Моделирование на суперкомпьютере в коэффициентных обратных задачах волновой томографии с учетом поглощения

  • Сергей Юрьевич Романов Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова (МГУ) Научно-исследовательский вычислительный центр МГУ (НИВЦ МГУ)

Аннотация

Предложены эффективные методы решения обратных задач волновой томографии. Обратная задача рассматривается как коэффициентная обратная задача для волнового уравнения относительно неизвестных функций, характеризующих как скорость, так и поглощение в диагностируемой области. Математическая модель описывает эффекты дифракции, рефракции, поглощения. Алгоритмы основаны на прямом вычислении градиента функционала невязки. Использованы данные по всей границе расчетной области (томография с полным диапазоном данных) при решении обратной задачи. Методами математического моделирования исследовано влияние эффекта поглощения на возможности реконструкции неоднородностей. Проблема большого объема вычислений при решении обратной задачи преодолена с помощью использования суперкомпьютера кластерного типа. Использование явной разностной схемы идеально подходит для распараллеливания. Проведенные модельные расчеты показывают, что можно восстановить не только скорость, но и поглощение в диагностируемой среде. Разработанные алгоритмы могут быть использованы при проектировании ультразвуковых томографов, в задачах электромагнитной диагностики, сейсморазведки и инженерной сейсмики.

Биография автора

Сергей Юрьевич Романов, Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова (МГУ) Научно-исследовательский вычислительный центр МГУ (НИВЦ МГУ)
вед. науч. сотр. МГУ им. М. В. Ломоносова. Дипл. мат. (там же, 1982). Канд. физ.- мат. наук (там же, 1986). Иссл. в обл. обратных задач мат. физ.
Опубликована
2018-22-01
Как цитировать
РОМАНОВ, Сергей Юрьевич. Моделирование на суперкомпьютере в коэффициентных обратных задачах волновой томографии с учетом поглощения. Вестник УГАТУ, [S.l.], v. 19, n. 2, p. 207-214, янв. 2018. ISSN 1992-6502. Доступно на: <http://journal.ugatu.ac.ru/index.php/Vestnik/article/view/217>. Дата доступа: 21 фев. 2018
Раздел
ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ