Inverse Boundary Problems
逆边界问题
基本信息
- 批准号:1800453
- 负责人:
- 金额:$ 27万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2018
- 资助国家:美国
- 起止时间:2018-07-01 至 2021-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
In inverse boundary problems one attempts to determine the internal properties of a medium by making measurements at the boundary of the medium. In other words, can one "see" what is inside by making measurements on the outside? An example are CT scans, a commonly used medical imaging technique. One measures the response of the body to X-rays and makes an image of what is inside from this information. The principal investigator will investigate ultrasound transmission and reflection tomography which uses high frequency sound waves instead of X-rays. Also several inverse problems in cosmology will be considered. The main questions is whether one can determine the structure of the Universe billions of years ago from measurements made near the Earth.The principal investigator will address the mathematical theory of several fundamental inverse problems arising in many areas of science and technology including medical imaging, geophysics, cosmology, and nondestructive testing. Three major topics of research will be investigated. The first one is Travel Time Tomography in anisotropic media. In mathematical terms this involves the determination of a Riemannian metric or Finsler metric (anisotropic sound speed) in the interior of a domain from the lengths of geodesics joining points of the boundary (travel times) and from other kinematic information. The second is inverse problems for non-linear equations arising in many applications including general relativity, elasticity, fluids etc. The main idea is to use the nonlinear interaction of waves to produce new waves that will help solve the inverse problems. The third is Electric Impedance Tomography (EIT), also called Calderon's problem. In this inverse method one attempts to determine the conductivity of a medium by making voltage and current measurements at the boundary. In the project the quasilinear case will be considered as well as an analog problem for the fractional Laplacian.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
在逆边界问题中,人们试图通过在介质的边界处进行测量来确定介质的内部属性。换句话说,我们能否通过测量外部来“看到”内部的情况? CT 扫描就是一个例子,这是一种常用的医学成像技术。人们测量身体对 X 射线的反应,并根据这些信息绘制出身体内部的图像。主要研究人员将研究使用高频声波而不是 X 射线的超声波传输和反射断层扫描。 还将考虑宇宙学中的几个反问题。主要问题是人们是否可以通过在地球附近进行的测量来确定数十亿年前宇宙的结构。首席研究员将解决许多科学和技术领域中出现的几个基本反问题的数学理论,包括医学成像、地球物理学、宇宙学和无损检测。将调查三个主要研究课题。第一个是各向异性介质中的旅行时间断层扫描。在数学术语中,这涉及根据边界的测地线连接点的长度(行程时间)和其他运动学信息来确定域内部的黎曼度量或芬斯勒度量(各向异性声速)。第二个是在许多应用中出现的非线性方程的反演问题,包括广义相对论、弹性、流体等。主要思想是利用波的非线性相互作用产生新的波,这将有助于解决反演问题。第三个是电阻抗断层扫描(EIT),也称为卡尔德隆问题。在这种逆方法中,人们试图通过在边界处进行电压和电流测量来确定介质的电导率。在该项目中,将考虑拟线性情况以及分数拉普拉斯算子的模拟问题。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Convolutional Neural Networks in Phase Space and Inverse Problems
相空间和逆问题中的卷积神经网络
- DOI:10.1137/19m1294484
- 发表时间:2020-01
- 期刊:
- 影响因子:1.9
- 作者:Uhlmann, Gunther;Wang, Yiran
- 通讯作者:Wang, Yiran
Partial data inverse problems for semilinear elliptic equations with gradient nonlinearities
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- DOI:10.4310/mrl.2020.v27.n6.a10
- 发表时间:2020-01
- 期刊:
- 影响因子:1
- 作者:Krupchyk, Katya;Uhlmann, Gunther
- 通讯作者:Uhlmann, Gunther
Reconstruction in the Calderón problem on conformally transversally anisotropic manifolds
共形横向各向异性流形上 Calderón 问题的重构
- DOI:10.1016/j.jfa.2021.109191
- 发表时间:2021-11
- 期刊:
- 影响因子:1.7
- 作者:Feizmohammadi, Ali;Krupchyk, Katya;Oksanen, Lauri;Uhlmann, Gunther
- 通讯作者:Uhlmann, Gunther
On an inverse boundary value problem for a nonlinear elastic wave equation
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- DOI:10.1016/j.matpur.2021.07.005
- 发表时间:2021-09
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Uhlmann, Gunther;Zhai, Jian
- 通讯作者:Zhai, Jian
The transmission problem in linear isotropic elasticity
线性各向同性弹性的传递问题
- DOI:10.2140/paa.2021.3.109
- 发表时间:2021-01
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Stefanov, Plamen;Uhlmann, Gunther;Vasy, András
- 通讯作者:Vasy, András
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