
dc.title.alternative Hybrid Seismic Automation: integration of artificial intelligence and deterministic methods in velocity analysis. pt_BR
dc.type Tese pt_BR
dc.publisher.program Pós-Graduação em Geofísica (PGEOF)  pt_BR
dc.publisher.initials UFBA pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA::GEOFISICA APLICADA pt_BR
dc.contributor.advisor1 Vasconcelos, Marcos Alberto Rodrigues
dc.contributor.advisor1ID https://orcid.org/0000-0002-4970-0484 pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/8121769175814703 pt_BR
dc.contributor.referee1 Vasconcelos, Marcos Alberto Rodrigues
dc.contributor.referee1ID https://orcid.org/0000-0002-4970-0484 pt_BR
dc.contributor.referee1Lattes http://lattes.cnpq.br/8121769175814703 pt_BR
dc.contributor.referee2 Azevedo, Juarez dos santos
dc.contributor.referee2ID https://orcid.org/0000-0002-3641-7604 pt_BR
dc.contributor.referee2Lattes http://lattes.cnpq.br/1750344103498728 pt_BR
dc.contributor.referee3 Coelho, Diogo Luiz de Oliveira
dc.contributor.referee3ID https://orcid.org/0000-0001-5426-0455 pt_BR
dc.contributor.referee3Lattes http://lattes.cnpq.br/4330106475199471 pt_BR
dc.contributor.referee4 Oliveira, Saulo Pomponet
dc.contributor.referee4ID https://orcid.org/0000-0001-8227-8230 pt_BR
dc.contributor.referee4Lattes http://lattes.cnpq.br/3048153332110327 pt_BR
dc.contributor.referee5 Nuñes, Hugo Esteban Poveda
dc.contributor.referee5ID https://orcid.org/0000-0002-1771-4662 pt_BR
dc.contributor.referee5Lattes http://lattes.cnpq.br/3728995803794433 pt_BR
dc.creator.ID https://orcid.org/0000-0002-7076-0633 pt_BR
dc.creator.Lattes https://lattes.cnpq.br/2016337545817271 pt_BR
dc.description.resumo O presente trabalho apresenta uma metodologia de automação sísmica híbrida que integra técnicas de inteligência artificial e métodos determinísticos clássicos para a análise e determinação automática do campo de velocidades em dados sísmicos. O objetivo central é otimizar o processo de exploração de hidrocarbonetos, ampliando a precisão na modelagem e a segurança operacional durante a interpretação geológica. Tradicionalmente, a construção desse campo de velocidades depende de procedimentos manuais de picking em painéis de semblance, caracterizados por alta subjetividade e pela exigência de experiência técnica dos analistas, especialmente em ambientes com ruído e complexidade estrutural elevada. A metodologia proposta combina, de forma sequencial e integrada, abordagens estatísticas e de aprendizado de máquina. Inicialmente, aplica-se uma técnica de pré-agrupamento amostral, responsável pela estruturação prévia dos dados e pela determinação automática do número ótimo de agrupamentos. Em seguida, a associação do algoritmo K-means++ com a Análise de Componentes Principais (PCA) promove uma redução de dimensionalidade eficiente, realçando os padrões de coerência e representatividade sísmica. Na etapa determinística, a equação de Dix é empregada para a conversão das velocidades RMS em velocidades intervalares, formando o conjunto de treinamento para a rede neural MLP (Multilayer Perceptron). Essa rede supervisionada realiza o ajuste final do campo de velocidades, assegurando consistência física, suavidade e comportamento monotonicamente crescente. O caráter híbrido do método reside justamente na interação entre o rigor físico-matemático da formulação determinística e a capacidade preditiva adaptativa da inteligência artificial. A metodologia foi validada em modelos sintéticos e em dados reais do Golfo do México, evidenciando robustez, estabilidade e aplicabilidade em diferentes cenários geológicos. Os resultados demonstram que a automação sísmica híbrida proposta permite gerar modelos de velocidade mais realistas e de maior resolução espacial, reduzindo significativamente a interferência humana e contribuindo para a eficiência interpretativa em ambientes de exploração complexos. pt_BR
dc.publisher.department Instituto de Geociências pt_BR
dc.type.degree Doutorado pt_BR


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