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反问题。基础、理论和应用示例。(反问题。Grundlagen,Theorie and Anwendungsbeispiele。) (德语) Zbl 1331.65083号

Mathematik im Fokus公司海德堡:施普林格出版社(ISBN 978-3-662-45810-5/pbk;978-3-662-45811-2/ebook)。ix,128页。(2015).
这本教科书由五章组成。第1章通过介绍一些应用,例如信号分析、重力测量和计算机断层扫描,激发了反问题的重要性。此外,还介绍了一些数学工具的基本知识,如Banach和Hilbert空间、算子理论、Fourier变换和函数空间,如有限区间上的L^2和Sobolev空间。在本介绍章中还考虑了不适定性的定义。
第2章向读者介绍有限维线性最小二乘问题。本章研究了扰动的存在性、唯一性和灵敏度。下一章(第3章)讨论反问题的离散化。在关于样条函数的预备部分之后,作者介绍了求解线性不适定问题的投影方法(配置法、伽辽金法、最小二乘法)的基础。本章的另一个主题是用于求解卷积方程和反转Radon变换的离散傅里叶变换。
第4章讨论线性不适定问题的正则化。首先介绍了一些基本概念,然后介绍了带有二次约束的线性最小二乘问题及其与Tikhonov正则化的联系。本文还对Tikhonov正则化的差分原理进行了较为详细的讨论,然后介绍了Landweber迭代和隐式迭代格式。本章中的所有方法都是在有限维环境中考虑的,该环境是通过将一些投影方案应用于原始线性不适定问题而获得的。
本文的最后一章(第5章)介绍了非线性不适定问题的正则化。它从弹性成像应用中产生的一个常微分方程的参数估计问题开始,通过有限元离散化,最终导致有限维非线性最小二乘问题。本节的其余部分将致力于一般非线性方程和最小二乘问题的正则化。本文考虑了Tikhonov正则化的先验和后验参数选择策略,然后简要介绍了Gauss-Newton方法等迭代方案。
这是一本书写清晰、简明的教科书,它考虑了反问题理论和应用中的选定主题。该演示是在入门级完成的,在文本中介绍了线性代数和函数分析的必要先决条件。这使得这本书也适合数学和自然科学专业的学生。这里重点介绍了应用研究中的示例,并包括了几个数值示例。

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65J22型 抽象空间反问题的数值解法
65-01 与数值分析有关的介绍性阐述(教科书、辅导论文等)
65升08 常微分方程不适定问题的数值解法
65升09 常微分方程反问题的数值解法
65Z05个 科学应用
00年69日 普通应用数学
00A06号 非数学工作者的数学(工程、社会科学等)
65兰特 积分方程反问题的数值方法
65兰特 积分方程不适定问题的数值方法
65升10 积分变换的数值方法
44甲12 Radon变换
45B05型 弗雷德霍姆积分方程
45D05型 Volterra积分方程
65T50型 离散和快速傅里叶变换的数值方法
65J20型 抽象空间中不适定问题的数值解;正则化
47A52型 线性算子和不适定问题,正则化
47J06型 非线性不适定问题
94甲12 信号理论(表征、重建、滤波等)
92 C55 生物医学成像和信号处理
65立方米 含偏微分方程初值和初边值问题反问题的数值方法
65N21型 含偏微分方程边值问题反问题的数值方法
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全文: 内政部