Abel变换数值反演的积分算子方法

本文研究了Abel变换的数值反演问题.利用Abel变换的理论反演公式与数值求导的积分算子法相结合的方法,对反演公式中奇异积分合理处理,获得Abel变换数值反演的一种算法,并进行了理论分析与数值实验. 结果表明该算法具有计算简单、数值稳定等优点.     

求解波场变换反演问题的连续正则化方法

本文研究波场变换反演问题.利用连续正则化方法求解波场变换反演问题,构造展平泛函,基于已经正则化的变分问题用差分法作有限维逼近.利用偏差原理和Newton三阶迭代收敛格式选出最优的正则化参数,实施数值求解.通过对数值计算结果与已知波场函数对比,证明该方法的有效性和可行性.与离散正则化算法相比,本文的连续正则化算法具有保结构和收敛速度快等优点.     

一维波动方程联合反演的分步正则化法

本文只用一个纵波信息,对一维波动方程的速度和震源函数进行联合反演.并考虑到波动方程的反问题是一不适定问题,对震源函数和波速分别用正则化法分步迭代求解,大大减少了反问题的计算工作量,改善了该反问题的计算稳定性.为计算实际一维地震数据提供了一种方法.文中给出了只用一个反问题补充条件同时进行多参数反演的详细公式,并对相应的数值算例进行了分析和比较.     

介质反射系数的反演方法及其计算机实现

1 引言 本文考虑横向均匀的声波介质,利用脉冲平面波垂直入射,根据表面测量数据来直接反演介质的反射系数. 由于介质反射系数与介质声阻抗有着相互依赖的关系,人们以前的注意力都主要集中在声阻抗的反演问题上.如Syms讨论了解的存在性、唯一性等理论问题.张关泉从一维波动方程出发,研究了由阻抗反演声速的问题.顾桂定和张关泉就声阻抗的反演做过数值实验.Bube等人也对声阻抗反演问题进行过探讨. 本文从声波方程和应力—应变方程的联立方程组出发,导出一种直接反演介质反射系数的数值方法,不需要先求声阻抗,再由声阻抗求反射系数.值得指出的是利用这种方法可以导出一种非常有效的同时反演介质声速和密度的计算方法.详见文献[4]. 就本文提出的算法,利用SGI工作站做了大量数值实验,结果表明本算法稳定性好、精确度高.同时给出了由反射系数求声阻抗的例子.     

蒙特卡洛法在微波遥感水汽垂直廓线上的应用

本文阐述了用蒙特卡洛法对水汽垂直廓线进行反演的原理和方法,并对北京、上海、海口三地 1970—1975年冬夏季的 463个样本作了数值试验。在低层大气中取得比较好的结果,相对湿度的相对误差一般在10％左右,在对流层上部相对误差一般也都在30％以下。文中并对微波通道核函数的特性和影响反演精度的几个因子作了简要分析。     

极正交各向异性圆板非线性弯曲的定性分析及单调迭代解

本文对极正交各向异性圆板在任意轴对称载荷和边界条件下的非线性弯曲问题进行了较为系统的研究.首先,将边值问题归结为等价的积分方程,并且借助于广义函数得到了线性问题的一般解答.其次,对导出的非线性积分方程解的性质作了较为细致的讨论,例如边缘皱褶,非负性和奇性等.然后,构造了解的双边单调迭代格式,并给出了迭代格式的收敛性判据和误差估计,同时还讨论了解的全局存在唯一性.最后,给出了一个数值例子来说明本文方法和结论的应用.本文某些结果是由作者新得到的.     

二维恒定各向同性介质渗透系数反演的遗传算法

给出了利用遗传算法求解二维恒定各项同性介质渗透系数反演的一种新方法,该方法把参数反演问题转化为优化问题通过遗传算法求解.数值模拟结果表明:该方法具有精度高、收敛速度快、编程简单、易于计算机实现等优点,值得在实际工作采用.     

对流弥散方程的时间依赖反应系数反演及应用

探讨了一维对流弥散方程的时间依赖反应系数函数的反演问题及其在一个土柱渗流试验中的应用.借助一个积分恒等式,讨论了正问题单调解的存在条件及反问题的数据相容性.进一步考虑一个扰动土柱试验模型模拟问题,应用一种最佳摄动量正则化算法,对反应系数函数进行了数值反演模拟,并应用于实际试验数据的反分析,反演重建结果不仅与相容性分析一致,而且与实际观测数据基本吻合.     

边界元方法在电磁场理论中的应用

电磁场理论的数值分析,是近年来国内外比较重视的研究课题.磁记录头磁场分布的数值分析,国内尚处于探索阶段.本文用边界元法对磁头场分布作了讨论,并对实际问题归结了边界条件和交界面条件,提出了二种实际解法.数值例子的计算表明.该处理方法可以在取较少节点的情况下,获得较高的数值精度.     

逆时热传导问题的伴随同化研究

利用伴随同化方法对一维逆时热传导问题进行了数值研究,这里在目标函数中引入了稳定项.数值模拟结果表明,利用该方法反演一维逆时热问题的初值是可行的.     

非负不可约矩阵最大特征根和特征矢量的界

关于非负不可约矩阵最大特征根和特征矢量的界,已有许多作者进行了研究.例如Ledermann,Ostrowski,Brauer,Hartfiel,Schneider 等.本文目的是对上述文章中某些结果作进一步改进.     

非线性抛物型方程参数反问题数值求解的重心插值配点法

非线性抛物型方程的参数反演在工程技术领域具有重要的应用价值.但由于此类问题的非线性和不适定性,给求解带来了很大困难.本文主要利用重心插值配点法给出了求解一类非线性抛物型方程正问题的高精度数值解,在此基础上,根据某时刻在不同空间点和同一空间点在不同时刻的观测值,利用牛顿迭代正则化算法对其参数进行了反演,讨论了不同初始猜测以及数据随机扰动对该算法的影响,并给出了数值模拟,结果表明本文的方法可行且有效.     

基于MINRES-QLP截断牛顿法的全波形反演

在全波形反演过程中,二阶梯度信息扮演着重要的作用.然而,由于其巨大的计算量和内存需求,限制了其在全波形反演问题中的应用.本文基于MINRES-QLP方法提出了一种高效的截断牛顿全波形反演方法.该全波形反演方法能够充分利用目标泛函的二阶梯度信息,提高反演精度.MINRES-QLP反演方法还能够利用Hessian阵负特征值信息,从而提高算法的重构分辨率和计算效率.针对Hessian阵计算难题,本文给出了一种矩阵向量相乘的快速算法.基于二维2004 BP模型,Sigsbee模型,验证了MINRES-QLP截断牛顿反演方法的有效性.数值结果表明MINRES-QLP截断牛顿法能充分利用二阶梯度信息和Hessian阵负特征值信息,从而加速算法收敛速度和提高成像精度.     

云导风的初步探究

针对云导风反演算法进行了深入研究.通过分析卫星云图的灰度特性和纹理特征,提出了基于最大灰度和梯度交叉相关系数的云导风反演方法.依据最大信息熵准则自适应调整窗口大小,根据NCEP数值预报产品指定风矢高度.实验结果表明,方法有效提高了反演的义精度和效率.     

二维抛物型方程参数反演的遗传算法

本文研究了二维抛物型方程参数反演问题.利用遗传算法求解此反演问题的方法,把参数反演问题转化为优化问题,通过演化计算方法求解.它从多个初始点开始寻优,借助交叉和变异算子来获得参数的全局最优解.且数值模拟结果表明,具有精度高、编程简单、易于计算机实现等特点.     

二维热传导方程源强识别反问题的数值求解

本文研究了一类含有时间变量热源的二维热传导方程.利用有限元方法给出了数值求解过程,并在已知热源位置的前提下,根据某点的温度观测值,利用插值方法,将源强识别问题转化为参数反演问题,通过微分进化方法结合最佳摄动量法对源强识别反问题进行了数值模拟,结果表明所提出的方法是可行有效的.     

一种偏微分方程间断点的反演方法

本文研究了一种抛物型方程间断参数的识别问题.利用未知间断点作为反演点和遗传算法优化参数,获得了间断点和反演解.数值实验结果表明反演解和真实解非常接近.     

纳米材料力学性质定量分析中的反问题 献给林群教授80华诞

本文对纳米材料力学性质定量分析中出现的反问题理论、计算和应用进行了探讨.这类问题在纳米材料科学以及功能器件开发等方面中有着重要的应用,对纳米尺度下的测量、优化设计、研发及应用有着重大的指导意义.根据工程测量方法的不同,纳米材料力学性质的定量分析方法一般可以分为两类,静态法和动态法.本文针对两种方法,率先研究Euler-Bernoull方程的反演随机源项、反演系数和反谱问题,得到了对于一般非均匀纳米材料性质测定的方法,其中对于反演随机源项,本文得到在依概率意义下的收敛性;对于反谱问题,本文将其转化为优化问题求解,并给出数值算例验证.最后提出这些反问题新的应用和数学上新的研究方向.     

拟局部正线性算子与无界函数的逼近

<正> 本文在作者文[5]的基础上,对拟局部正线性算子作了某些进一步的研究.不仅指出了拟局部正线性算子的某些实际背景,而且作为 Banach 关于算子模有界性定理的具体应用,在定理1和定理1′中给出了关于拟局部正线性算子的内核算子和外层算子模的有界性定理.它们在一定程度上反映了拟局部正线性算子的内在本质.     

Mackey-Glass方程参数反演的微分进化算法及其灵敏度分析

本文研究了Mackey-Glass混沌时滞微分方程的参数反演问题.利用微分进化算法对其进行求解,并对参数的灵敏度进行了详细的分析,最后给出了数值模拟,结果表明了该算法的可行性与有效性.