ABSTRACT
Il corso fornisce le conoscenze di base relative ai problemi inversi ponendo l'accento sulle tecniche di diagnostica ad imaging elettromagnetico e focalizzando l'attenzione sulle nozioni fondamentali relative alle applicazioni nel campo biomedicale ed industriale. A completamento dell'offerta didattica, varie esercitazioni sia a carattere sperimentale (mediante strumentazione disponibile presso il laboratorio didattico Wireless Technologies) che a carattere numerico (svolte con l'ausilio di programmi SW commerciale/industriale) seguiranno le lezioni teoriche.
FORMATO DEL CORSO
Il Corso è tenuto in 🇮🇹 ️ITALIANO ed offerto
- In presenza
- On-line (in modalità sincrona and asincrona)
con registrazioni video, dispense, ecc. delle lezioni disponibili offline. (*)
CONTENUTI DEL CORSO
Parte 1: NOZIONI PRELIMINARI
- Tecnica della funzione di Green per la soluzione dell'equazione di Helmoltz in spazio libero
- Il principio di equivalenza dei campi elettromagnetici (formulazione volumetrica)
- Il problema del rilevamento e della diagnostica elettromagnetica
Parte 2: PROPRIETÀ E CARATTERISTICHE DI UN PROBLEMA INVERSO
- Il Problema Diretto ed il Problema Inverso
- Caratteristiche di un Problema Inverso: Malposizione, Non linearità
Parte 3: IMAGING E LOCALIZZAZIONE MEDIANTE ONDE ELETTROMAGNETICHE
- Ricostruzione della sorgente equivalente
- Il Metodo dei Momenti
- Ricostruzione delle caratteristiche dielettriche dell'oggetto
Parte 4: RICOSTRUZIONE TOMOGRAFICA
- Introduzione alla ricostruzione tomografica
- Algoritmo dei 3 passi
- Estensione al caso multi-illuminazione, multi-vista; Tomografia a raggi X (TAC - Computerized Tomography)
- Algoritmo di Back-Projection
- Cenno alla Tomografia a Diffrazione
Parte 5: TECNICHE NUMERICHE PER LA SOLUZIONE DI PROBLEMI DI IMAGING E LOCALIZZAZIONE IN AMBITO BIOMEDICALE ED INDUSTRIALE
- Approcci Lineari: Approccio dei "3 passi"
- Problema di Inverse Source e Correnti Non Radianti
- Approcci Non-Lineari: Tecniche di Regolarizzazione Deterministiche, Tecniche di Regolarizzazione Stocastiche (Simulated Annealing, Algoritmi Genetici)
- Tecniche learning-by-examples (Reti neurali, MLP, RBF, SVM)
ATTIVITÀ DIDATTICHE
- Lezioni Teoriche
- Autovalutazione con e-Xam (dopo ogni lezione o periodicamente)
- Esercitazioni MATLAB
- Esame Finale con e-Xam
BIBLIOGRAFIA
- G. Franceschetti, Electromagnetics. Theory, Techniques, and Engineering Paradigms, Ed: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 1997.
- W. C. Chew, Waves and Fields in Inhomogeneous Media, Ed: Oxford University Press, 1996.
- M. Bertero and P. Boccacci, Introduction to Inverse Problems in Imaging, Ed: IoP Press, 1998.
- D. Colton and R. Kress, Inverse Acoustic and Electromagnetic Scattering Theory, Ed: Springer-Verlag, 1998.
(*) Each registered participant acknowledges that the material distributed in the frame of the course, available for the duration of one academic year, is protected by copyright and delivered for educational purposes and personal use only. The participant agrees and undertakes not to forward, publish, disclose, distribute, disseminate - in any form or manner - such a material without written consent of the author(s) of the material. Unless otherwise explicitly allowed by the speaker in written form, no recordings of the online lectures can be made.