电磁场逆问题鲁棒优化设计技术研究的开题报告.docx

电磁场逆问题鲁棒优化设计技术研究的开题报告
一、选题背景和意义
电磁场逆问题是研究某一区域内的电磁场分布，根据已知的电场或磁场数据，推导出场源的位置、形状、大小等信息的问题。这种方法被广泛应用于无损检测、地质勘探、医学成像等领域中。但是由于该问题本身非常复杂且存在较多的不确定性，为此需要寻找一种鲁棒性优化方法来获得更为准确、可靠的逆问题解。
本研究将针对电磁场逆问题的鲁棒优化设计技术进行探索和研究，旨在通过将有关数据分析、优化理论和方法的研究应用于电磁场逆问题的优化过程中，提高电磁场逆问题解决的精度和可靠性。
二、研究内容和方法
本研究的主要研究内容包括：
1.对电磁场逆问题的基本原理进行梳理和理论分析，确定其重要变量和逆问题解决的优化目标。
2.分析现有的电磁场逆问题的优化方法，并结合鲁棒优化理论，提出基于鲁棒优化算法的电磁场逆问题优化方法，设计合适的优化策略和算法。
3.针对电磁场逆问题中所涉及的大量数据进行分析和处理，比较不同数据处理算法的优缺点，最终确定最佳数据预处理策略。
4.对研究所提出的基于鲁棒优化算法的电磁场逆问题优化方法进行模拟实验和数值分析，验证算法的可行性和优越性。
本研究将采用综合分析和实验研究相结合的方法，以经典电磁场模型为基础，设计合适的数值模拟实验，对鲁棒优化方法进行测试和验证。
三、预期成果及意义
本研究的预期成果包括：
1.提出一种基于鲁棒优化算法的电磁场逆问题优化方法，从而提高逆问题解决的精度和可靠性。
2.对电磁场逆问题的数据处理算法进行比较和分析，确定最佳预处理策略。
3.建立一个基于现有电磁场模型的数值模拟实验平台，验证所提出的优化方法在实际应用中的可行性和有效性。
4.本研究通过鲁棒优化理论和方法的研究应用于电磁场逆问题中，不仅可以提高解决逆问题所需要的时间和精度，还可以为相关领域的研究提供新的思路和方法。
四、研究进度安排
1.理论研究阶段（2021.5-2021.7）：对电磁场逆问题的基本概念和理论进行研究，并进行鲁棒优化算法的理论分析和优化方法的选择。
2.数据处理和预处理阶段（2021.8-2021.10）：对电磁场逆问题中所涉及的大量数据进行分析和处理，并比较不同数据处理算法的优缺点。
3.算法实现和模拟实验阶段（2021.11-2022.1）：基于现有电磁场模型建立数值模拟实验平台，并对所提出的优化算法进行模拟实验和数值分析，验证算法的可行性和优越性。
4.结论和总结阶段（2022.2-2022.3）：总结所得到的结论和经验，提交研究报告。
五、参考文献
[1]ShaoY,WangS,HuangG.Electricalimagingwitharobustoptimizationapproach.Geophysics,2016,81(5):G1-G11.
[2]ZhangY,LvP,ZengW.Robustandefficient3Dinversionofairborneelectromagneticdatabyusinganimprovedsynapticpruningalgorithm.JournalofGeophysicsandEngineering,2018,15(5):190-204.
[3]WangS,ShaoY,ZavalaRM.Anovelmethodologyofelectricalimaging:robustoptimizationforelectricalfieldsandERTimaging.methodGeophysics,2014,13(4):270-283.
[4]战吉林.电磁逆问题及其在资源勘探中的应用[J].黑龙江科技学院学报,2016,32(5):18-21.
[5]张卫兵,邹华明,马荣荣.电磁场逆问题研究进展综述[J].地球物理学进展,2017,32(4):1466-1474.