演化参数反演方法

给出了一类基于演化计算的演化参数反演方法，此类方法既可以给定参数的函数类，用遗传算法（Genetic Algorithms)来反演参数的最优估计值，也可以不指定函数类形式，用遗传程序设计（Genetic Programming）的方法反演出最优的函数模型，使参数反演实现客观化、自动化、由此建立反演系统后，在使用过程中可以根据最新获得的数据对模型中的物理参数作适时校准，一旦发现预报误差较大，就利用演化算法及时修正方程中的参数以改进预报，运用该方法于椭圆边值问题的物理参数反演的数值模拟，证实了此方法的有效性，为物理模型和的反演提供了一种崭新的实用方法。     

反演声波阻尼系数的简单方法

研究时间调和声波的反散射问题,利用散射波的远场模式反演阻尼边界条件中的阻尼系数.首先利用单双层位势的组合逼近散射波,然后在边界上令总体场为零,将反散射问题转化为一个最优化问题,最后给出了两个二维空间的数值例子,说明了该反演方法是简单、可行和有效的.     

行星际闪烁观测中太阳风电子密度起伏谱的反演

由行星际闪烁谱反演太阳风电子密度起伏谱有Ａｂｅｌ反变换方法和模式拟合方法．两种方法都采用了射电源视线上物理量均匀分布模式，Ａｂｅｌ反变换方法的反演结果依赖于太阳风速度的选取．计算表明，射电源视线上太阳风参数的非均匀分布并不影响反演结果     

植被斑图动力学系统的参数反演

基于生态学背景与反应扩散方程理论,建立带有土壤水扩散反馈调节机制的平地植被斑图演化模型。利用半隐式Euler方法计算得到在2维情况下的斑图模式解。数值模拟表明降水量、植物死亡率的反馈效应促成了植被斑图的形成与演化。针对具有终时观测的参数反演问题,本文应用变步长梯度算法得到有效的参数估计。此外,本文基于贝叶斯反问题理论,提出一种系统参数反演的新策略,可实现观测间断情况下系统参数的最大后验概率估计。     

一种提高弹性波反演分辨率的方法

研究利用多组叠前地震记录剔除噪音对弹性波反问题求解的干扰．通过分析弹性汉反问题的误差曲面，得到了反问题解的置信域；将解的置信域以线性约束描述，可应用线性规划方法求得各个反演参数较窄的变化区间，从而提高了弹性波反演的分辨率．本方法适用于各种非线性反演．     

反演二维弹性波动方程组多参数的渐近展开法

采用摄动法对二维弹性波动方程组的系数反问题进行渐近近似，给出了反演系数的具体计算方法。用摄动法解微分方程组的系数反问题还是首次。此外，还采用了地球物理分层模型，这种分层模型便于更精细地反映地球不同圈层的物理特征，更接近于实际情况。同时对进一步提高反演分辨率、增加反演参数、对病态方程组如何克服不适定性等问题，作了具体阐述，具有重要的理论意义与应用价值。     

概率积分法参数反演的文化-随机粒子群优化算法

为解决传统方法在概率积分法参数反演中存在的反演过程发散问题.将粒子群优化(PSO)算法纳入到文化算法(CA)框架中,提出了概率积分法参数反演的文化-随机粒子群优化(CA-rPSO)算法.以随机粒子群优化(rPSO)算法作为信念空间的进化算法,并将PSO作为群体空间的进化算法,形成两者独立并行进化的"双演化双促进"机制,按照误差平方和最小化准则构建适应度函数,反演出概率积分法参数.研究结果表明:对于常规布设形式的地表移动观测站,基于CA-rPSO反演概率积分法参数的收敛成功率为1.该结论具有较高的实用价值,且对矿山其它复杂参数寻优问题有着一定的指导意义.     

一种混凝土重力坝分区弹模反演新方法

建立了一种解决实际工程中测点数少于待反演参数个数的混凝土重力坝分区弹模反演问题的新方法。这种方法利用已知的补充信息作为反演问题的物理约束条件，建立参数反演的多目标优化数学模型，解决了反演结果的惟一性问题；并且使用改进的模拟退火算法这种全局最优算法来求解大坝的分区弹模。数值算例表明，这种方法对大坝反演问题具有较高的识别精度，反演结果可靠，可以应用于实际工程。     

多参数位移反分析优化设计与约束反演

针对岩土工程位移反分析，提出一般地应力场优化设计的数学形式，构造了岩层变形破坏的结构性计算模型。应用以有限元和约束优化为基础的正定式化方法进行了多参数约束反演，并编制了计算程序。通过地应力参数和岩层结构模量的数值反演算例，说明优化设计和约束反演能同时有效地识别多个参数，可提高反演可靠性和准确度，且能保障计算稳定性。     

路面结构模量反演的蚁群算法研究

路面结构模量反算是一个复杂的非线性优化问题.通过对待反算参数进行离散,将路面结构参数反算问题转化为组合优化问题,建立了基于蚁群算法的路面结构参数智能反演模型.通过理论和实测弯沉盆的反算及分析,获得了满意的反算结果.研究表明,采用蚁群算法进行路面结构层模量反演,有效地解决了常规最优化算法的初始值和局部收敛的问题,不需多次调用正分析程序,提高了计算效率,是一种精度好、速度快、结果稳定且全局收敛的模量反算方法.     

利用远场模式反演声波阻尼系数与区域

目的 研究时间调和声波的反散射问题,利用散射波的远场模式反演边界条件中的阻尼系数和边界.方法 应用汉克儿函数的组合来逼近散射波,最终把反散射问题转化为一个最优化问题.结果 给出了一种可行和精确的反演方法 ,并给出了数值例子.结论 给出的反演方法 不仅数学理论简单,而且反演效果也比较好.     

坝基岩体力学参数的PSO-ABAQUS联合反演

为解决常规试验和工程类比法确定坝基岩体力学参数与实际情况不符的问题,提出基于粒子群优化算法(PSO)和ABAQUS的坝基岩体力学参数联合反演算法,给出该联合反演算法的具体实施流程并编制相应的FORTRAN计算程序,构建了坝基岩体力学参数的数学反演模型,实现了基于施工和运行期实测变形资料的坝基岩体力学参数PSO-ABAQUS联合反演。算例分析表明,PSO-ABAQUS联合反演法简便易行、反演效率较高,是一种用于合理确定坝基岩体力学参数的通用方法。     

改进的模拟退火方法及其在电阻率图像重建中的应用

实际中的大量地球物理反演都是一个多参数,非线性优化问题,以往的局部方法只是利用有限的信息来改进初始模型,因此对初始模型有很大的依赖性,难以得到全局最优解,针对这一问题,本文选择全局反演方法中的模拟退火和单纯形的组合算法,改进了模拟退火和单纯形算法的匹配技术,并将它引入到电阻成像反学问题中。     

二维稳态导热反问题的正则化解法

构造求解二维导热反问题的数值迭代解法,并以含内热源二维导热问题为背景,采用该迭代解法确定材料热传导系数。在每个迭代步中采用Tikhonov正则化方法克服反问题固有的不适定性。数值算例表明,该方法可行、有效,不仅适用于单介质热物性参数反演问题,而且适用于多介质热物性参数反演问题。     

蒸汽驱井井地电位法资料处理与反演方法

通地测量由注汽层位内高电离能量的工作液和汽体所引起的地面电位梯度的变化，并根据这些变化反学出目的层的电性参数变化，达到解释推断目的层段有关油藏动态参数的目。本文具体的分析了蒸汽驱井井地电位法资料处理与反演方法，并且对反演数学问题中的物理量作简要说明。     

双相介质物理参数反演的进化策略方法

由于物理参数反演问题在很大程度上取决于计算方法的稳定性和收敛性 ,而进化计算方法目前已在一些有关优化计算中得到较为广泛的应用 ,并证明该方法行之有效 .本文先从理论上分析了采用进化策略这种进化计算方法来进行Biot双相介质参数反演的可行性 .并采用进化策略方法对一维Biot双相介质模型的地层物性参数进行反演计算 ,文中给出的数值算例验证了这种进化算法进行参数反演的可行性和稳定性 .     

位移反分析的人工神经网络方法研究

各种传统位移反分析方法的反分析模型非常复杂,求解亦非常困难．本文应用人工神经网络原理,建立了位移反分析的人工神经网络方法,并应用该方法对所设定的一标准弹塑性问题的力学参数进行了反演,反演结果表明,所建立的位移反分析的人工神经网络方法具有模型简单、求解快捷等优点,且其精度亦能达到工程应用要求,因而可以在工程实际中应用。     

共轭梯度法求解多宗量稳态传热反问题

提出稳态热传导反问题中热物性参数和边界条件多宗量反演的一般数值求解模式，导出了敏度计算公式，并应用共轭梯度技术进行求解，探讨了测点数目和测量误差对反演结果的影响，数值验证给出了令人满意的结果．     

层状粘弹性介质参数反演的同伦方法

以介质的动态时域位移响应作为参数反演的依据,利用大范围收敛的同伦方法对层状粘弹性介质的材料参数进行了反分析研究.动态时域位移响应比拟静态和频域位移响应含有更丰富的信息,而且在实际工程中所测得的信息也多为动态时域信号,因此将时间全过程的位移信息用于层状粘弹性介质参数反分析,将使反演的结果更合理,更接近实际.为保证迭代稳定性、削弱观测噪声的影响,同伦参数的修正采用了连续化修正方法.以三维层状粘弹性半空间介质为例进行了数值模拟,结果表明,反演结果不依赖于初始值的选取,反算过程稳定收敛,说明对反演参数连续修正的同伦反演方法对于层状粘弹性介质的动态参数反演是适用、有效的.     

基于伴随同化法的一维河流水质模型参数反演

本文利用伴随同化法研究了一维河流水质模型中污染源源强与纵向离散系数的反演问题.伴随同化法通过使模型计算值尽可能接近实测值即模型计算值和实测值的距离(目标函数)最小来反演最优模型参数,利用拉格朗日算子法将以模型方程作为约束条件的反演问题转化为无约束最优化问题,并利用最速下降法求解.在污染源源强反演算例中,利用河道一维瞬时污染源的解析解作为约束条件,开展了4个污染源源强反演的数值实验,采用不同组合源强初值进行反演计算均能取得较好的演算效果,验证了该方法对多参数的适用性以及对初始值的鲁棒性.纵向离散系数反演算例中,以河道上下游相邻断面的浓度关系为模型约束方程,采用Guymer(1998)示踪实验中得到的观测数据反演河道纵向离散系数,得到的纵向离散系数值比传统的演算法得到的结果更加准确.