Seismic wavefield simulation is fundamental to seismology, but conventional finite-difference (FD) methods remain limited by numerical dispersion and stability constraints, which often require dense spatial grids and small time steps and thereby severely limit the effectiveness of iterative inversion workflows. We introduce a conditional diffusion-based wavefield propagator that advances seismic wavefields recursively from one time step to the next. Instead of learning an unconditional data distribution of wavefield evolution, the model is conditioned by a short history of recent wavefield time steps (snapshots), the velocity model, and the wavefield time step index, allowing it to represent the conditional transition between adjacent physical states. By training the network to directly predict the clean next wavefield snapshot, this strong physical conditioning makes it possible to replace the iterative reverse diffusion process with a single network evaluation for each predicted snapshot. To improve stability over long recursive rollouts, we further introduce a causal time-weighted loss, in which adaptive weights, accumulated as exponential moving averages of per-snapshot training errors, emphasize training directions that are consistent with the forward propagation sequence and reduce the amplification of one-step prediction errors. Because the learned propagator is tied to the temporal spacing of the training snapshots rather than to the FD stability limit, it can advance the wavefield using a physical time step ten times larger than that required by the underlying solver. Experiments on the Overthrust, SEG/EAGE, and Marmousi models show that the proposed method accurately reproduces wavefield snapshots and shot gathers and achieves an end-to-end speedup of 2.17 x over a GPU-accelerated tenth-order staggered-grid FD implementation under matched hardware conditions.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Artificial Intelligence: Ready to Ride the Wave? BCG 28页PPT
专知会员服务
28+阅读 · 2022年2月20日
专知会员服务
10+阅读 · 2021年10月1日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
NLP新宠 | 浅谈Prompt的前世今生
机器学习与推荐算法
14+阅读 · 2021年8月16日
近期声学领域前沿论文(No. 3)
深度学习每日摘要
24+阅读 · 2019年3月31日
近期语音类前沿论文
深度学习每日摘要
14+阅读 · 2019年3月17日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
详述DeepMind wavenet原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
12+阅读 · 2017年6月26日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 7月2日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
23+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
专知会员服务
11+阅读 · 11月6日
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
9+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
6+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
Artificial Intelligence: Ready to Ride the Wave? BCG 28页PPT
专知会员服务
28+阅读 · 2022年2月20日
专知会员服务
10+阅读 · 2021年10月1日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
相关资讯
NLP新宠 | 浅谈Prompt的前世今生
机器学习与推荐算法
14+阅读 · 2021年8月16日
近期声学领域前沿论文(No. 3)
深度学习每日摘要
24+阅读 · 2019年3月31日
近期语音类前沿论文
深度学习每日摘要
14+阅读 · 2019年3月17日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
详述DeepMind wavenet原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
12+阅读 · 2017年6月26日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员