論文の概要: OpenEM: Large-scale multi-structural 3D datasets for electromagnetic methods
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.21859v1
- Date: Thu, 23 Oct 2025 05:57:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-28 19:54:32.47035
- Title: OpenEM: Large-scale multi-structural 3D datasets for electromagnetic methods
- Title(参考訳): OpenEM:電磁法のための大規模多構造3次元データセット
- Authors: Shuang Wang, Xuben Wang, Fei Deng, Peifan Jiang, Jian Chen, Gianluca Fiandaca,
- Abstract要約: 大規模・多構造型3次元地電データセットOpenEMを提案する。
OpenEMは、単純な構成と半空間の異常な天体から、平らな層、折り畳まれた層、平坦な断層、湾曲した断層、およびそれに対応する異常な天体などのより複雑な構造まで、9つの電気モデルのカテゴリから構成される。
我々はさらに、OpenEMのためのディープラーニングベースの高速フォワードモデリングアプローチを開発し、データセット全体にわたって効率的で信頼性の高いフォワードモデリングを可能にした。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.03976367413799
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: With the remarkable success of deep learning, applying such techniques to EM methods has emerged as a promising research direction to overcome the limitations of conventional approaches. The effectiveness of deep learning methods depends heavily on the quality of datasets, which directly influences model performance and generalization ability. Existing application studies often construct datasets from random one-dimensional or structurally simple three-dimensional models, which fail to represent the complexity of real geological environments. Furthermore, the absence of standardized, publicly available three-dimensional geoelectric datasets continues to hinder progress in deep learning based EM exploration. To address these limitations, we present OpenEM, a large scale, multi structural three dimensional geoelectric dataset that encompasses a broad range of geologically plausible subsurface structures. OpenEM consists of nine categories of geoelectric models, spanning from simple configurations with anomalous bodies in half space to more complex structures such as flat layers, folded layers, flat faults, curved faults, and their corresponding variants with anomalous bodies. Since three-dimensional forward modeling in electromagnetics is extremely time-consuming, we further developed a deep learning based fast forward modeling approach for OpenEM, enabling efficient and reliable forward modeling across the entire dataset. This capability allows OpenEM to be rapidly deployed for a wide range of tasks. OpenEM provides a unified, comprehensive, and large-scale dataset for common EM exploration systems to accelerate the application of deep learning in electromagnetic methods. The complete dataset, along with the forward modeling codes and trained models, is publicly available at https://doi.org/10.5281/zenodo.17141981.
- Abstract(参考訳): 深層学習の顕著な成功により、従来の手法の限界を克服するための有望な研究方向として、そのような手法をEM手法に適用する研究が生まれている。
ディープラーニング手法の有効性は、モデルの性能と一般化能力に直接影響を与えるデータセットの品質に大きく依存する。
既存の応用研究は、しばしばランダムな1次元または構造的に単純な3次元モデルからデータセットを構築するが、これは実際の地質環境の複雑さを表現できない。
さらに、標準化された公開の3次元地電データセットがないことは、ディープラーニングに基づくEM探索の進歩を妨げ続けている。
これらの制約に対処するため,大規模で多次元構造を持つ3次元地力データセットであるOpenEMを提案する。
OpenEMは、単純な構成と半空間の異常な天体から、平らな層、折り畳まれた層、平坦な断層、湾曲した断層、およびそれに対応する異常な天体などのより複雑な構造まで、9つの電気モデルのカテゴリから構成される。
電磁場における3次元フォワードモデリングは非常に時間がかかり、我々はさらにOpenEMのためのディープラーニングに基づく高速フォワードモデリングアプローチを開発し、データセット全体にわたって効率的で信頼性の高いフォワードモデリングを可能にした。
この能力により、幅広いタスクに対して、OpenEMを迅速にデプロイできる。
OpenEMは、電磁法における深層学習の適用を加速するために、共通のEM探査システムのための統一的で包括的で大規模なデータセットを提供する。
完全なデータセットと前方モデリングコードとトレーニングされたモデルはhttps://doi.org/10.5281/zenodo.17141981で公開されている。
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