Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Inverse Problem in Geophysics
Course of study:
2015/2016
Code:
BGF-2-201-GS-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Applied Geophysics
Field of study:
Geophysics
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab, prof. AGH Cichy Adam (cichy@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr hab, prof. AGH Cichy Adam (cichy@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Student posiada umiejętność współpracy i posiada zdolność do samokształcenia GF2A_K02, GF2A_K01 Scientific paper
Skills
M_U001 Student potrafi zaprojektować sposób rozwiązania zadania odwrotnego GF2A_U04, GF2A_U10, GF2A_U02 Examination,
Test
M_U002 Student potrafi w praktyce zastosować gotowe procedury optymalizacyjne GF2A_U01 Examination,
Test
Knowledge
M_W001 Student potrafi zdefiniować zadania proste i odwrotne dla poszczególnych metod geofizycznych GF2A_W07, GF2A_W02, GF2A_W01 Examination,
Test
M_W002 Student zna metody optymalizacji lokalnej oraz globalnej GF2A_W07, GF2A_W06 Examination,
Test
M_W003 Student potrafi zastosować właściwa metodę do rozwiązania konkretnego zadania odwrotnego GF2A_W07, GF2A_W02 Examination,
Test
M_W004 Student rozumie problem niejednoznaczności rozwiązania zadań odwrotnych GF2A_W07, GF2A_W02
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Student posiada umiejętność współpracy i posiada zdolność do samokształcenia - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi zaprojektować sposób rozwiązania zadania odwrotnego - - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi w praktyce zastosować gotowe procedury optymalizacyjne - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student potrafi zdefiniować zadania proste i odwrotne dla poszczególnych metod geofizycznych + - + - - - - - - - -
M_W002 Student zna metody optymalizacji lokalnej oraz globalnej + - + - - - - - - - -
M_W003 Student potrafi zastosować właściwa metodę do rozwiązania konkretnego zadania odwrotnego + - + - - - - - - - -
M_W004 Student rozumie problem niejednoznaczności rozwiązania zadań odwrotnych + - + - - - - - - - -
Module content
Lectures:
1. Zaawansowane elementy programowania proceduralnego w języku C++.
2.Zadanie proste i odwrotne w geofizyce.
3. Analityczne i numeryczne rozwiązania zadania prostego dla poszczególnych metod w geofizyce.
4. Problem niejednoznaczności i złego uwarunkowania zadania odwrotnego.
5. Parametryzacja modelu.
6.Klasyfikacja metod rozwiązania zadania odwrotnego.
7. Metoda najmniejszych kwadratów i największej wiarygodności.
8. Normy L1 oraz L2.
9. Metody optymalizacji lokalnej oraz globalnej.

10. Moduł Solver Akusza kalkulacyjnego Excel jako narzędzie do rozwiązywania zadania odwrotnego.
11. Zadanie odwrotne w ujęciu statystycznym.
12. Estymacja niepewności rozwiązania zadania odwrotnego.
13. Inwersja Bayes’owska.

Laboratory classes:

Ćwiczenia laboratoryjne.
1. Analityczne i numeryczne rozwiązania zadania prostego dla poszczególnych metod w geofizyce.
2. Zastosowanie metod optymalizacji lokalnej oraz globalnej zaprogramowanych w języku C++ do rozwiązania zadania
odwrotnego dla wybranych metod geofizycznych.
3. Zastosowanie modułu Solver do rozwiązania zadania odwrotnego dla wybranych metod geofizycznych.
4. Inwersja Bayes’owska dla wybranych metod geofizycznych.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 86 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Participation in lectures 28 h
Participation in laboratory classes 28 h
Examination or Final test 7 h
Realization of independently performed tasks 15 h
Preparation for classes 8 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa = 50% oceny z egzaminu + 50% oceny z ćwiczeń.

Prerequisites and additional requirements:

1. Zaliczenie kursów matematyki fizyki oraz podstawowych metod geofizycznych.
2. Znajomość języka C++ .

Recommended literature and teaching resources:

1.Sen M., Stoffa P.L. – Global Optimization Methods in Geophysical Inversion. – Elsevier 1995
2.Boas M.L – Mathematical Methods in the Physical Sciences. – John Wiley & Sons 1983
3. M. S. Zhdanov. Geophysical Inverse Theory and Regularization Problems. Methods in Geochemistry and Geophysics, 36.
Elsevier, Amsterdam, 2002.
4. R. L. Parker. Geophysical Inverse Theory. Princeton University Press, NewJersey, 1994.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None