参数反演问题的同伦-投影方法

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同伦方法是求解非线性方程组的一种大范围收敛方法,在许多领域中有着十分重要的应用。投影方法既包含有丰富的数学理论,又是工程应用中强有力的方法和工具。本文将同伦方法和投影理论引入反演过程中,得到了兼有稳定性好、抗噪能力强、收敛范围广的同伦-投影方法。  首先,将大范围收敛的同伦方法引入算子参数识别反演过程中,阐释了同伦反演方法的基本原理,结合求解不适定问题的Tikhonov正则化方法,介绍了大范围收敛且结果稳定的正则化-同伦反演方法:数值延拓法。正则化-同伦反演方法融合了同伦方法和Tikhonov正则化方法的优点,从理论上不仅可以保证大范围内从任一点出发都能最终求出反问题的解,而且有效克服了反问题固有的不适定性。  在这篇论文中,我们考虑了一种部分迭代解aδ,m使算子无意义,即脱离定义域的情况,这时,需要利用投影到定义域D(F)的投影算子PD(F),以使迭代稳定的进行下去。因此,我们将同伦方法与投影理论结合,设计了同伦-投影反演方法。该混合反演方法,充分发挥了各个方法的特长,不仅扩大了收敛域,而且在改善解的质量方面也有很好的效果,真正做到了强强联合、优势互补。椭圆型方程参数反演数值模拟充分表明了方法的有效性。  本文所给出的反演方法在一定程度上解决了参数反演问题数值求解过程中的一些难题,而且这些方法均是一般性的,具有一定的理论意义和较为广泛的实用价值。
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