Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 222

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 12 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  inverse problem
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 12 next fast forward last
EN
Based on the inverse approach and the finite element method, the quality of a reconstructed signal is discussed in this work. The responses caused by a distributed impact on a portion of a composite structure can be recovered using dynamic analysis. The structure is thought to be complex and made up of two different-sized plates made of two different materials. The robustness of the inversion method was studied, as well as the sensitivity of the numerical method compared to modal truncation and sampling of the frequency response function (FRF). Once the FRF had been identified, regularized deconvolution as per generalized singular value decomposition was used to reconstruct the impact signal characteristics. It was revealed that only one mode is required to reconstruct the impact signal.
EN
In the paper, an indirect method for the identification of the final shape of the freshly executed jet-grouted column is developed. The method relies on the backward analysis of the temperatures measured inside the column, along the trace of the injecting pipe. Temperature changes in the column are caused by the hydration process of the cementitious grout. 2D axisymmetric unsteady heat conduction initial-boundary value problem is solved for finding the column shape which fits best the reference temperature measurements. The model of the column is solved using the finite element method. The search is performed using the global evolutionary optimization algorithm called differential evolution. It is shown that the proposed method can provide an accurate prediction of the column shape if only the model reflects the physical reality well. The advantage over previous results is that the cylindrical shape of the column does not have to be assumed anymore, and the full profile of the column along its length can be accurately identified.
PL
W artykule przedstawiono metodę identyfikacji kształtu świeżo wykonanej kolumny typu jet-grouting. Metoda polega na wstecznej analizie temperatur mierzonych wewnątrz kolumny, wzdłuż śladu żerdzi iniekcyjnej. Zmiany temperatur w kolumnie są wynikiem hydratacji zaczynu cementowego. W celu określenia kształtu kolumny, który najlepiej pasuje do referencyjnych pomiarów temperatur, wykorzystano globalny algorytm optymalizacyjny zwany ewolucją różnicową. W ramach tego algorytmu formułowano próbne problemy początkowo-brzegowe, w postaci dwuwymiarowego, osiowo-symetrycznego zagadnienienia nieustalonego przewodzenia ciepła, które rozwiązywano za pomocą metody elementów skończonych. Wykazano, że proponowana metoda pozwala na dokładne odwzorowanie kształtu kolumny, jeśli tylko model numeryczny poprawnie odwzorowuje rzeczywistość fizyczną. Zaletą metody w porównaniu do wcześniejszych rezultatów jest możliwość identyfikacji zmian średnicy kolumny wzdłuż jej długości, a nie tylko identyfikacja pojedynczej średnicy przy założonym kształcie walcowym kolumny.
PL
Rekonstrukcja i rozpoznawanie obrazów jest typowym problemem występującym w wielu systemach przetwarzania obrazów. Zagadnienie to można sformułować jako rozwiązanie problemu odwrotnego. W artykule zaprezentowano autorski model systemu uczenia maszynowego, który może być wykorzystany do rekonstrukcji i rozpoznawania obrazów na podstawie ich liniowych projekcji.
EN
Image reconstruction and recognition is a common problem found in many image processing systems. This problem can be formulated as a solution to the inverse problem. The article presents the author's model of a machine learning system that can be used for the reconstruction and recognition of images based on their linear projections.
4
EN
This work presents a method for measuring and reconstructing human lungs using a waistcoat with an integrated impedance tomograph. The reconstructions obtained make it possible to follow the patient's breathing and, in the case of a 3D model, to determine whether there is fluid in the patient's lungs. The numerical model involves minimising the functional, determining the simulation and the form of the sensitivity matrix. In order to perform the tests, a portable impedance tomography system for biomedical applications was constructed, consisting of a measuring belt and a portable device made of flexible material with 32 round electrodes installed. This solution allows imaging of lung lesions by defining a model and solving the inverse problem using the finite element method.
PL
Praca przedstawia metodę pomiaru i rekonstrukcji ludzkich płuc przy użyciu kamizelki z wbudowanym tomografem impedancyjnym. Uzyskane rekonstrukcje pozwalają na śledzenie oddychania pacjenta a w przypadku 3D model pozwala stwierdzić czy w płucach pacjenta znajduje się płyn. Model numeryczny polega na minimalizacji funkcjonału, wyznaczaniu symulacji i postaci macierzy wrażliwości. W celu wykonania badań skonstruowano przenośny system tomografii impedancyjnej do zastosowań biomedycznych składający się z pasa pomiarowego oraz przenośnego urządzenia wykonane z elastycznego materiału z zainstalowanymi 32 okrągłymi elektrodami. Takie rozwiązanie umożliwia obrazowanie zmian w płucach poprzez zdefiniowanie modelu i rozwiązując problem odwrotny z wykorzystaniem metody elementów skończonych.
EN
The paper studies the numerical solution of the inverse problem for a linearized two-dimensional system of Navier-Stokes equations in a circular cylinder with a final overdetermination condition. For a biharmonic operator in a circle, a generalized spectral problem has been posed. For the latter, a system of eigenfunctions and eigenvalues is constructed, which is used in the work for the numerical solution of the inverse problem in a circular cylinder with specific numerical data. Graphs illustrating the results of calculations are presented.
EN
The stereological inverse problem of unfolding the distribution of spheres radii from measured planar sections radii, known as the Wicksell’s corpuscle problem, is considered. The construction of uniform confidence bands based on the smoothed bootstrap in the Wicksell’s problem is presented. Theoretical results on the consistency of the proposed bootstrap procedure are given, where the consistency of the bands means that the coverage probability converges to the nominal level. The finite-sample performance of the proposed method is studied via Monte Carlo simulations and compared with the asymptotic (non-bootstrap) solution described in literature.
EN
We rigorously prove that a non-elliptical inhomogeneity continues to permit an internal uniform stress field despite the presence of a nearby non-circular Eshelby inclusion undergoing uniform anti-plane eigenstrains when the surrounding matrix is subjected to uniform remote anti-plane stresses. Here, we adopt a specific representation of the non-circular Eshelby inclusion as a Booth’s lemniscate inclusion. Our analysis indicates that the internal uniform stress field inside the non-elliptical inhomogeneity is independent of the existence of the Booth’s lemniscate inclusion whereas the non-elliptical shape of the inhomogeneity is attributed entirely to its presence. Representative numerical examples are presented to demonstrate the feasibility of the proposed method of general solution.
8
Content available remote The use of the autoencoder to improve images in ultrasound tomography
EN
The article presents the idea of a system enabling effective control of industrial processes. The high level of automation and processes monitoring plays a key role in maintaining the competitiveness of each enterprise. The paper presents an innovative approach to industrial ultrasound tomography. A shallow neural network enriched with an autoencoder was used to visualize the 2D cross-section of the tank (reactor) filled with tap water. The novelty is the use of an autoencoder to improve the quality of the measurement vector.
PL
W artykule przedstawiono ideę systemu umożliwiającego efektywną kontrolę procesów produkcyjnych. Wysoki poziom automatyzacji i monitorowania procesów produkcyjnych odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu konkurencyjności każdego przedsiębiorstwa. W artykule przedstawiono nowatorskie podejście do przemysłowej tomografii ultradźwiękowej. W celu zobrazowania dwuwymiarowego przekroju zbiornika (reaktora) wypełnionego wodą z kranu wykorzystano płytką sieć neuronową wzbogaconą o autoenkoder. Nowością jest zastosowanie autoenkodera w celu poprawy jakości wektora pomiarowego.
9
Content available remote Moisture analysis of building walls using tomographic measurements
EN
The article presents the analysis of building walls humidity by means of tomographic measurements. The use of modern tomographic techniques allows for spatial assessment of humidity levels. The proposed application solves the inverse problem in electrical tomography. The measuring system contains special electrodes for measuring humidity. The application includes a number of different methods of image reconstruction, such as the level set methods, LARS, or elastic net.
PL
W artykule przedstawiono analizę wilgotności ścian budynków za pomocą pomiarów tomograficznych. Zastosowanie nowoczesnych technik tomograficznych pozwala na przestrzenną ocenę poziomu wilgotności. Proponowane zastosowanie rozwiązuje zagadnienie odwrotne w tomografii elektrycznej. System pomiarowy zawiera specjalne elektrody do pomiaru wilgotności. Aplikacja obejmuje szereg różnych metod reonstrukcji obrazu, takich jak metoda zbiorów poziomicowych, LARS, czy elastic net.
10
Content available remote Analysis of geospatial areas using electrical resistance tomography
EN
The article presents an analysis of geospatial areas using electrical resistive tomography. Tomography can be used to calculate conductivity by measuring potential differences in a flood embankment. The problem is that each material has unique conductivity. This method collects data on the edge of the tested area, by which the conductivity distribution in the tested object is determined. An inverse problem has been resolved to visualize the properties of the object being tested. The optimization of the objective function uses so-called regularization based on total variation regularization. The best results were obtained by the Gauss-Newton method with Laplace regularization.
PL
W artykule przedstawiono analizę obszarów geoprzestrzennych z wykorzystaniem elektrycznej tomografii rezystancyjnej. Tomografię można wykorzystać do obliczenia przewodności poprzez pomiar różnic potencjałów w wale przeciwpowodziowych. Problem polega na tym, że każdy materiał ma niepowtarzalną przewodność. Ta metoda zbiera dane na brzegu badanego obszaru, za pomocą których określa się rozkład przewodności w badanym obiekcie. Rozwiązano problem odwrotny w celu wizualizacji właściwości testowanego obiektu. W optymalizacji funkcji celu zastosowano tak zwaną regularyzację opartą na regularyzacji całkowitej zmienności. Najlepsze wyniki uzyskano metodą Gaussa-Newtona z regularyzacją Laplace'a.
EN
This paper deals with the determination of an initial condition in the degenerate two-dimensional parabolic equation [formula], where Ω is an open, bounded subset of R2, a [formula] with a ≥0 everywhere, and [formula], with initial and boundary conditions [formula] from final observations. This inverse problem is formulated as a minimization problem using the output least squares approach with the Tikhonov regularization. To show the convergence of the descent method, we prove the Lipschitz continuity of the gradient of the Tikhonov functional. Also we present some numerical experiments to show the performance and stability of the proposed approach.
EN
Monitoring of industrial processes is an important element ensuring the proper maintenance of equipment and high level of processes reliability. The presented research concerns the application of the deep learning method in the field of ultrasound tomography (UST). A novel algorithm that uses simultaneously multiple classification convolutional neural networks (CNNs) to generate monochrome 2D images was developed. In order to meet a compromise between the number of the networks and the number of all possible outcomes of a single network, it was proposed to divide the output image into 4-pixel clusters. Therefore, the number of required CNNs has been reduced fourfold and there are 16 distinct outcomes from single network. The new algorithm was first verified using simulation data and then tested on real data. The accuracy of image reconstruction exceeded 95%. The results obtained by using the new CNN clustered algorithm were compared with five popular machine learning algorithms: shallow Artificial Neural Network, Linear Support Vector Machine, Classification Tree, Medium k-Nearest Neighbor classification and Naive Bayes. Based on this comparison, it was found that the newly developed method of multiple convolutional neural networks (MCNN) generates the highest quality images.
PL
Monitorowanie procesów przemysłowych jest ważnym elementem zapewniającym właściwą eksploatację urządzeń i wysoki poziom niezawodności procesów. Prezentowane badania dotyczą zastosowania metod głębokiego uczenia w obszarze eksploatacji zbiornikowych reaktorów przemysłowych. W procesach przemysłowych opartych na reakcjach chemicznych zachodzących wewnątrz procesowej tomografii ultradźwiękowej (UST). Opracowano nowatorski algorytm wykorzystujący jednocześnie wiele klasyfikacyjnych splotowych sieci neuronowych (CNN) do generowania monochromatycznych obrazów 2D. Aby osiągnąć kompromis między liczbą sieci a liczbą wszystkich możliwych wyników pojedynczej sieci, zaproponowano podział obrazu wyjściowego na klastry 4-pikselowe. W związku z tym liczba wymaganych CNN została czterokrotnie zmniejszona i istnieje 16 różnych wyników z jednej sieci. Nowy algorytm został najpierw zweryfikowany przy użyciu danych symulacyjnych, a następnie przetestowany na danych rzeczywistych. Dokładność rekonstrukcji obrazu przekroczyła 95%. Wyniki uzyskane przy użyciu nowego algorytmu klastrowego CNN zostały porównane z pięcioma popularnymi algorytmami uczenia maszynowego: płytką sztuczną siecią neuronową, maszyną liniowego wektora wsparcia, drzewem klasyfikacji, klasyfikacją średniego k-najbliższego sąsiada i naiwnym Bayesem. Na podstawie tego porównania stwierdzono, że nowo opracowana metoda wielu splotowych sieci neuronowych (MCNN) generuje obrazy o najwyższej jakości.
EN
The study determined the local and average heat transfer coefficient and the heat flux on the surface of a cylinder cooled with a water nozzle. The inverse method was used to identify the heat transfer coefficient. An objective function was defined to determine the distance between the measured and calculated temperatures. Two models describing the heat transfer coefficient on the cooled surface were considered. The first model described changes in the heat transfer coefficient as a function of the sample radius and cooling time, and the second one assumed the dependence of the heat transfer coefficient solely on time. Numerical simulations showed significant differences in the determined heat transfer coefficients depending on the adopted model of the boundary condition. The performed tests included experimental temperature measurements at selected points of the sensor, numerical simulations of temperature changes, and the inverse solution.
EN
In this study, the trabecular bone was treated as a composite material that consists of a bone matrix weakened by ellipsoidal pores. Under the hypothesis that all information concerning the local properties and the microarchitecture are “encrypted” in the apparent properties of a given volume element (VE) of the bone, a method of retrieving these data was proposed. Software based on a genetic algorithm, combined with the incremental scale transition method was developed to this end. To test the approach, μCT measurements of four bone samples were performed providing their real micro-architecture. Tensors of apparent properties of the samples were next computed by numerical (finite element) homogenization method for a large range of the elastic properties of trabeculae. They were considered as the fitness function for the proposed algorithm. Very good agreement was found between the obtained and target values of the apparent elastic properties of the samples and volume fraction of pores. The approach is fast and accurate enough in comparison to the finite element homogenization. As an auxiliary result it was shown that the anisotropy of apparent elastic properties is mainly related to the microarchitecture of the bone, not to the intrinsic properties of trabeculae.
EN
The paper presents a concept and realization of monitoring system for the Silesian Stadium in Chorzow. The idea of the system lies in fusion of structure monitoring with a calibrated numerical FEM model [1]. The inverse problem is solved. On the base of measured selected displacements, the numerical FEM model of the structure combined with iterative method, develops the current snow load distribution. Knowing the load, we can calculate the forces and stresses in each element of the structure and thanks to this we can determine the safety thresholds and asses the owner. Test results and conclusions are presented.
PL
Stadion Śląski w Chorzowie (60 tys. widzów) został ostatecznie przykryty jednym z największych dachów w Europie (powierzchnia - 43 tys. m2). Wisząca konstrukcja sprężona jest bardzo lekka i podatna (rys. 1). Śnieg jest głównym obciążeniem, a jego wpływ na bezpieczeństwo konstrukcji jest dominujący. Wojewoda Śląski, mając na uwadze tragiczną katastrofę w styczniu 2006 r., kiedy konstrukcja hali wystawowej zawiodła pod obciążeniem śniegowym, zabijając 65 osób, nakazał zapobiegać nieoczekiwanemu obciążeniu konstrukcji dachu. Usuwanie śniegu z dachu jest standardowym działaniem zimowym. Jednak ze względu na delikatne poszycie dachu każde odśnieżanie należy wykonywać ręcznie. Jest to niebezpieczne dla pracowników, a ponadto niekompetentne odśnieżanie może spowodować uszkodzenie powierzchni dachu poliwęglanowego. Wg instrukcji należy wyczyścić 20 tys. m2. Dlatego obciążenie śniegiem i rozkład śniegu na dachu to kluczowe informacje dla właściciela w kontekście bezpieczeństwa i działań utrzymaniowych. Odpowiednio zaprojektowany monitoring dachu może powiadomić o potencjalnych zagrożeniach i zabezpieczyć przed niepotrzebnym odśnieżaniem. W praktyce nie można przewidzieć rzeczywistej wartości i rozkładu obciążenia śniegiem na tak rozległym obszarze ze względu na wiele losowych parametrów, takich jak kierunek i natężenie wiatru, temperatura i ogólna pogoda. Ponieważ nie jesteśmy w stanie przewidzieć obciążenia śniegiem (wartości i rozkładu), nie możemy wskazać miejsca na konstrukcji, które będzie reprezentatywne dla oceny bezpieczeństwa. Dodatkowo konstrukcja cechuje się silną nieliniowością geometryczną. Proponowany system monitorowania rozwiązuje ten problem. Opracowano procedurę odwrotną. Na podstawie zmierzonych przemieszczeń identyfikowane jest obciążenie śniegiem i rozkład śniegu. Technika odwrotna jest popularna w systemach SHM. Metoda ta zasadniczo koncentruje się na identyfikacji potencjalnych uszkodzeń konstrukcji. Znane są wprawdzie zastosowania analizy odwrotnej do identyfikacji obciążenia. Niemniej jednak zdaniem autorów przedstawiona metoda identyfikacji obciążenia śniegiem na dużej, silnie geometrycznie nieliniowej konstrukcji dachu wiszącego nie była dotychczas stosowana.
PL
W artykule przedstawiono analizę wpływu błędu danych wejściowych związanych z pomiarem temperatury na współczynnik wymiany ciepła wyznaczony z rozwiązania zagadnienia odwrotnego dla równania przewodzenia ciepła. Do obliczenia współczynnika wymiany ciepła użyto programu komputerowego wykorzystującego metodę elementów skończonych.
EN
The article presents an analysis of the imput data error related to temperature measurement on the heat transfer coefficient determined from the solution of the inverse problem for the heat conduction equation. The computer program utilizing the finite element method has been used to calculate the heat transfer coefficient.
17
Content available remote Ultrasound tomography measuring system for acquisition and analysis data
EN
Ultrasound tomography provides the ability to analyse processes occurring inside the facility without interfering with the production, analysis and detection of obstacles, defects and various anomalies. The presented measuring system has a specially designed measuring structure (including electrodes, thanks to which it is an innovative solution in the field, particularly effective in the analysis). Knowledge of the characteristics of each tomographic technique solution, the application allows you to choose the appropriate method of image reconstruction. A reverse problem is the process of identifying optimization or synthesis, in which the goal is to determine the parameters describing the data field.
PL
Tomografia ultradźwiękowa daje możliwość analizowania procesów zachodzących wewnątrz obiektu bez zakłócania produkcji, analizy i wykrywania przeszkód, wad i różnych anomalii. Prezentowany układ pomiarowy ma specjalnie zaprojektowaną strukturę pomiarową (w tym elektrody, dzięki czemu jest innowacyjnym rozwiązaniem w terenie, szczególnie skutecznym w analizie). Znajomość charakterystyki każdego rozwiązania techniki tomograficznej, aplikacja pozwala wybrać odpowiednią metodę rekonstrukcji obrazu. Odwrotnym problemem jest proces identyfikacji optymalizacji lub syntezy, w którym celem jest określenie parametrów opisujących pole danych.
EN
The article presents the reconstruction of 2D objects studied using the topological derivative and level set function in electrical impedance tomography, which is a non-invasive imaging method in which an unknown physical object is examined using measurements on its edge. The internal distribution of conductivity is obtained on the basis of the measurements. The solution to the optimization problem is obtained by combining finite element methods and topological algorithms. The presented solution can be effectively used in applications based on electrical tomography.
PL
W artykule przedstawiono rekonstrukcję badanych obiektów 2D z wykorzystaniem pochodnej topologicznej i funkcji zbiorów poziomicowych w elektrycznej tomografii impedancyjnej, która jest nieinwazyjną metodą obrazowania, w której nieznany obiekt fizyczny jest badany za pomocą pomiarów na jego krawędzi. Wewnętrzny rozkład konduktywności jest otrzymywany na podstawie pomiarów. Rozwiązanie problemu optymalizacji uzyskuje się przez połączenie metody elementów skończonych i algorytmów topologicznych. Prezentowane rozwiązanie może być skutecznie wykorzystywane w aplikacjach opartych na tomografii elektrycznej.
19
Content available remote Machine learning in image reconstruction by multi-sensor electrodes
EN
The article presents a system that uses machine learning to reconstruct the image using multi-sensor electrodes based on electric tomography. It is an innovative approach to testing the properties of test areas, including levees. The measuring system was based on an electric tomography device, which assumes the use of two measuring methods and allows measurements to be made to 32 channels. The device based on electric impedance tomography measures the tested object based on the potential distribution measurements. The system collects measured data from the electrodes. In the process of image reconstruction, the elastic net method was used, where appropriate regularization methods help in choosing the optimal solution.
PL
W artykule przedstawiono system wykorzystujący uczenie maszynowe do rekonstrukcji obrazu za pomocą elektrod wieloczujnikowych oparty na tomografii elektrycznej. Jest to innowacyjne podejście do badania właściwości obszarów testowych, w tym wałów przeciwpowodziowych. System pomiarowy został oparty na urządzeniu do tomografii elektrycznej, który zakłada stosowanie dwóch metod pomiarowych i umożliwia wykonanie pomiarów do 32 kanałów. Urządzenie oparte na elektrycznej tomografii impedancyjnej mierzy badany obiekt w oparciu o pomiary rozkładu potencjału. System zbiera zmierzone dane z elektrod. W procesie rekonstrukcji obrazu zastosowana metodę elastycznej siatki, gdzie odpowiednie metody regularyzacji pomagają w wyborze optymalnego rozwiązania.
20
Content available remote Electrical tomography system for innovative imaging and signal analysis
EN
In this article, we describe the electrical tomography system for biomedical applications. Electrical tomography for pulmonology and heart monitoring is a non-invasive imaging method in which an unknown physical object is examined using electrical currents applied at the boundary. The internal conductivity distribution is recovered from the measured boundary voltage data. The numerical model of the lungs with heart is presented. The deterministic algorithms based on the SVD distribution and gradient techniques were analysed. The algorithms of electrical reconstruction of impedance tomography were tested. New results of the reconstruction of the numerically simulated phantom were presented. The calculations were made for the defined model by solving the inverse problem. The finite element method was used to solve the simple problem. The collection of tomographic data must be as fast as reliable to consider the possibility of real-time reconstruction. System architecture and prototype design for biomedical electrical tomography were also presented. The hardware solution was based on the FPGA chip. The system is a mobile solution that allows simultaneous recording of the electrical potential of cardiac function and lung ventilation.
PL
W tym artykule opisujemy system tomografii elektrycznej do zastosowań biomedycznych. Tomografia elektryczna do monitorowania pulmonologii i serca jest nieinwazyjną metodą obrazowania, w której nieznany obiekt fizyczny jest badany za pomocą prądów elektrycznych stosowanych na granicy. Wewnętrzny rozkład przewodnictwa jest odzyskiwany ze zmierzonych danych napięcia granicznego. Przedstawiony został model numeryczny płuc o serca. Przeanalizowane zostały algorytmy deterministyczne oparte o rozkład SVD i techniki gradientowe. Zbadano algorytmy rekonstrukcji elektrycznej tomografii impedancyjnej. Przedstawiono nowe wyniki rekonstrukcji symulowanego numerycznie fantomu. Obliczenia wykonano dla zdefiniowanego modelu poprzez rozwiązanie zagadnienia odwrotnego. Do rozwiązania zagadnienia prostego zastosowano metodę elementów skończonych. Zbieranie danych tomograficznych musi być tak szybkie, jak niezawodne, aby uwzględnić możliwość rekonstrukcji w czasie rzeczywistym. Przedstawiona została również architektura systemu i projekt prototypów dla biomedycznej tomografii elektrycznej. Rozwiązanie hardware'owe oparto na układzie FPGA. System jest rozwiązaniem mobilnym, które umożliwia równoczesne rejestrowanie potencjału elektrycznego czynności serca i wentylację płuc.
first rewind previous Strona / 12 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.