Enkeltfag Engelsk 5 ECTS

Inverse problemer og machine learning i rum- og geofysik

Overordnede kursusmål

Kurset omhandler avancerede metoder til inversion af geofysiske og astrofysiske data,
herunder machine learning metoder. Gennem kurset løses eksempler på inverse problemer baseret på problemstillinger relateret til rum- og geofysik (f.eks. seismisk tomografi, geomagnetisme, exoplaneter, ground penetrating radar, galaktisk emissionsspektre). I kurset lægges særlig vægt på inversionsmetoder, som håndterer ikke-Gaussian støj og gør brug af passende a priori information, til at få mest muligt ud af observations data.

Python vil blive anvendt som værktøj i kurset.

See course description in English

Læringsmål

  • formulere og løse konkrete inversionsproblemer med ufuldstændige og støjfyldte data
  • anvende robuste statistiske metoder til at udlede modeller ud fra data, håndtering af ikke-Gaussian støj
  • anvende modelregularisering og a priori information i forbindelse med inversion
  • redegøre for niveau af modelregularisering
  • anvende sparsity modelregulariseringsmetoder
  • redegøre for anvendelsen af Bayesianske metoder til inversion af geofysiske og astrofysiske data
  • anvende Markov-Chain Monte Carlo (MCMC) metoder til at finde probabilistisk løsninger til inverse problemer.
  • redegøre relevans af maskinlæringsmetoder for problemer i jord- og rumfysik
  • anvende backpropagation metoder til at træne feed-forward neurale netværker til løsning af inverse problemer

Kursusindhold

Teori:
Statistisk databeskrivelse, Maximum likelihood, Model ikke-entydighed, Null space og opløsning, Bayes Teorem, Probabilistisk inversion, Overvåget og uovervåget maskinindlæringsmetoder

Metoder:
Robust statistik til ikke-Gaussian støj, Annihilators, Modelregularisering, Trade-off kurver, Generaliseret krydsvalidering, Resolution matrix, Markov-Chain-Monte-Carlo (MCMC) metoder, Sequential Gibbs sampling, Feed-forward neurale netværker, Træning med backpropagation, stokastiske gradientafstamning

Anbefalede forudsætninger

30230/02631/02632/02633/02686/01418

Undervisningsform

Forelæsninger, regneøvelser, computerøvelser, mindre projekter.

Fakultet

Bemærkninger

Kurset er rettet mod studerende, der ønsker kompetence inden for avancerede inversionsmetoder og maskinlæring inden for rum- og geofysik,

Se kurset i kursusbasen

Tilmelding

Sprog

Engelsk

Varighed

13 uger

Institut

Space

Sted

DTU Lyngby Campus

Kursus ID 30760
Kursustype Kandidat
Semesterstart Uge 5
Semester slut Uge 19
Dage tors 13-17
Pris

7.500,00 kr.

0 pladser tilbage

Tilmelding