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Inversion and III-Posed Problem Solutions in Atmospheric Remote Sensing 被引量:5
1
作者 黄思训 《Advances in Atmospheric Sciences》 SCIE CAS CSCD 1996年第4期489-504,共16页
With the swift advances in earth observation,satellite remote sensing and application of atmospheric radiation theory have been developed in the past decades,atmospheric sensing inversion with its algorithms is gettin... With the swift advances in earth observation,satellite remote sensing and application of atmospheric radiation theory have been developed in the past decades,atmospheric sensing inversion with its algorithms is getting more and more importance.It is known that since a remote sensing equation falls into an integral equation of the first kind,thus leading to the fact that it is ill-posed and particularly the solution is unsteady,tremendous difficulties arise from the retrieval.This paper will present a simple review on the inversion techniques with some necessary remarks,before introducing the successful efforts with respect to such equations and the encouraging solutions achieved in recent decades by researchers of the world. 展开更多
关键词 inversion of atmospheric parameters Integral equation of the first kind Arcangeli criterion Tikhonov regularization. Solution of ill-posed problems
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FOURIER REGULARIZATION FOR DETERMINING SURFACE HEAT FLUX FROM INTERIOR OBSERVATION BASED ON A SIDEWAYS PARABOLIC EQUATION 被引量:1
2
作者 傅初黎 熊向团 李洪芳 《Numerical Mathematics A Journal of Chinese Universities(English Series)》 SCIE 2005年第3期208-216,共9页
In this paper we consider a non-standard inverse heat conduction problem for determining surface heat flux from an interior observation which appears in some applied subjects. This problem is ill-posed in the sense th... In this paper we consider a non-standard inverse heat conduction problem for determining surface heat flux from an interior observation which appears in some applied subjects. This problem is ill-posed in the sense that the solution (if it exists)does not depend continuously on the data. A Fourier method is applied to formulate a regularized approximation solution, and some sharp error estimates are also given. 展开更多
关键词 反转热传导 病态问题 Fourier调整 抛物线方程 误差估计
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基于PCA降维和迭代正则化的温度场重建 被引量:1
3
作者 白云 颜华 魏元焜 《自动化与仪表》 2023年第9期21-26,共6页
针对声学CT对温度场重建的不适定性,该文提出了一种基于PCA降维和迭代正则化的重建算法。通过径向基函数逼近声慢度分布建立声学CT正问题模型;用PCA降维改善逆问题的病态性;用迭代正则化法求解逆问题;利用声慢度与温度的关系得到温度分... 针对声学CT对温度场重建的不适定性,该文提出了一种基于PCA降维和迭代正则化的重建算法。通过径向基函数逼近声慢度分布建立声学CT正问题模型;用PCA降维改善逆问题的病态性;用迭代正则化法求解逆问题;利用声慢度与温度的关系得到温度分布。仿真和实际温度场重建实验表明,与常用的最小二乘法和基于奇异值分解的直接正则化法相比,所提算法的重建图像更接近真实分布,重建误差最高可降低86.62%和29.1%。因此基于PCA降维和迭代正则化的重建算法能够提供更高质量的重建温度场。 展开更多
关键词 声学CT 温度场重建 重建算法 PCA降维 迭代正则化 病态逆问题
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二维时间反向热传导问题的正则化方法及误差估计 被引量:1
4
作者 侯佳琪 熊向团 《四川师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第4期497-502,共6页
讨论二维时间反向热传导问题,从终值时刻t=T(T>0)的温度分布来反演初始时刻的温度分布.该问题在图像处理方面有重要应用.这是一个严重不适定问题,它的解在一定条件下不连续依赖于数据.针对传统正则化方法的缺陷,采用拟逆正则化方法... 讨论二维时间反向热传导问题,从终值时刻t=T(T>0)的温度分布来反演初始时刻的温度分布.该问题在图像处理方面有重要应用.这是一个严重不适定问题,它的解在一定条件下不连续依赖于数据.针对传统正则化方法的缺陷,采用拟逆正则化方法和分数次Tikhonov正则化方法恢复解对数据的依赖性.同时,还给出2种方法相应的先验参数选取规则及其正则解与精确解的误差估计. 展开更多
关键词 不适定问题 时间反向热传导问题 分数次Tikhonov正则化方法 拟逆正则化方法 正则化先验参数选取 误差估计
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基于Tikhonov正则化的双频电磁波电导率成像反演 被引量:12
5
作者 王文娟 潘克家 +1 位作者 曹俊兴 谭永基 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期750-757,共8页
本文将 Tikhonov 正则化方法与 active-set 算法相结合,利用双频电磁波电导率成像原理,求解其反演成像方程.不仪对现有算法进行了改进,也促进了算法的实际应用.本文研究了在双频电磁波电导率成像方程建立后,如何根据其严重病态性质,选... 本文将 Tikhonov 正则化方法与 active-set 算法相结合,利用双频电磁波电导率成像原理,求解其反演成像方程.不仪对现有算法进行了改进,也促进了算法的实际应用.本文研究了在双频电磁波电导率成像方程建立后,如何根据其严重病态性质,选择合适的算法求解矩阵成像方程.针对电导率非负的特性,引入正则化参数,将问题转化为一个非负最小二乘问题,并用 active—set 算法求解.采用改进后的迭代算法对理论模型进行了数值模拟计算,验证了该方法的有效性.应用到实际电导率成像反演,与常规的 LSQR、SP-LSQR、Tikhonov 正则化等算法进行比较,取得了满意的结果. 展开更多
关键词 电导率成像 线性反演 不适定方程 正则化参数
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求解不适定问题的TSVD正则化方法 被引量:15
6
作者 黄小为 吴传生 朱华平 《武汉理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期90-92,共3页
介绍了求解反问题中的不适定问题的TSVD正则化方法 ,给出了TSVD正则解的误差分析。给出了正则参数的先验选取 ,并通过正则参数的先验选取证明了正则解的误差具有渐进最优阶。从数值实现角度看 ,TSVD正则化方法是求解不适定问题的十分有... 介绍了求解反问题中的不适定问题的TSVD正则化方法 ,给出了TSVD正则解的误差分析。给出了正则参数的先验选取 ,并通过正则参数的先验选取证明了正则解的误差具有渐进最优阶。从数值实现角度看 ,TSVD正则化方法是求解不适定问题的十分有效的方法。 展开更多
关键词 反问题 不适定问题 正则化滤子函数:TSVD正则化方法
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一个一维非标准逆热传导问题的Fourier正则化方法 被引量:9
7
作者 邱春雨 陶建红 傅初黎 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期1-5,共5页
一维非标准逆热传导问题ut+ ux =uxx,u(1,t) =g(t) ,u(x ,0 ) =0 , 0≤ x <∞ ,0 <t<∞ ,0≤ t<∞ ,x≥ 0是一个严重不适定问题 ,给数值处理带来极大困难 .本文给出了一种 Fourier正则化方法 ,恢复了解对数据的连续依赖性 。
关键词 不适定问题 反问题 误差估计 非标准逆热传导问题 Fourier正则化方法 正则解 FOURIER变换
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双参数混合正则化方法及在电导率反演成像中的应用 被引量:5
8
作者 王文娟 Chris Farmer +3 位作者 John Ockendon 冯宝宾 曹俊兴 谭永基 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2154-2159,共6页
通过引入带有二阶正则算子的正则化项,建立了一种双参数混合正则化方法.为确定最佳正则化参数,这里主要应用L-曲线法、偏差原理和广义交叉校验准则的优化组合来确定.首先对理论模型进行了数值模拟,通过与截断奇异值分解法、共轭梯度法... 通过引入带有二阶正则算子的正则化项,建立了一种双参数混合正则化方法.为确定最佳正则化参数,这里主要应用L-曲线法、偏差原理和广义交叉校验准则的优化组合来确定.首先对理论模型进行了数值模拟,通过与截断奇异值分解法、共轭梯度法及标准Tikhonov正则化法的结果比较,表明该方法不仅精度高,而且对于数据的随机扰动具有稳定性.然后将此方法应用于对电导率反演成像的计算中,得到的电导率反演成像精确细致可靠,也符合实际情况.这表明该方法求解地球物理反问题时,在增强反演的稳定性及减少多解性的同时,还能进一步提高反演计算速度. 展开更多
关键词 病态方程 电导率成像 地球物理反演 双参数混合正则化
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不适定问题研究的若干进展 被引量:6
9
作者 郭庆平 王伟沧 +1 位作者 向平波 童仕宽 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 北大核心 2001年第1期12-15,共4页
对不适定问题的严密定义、数学模型、求解方法及其各方面应用作了系统的介绍 ,着重论述了传热反问题的几种数学表述及其近 5a来的相关发展 ,较详细列举了不适定问题求解的几种主要算法 ,并介绍了新近出现的一些计算思路及模式 。
关键词 不适定问题 传热反问题 正则化 优化算法 并行计算 计算模式
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一维波动方程反问题求解的正则迭代法 被引量:6
10
作者 张大力 吴建成 刘家琦 《计算物理》 CSCD 北大核心 2000年第3期326-330,共5页
针对地震勘探中的一维波动方程反问题 ,利用直接差分离散正则化方法给出了反问题求解的计算格式 ,数值计算表明了算法具有较快的收敛性和较强的抗噪能力。
关键词 波动方程 反问题 正则迭代法 地震勘探
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自由-自由运行体系动态载荷反演问题研究 被引量:5
11
作者 毛玉明 郭杏林 +2 位作者 赵岩 朱礼文 潘忠文 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期35-39,共5页
对自由-自由运行体系动态载荷识别问题进行深入研究,将自由-自由运行体系振动积分方程时域离散化,建立了体系动态载荷反演的力学模型。在动态载荷反演模型求解过程中,由于结构矩阵的病态特性以及测量噪声的影响,常规最小二乘法往往失效... 对自由-自由运行体系动态载荷识别问题进行深入研究,将自由-自由运行体系振动积分方程时域离散化,建立了体系动态载荷反演的力学模型。在动态载荷反演模型求解过程中,由于结构矩阵的病态特性以及测量噪声的影响,常规最小二乘法往往失效;通过对载荷反演模型进行奇异值分解,指出该病态问题的本质,并提出相应的正则化求解方法。数值仿真表明了本文方法能够得到满足工程要求的稳定近似解。本文研究对于实际飞行器运行过程所受动载荷评估具有一定的意义。 展开更多
关键词 载荷识别 不适定问题 反演问题 奇异值分解 正则化技术
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基于正则化方法的雪龙号破冰船冰载荷反演的研究 被引量:12
12
作者 崔洪宇 胡大士 +1 位作者 孔帅 季顺迎 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期109-119,共11页
冰载荷是船舶在冰区航行中承受的最主要载荷。在冰、船碰撞过程中碰撞位置的随机性较强,导致实船冰载、荷识别方程求解存在着不适定性。论文针对雪龙号破冰船第八次北极走航,布放应变传感器阵列监测冰船作用过程中船体结构的响应,结合... 冰载荷是船舶在冰区航行中承受的最主要载荷。在冰、船碰撞过程中碰撞位置的随机性较强,导致实船冰载、荷识别方程求解存在着不适定性。论文针对雪龙号破冰船第八次北极走航,布放应变传感器阵列监测冰船作用过程中船体结构的响应,结合船体结构参数,建立测点位置和冰载荷作用位置跨区域的冰载荷反演数学模型,并用Tikhonov正则化方法求解冰载荷。计算结果表明该方法能有效识别冰载荷。将反演的冰载荷与国外相近破冰工况下破冰船承受的冰载荷进行对比,验证了论文使用的方法具有工程可用性。 展开更多
关键词 雪龙号破冰船 冰载荷反演 不适定性 TIKHONOV正则化
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ECT图像重建中最小坡度正则化参数选择方法 被引量:5
13
作者 杨钢 邵富群 王师 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期855-858,共4页
电容层析成像图像重建反问题常常是不适定的.提出了一种在最小坡度曲线段中选择Tikhonov正则化参数的新方法用于求解这一不适定反问题.对于测量数据的干扰,不适定问题的一些正则化解比其他的解敏感程度低.该方法使用一定准则选取不敏感... 电容层析成像图像重建反问题常常是不适定的.提出了一种在最小坡度曲线段中选择Tikhonov正则化参数的新方法用于求解这一不适定反问题.对于测量数据的干扰,不适定问题的一些正则化解比其他的解敏感程度低.该方法使用一定准则选取不敏感正则化解中的一个,将这个解对应的正则化参数作为最优值.通过仿真实验,针对两种典型介质分布,将基于最小坡度方法计算的正则化参数与流行的L-曲线法在电容测量数据施加噪声情况下的图像重建结果进行了比较.实验表明基于新方法的图像重建结果要好于L-曲线法. 展开更多
关键词 电容层析成像 图像重建 不适定反问题 TIKHONOV正则化 最小坡度 L-曲线
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大地电磁二维正则化反演研究 被引量:4
14
作者 尹银轩 张连伟 童孝忠 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2014年第4期19-23,共5页
研究目的:在大地电磁反演方法的研究中,模型与观测数据一般是非线性关系,观测数据的有限性及含噪声使得反演结果具有非唯一性,地球物理建模理论的近似和先验信息的不足使得各反演方法难以兼顾解决全局收敛和高效收敛问题。通过在目标函... 研究目的:在大地电磁反演方法的研究中,模型与观测数据一般是非线性关系,观测数据的有限性及含噪声使得反演结果具有非唯一性,地球物理建模理论的近似和先验信息的不足使得各反演方法难以兼顾解决全局收敛和高效收敛问题。通过在目标函数中采用正则化方法,可以使得不适定反演问题具有稳定的反演结果,改善解的稳定性和非唯一性问题。因此,寻求一种合适的二维正则化反演方法显得尤为重要。研究结论:(1)求解适定的大规模反演线性方程组时,为了改善高斯-牛顿法的局部收敛,可以采用阻尼高斯-牛顿迭代算法,通过对理论模型的试验,基于阻尼高斯-牛顿算法的大地电磁二维正则化反演计算结果真实地反映了模型的地电参数,准确地把握住异常体的深度及大小,说明该反演算法是有效的;(2)将模型反演计算的预测数据与实际的观测数据进行对比分析,无论是预测视电阻率数据,还是阻抗相位数据,都与其实际观测数据基本吻合,说明了反演算法的准确性,适用于大地电磁的二维资料解释;(3)利用GCV法可以有效地确定出较优的正则化参数,将不适定问题转化为适定问题进行求解,保持数据目标函数和模型约束目标函数之间的平衡关系,进而使模型方差和分辨率之间达到最佳折衷;(4)该反演方法适于近似水平地形条件下进行大地电磁二维正演模拟,可用于铁路、公路等勘察领域二维大地电磁数据资料解释中。 展开更多
关键词 大地电磁 二维反演 阻尼高斯-牛顿 不适定 正则化
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一个抛物型方程不适定问题的小波正则化方法 被引量:6
15
作者 邱春雨 傅初黎 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2002年第3期361-372,共12页
一维抛物型方程如下定解问题ut+ ux =uxx,0≤ x <∞ ,0≤ t<∞ ,u( 1 ,t) =g( t) ,0≤ t<∞ ,u( x,0 ) =0 ,x≥ 0 .是一个不适定问题 .数据 g的微小变化可以引起解的巨大误差 .该文通过构造一个在频域具紧支集的小波并在尺度... 一维抛物型方程如下定解问题ut+ ux =uxx,0≤ x <∞ ,0≤ t<∞ ,u( 1 ,t) =g( t) ,0≤ t<∞ ,u( x,0 ) =0 ,x≥ 0 .是一个不适定问题 .数据 g的微小变化可以引起解的巨大误差 .该文通过构造一个在频域具紧支集的小波并在尺度空间上展开数据和解 ,滤除了高频分量 ,并结和 Galerkin方法 ,建立了一种逼近准确解的正则化方法 ,恢复了解对数据的连续依赖性 。 展开更多
关键词 抛物型方程 不适定问题 小波 正则化方法 反问题
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污染物一维非恒定扩散逆过程反问题的数值求解 被引量:7
16
作者 闵涛 周孝德 《西安理工大学学报》 CAS 2003年第1期1-5,共5页
河流中污染物扩散逆过程反问题的解在通常意义下是不适定的。把此反问题转化为第一类 Fredholm积分方程 ,并利用 Tikhonov正则化方法给出了一种反演算法。数值模拟结果表明 ,该方法具有稳定性好、精度高的优点 。
关键词 反问题 污染物 正则化 积分方程 不适定
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ECT图像重建正则化参数选取新方法 被引量:2
17
作者 杨钢 王玉涛 +2 位作者 邵富群 王师 陆增喜 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1478-1482,共5页
电容层析成像图像重建是一不适定反问题。此种情况下,仅使用最小二乘法不能保证获得满意的介质分布图像重建结果,因此广泛使用TIkhonov正则化算法来产生适当的解。正则化参数的合适选取对图像重建至关重要,其对重建质量和计算时间都有... 电容层析成像图像重建是一不适定反问题。此种情况下,仅使用最小二乘法不能保证获得满意的介质分布图像重建结果,因此广泛使用TIkhonov正则化算法来产生适当的解。正则化参数的合适选取对图像重建至关重要,其对重建质量和计算时间都有影响。本文提出了一种基于最平坦斜率的Tikhonov正则化参数选择方法,并针对2种典型介质分布,将基于此方法计算的正则化参数同L-曲线法在电容测量数据无噪声和施加噪声情况下的图像重建结果进行了比较。 展开更多
关键词 电容层析成像 图像重建 不适定反问题 TIKHONOV正则化 L-曲线
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基于遗传算法的一种Tikhonov正则化改进方法 被引量:5
18
作者 王贵 韩旭 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期33-37,共5页
就Tikhonov正则化方法求解第一类算子方程进行了新的探讨,针对展平泛函的极值处理,采用了遗传算法来解决.结合遗传算法的优点,扩大了解决问题的范围.介绍了其基本原理及运算流程,作为此方法的应用,首先对一变截面悬臂梁模型进行截面积反... 就Tikhonov正则化方法求解第一类算子方程进行了新的探讨,针对展平泛函的极值处理,采用了遗传算法来解决.结合遗传算法的优点,扩大了解决问题的范围.介绍了其基本原理及运算流程,作为此方法的应用,首先对一变截面悬臂梁模型进行截面积反求,另外解决了一个热传导反问题实例,证明了其方法的有效性. 展开更多
关键词 正则化 不适定性问题 反问题 遗传算法
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一类确定表面热流的热传导反问题的正则化方法 被引量:8
19
作者 王泽文 徐定华 《南昌大学学报(理科版)》 CAS 北大核心 2005年第3期261-265,共5页
考虑确定表面热流ux(0,t)的如下半无限长杆热传导方程反问题uxx=ut,0≤x,0<t,u(x,0)=0,0≤x,u(1,t)=g(t),0<t.该问题是一个严重不适定的问题,即解不连续依赖于已知数据的变化。利用磨光核函数在无穷远处的急降性质研究了反问题的... 考虑确定表面热流ux(0,t)的如下半无限长杆热传导方程反问题uxx=ut,0≤x,0<t,u(x,0)=0,0≤x,u(1,t)=g(t),0<t.该问题是一个严重不适定的问题,即解不连续依赖于已知数据的变化。利用磨光核函数在无穷远处的急降性质研究了反问题的条件稳定性,构造了一个适定的问题来逼近原问题,从而获得反问题的正则化解及其误差估计。数值算例表明了本文的正则化方法是有效的。 展开更多
关键词 不适定问题 热传导反问题 热流 正则化 误差估计 数值模拟
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一种新型分数阶Tikhonov正则化载荷重构技术及应用 被引量:7
20
作者 王能建 任春平 刘春生 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期121-126,158,共7页
针对整数阶Tikhonov正则化载荷重构技术存在病态性和对噪声敏感等不足,提出一种新型分数阶Tikhonov正则化技术,将处理反问题的过程转化为一类无约束优化问题,并采用超记忆梯度法求解目标函数。通过工程应用算例验证所提出技术的实用性... 针对整数阶Tikhonov正则化载荷重构技术存在病态性和对噪声敏感等不足,提出一种新型分数阶Tikhonov正则化技术,将处理反问题的过程转化为一类无约束优化问题,并采用超记忆梯度法求解目标函数。通过工程应用算例验证所提出技术的实用性和稳定性,为解决工程应用中的反问题提供了一种新的有效方法。 展开更多
关键词 反问题 病态性 载荷重构 新型分数阶Tikhonov正则化 超记忆梯度法
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