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几何反问题的贝叶斯水平集方法。 (英语) Zbl 1353.65050号

摘要:我们介绍了一种基于水平集的贝叶斯几何反问题方法。在这些问题中,不同域之间的接口是关键未知的,并作为函数的级别集实现。此函数本身成为推理的对象。虽然水平集方法已被广泛用于几何反问题的求解,但我们在此开发的贝叶斯公式包含两个重要的进步:首先,它导致了一个适定的反问题,其中关于观测数据的后验分布是Lipschitz,并且不仅可用于估计接口位置,还可用于量化其中的不确定性;其次,它导致了计算上方便的算法,其中水平集本身通过应用于水平集函数的马尔可夫链蒙特卡罗方法隐式更新——水平集接口不需要显式速度场。应用广泛,包括医学成像、地下地层建模和反演震源问题;最后两个应用的计算结果说明了我们的理论。

MSC公司:

65日元15 非线性算子方程的数值解
65J22型 抽象空间反问题的数值解法
65二氧化碳 蒙特卡罗方法
65立方厘米 马尔可夫链的数值分析或方法
65N21型 含偏微分方程边值问题反问题的数值方法
35J05型 拉普拉斯算子、亥姆霍兹方程(约化波动方程)、泊松方程
92 C55 生物医学成像和信号处理
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参考文献:

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