Seismisk Linux

  • ikt

Det er ikke bare de seismiske skipene til PGS som skaper rystelser.

Det ryster nok også litt i budsjettene til de tradisjonelle Unix-leverandørene når de ser hva selskapet får til med billig PC-arkitektur koblet i klynger og drevet med Linux.

- Besparelsene på maskinvaresiden er helt opp i to hundre til en, sier IT-sjef for datainnsamling i PGS Jørn Eriksen.

Tidligere brukte vi store arbeidsstasjoner fra IBM med 64 eller 128 SP2-noder som kjørte beregningen i parallell. Det er et meget effektivt system, men det er kostbart.

Unix er historie i denne bransjen, og det ser det ut til at de store leverandørene har oppdaget. IBM er pragmatiske og de forteller oss at nå satser de også på skalerbare Linux-klynger.

Oppgaven med å tilpasse programvaren er allerede kommet langt. Dataprosesseringen kjøres allerede på Linuxklynger i Houston og i London. Nå jobbes det hardt for å tilpasse programvaren om bord i båtene.

Siden båtene våre vil bli utstyrt med Linuxklynger vil vi også vurdere om vi skal gå over til Linuxbaserte PC-er om bord, sier Eriksen.

Ser tredimensjonalt

Tredimensjonale seismiske undersøkelser som PGS har spesialisert seg på gir enorme datamengder.

Hvert av de seks Ramform-skipene, som er blitt selskapets varemerke, trekker 16 seismiske tre til seks kilometer lange kabler etter seg. Det er femti meter mellom hver kabel så hele feltet har en bredde på 800 meter. På hver kabel sitter det opptil 288 hydrofongrupper.

Det er mange tiår siden det var dynamitt som sto for trykkbølgen som hydrofonene skal lytte til. I dag brukes det trykkluft. For hver 25. meter båten beveger seg i fartsretning, frigis komprimert luft med 140 bars trykk fra flere luftkammer som til sammen gir en fokusert trykkbølge ned mot havbunnen.

Trykkbølgen fra kammerne danner det som kalles en trykkboks og den gir refleksjoner på grunn av impedansforandringer mellom lagene i grunnen under. Hydrofonene oppfatter de analoge signalene som blir gjort om til et digitalt signal og sendt som en bitstrøm til skipet.

Skipet beveger seg sakte med 4 til 4,5 knops hastighet og gjør at det går ca. syv sekunder mellom hver skuddsalve.

Enorme datamengder

Selv om hvert digitale signal fra hver av hydrofongruppene bare er på beskjedne 2,5 - 4 byte så blir det enorme datamengder av det. Hver hydrofongruppe blir samplet 512 ganger i sekundet og det er 288 av dem på hver kabel som det igjen er 16 av.

Hydrofonene lytter kontinuerlig i de syv sekundene det går mellom hvert utslipp av trykkluft og til sammen blir det 41 MB for hvert målepunkt, eller i underkant av 6 MB pr sekund.

Etter hvert som båtene til PGS trekker kabler døgnet rundt i ukevis blir det enorme datamengder av det. For å redusere datamengden og samtidig forbedre signal-støyforholdet, brukes en metode som kalles stacking. Når kabelen trekkes fremover vil så mye som 60 kanaler referere seg til samme punkt.

Datamaskinene om bord bruker alle verdiene fra samme punkt til å beregne det best mulige resultatet og reduserer derfor datamengden drastisk. For ytterlige å presse ned datamengden reduseres oppløsningen med en faktor på 2. Siden alle rådataene lagres er det enkelt å gjenskape interessante formasjoner i full oppløsning.

Det skal enorm datakraft til for å regne igjennom så store datamengder og det skal nå gjøres i Linuxklynger enten om bord eller i et av datasentrene på land.

- Alle rådataene lagres på båndkassetter, sier Eriksen. Bånd er den billigste måten å langtidslagre data og det faktumet kommer neppe til å endre seg i årene fremover.