ARTIFICIAL NEURAL NETWORK FOR DOWNWARD CONTINUATION OF ANOMALOUS MAGNETIC FIELDS

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

The downward continuation of an anomalous magnetic field is used for many applications in geophysics. However, such a problem is ill-posed, so it does not have a unique and stable solution. In this paper, we propose an artificial neural network architecture for the downward continuation of the vertical component of an anomalous geomagnetic field measured in a plane at a given height. The inverse problem is solved here by a direct method: the neural network is trained to reconstruct such a distribution of the magnetic field Bdown, which after a stable upward continuation corresponds to the measured field Bup. The performance of the neural network was demonstrated using the example of an anomalous geomagnetic field obtained using the Enhanced Magnetic Model.

Об авторах

R. Rytov

Email: ruslan.rytov2017@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7963-3673

Список литературы

  1. Abadi M., Agarwal A., Barham P., et al. TensorFlow: Large-Scale Machine Learning on Heterogeneous Distributed Systems. — 2016. — doi: 10.48550/arXiv.1603.04467.
  2. Blakely R. J. Potential Theory in Gravity and Magnetic Applications. — Cambridge University Press, 1995. — doi: 10.1017/cbo9780511549816.
  3. Buchanan A., Finn C. A., Love J. J. Geomagnetic referencing the real-time compass for directional drillers // Oilfield Review. — 2013. — Vol. 25, no. 3. — P. 32–47.
  4. Coskun U. H., Sel B., Plaster B. Magnetic field mapping of inaccessible regions using physics-informed neural networks // Scientific Reports. — 2022. — Vol. 12, no. 1. — doi: 10.1038/s41598-022-15777-4.
  5. Dubois A. E. E., Broadway D. A., Stark A., et al. Untrained Physically Informed Neural Network for Image Reconstruction of Magnetic Field Sources // Physical Review Applied. — 2022. — Vol. 18, no. 6. — doi: 10.1103/physrevapplied.18.064076.
  6. Kaji C. V., Hoover R. C., Ragi S. Underwater Navigation using Geomagnetic Field Variations // 2019 IEEE International Conference on Electro Information Technology (EIT). — IEEE, 2019. — P. 1–6. — doi: 10.1109/eit.2019.8834192.
  7. Kingma D. P., Ba J. A. Adam: A Method for Stochastic Optimization. — 2014. — doi: 10.48550/ARXIV.1412.6980.
  8. Nielsen M. A. Neural networks and deep learning. — San Francisco, CA, USA : Determination press, 2015. — P. 15–24.
  9. Pollok S., Bjørk R., Jørgensen P. S. Inverse Design of Magnetic Fields Using Deep Learning // IEEE Transactions on Magnetics. — 2021. — Vol. 57, no. 7. — P. 1–4. — doi: 10.1109/tmag.2021.3082431.
  10. Pollok S., Olden-Jørgensen N., Jørgensen P. S., et al. Magnetic field prediction using generative adversarial networks // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. — 2023. — Vol. 571. — doi: 10.1016/j.jmmm.2023.170556.
  11. The National Centers for Environmental Information. — 2018. — URL: https://www.ngdc.noaa.gov/geomag/geomag. shtml (visited on 10/14/2024).
  12. Tikhonov A. N., Arsenin V. Y. Solutions of ill-posed problems. — New York : Winston, 1977.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Rytov R., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».