PRAKLA-SEISMOS Report 3 / 1971
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GEOPLAN | ||||
das neue Programmsystem im Datenzentrum | ||||
Noch schneller, noch besser ist heute die Devise, und so ist für den neuen Großrechner in unserem Datenzentrum -die CD 6600 -ein Programmsystem entwickelt worden, das diesem Grundsatz Rechnung trägt. Der Name des Systems ..GEOPLAN" leitet sich (wir wissen es bereits aus dem Report 2/71) aus dem Begriff "Geophysical Language" ab. Wir haben uns bei der Namensgebung an andere Abkürzungen in den Programmsprachen, wie z. B. FORTRAN, angelehnt. |
GEOPLAN the new programming system in the Data Centre
As the pace and quality of data processing increase so rapidly these days, an appropriate program system has been developed in our Data Centre for the new large computer -the CD 6600. |
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GEOPLAN soll einerseits der Schnelligkeit des neuen Rechners gerecht werden und andererseits allen Anforderungen, die ein Geophysiker stellen kann, nachkommen können. |
GEOPLAN should on one hand be suited to the speed of the new computer, and on the other be able to carry out all the geopysicists' possible requirements.
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Der erste Nutznießer des neuen Programmsystems ist zwar vorläufig erst einmal der Seismiker. GEOPLAN soll aber auch für die anderen geophysikalischen Methoden ausgebaut werden. VORTEILE VON GEOPLANEin wesentlicher Vorteil einer seismischen Bearbeitung mit GEOPLAN gegenüber einer Bearbeitung mit dem Programmsystem DSY 1G auf den CDC 3000er Anlagen ist der, daß GEOPLAN mit 30-Bit-Gleitkommazahlen arbeitet. Schon aus dieser Tatsache kann abgeleitet werden, daß größere Schnelligkeit nicht mit Qualitätsverlusten erkauft werden muß. Das Rechnen mit Gleitkommazahlen ist an Genauigkeit wohl kaum noch zu übertreffen. Bei den oft langwierigen und schwierigen Rechenoperationen geht kein Bit verloren, und der Benutzer von GEOPLAN hat die Gewähr, daß es kein "überschwappen" der Amplituden während der Rechenprozesse gibt. Daraus ergeben sich folgende Konsequenzen: Es ist nicht nötig, die seismische Spur nach jedem Prozeß zu normieren. Es muß nur normiert werden, wenn Teil einer Spur miteinander verglichen oder mehrere Spuren aufeinander addiert werden, z. B. vor Autokorrelationen oder unmittelbar vor dem Stapeln, Mischen etc. VORBEREITUNG DER DATENUm der enormen Rechengeschwindigkeit des neuen "Flaggschiffes" im PRAKLA-SEISMOS-Datenzentrum gerecht zu werden (es können z. B. 2,5 Millionen Additionen von 60-Bit-Gleitkommazahlen in einer Sekunde! durchgeführt werden), dürfen dem Rechner nur Daten angeboten werden, die es auch wirklich "verdienen". Dieses "mundgerechte" Vorlegen der Daten erfolgt über Magnetbänder, auf denen durch die Rechner der 3000er Serie alle zu bearbeitenden Spuren in der Reihenfolge sortiert sind, wie sie beim Processing benötigt werden. Das Einlesen von den Feldbändern bleibt also diesem Rechenkünstler erspart. Er soll nur noch Rechnen und Ergebnisse liefern während seine kleineren Artgenossen die Vorarbeiten leisten müssen, z. 8. die Herstellung von:
Auch die Gainspur wird mit umgeschrieben, vorher aber noch überprüft. |
For the present, however, the first beneficiary of the new programming system is the seismologist. But GEOPLAN is also to be extended for use with the other geophysical methods. ADVANTAGES OF GEOPLANAn essential advantage in seismic processing with GEOPLAN relative to processing by the programming system DSY 1 G used on the CDC "3000" plants is, that the GEOPLAN system works with 30 bit floating point numbers. From this fact alone it can be deduced that increased speed must not be paid for with a reduction in quality. Computing with floating point numbers has an accuracy which can hardly be surpassed. Not a single bit is lost in the often lengthy and difficult computing operations. The user of GEOPLAN has the guarantee that no "overflow" of the amplitudes occurs during computing. Certain consequences follow from this: It is unnecessary to normalize the seismic trace after each process; it must only be normalized when parts of a trace are to be compared with each other, or when several traces are to be added together, -for example before autocorrelations or directly before stacking, or mixing, etc. PREPARATION OF DATATo do justice to the enormous computing speed of the new "flag-ship" in the PRAKLA-SEISMOS Data Centre (e. g., it can carry out 2.5 million additions of 60 bit floating point numbers per second) the computer should only be offered data which really "deserve" it. This "palatable" serving of data is done with magnetic tapes on which all the traces to be processed are already sorted into the sequence required by the processing. Our big " computer artist" is therefore spared the reading-in of field tapes. He has only to supply the calculations and the results, and he leaves the preparatory work to his smaller species. They have to prepare:
The gain trace too is transcribed, but after checking. |
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Nun heißt es für die CD 6600 nur noch: | And now the only thing for the CD 6600 is: | |||
Den starren Begriff eines Seismogramms gibt es somit nicht mehr. Das Seismogramm ist zerlegt in elementare Teile -in Spuren. Spur für Spur rechnet nun der Rechner ein Profil durch, und Spur für Spur wird auch wieder ausgegeben. Ohne Wartezeiten erfolgen Eingabe und Ausgabe abwechselnd auf verschiedene Magnetbandlaufwerke. GROSSE VIELSEITIGKEIT IM PROGRAMMIEREN Neben der enormen Schnelligkeit und der großen Genauigkeit ist durch das Programmsystem GEOPLAN eine ungemeine Vielseitigkeit gegeben. Durch die Anwendung der Modultechnik, d. h. durch die Aufteilung des Systems in elementare Bausteine,
ist der Bearbeiter in der Lage, diese Moduln -je nach den speziellen Erfordernissen - in sinnvoller Weise aneinanderzufügen. Folgende Begriffe sind dabei von Wichtigkeit:
Mit Hilfe dieser elementaren Einheiten ist der Bearbeiter in der Lage, jede gewünschte Bearbeitung ganz individuell durchzuführen: für jede Spur, für jeden Untergrundpunkt, für jede Laufzeit. Höchste Exaktheit kann somit erreicht werden. |
Therefore, the rigid concept of a seismogram no longer exists. The seismogram is divided into elementary parts the traces. Trace by trace the computer calculates a section and puts it out again trace by trace. With no delay, in-and out-put occur alternatelyon separate magnetic tape handlers. GREAT FLEXIBILITY IN PROGRAMMING Besides the vast speed and the very great accuracy the GEOPLAN program system ofters remarkable flexibility. By using the modular technique, i. e. by subdividing the system into basic "construction units",
the programmer can join these modules up in a meaningful way, related to whatever special requirements he has. The following declarations are important:
With the help of these elementary units, the programmer is able to carry out quite individually any processing he wishes, for any trace, for any subsurface point, and for any travel time. Thus, the utmost accuracy can be achieved. |
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Lochkarte für GEOPLAN
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PROGRAMMBEISPIEL Aus dem tieferstehenden Beispiel kann man einen Eindruck gewinnen, wie der Bearbeiter seine speziellen Wünsche maßgerecht programmieren kann. Hierbei handelt es sich um die "Endbearbeitung" eines seismischen Profils. Die bereits gestapelten und im 30-Bit-Format auf Band gespeicherten Spuren werden eingelesen (HOLE), mit Dekonvolution behandelt (AUTO, DEKP, FALT), normiert (NORM) und im 30-Bit-Format (BRIN) auf Band zwischengespeichert. Die mit Dekonvolution behandelten, unnormierten Spuren werden gefiltert (FALT), normiert (NORM), umgeformt in 12-Bit-Format (FORM) und ausgegeben für eine Abspielung auf dem Digital-Profilographen. Bei dieser Ausgabe werden die Spuren wieder zu Seismogrammen zusammengefaßt. |
EXAMPLE OF A PROGRAM The example below gives an impression of how the programmer can form a program "made to measure" for his special requirements. In our figure we show the final processing of a seismic section. The traces, al ready stacked and stored on tape in 30 bit format, are read in (HOLE), treated with deconvolution (AUTO, DEKP, FALT), then normalized (NORM), and put onto an intermediate store tape in 30 bit format (BRIN). The deconvoluted, unnormalized traces are filtered (FALT), normalized (NORM), transformed to 12 bit format (FORM) and put out for playback on the digital profilograph, the traces being again combined into a seismogram. |
Ein Hinweis zum Schluß: Durch besonders "geschicktes" Programmieren läßt es sich durchaus erreichen, daß der Rechner mit enormer Geschwindigkeit ein ganzes Jahr lang an einer einzigen seismischen Spur arbeitet. Allerdings dürfte dieser Job wohl spätestens durch die Wartungstechniker unterbrochen werden. | A final point: By programming particularly 'skillfully', the computer can process a single seismic trace with vast speed continually for a year. Of course, this job may be interrupted sooner or later by the maintenance man. |