反演原理及公式介绍工科
《反演公式及其应用》课件

PART 04
反演公式的扩展和深化
REPORTING
反演公式的变种和推广
反演公式的变种
除了基本的反演公式,还有多种变种形式,如双反演公式、多反演公式等,这些变种公式在不同情况下具有更广 泛的应用。
反演公式的推广
为了解决更复杂的问题,反演公式被推广到更广泛的数学领域,如复数域、矩阵论等,这些推广使得反演公式在 更广泛的领域中发挥作用。
要点一
适用范围
要点二
限制条件
反演公式主要用于解决特定类型的问题,如线性方程组、 积分方程等。
反演公式在应用时需要满足一定的条件,如数据完整性、 噪声水平等。
反演公式在实际应用中的困难和挑战
数据需求
反演公式需要大量的计算复杂性
反演公式的计算过程可能非常复杂,需要高性能的计 算资源。
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《反演公式及其应用 》ppt课件
REPORTING
• 反演公式简介 • 反演公式的数学原理 • 反演公式的实际应用 • 反演公式的扩展和深化 • 反演公式的局限和挑战
目录
PART 01
反演公式简介
REPORTING
反演公式的定义
反演公式是指通过已知函数值来求解 未知数的一种数学方法。
它通常用于解决一些难以直接求解的 方程或问题,通过反演变换将问题转 化为另一种形式,从而简化求解过程 。
优化设计
在机械、建筑等领域中,可以利用反 演公式对设计参数进行优化,提高产 品的性能和稳定性。
控制系统设计
在控制工程中,可以利用反演公式设 计控制器,使得控制系统具有更好的 动态特性和稳定性。
在数学问题中的应用
解决方程组
反演公式可以用于求解线性方程组和非线性方程组,提高求解效率和精度。
组合数学第四章反演公式

k
ak
证明 取φn(x)=xn,ψn(x)=(x-1)n, 则由二项式定理
n
xn (x 1 1)n Cnk (x 1)k
k 0
n
( x 1)n Cnk (1)nk xk
k 0
(4.1.8)
第四章 反演公式
若设an与bn的指数生成函数为A(x)及B(x),则由乘法公式
( x n 1)[x]n1 (x 1)[x]n1
n[x]n1
第四章 反演公式
展开多项式φ(x)=[x+y]n,并注意到
k (0) n(n 1)(n k 1)[ y]nk
可得二项式公式:
n n
[ x
y ]n
k 0
k
[x]k [ y]nk
第四章 反演公式 1.
令y为一常数,考虑多项式φ(x)=(x+y)n,
Pn(x)=xn (P0(x)=1, Pn(0)=0, n≥1) 这时,伴随族Pn(x)的微分算子就是通常的微商:
D(x) d
dx
φ(0)=yn Dφ(0)=nyn-1 D2φ(0)=n·(n-1)yn-2 … Dkφ(0)=n(n-1) …(n-k+1)yn-k
定义2 若算子D把多项式φ(x)映成一个多项式Dφ(x),且满足
条件:
(1)
DPn
(
x)
nPn1(
x),
0,
若n≠0 若n=0
(2) D(λφ(x)+λφ′(x))=λDφ(x)+λDφ′(x),λ为常数。 则称D为伴随多项式族Pn(x)(n=0, 1, …)的微分算子。
第四章 反演公式
数论17——反演定理(二项式反演)

数论17——反演定理(⼆项式反演)终于讲到反演定理了,反演定理这种东西记⼀下公式就好了,反正我是证明不出来的~(~o ̄▽ ̄)~o⾸先,著名的反演公式我先简单的写⼀下o( ̄ヘ ̄*o)⽐如下⾯这个公式f(n) = g(1) + g(2) + g(3) + ... + g(n)如果你知道g(x),蓝后你就可以知道f(n)了如果我知道f(x),我想求g(n)怎么办这个时候,就有反演定理了反演定理可以轻松的把上⾯的公式变为g(n) = f(1) + f(2) + f(3) + ... + f(n)当然,我写的只是个形式,怎么可能这么简单。◕‿◕。其实每⼀项再乘⼀个未知的函数就对了,但是这个函数我们不知道(不⽤担⼼,数学家已经帮我们解决了,我们直接⽤就可以了)反演公式登场( >ω<)c和d是两个跟n和r有关的函数根据⽤法不同,c和d是不同的⼀般数学家会先随便弄c函数然后经过复杂的计算和证明,得到d函数然后公式就可以套⽤了正⽚开始⼆项式反演公式那个括号起来的就是组合数,我记得组合数那章我有说过⼆项式反演也就是记住这个公式就算结束了然后我们开始实战(/ω\)容斥那章讲过的全错排(装错信封问题)hdu 1465设g(i)表⽰正好有i封信装错信封那么全部的C(n, i)*g(i)加起来正好就是所有装信的情况,总共n!种情况n! = Σ C(n, i)*g(i) (i从0到n)那么f(n) = n!,所以f(x) = x!那么我们要求g(n)根据公式g(n) = Σ (-1)^(n-i) * C(n, i) * f(i) (i从0到n)那么就可以计算啦~\(≧▽≦)/~AC代码:#include<cstdio>typedef long long LL;int n, flag;LL fac[25];LL ans;void init(){fac[0] = 1;for(int i = 1; i <= 20; i ++) fac[i] = fac[i-1] * i;}int main(){init();while(~scanf("%d", &n)){ans = 0;flag = n & 1 ? -1 : 1;//起始符号for(int i = 0; i <= n; i ++){ans += flag * fac[n] / fac[n-i];flag = -flag;}printf("%I64d\n", ans);}}View Code是不是很好⽤但是不容易想到T_T这也没有办法再来⼀题吧还是容斥那⼀章讲过的题⽬的UVALive 7040题意:给n盆花涂⾊,从m种颜⾊中选取k种颜⾊涂,保证正好⽤上k种颜⾊,你必须⽤上这k种颜⾊去涂满n个相邻的花,并且要求相邻花的颜⾊不同,求⽅案数。
反演原理及公式介绍工科

第一章反演理论第一节基本概念一.反演和正演1.反演反演是一个很广的概念,根据地震波场、地球自由振荡、交变电磁场、重力场以及热学等地球物理观测数据去推测地球内部的结构形态及物质成分,来定量计算各种有关的物理参数,这些都可以归结为反演问题。
在地震勘探中,反演的一个重要应用就是由地震记录得到波阻抗。
有反演,还有正演。
要正确理解反演问题,还要知道正演的概念。
2.正演正演和反演相反,它是对一个假设的地质模型,给定某些参数(如速度、层数、厚度)用理论关系式(数学模型)推导出某种可测量的量(如地震波)。
在地震勘探中,正演的一个重要应用就是制作合成地震记录。
3.例子考虑地球内部的温度分布,假定地球内部的温度随深度线性增加,其关系式可表示成:T(z)=a+bz正演:给定a和b,求不同深度z的对应温度T(z)反演:已经在不同点z测得T(z),求a和b。
二.反演问题描述和公式表达的几个重要问题1.应用哪种参数化方式——离散的还是连续的?2.地球物理数据的性质是什么?观测中的误差是什么?3.问题能不能作为数学问题提出,如果能够,它是不是适定的?4.对问题有无物理约束?5.能获得什么类型的解,达到什么精度?要求得到近似解、解的范围、还是精确解?6.问题是线性的还是非线性的?7.问题是欠定的、超定的、还是适定的?8.什么是问题的最好解法?9.解的置信界限是什么?能否用其它方法来评价?第二节反演的数学基础一.解超定线性反问题1.简单线性回归可利用最小平方法确定参数a 、b 使误差的平方和最小。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∑-∑∑∑-∑=-=∑∑-=22)()(x x n y x xy n b x b y n x b y a (1-2-1) 拟合公式为:bx a y+=ˆ (1-2-2) 该方法的公式原来只适用于解超定问题,但同样适用于欠定问题,当我们有多个参数时,称为多元回归,在地球物理领域广泛采用这种方法。
此过程用矩阵形式表示,则称为广义最小平方法矩阵方演。
反演方法综述范文

反演方法综述范文反演方法是一种数学工具,它在许多领域中被广泛应用,如物理学、工程学、统计学和金融学等。
反演方法可以将一些问题的解转化为另一个问题的解,从而提供了一种解决难题的新思路。
本文将综述反演方法的相关理论和应用,并以数学和物理学领域为例进行详细说明。
一、基本概念二、反演方法在数学领域的应用反演方法在数学领域中有多种应用,其中最具代表性的是拉普拉斯反演和莫比乌斯反演。
拉普拉斯反演是一种将一个函数的积分表示转化为另一个函数的级数表示的方法,它在群论、函数论和概率论等领域有广泛的应用。
莫比乌斯反演是将两个函数之间的关系用莫比乌斯函数表示的方法,它在数论、图论和组合数学等领域有重要的应用。
三、反演方法在物理学领域的应用在物理学领域,反演方法被广泛应用于求解偏微分方程、电磁场和流体动力学等问题。
例如,格林函数方法是一种通过将波动方程的解表示为波动方程的格林函数与边界条件的积分来求解偏微分方程的方法。
格林函数方法在电磁学和固体力学等领域有重要的应用。
另外,反演方法还可以用于求解电磁波的传播和散射问题,包括反演散射问题和声源定位等。
反演方法在物理学领域的应用为研究和解决复杂的物理问题提供了有力的工具。
四、反演方法在其他领域的应用除了数学和物理学领域,反演方法还被广泛应用于其他领域。
例如,在工程学中,反演方法可以用于信号处理、图像处理和模型辨识等问题。
在统计学中,反演方法可以用于估计参数、求解概率分布和分析数据等。
在金融学中,反演方法可以用于衡量风险、定价金融衍生品等。
反演方法在这些领域中发挥了重要的作用,为解决实际问题提供了一种有效的方法。
五、总结反演方法是一种通过将问题的解转化为已知函数的解来解决难题的方法。
它在数学、物理学和其他领域中有广泛的应用。
通过利用数学工具,反演方法可以将一些问题的解表示为若干个已知函数的组合或变换,并利用已知函数的性质推导出新函数的性质。
反演方法的应用可以大大简化问题的复杂度,提供了一种新的思路和方法。
反演规则求反函数

反演规则求反函数反演规则求反函数反函数是数学中常见的概念,反函数是函数的反转,它是一种特殊的函数,可以将函数的输入和输出反转。
换句话说,反函数就是将函数的x和y坐标反转。
在数学中,我们可以使用反演规则来求反函数。
一、定义反函数反函数是一种特殊的函数,也称为反对称函数,它是把原函数f(x)的输入和输出反转的函数。
反函数的定义是:如果函数f(x)的输入是x,输出是y,那么反函数的输入是y,输出是x,即:f^{-1}(y)=x。
例如,函数f(x)=2x+1的反函数就是f^{-1}(y)=\frac{y-1}{2}。
二、反演规则反演规则是求反函数的一种方法。
它的基本原理是:对于函数f(x)的反函数,则f^{-1}(y)=x,将函数f(x)的x和y坐标反转,即可求出反函数,即:f^{-1}(y)=x=f(x)。
反演规则求反函数的具体步骤如下:1、将函数f(x)的x和y坐标反转,变为新的函数y=f^{-1}(x);2、移项,将y移至左边,即:f^{-1}(x)=y;3、将函数f^{-1}(x)中的x和y坐标反转,变为新的函数f^{-1}(y)=x;4、结论:此时反函数f^{-1}(y)的形式和原函数f(x)的形式一致,即反函数f^{-1}(y)=x=f(x)。
三、例题例1:求函数f(x)=2x+1的反函数。
解:根据反演规则,将函数f(x)的x和y坐标反转,变为新的函数y=f^{-1}(x),即y=2x+1;移项,将y移至左边,即:f^{-1}(x)=y,即f^{-1}(x)=2x+1;将函数f^{-1}(x)中的x和y坐标反转,变为新的函数f^{-1}(y)=x;结论:此时反函数f^{-1}(y)=x=f(x),即反函数f^{-1}(y)=2y+1。
例2:求函数f(x)=\frac{1}{x}的反函数。
解:根据反演规则,将函数f(x)的x和y坐标反转,变为新的函数y=f^{-1}(x),即y=\frac{1}{x};移项,将y移至左边,即:f^{-1}(x)=y,即f^{-1}(x)=\frac{1}{x};将函数f^{-1}(x)中的x和y坐标反转,变为新的函数f^{-1}(y)=x;结论:此时反函数f^{-1}(y)=x=f(x),即反函数f^{-1}(y)=\frac{1}{y}。
地球物理反演的原理与方法

地球物理反演的原理与方法地球物理反演是一种通过地球物理观测数据来推断地下介质性质和结构的方法,它在地球科学研究、资源勘探和环境监测等领域具有重要的应用价值。
本文将介绍地球物理反演的原理和常用的反演方法。
一、地球物理反演的原理地球物理反演的原理基于地球物理学中的物理规律和数学原理,通过分析和处理地球物理观测数据来推断地下介质属性。
主要涉及的物理量包括地震波传播速度、电磁波传播速度、重力场和磁场等。
1. 地震波原理:地震波是在地震或人工激发下,传播到地下并在介质中传播的波动现象。
地震波的传播速度与地下介质的密度、速度、衰减等有关,通过地震波的观测数据可以反演地下介质的速度结构。
2. 电磁波原理:电磁波是由变化的电场和磁场相互作用产生的波动现象。
地下介质的电磁性质会对电磁波的传播速度和衰减造成影响。
通过电磁波在地下的传播特性,可以反演地下介质的电阻率、磁导率等物理属性。
3. 重力场原理:重力场是由地球引力场和地壳、岩石体积密度变化所引起的。
重力场的测量数据可以反演地下介质的密度分布和构造特征。
4. 磁场原理:地球磁场的强度和方向受到地下岩石体磁性和磁化程度的影响。
通过采集和处理地磁场观测数据,可以反演地下介质的磁性特征。
二、地球物理反演的方法地球物理反演的方法主要包括正问题和反问题。
正问题是在已知地下介质模型的情况下,计算预测地球物理观测数据。
反问题则是根据地球物理观测数据,反推出地下介质模型及其属性。
1. 正问题方法正问题方法是在已知地下介质模型的情况下,通过物理规律和数学计算,推导出对应的地球物理观测数据。
常用的正问题方法有有限差分法、有限元法和射线追迹法等。
这些方法可以模拟地震波、电磁波、重力场和磁场等在地下介质中的传播过程。
2. 反问题方法反问题方法是通过分析和处理地球物理观测数据,推断地下介质的属性。
反问题的核心是求解最优化问题,即通过最小化目标函数来获得最佳的地下介质模型。
常用的反问题方法包括反演算法和数据处理技术。
反演规则资料

• 通过反演规则实现隐私保护的反演方法 • 对隐私数据进行反演,找出数据保护的方法和策略 • 对隐私保护算法进行反演,找出算法的漏洞和攻击方法
06
反演规则的未来发展趋势与挑战
反演规则的理论创新与算法改进
反演规则的理论创新
• 研究反演规则的新理论和新方法 • 探索反演规则在新兴领域的应用和挑战 • 提出反演规则的优化算法和改进策略
程序优化的方法
• 通过反演规则进行程序优化的方法 • 对程序进行反演,找出程序的瓶颈和性能问题 • 对瓶颈和性能问题进行反演,找出优化的方法和策略
04
反演规则在自然语言处理中的应用
反演规则在语法分析和生成中的应用
自然语言处理的概念
• 通过反演规则理解自然语言处理的概念 • 自然语言处理是一种研究计算机处理自然语言的技术 • 自然语言处理包括语法分析、语义分析和生成等任务
反演规则面临的法律问题
• 研究反演规则在知识产权和数据保护方面的法律问题 • 探讨反演规则在网络犯罪和网络安全方面的法律问题 • 提出反演规则的法律监管和法律责任
谢谢观看
Docs
自然语言处理的反演方法
• 通过反演规则实现自然语言处理的反演方法 • 对自然语言表达式进行反演,找出语法结构和语义关系 • 对自然语言生成进行反演,找出生成规则和生成过程
反演规则在语义分析和推理中的应用
自然语言语义分析的方法
• 通过反演规则进行自然语言语义分析的方法 • 对自然语言进行反演,找出语义前提和结论 • 对语义前提和结论进行反演,找出语义关系和解义策略
解决数学问题的实例
• 反演规则在解决数学几何问题中的应用 • 反演规则在解决数学代数问题中的应用 • 反演规则在解决数学概率问题中的应用
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第一章反演理论第一节基本概念一.反演和正演1.反演反演是一个很广的概念,根据地震波场、地球自由振荡、交变电磁场、重力场以及热学等地球物理观测数据去推测地球内部的结构形态及物质成分,来定量计算各种有关的物理参数,这些都可以归结为反演问题。
在地震勘探中,反演的一个重要应用就是由地震记录得到波阻抗。
有反演,还有正演。
要正确理解反演问题,还要知道正演的概念。
2.正演正演和反演相反,它是对一个假设的地质模型,给定某些参数(如速度、层数、厚度)用理论关系式(数学模型)推导出某种可测量的量(如地震波)。
在地震勘探中,正演的一个重要应用就是制作合成地震记录。
3.例子考虑地球内部的温度分布,假定地球内部的温度随深度线性增加,其关系式可表示成:T(z)=a+bz正演:给定a和b,求不同深度z的对应温度T(z)反演:已经在不同点z测得T(z),求a和b。
二.反演问题描述和公式表达的几个重要问题1.应用哪种参数化方式——离散的还是连续的?2.地球物理数据的性质是什么?观测中的误差是什么?3.问题能不能作为数学问题提出,如果能够,它是不是适定的?4.对问题有无物理约束?5.能获得什么类型的解,达到什么精度?要求得到近似解、解的范围、还是精确解?6.问题是线性的还是非线性的?7.问题是欠定的、超定的、还是适定的?8.什么是问题的最好解法?9.解的置信界限是什么?能否用其它方法来评价?第二节反演的数学基础一.解超定线性反问题1.简单线性回归可利用最小平方法确定参数a 、b 使误差的平方和最小。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∑-∑∑∑-∑=-=∑∑-=22)()(x x n y x xy n b x b y n x b y a (1-2-1) 拟合公式为:bx a y+=ˆ (1-2-2) 该方法的公式原来只适用于解超定问题,但同样适用于欠定问题,当我们有多个参数时,称为多元回归,在地球物理领域广泛采用这种方法。
此过程用矩阵形式表示,则称为广义最小平方法矩阵方演。
2.非约束最小平方法反演——广义矩阵方法由前面讨论可知,参数估计的最小平方方法用矩阵公式表示,所得到的算法等价于一个或多个模型参数的一个或多个数据集反演,步骤为:问题定义→矩阵公式→最小平方解 线性问题采用广义矩阵形式d=Gm (1-2-3) 对于精确的数据模型,参数m 为m=G -1d (1-2-4)但是由于试验误差,实际数据将不能精确拟合获得,故采用最小平方法求解。
解的矩阵表示式为d G G G mT T 1][ˆ-= (1-2-5) 上式具体计算时可用奇异值分解方法 G=U ∧VT最后,得mˆ=(G T G )-1G T d=V ∧-1U T d (1-2-6)二. 约束线性最小平方反演为了得到最合适的解,通常可在方程d=Gm 中加先验信息,进行约束反演。
约束方程为Dm=h (1-2-7)D 一般为只有对角线有值的矩阵,我们希望朝着j h 偏置j m 使得ϕ最小。
ϕ=(d-Gm ()Td-Gm )+β2(Dm-h ()TDm-h ) (1-2-8)如果D 是单位矩阵,可以得到约束解c mˆ=(G TG+β2I )1-(G Td+β2h ) (1-2-9)式中,β称为Lagrange 乘子。
三.解非线性反演问题 1.思路在实际工作中许多问题都是非线性的,而非线性问题求解通常比较复杂,这样就产生这样一个问题,给定一些非线性问题,而它们又不服从简单的线性变换,那么能否用通用的方法使我们可以用一些线性反演的方法来估算未知模型参数,并最终求得问题的解决呢?答案是肯定的。
2.初始模型和线性化 对于非线性问题d i =f i (m 1,m 2,…m p )=f i (m ), i=1,2,…n (1-2-10) 设m 0为初始模型,则其响应为 )(00m f d= (1-2-11)现假定f (m )在m 0附近是线性的,从而关于m 0的模型响应的微小摄动可以用Taylor 级数展开为高次项+∂∂++∂∂+∂∂+∂∂+=++++=p pii i i i p p i m m f m m f m m f m m f m f m m m m m m m m f m f δδδδδδδδ 33221100303202101)(),,,()( 或简记为)||(|||)()()(21000m O m m m f m f m f p j j m m j i δ+⎭⎬⎫⎩⎨⎧∑δ∂∂+===实际情况要考虑噪声d=f (m )+e (1-2-12)⎭⎬⎫⎩⎨⎧∑δ∂∂--=-===p j j m m j im m m f m f d m f d e 100.|)()()(0令y=d-f (m 0),m x m f A j ijδ=∂∂=,/,则有e=d-)(m f =y-Ax (1-2-13) e=y-Ax这样,非线性问题转化成线性问题,我们可以用线性的方法求出问题的解。
四、无约束非线性反演1.问题的公式化 目标函数:q=e Te=(d-f(m))T(d-f(m)) (1-2-14) 利用前述结果,上式改写为q=e Te=(y-Ax)T(y-Ax) (1-2-15)2.问题的解法:Gauss-Newton 法 对参数摄动的最小平方解 y A A A xT T 1)(-= (1-2-16)将摄动(x=δm )应用于起始模型m 0,迭代公式如下:y A A A m mT T k k 11)(-++= (1-2-17)其中m k为Jacobian 矩阵A 的赋值。
3.Gauss-Newton 法的局限性当A TA 病态(本征值很小或近于0)时,计算的解会大到令人难以置信。
因此在实践当中,必须对m k做x 的微小校正。
4.最速下降(梯度)法初始模型仅在目标函数q 的负梯度方向予以校正,即 ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∂∂-=m q k x(1-2-18)其中k 是合适的常数,进一步推导可得 y A k m f d kA m f d Ak x T T T]2[))((2))}((2{=-=---= (1-2-19)以上方程中以[A TA]-1取代常数因子2k ,将变为方程1-2-16所定义的Gauss-Newton 法,k 值决定校正步长。
但以上方程并不含有任何逆矩阵,因此较Gauss-Newton 法具备更好的起始收敛特征。
最速下降法当采用最小平方解法时,其收敛速率将下降,因此不宜在实际反演中应用。
5.对非稳定性和非收敛性的补救办法当A TA 是病态时,为防止无界解的增大,Levenberg (1944)提出了一种阻尼最小平方的方法,该方法可在Taylor 近似的逐次应用过程中,阻滞参数摄动的绝对值。
Levenberg 建议应在A TA 的主对角线上加一个随意选取的正的权因子,并且要显示出当权因子相等时,q 2的剩余和的方向导数为最小。
这种想法以后为Maequardt (1963,1970)用来开发了一种非常有用的非线性算法。
该技术称为岭回归(Ridge Regression )或Marquardt-Levenberg 方法,是地球物理领域最常见的一种反演算法。
就其本质来讲,实际上是Gauss-Newton 法和最速下降法之间的内插,一种成功地结合二者有用特性的混合技术。
五、约束反演:岭回归或Marquardt-Levenberg 法1.目标函数 )(2021L x x e e q q T T -β+=β+=ϕ (1-2-20)目的:误差和摄动量均取极小。
其中摄动量是新增的约束条件,从本质上讲,岭回归法实际上是约束非线性最小平方法。
β是Lagrange 乘子,可认为是阻尼因子。
如果β赋值近于0,则其解近似于Gauss-Newton 解。
2.问题的求解求解方法与非约束最小平方法相同,最终的解为: y A I A A x T T r1][-β+= (1-2-21)而后可将解x r 用于迭代过程 y A I A A m mT T k k 11][-+β++= (1-2-22)其中A 是k+1次迭代对m k求的值 ][13210r k r k r k r k r kx x x x x m m++++++=--- (1-2-23)岭回归法实际上是最速下降法和Gauss-Newton 法二者相结合的混合技术。
当初始模型与问题的解相差甚远时,最速下降法起主要作用;而当接近于最终解时,最小平方法起主要作用。
六.非线性偏置估计对一组既不完整又不准确的数据进行解释时,通常比较明智的做法是寻找一个和先验数据相一致的模型,这些先验数据可以是先前的地球物理研究数据,地质数据、测井数据,这些附加的先验信息可以帮助我们从不准确的实际数据得出的所有的解中求出最可信的一个,附有先验信息的反演问题可在一个统一的偏置估计框架内进行讨论。
此方法强调实际过程的简单有效,为清楚起见,在此种方法中将初始模型和先验信息加以区别。
1.理论基础偏置估计的理论很简单,其基本原理类似于约束线性最小平方反演方法。
特别的是除起始(或初始)模型m 0外引入了先验信息h 。
同时,用对角线加权矩阵W=σ-1I 来比例数据方程,使求解过程稳定。
2.应用先验信息的非线性反演为设有p 个参数,h 为先验数据,Dm=h 形式的约束方程可表示为⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=p p h h h m m m Dm 2121111 (1-2-24) 为使相邻物理参数之间的差异降至最小平滑度,需采取Twoney —Tikhonoy 平滑度措施。
⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=p p h h h m m m Dm 2121111111 (1-2-25) 我们的目的是要使m 偏向于h ,不妨将问题简单陈述为:给定一组有限的不准确的观测数据,在所有等效解中求其真解(考虑数据和模型误差)并使之与观测数据相吻合,且满足模型参数的可靠估计。
从数学意义来讲,上述问题就等效于对预测误差e Te 和最终解与特定约束的偏差极小 ])[(])[())(())((h Dm h Dm m Wf Wd m Wf Wd L T T -β-β+--=(1-2-26)如果f(m)是连续的并且可微,则可用Taylor 定理将其相对于初始模型m 0展开,从而给出方程(1-2-26)的线性近似]})([])({[)()(00h x m D h x m D WAx Wy WAx Wy L TT T -+ββ-++--=(1-2-27)令B=βTβ,展开上式,并将偏微分置0,最后得偏置解为 }]{)[(])[(01m h B Wy WA B WA WA x T T-++=- (1-2-28)迭代公式 }]{)[(])[(11k T T k k m h B Wy WA B WA WA m m-+++=-+ (1-2-29)如果先验信息有疑义(或不可信),那就需要将约束置为,即h=[0,0…,0]T,而且所有β的元素均置为相等的常数(0<β<1),这样所有的参数都具有相等的权重。