Numerical Methods for Multiscale Inverse Problems and Applications to Sonar Imaging
多尺度反问题的数值方法及其在声纳成像中的应用
基本信息
- 批准号:1720306
- 负责人:
- 金额:$ 10万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-09-01 至 2021-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The principal investigator aims to develop mathematical and computational tools for data-driven research by using theoretically-sound prediction models and adaptive numerical methods that capture intrinsic features of complex physical processes. This research project is intended to provide new guarantees for the solvability of a class of inverse problems important in mathematics, commercial industries, and defense operations. The project will involve undergraduate and graduate students, who will receive training in numerical methods, analysis, and scientific applications. The principal investigator will pursue an original strategy for extracting details from large scale datasets using a new class of efficient methods that exploit problem-dependent features of processes occurring on multiple scales. The design of numerical schemes is adaptable to qualitative scientific knowledge and has the potential to significantly enhance the accessibility and performance of current inversion methods. The basis of the approach is the selection of a low-dimensional parameter that describes key microscopic details and the development of numerical methods that retain an intrinsic knowledge of parameter values while solving large-scale models, substantially reducing computational costs. Deliverables of the project will be the new methodology, as well as scientific applications to large scale inverse problems in sonar imaging, where the main challenge is to capture the appropriate physics while maintaining computational time and memory demands acceptable for current computer architectures.
首席研究者旨在通过使用理论上的预测模型和自适应数值方法来开发用于数据驱动研究的数学和计算工具,从而捕获复杂物理过程的内在特征。该研究项目旨在为在数学,商业行业和国防运营中重要的一类反问题提供新的保证。该项目将涉及本科生和研究生,他们将接受数值方法,分析和科学应用的培训。首席研究者将使用新的有效方法从大规模数据集中提取细节的原始策略,以利用在多个尺度上发生的流程的问题依赖性特征。数值方案的设计适用于定性科学知识,并有可能显着增强当前反转方法的可访问性和性能。该方法的基础是选择一个低维参数,该参数描述了关键的显微镜细节和数值方法的开发,这些方法在求解大规模模型的同时保留了参数值的内在知识,从而大大降低了计算成本。该项目的可交付成果将是新方法,以及对声纳成像中大规模反问题的科学应用,其中主要挑战是捕获适当的物理学,同时维持计算时间和内存需求对于当前的计算机架构可接受。
项目成果
期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Finding duality for Riesz bases of exponentials on multi-tiles
寻找多重瓦片上指数的 Riesz 基的对偶性
- DOI:10.1016/j.acha.2020.10.006
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:2.5
- 作者:Frederick, Christina;Okoudjou, Kasso A.
- 通讯作者:Okoudjou, Kasso A.
Seafloor identification in sonar imagery via simulations of Helmholtz equations and discrete optimization
通过模拟亥姆霍兹方程和离散优化来识别声纳图像中的海底
- DOI:10.1016/j.jcp.2017.03.004
- 发表时间:2017
- 期刊:
- 影响因子:4.1
- 作者:Engquist, Björn;Frederick, Christina;Huynh, Quyen;Zhou, Haomin
- 通讯作者:Zhou, Haomin
Frame Spectral Pairs and Exponential Bases
帧谱对和指数底
- DOI:10.1007/s00041-021-09872-9
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:1.2
- 作者:Frederick, Christina;Mayeli, Azita
- 通讯作者:Mayeli, Azita
Collective Motion Planning for a Group of Robots Using Intermittent Diffusion
使用间歇扩散的一组机器人的集体运动规划
- DOI:10.1007/s10915-021-01700-y
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:2.5
- 作者:Frederick, Christina;Egerstedt, Magnus;Zhou, Haomin
- 通讯作者:Zhou, Haomin
An L2-stability estimate for periodic nonuniform sampling in higher dimensions
高维周期性非均匀采样的 L2 稳定性估计
- DOI:10.1016/j.laa.2018.06.014
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:1.1
- 作者:Frederick, Christina
- 通讯作者:Frederick, Christina
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Christina Frederick
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- 影响因子:0
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Karamatou Yacoubou Djima
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2019 - 期刊:
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- 作者:
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- 资助金额:
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