論文の概要: Data-driven geophysics: from dictionary learning to deep learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.06183v2
- Date: Tue, 29 Sep 2020 04:12:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-11-11 00:52:44.613794
- Title: Data-driven geophysics: from dictionary learning to deep learning
- Title(参考訳): データ駆動型物理:辞書学習から深層学習へ
- Authors: Siwei Yu and Jianwei Ma
- Abstract要約: 物理の「モデル駆動」アプローチは次元の呪いに悩まされ、地下を不正確にモデル化する可能性がある。
データ駆動型」技術は、地球物理データの増加によってこれらの問題を克服する可能性がある。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.6713387874278247
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Understanding the principles of geophysical phenomena is an essential and
challenging task. "Model-driven" approaches have supported the development of
geophysics for a long time; however, such methods suffer from the curse of
dimensionality and may inaccurately model the subsurface. "Data-driven"
techniques may overcome these issues with increasingly available geophysical
data. In this article, we review the basic concepts of and recent advances in
data-driven approaches from dictionary learning to deep learning in a variety
of geophysical scenarios. Explorational geophysics including data processing,
inversion and interpretation will be mainly focused. Artificial intelligence
applications on geoscience involving deep Earth, earthquake, water resource,
atmospheric science, satellite remoe sensing and space sciences are also
reviewed. We present a coding tutorial and a summary of tips for beginners and
interested geophysical readers to rapidly explore deep learning. Some promising
directions are provided for future research involving deep learning in
geophysics, such as unsupervised learning, transfer learning, multimodal deep
learning, federated learning, uncertainty estimation, and activate learning.
- Abstract(参考訳): 物理現象の原理を理解することは不可欠な課題である。
モデル駆動」アプローチは長い間地球物理学の発展を支えてきたが、そのような手法は次元の呪いに苦しめられ、不正確に地下面をモデル化する可能性がある。
データ駆動技術は、ますます利用可能な物理データによってこれらの問題を克服する可能性がある。
本稿では,様々な物理シナリオにおける辞書学習から深層学習まで,データ駆動アプローチの基本概念と最近の進歩について概説する。
データ処理、反転、解釈を含む探査地球物理学は主に焦点が当てられる。
深海、地震、水資源、大気科学、衛星リモートセンシング、宇宙科学を含む地球科学の人工知能応用についても概説する。
深層学習を迅速に探求するためのコーディングチュートリアルと,初心者と興味ある物理読者のためのヒントの要約を紹介する。
教師なし学習、転送学習、マルチモーダル深層学習、連合学習、不確実性推定、学習の活性化など、地球物理学における深層学習を含む将来の研究に有望な方向が提供されている。
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