Inverse Probleme


Vorlesung und Übung, WS 2016/2017

Vorlesung: Dr. Frank Wübbeling, Julian Rasch

Zeit,Ort: Montag, Donnerstag 12-14 Uhr, wöchentlich, M6
Beginn: 17.10.2016
Zuordnung: Master Mathematik
Leistungsnachweis: Erfolgreiches Bearbeiten der Übungsaufgaben,
Mündliche Prüfung
Voraussetzungen: Programmierkenntnisse, Analysis, Lineare Algebra, Numerische Analysis + Lineare Algebra (wünschenwert), Partielle Differentialgleichungen (wünschenwert), Funktionialanalysis (wünschenwert)

Beschreibung: Als Inverse Probleme bezeichnet man Probleme, in denen aus indirekten Messungen gewisse Größen in mathematischen Modellen berechnet werden sollen. Beispiele dafür sind die Bestimmung von Wärmeleitfähigkeiten (etwa von Metall in Hochöfen) durch Messungen der Temperatur am Rand eines Körpers, die Bestimmung der Volatilität von Aktien durch Beobachtung von Optionspreisen, oder die Rekonstruktion medizinischer Bilder bei der Computertomographie. Wegen der indirekten Messung sind diese inversen Probleme meist schlecht gestellt, d.h. beliebig kleine Fehler in den Daten können zu beliebig großen Abweichungen in der Lösung führen. Da man in der Realität immer Datenfehler bei den Messungen erhält, ist dies ein ernstes Problem, und es werden spezielle mathematische Techniken, sogenannte Regularisierungsmethoden zur stabilen Approximation der Lösung benötigt. Darüber hinaus bieten inverse Probleme in diversen Anwendungen auch einige andere Herausforderungen wie z.B. die numerische Lösung und oft riesige Datenmengen mit wenig Informationsgehalt.
Diese Vorlesung soll einen Einblick in die Theorie und Praxis inverser Probleme geben und ist auch zur Vorbereitung für mögliche Masterarbeiten auf diesem Gebiet geeignet. Der erste Teil der Vorlesung wird sich der Theorie und Regularisierung von schlecht gestellten inversen Problemen widmen, im zweiten Teil werden numerische Methoden zur Optimierung und Diskretisierung und Anwendungen, mit Fokus auf die Bildverarbeitung, diskutiert.

Aktuelles:

Mon Oct 9 09:21:21 CEST 2017 Die Vorlesungswebseite ist online.

Übung:
Die Uebungsaufgaben finden Sie im Learnweb.

Übungsgruppen:
  • Di, 12-14, SR1B
  • Di, 14-16, SR1B
  • Die Briefkasternummer lautet: 102