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Tariq Alkhalifah 教授做客地学讲坛讲述“机器学习与全波形反演的前沿探索”

作者:李媛媛 发布者:张蕾 责任编辑:张蕾 发布时间:2024-10-22 浏览次数:22

Tariq Alkhalifah 教授做学术报告

10月17日,地学讲坛第304讲在工科C座757报告厅成功举办。地球物理系李媛媛教授邀请阿卜杜拉国王科技大学国际著名地球物理学家Tariq Alkhalifah教授作学术报告,学院120余名师生参加了交流。

Tariq Alkhalifah教授的报告围绕两个主题展开,分别是“从DALL-E到ChatGPT:如何利用生成模型探索地球?”以及“利用神经网络推动全波形反演:从物理信息神经网络(PINNs)到神经算子与更优损失函数”。Tariq Alkhalifah教授通过深入浅出的讲解,将前沿的人工智能技术与地球物理学的实际应用有机结合,引发了现场师生的浓厚兴趣。

在第一部分的报告中,Tariq Alkhalifah教授使用一系列生动的示例展示了ChatGPT和DALL-E等生成模型在自然语言处理和图像生成中的能力,活跃了整个讲座的氛围,展示了生成模型的巨大潜能。随后,他将话题引至机器学习如何逐步应用于地球物理领域,尤其是在地球探测和建模中的潜在价值。Tariq Alkhalifah教授分享了他的团队在使用扩散模型进行地球速度建模方面的研究成果,展示了这些技术如何提高全波形反演的计算效率与准确性。

第二部分的报告重点介绍了Tariq Alkhalifah教授团队在物理信息神经网络(PINNs)以及神经算子领域的最新研究进展。他详细讲解了PINNs的核心原理,即通过结合物理模型和深度学习方法,以减少传统反演中的数据需求和计算复杂度。他特别介绍了神经算子如何在全波形反演中发挥作用,结合实验成果,展示了如何利用这些新技术有效提升地球物理建模的精度与效率。Alkhalifah教授进一步分享了他们采用Siamese网络的自监督学习方法,这种模型能够自动将模拟数据与观测数据进行最优匹配,显著提升了实际数据全波形反演的效果。

在提问交流环节,现场师生踊跃提问,与Alkhalifah教授就机器学习与地球物理学的结合、全波形反演的未来发展方向等问题展开了深入讨论。通过此次讲座,师生们不仅加深了对生成模型与神经网络技术在地球物理应用中的理解,还获得了很多前沿研究的启发。此次GeoFriday系列讲座的成功举办,再次展现了学院在国际学术交流方面的积极探索与努力,也为相关专业的师生提供了一个与世界顶尖学者近距离交流的宝贵机会。对于推动学院师生了解前沿科技动态、拓展科研视野具有重要意义,也为未来更多跨学科合作提供了有益参考。

Tariq Alkhalifah,阿卜杜拉国王科技大学终身教授,国际著名地球物理学家。1988年毕业于法赫德国王石油与矿业大学,1993年、1997年分别获得科罗拉多矿业学院硕士和博士学位,1996-1998年在斯坦福大学从事博士后研究工作。长期致力于地震各向异性、全波形反演和人工智能地震勘探等前沿方向的科学研究。1998年荣获J.Clarence Karcher奖,以表彰他在各向异性地震勘探领域的贡献。2023年凭借其在勘探地球物理领域尤其是人工智能、全波形反演等前沿方向的突出贡献/荣获SEG, Virgil Kauffman金奖。已在Geophysics、JGR等行业顶级期刊上发表SCI论文百余篇,在学术界享有很高的声誉。