Научно-издательский центрDOI 10.38006/907345-75-1.2020.235.240
Сергей Анатольевич Доленко
Обратные задачи (ОЗ) — один из широко известных типов задач обработки данных, возникающий при косвенных измерениях, когда возникает необходимость восстановления интересующих исследователя параметров объекта по измеренным в эксперименте наблюдаемым величинам. К сожалению, ОЗ часто характеризуются существенной нелинейностью, плохой обусловленностью или некорректностью, высокой размерностью как по входу, так и по выходу, высоким уровнем шумов в данных. Все эти факторы дополнительно осложняют решение. В этой ситуации эффективным подходом к решению ОЗ оказывается использование методов машинного обучения (МО) (искусственные нейронные сети; методы, основанные на деревьях решений; метод группового учёта аргументов; линейная регрессия в нелинейном базисе и другие). В работе рассматриваются два основных подхода к решению ОЗ методами МО — от модели и от эксперимента, а также промежуточный квазимодельный подход; обсуждаются области их применения, достоинства и недостатки. Рассматриваются также некоторые специальные приёмы, позволяющие эффективно бороться с негативными свойствами ОЗ — понижение размерности входных данных; групповое и поэтапное определение параметров; добавление шума к данным в процессе обучения; комплексирование физических методов, комплексирование методов МО и комплексирование данных. Рассмотрение ведется на примере ОЗ из области оптической спектроскопии и из области разведочной геофизики.