Ya está disponible el nuevo paper de PIXIL “Towards an open-source landscape for 3D CSEM modelling”

Octavio Castillo, Postdoctoral researcher en el Geosciences applications group del Departamento CASE del Barcelona Supercomputing Center ha publicado un nuevo paper en en el Geophysical Journal International.

Bajo el título “Towards an open-source landscape for 3D CSEM modelling”, la publicación se basa en realizar simulaciones para modelos cada vez más complejos en un entorno marino poco profundo.

El paper está en open-acces y puede ser consultado en el siguiente enlace.

Resumen de la publicación:

La modelización a gran escala de los estudios electromagnéticos tridimensionales de fuente controlada (CSEM) solía ser factible sólo para grandes empresas y consorcios de investigación. Esto ha cambiado en los últimos años, y hoy en día existe una selección de diferentes códigos de acceso abierto disponibles para todo el mundo.

Utilizando cuatro códigos open-source diferentes del ecosistema Python, podemos realizar simulaciones para modelos cada vez más complejos en un entorno marino poco profundo. En primer lugar, verificamos los campos calculados con soluciones semianalíticas para un modelo simple de capas. A continuación, validamos las respuestas de un modelo de bloques más complejo comparando los resultados obtenidos con cada código. Por último, comparamos las respuestas de un modelo del mundo real con los resultados de la industria. Por un lado, estas validaciones muestran que los códigos de open-source son capaces de calcular respuestas CSEM comparables para modelos desafiantes y de gran escala. Por otro lado, muestran muchos problemas que dependen del método y que hay que afrontar para obtener resultados precisos. Nuestra comparación incluye códigos de elementos y volúmenes finitos que utilizan mallas rectilíneas y octree (árbol octal) así como también mallas tetraédricas no estructuradas.

Se pueden obtener respuestas precisas independientemente del método y del tipo de malla elegidos. El tiempo de ejecución y los requisitos de memoria varían mucho en función de la elección de los solucionadores iterativos o directos. Sin embargo, hemos comprobado que se invierte mucho más tiempo al diseño de la malla y a la configuración de las simulaciones que a la ejecución del cálculo propiamente dicho. El reto es, independientemente del código elegido, discretizar adecuadamente el modelo. Proporcionamos tres modelos, cada uno con su correspondiente discretización y respuestas de cuatro códigos, que pueden utilizarse para la validación de códigos nuevos y existentes. Gracias a la colaboración de cuatro mantenedores de códigos que trataban de lograr la misma tarea hizo que al final los cuatro códigos dieran un paso significativo. Esto incluye la mejora de las capacidades de malla e interpolación, lo que se traduce en tiempos de ejecución más cortos para la misma precisión.

Esperamos que estos resultados puedan ser útiles para la comunidad CSEM en general y que podamos construir con el tiempo un conjunto de puntos de referencia que ayuden a aumentar la confianza en los códigos CSEM 3D tanto existentes como nuevos.