formulação matemática do problema inverso

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Formulação matemática do Problema Inverso

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Formulação matemática do Problema Inverso. Estrutura. Problema Inverso Otimização Problema Inverso linear Mínimos Quadrados Problema Inverso não-linear Método de Gauss-Newton Aspectos geométricos Problema linear 1D Problema não-linear 1D Exercícios. Problema Inverso (Otimização). - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Formulação matemática do Problema Inverso

Formulação matemática do Problema Inverso

Page 2: Formulação matemática do Problema Inverso

Estrutura

• Problema Inverso– Otimização

• Problema Inverso linear– Mínimos Quadrados

• Problema Inverso não-linear– Método de Gauss-Newton

• Aspectos geométricos– Problema linear 1D– Problema não-linear 1D

• Exercícios

Page 3: Formulação matemática do Problema Inverso

Problema Inverso(Otimização)

1

1

NNd

dd

1

1

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dados observados

dados preditos

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Problema Inverso(Otimização)

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dados observados

dados preditos

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norma L2(função escalar)

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Page 5: Formulação matemática do Problema Inverso

Problema Inverso(Otimização)

O Problema Inverso consiste em determinar um vetor de

parâmetros p , M-dimensional, que minimiza a função oooo)( p

*p

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Problema Inverso(Otimização)

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norma L2(função escalar)

N

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1

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1* 0)( Mp

O Problema Inverso consiste em determinar um vetor de

parâmetros p , M-dimensional, que minimiza a função oooo)( p

*p

Page 7: Formulação matemática do Problema Inverso

Problema Inverso(Otimização)

)]([)(2)( pgdpGp T

matriz N x M transposta vetor N x 1

Page 8: Formulação matemática do Problema Inverso

Problema Inverso linear(Mínimos Quadrados)

bpBpg )(

matriz N x M vetor N x 1vetor M x 1

Page 9: Formulação matemática do Problema Inverso

][1

* bdBBBpTT

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matriz N x M vetor N x 1vetor M x 1

Estimador de Mínimos Quadrados

Problema Inverso linear(Mínimos Quadrados)

Page 10: Formulação matemática do Problema Inverso

Problema Inverso não-linear(Método de Gauss-Newton)

bpBpg )(

diferente

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)]([)()()( 00

1

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Método de Gauss-Newton

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Problema Inverso não-linear(Método de Gauss-Newton)

Page 12: Formulação matemática do Problema Inverso

Aspectos geométricos(Problema linear 1D)

bxaag ii )(

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Aspectos geométricos(Problema linear 1D)

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-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

gi (a)

a

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-100-80

-60-40

-200

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4060

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-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

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Aspectos geométricos(Problema linear 1D)

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Aspectos geométricos(Problema linear 1D)

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Aspectos geométricos(Problema linear 1D)

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Aspectos geométricos(Problema não-linear 1D)

2122 ])()[()( byaxag iii

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Aspectos geométricos(Problema não-linear 1D)

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Aspectos geométricos(Problema não-linear 1D)

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Aspectos geométricos(Problema não-linear 1D)

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Aspectos geométricos(Problema não-linear 1D)

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Aspectos geométricos(Problema não-linear 1D)

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φ (a)Ψ (a)

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Aspectos geométricos(Problema não-linear 1D)

φ (a)Ψ (a)

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Aspectos geométricos(Problema não-linear 1D)

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Aspectos geométricos(Problema não-linear 1D)

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Aspectos geométricos(Problema não-linear 1D)

φ (a)Ψ (a)

*a

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Aspectos geométricos(Problema não-linear 1D)

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Aspectos geométricos(Problema não-linear 1D)

φ (a)Ψ (a)

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Aspectos geométricos(Problema não-linear 1D)

φ (a)Ψ (a)

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Aspectos geométricos(Problema não-linear 1D)

φ (a)Ψ (a)

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Page 33: Formulação matemática do Problema Inverso

Exercícios

• Formular o Problema Inverso linear 1D

– Equação de Mínimos Quadrados

• Formular o Problema Inverso não-linear 1D

– Equação do método de Gauss-Newton