Unidad Iztapalapa | División C.B.I. | ||||
Nivel | Maestría en Ciencias (Matemáticas Aplicadas e Industriales) |
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Trimestre | II al VI | ||||
Clave | 2137082 | ||||
Unidad de Enseñanza Aprendizaje | Problemas Inversos y su Regularización Optativa |
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Créditos | 9 | ||||
Horas |
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Seriación | Autorización |
Objetivos
- Que el alumno comprenda la teoría matemática de los problemas mal planteados y sus aplicaciones.
- El alumno deberá ser capaz de resolver los problemas mediante la programación en algún lenguaje de alto nivel, cuando así lo requieran.
Contenido sintético
1. Ejemplos de Problemas Inversos
- Diferenciación como un Problema Inverso.
- Inversa de Radón (Radiografía, Tomografía).
- Ejemplos de Problemas Inversos en Física.
- Problemas Inversos en Procesamiento de Señales y de Imágenes.
- Problemas Inversos en conducción de calor.
- Identificación de parámetros.
- Dispersión inversa.
2. Operadores Lineales Mal Planteados
- La inversa generalizada de Moore-Penrose.
- Operadores lineales compactos: descomposición en valores singulares.
- Teoría espectral y cálculo funcional.
3. Operadores de Regularización
- Definición y resultados básicos.
- Optimalidad de orden.
- Regularización por proyección.
4. Métodos Continuos de Regularización
- Reglas de elección del parámetro a priori.
- Saturación y resultados conversos.
- El principio de discrepancia.
- Reglas heurísticas de elección del parámetro.
- Métodos Mollifier.
5. Regularización de Tikhonov
- La teoría clásica.
- Regularización por proyección.
- Regularización por máxima entropía.
- Restricciones convexas.
6. Realización Numérica
- Derivación del problema discreto.
- Reducción a la forma normal.
- Aplicación de la regularización de Tikhonov.
- Actualización del parámetro de regularización.
- Implementación de métodos iterativos.
Modalidades de conducción del proceso de enseñanza-aprendizaje
- Los temas serán presentados por el profesor. Se harán sesiones de discusión de problemas propuestos por el profesor.
Modalidades de evaluación
- Al menos dos evaluaciones periódicas y/o una evaluación terminal: 60%.
- Tareas y ejercicios: 20%.
- Reporte escrito y presentación oral de un proyecto de aplicación asignado por el profesor: 20%
Bibliografía
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- Hansen, P. Ch., Rank-Deficient and Discrete Ill-Posed Problems: Numerical Aspects of Linear Inversion. SIAM Monographs on Mathematical Modeling and Computation, SIAM, 1998.
- Heinz W. Engl., Hanke, M. and Neubauer, A., Regularization of Inverse Problems. Kluwer, Dordrecht, 1996.
- Heinz W. Engl., Inverse problems. Aportaciones Matemáticas Textos 8 Nivel Avanzado. Sociedad Matemática Mexicana, 1995.
- Lebedev, L. P., Vorovich, I.I., Gladwell, G. M. L., Lebedev, L.P. & Gladwell , G.M.L., Functional Analysis - Applications in Mechanics and Inverse Problems. Kluwer Academic Publishers, 2nd edition, 2002.
- Lewis, F.L., Campos, J. & Selmikc, R. Neuro-Fuzzy Control of Industrial Systems with Actuators Nonlinearities, SIAM Frontiers in Applied Mathematics, 2002.
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- Parker, R. L., Geophysical Inverse Theory. Princeton Univ. Press, 1994.
- Vogel, C. R. Computational Methods for Inverse Problems. SIAM Frontiers in Applied Mathematics, 2002.