Inversa vågproblem och modellering av vågutbredning

Inversa vågproblem och modellering av vågutbredning

Medicin, geofysik, miljövetenskap och astronomi innefattar alla mätningar av faktorer som vi inte kan se med blotta ögat, eller som vi vill kunna observera utan att använda invasiva metoder. För att bättre kunna mäta parametrar inom dessa områden behövs nya matematiska metoder och det är dessa metoder som forskningsprojektet handlar om. Inom medicin använder man till exempel medicinsk bildvetenskap för att skapa bilder på människan i medicinskt syfte. De indirekta mätningarna består då av att man belyser människokroppen med elektromagnetiska vågor och mäter hur dessa vågor förändras i intensitet när de färdas genom kroppen. Detta översätts sedan till information om var förändringen av intensitet skedde, vilket ger en bild av kroppens inre. Inom geofysik är georadar ett viktigt exempel, där man använder mikrovågor för att se ner i marken. Detta används också inom arkeologi för att leta efter fornlämningar, men även när man vill se under markytan vid hus- eller vägbyggen.

Målet med projektet är att utveckla generella metoder för att komma tillrätta med vissa specifika utmaningar som man ställs inför vid rekonstruktionen av olika typer av indirekta mätningar i praktiska tillämpningar. Det är till exempel vanligt att man får nöja sig med ofullständig data på grund av att man inte kan mäta på tillräckligt många punkter, eller från mer än ett håll. Tid- och kostnadsfrågor kan också göra att mätningar endast görs längst ett glest rutnät, vilket kan resultera i en bildrekonstruktion som både är opålitlig och suddig. Men med nya matematiska metoder kan det bli mer korrekta mätningar som också är mer tidseffektiva.