Didattica a Matematica

Corsi di Laurea in Matematica

DIMA - Dipartimento di Matematica

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38754 - Problemi inversi e applicazioni (A.A. 2015/2016) Stampa

Informazioni generali

Problemi inversi e applicazioni (PbInv, codice 38754) vale 7 crediti e si svolge nel secondo semestre dei seguenti anni: 1° LM. Le lezioni si tengono in lingua italiana.

Obiettivi formativi

Il corso si propone di definire i problemi mal posti derivanti dalla
inversione di operatori lineari e non-lineari, e di dare una panoramica
dei principali metodi numerici, analitici e Monte Carlo, per la
risoluzione di tali problemi mediante regolarizzazione.

Programma dell'insegnamento

Operatori lineari su spazi di Hilbert: operatori con range chiuso e non
chiuso. Problemi mal posti, inversa generalizzata. Caso degli operatori
compatti. Sistema singolare e metodi di regolarizzazione: algoritmi di
regolarizzazione nel senso di Tikhonov.

Metodi iterativi: metodo di Landweber-Fridman e metodo del gradiente coniugato. Criteri di scelta del parametro di regolarizzazione.

Problemi di ricostruzione di immagini e deconvoluzione. Vengono analizzati i metodi di regolarizzazione già esposti adattati all’utilizzo degli strumenti propri dell’analisi di Fourier.

Approccio statistico ai problemi inversi: Maximum Likelihood e Teorema di Bayes.

Metodi Monte Carlo per risoluzione di problemi inversi non-lineari: "importance sampling" e "Monte Carlo a Catene di Markov".

Metodi per problemi inversi dinamici: filtri di Kalman e filtri a particelle.

Si considera parte integrante del corso la sperimentazione numerica effettuata in Laboratorio utilizzando il linguaggio Matlab.

Docente responsabile

Claudio Estatico

Alberto Sorrentino
Orario di ricevimento: su appuntamento

Testi di riferimento

- M.Bertero, P. Boccacci, 1998, An Introduction to Inverse Problems in Imaging (IOP, Bristol)

- C.W.Groetsch, 1977, Generalized Inverses of Linear Operators (New York and Basel: Marcel Dekker Inc., USA)

- Robert and Casella. Monte Carlo Statistical Methods. Springer, 2004.

Modalità di erogazione dell'insegnamento

Tradizionale

Modalità di frequenza

Facoltativa

Metodo di valutazione

prova orale, elaborato scritto di laboratorio.