Submit to FacebookSubmit to Google PlusSubmit to TwitterSubmit to LinkedIn

ADAPTIVES: ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗΣ MEΣΩ ΔΙΑΔΟΣΗΣ ΚΥΜΑTΩΝ

Τα κύματα χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση και απεικόνιση αντικειμένων εδώ και πολλά χρόνια. Το ραντάρ χρησιμοποιεί ηλεκτρομαγνητικά κύματα, το σόναρ βασίζεται σε ακουστικά κύματα και οι υπέρηχοι στην ιατρική όπου, συνήθως, συνυπάρχουν ακουστικά και ελαστικά κύματα.

Άλλες εφαρμογές λιγότερο γνωστές στο ευρύ κοινό αφορούν στη σεισμική απεικόνιση, δηλαδή την απεικόνιση γεωλογικών σχηματισμών του υπεδάφους, και τον μη καταστροφικό έλεγχο υλικών με τη χρήση υπερήχων.

Η κ. Χρυσούλα Τσόγκα, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια στο Τμήμα Εφαρμοσμένων Μαθηματικών του Πανεπιστημίου Κρήτης και Ερευνήτρια στο Ινστιτούτο Υπολογιστικών Μαθηματικών ΙΤΕ, έλαβε χρηματοδότηση από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας για το ερευνητικό έργο ADAPTIVES, που σκοπό έχει την ανάπτυξη και μελέτη αλγορίθμων για την επίλυση του προβλήματος της απεικόνισης μέσω της διάδοσης κυμάτων. Η έρευνα βρίσκεται σε εξέλιξη, ενώ ήδη μελετάται η ακρίβεια και η ευστάθεια στα υπάρχοντα αποτελέσματα τόσο θεωρητικά όσο και υπολογιστικά.

Ακτινογραφώντας τον πλανήτη

Η ΔΥΣΚΟΛΙΑ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗΣ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΑ ΥΛΙΚΑ

Στις περισσότερες από τις εφαρμογές απεικόνισης με χρήση κυμάτων, τα υλικά που συναντώνται στην πράξη είναι πολύπλοκα και συχνά οι ιδιότητές τους δεν είναι γνωστές - και δεν μπορούν να εκτιμηθούν με κάθε λεπτομέρεια. Θεωρείται λοιπόν, ότι το μέσο διάδοσης των κυμάτων αποτελείται από ένα «τυχαίο» υλικό του οποίου γνωρίζουμε κάποιες στατιστικές ιδιότητες, όπως, για παράδειγμα, τη μέση τιμή της ταχύτητας διάδοσης και το μέγεθος των ανομοιογενειών.

Στόχος της ομάδας είναι να λύσει το πρόβλημα της απεικόνισης σε τέτοια «τυχαία» μέσα διάδοσης, όπου τα κύματα, για να πάνε από ένα σημείο σε ένα άλλο, μπορούν να ακολουθήσουν πολλαπλά μονοπάτια και όχι μόνο ένα.

Αυτό καθιστά το πρόβλημα της απεικόνισης ιδιαίτερα δύσκολο, και για την επίλυσή του απαιτούνται μέθοδοι πολύ διαφορετικές από αυτές που μέχρι τώρα χρησιμοποιούνται σε ομογενή ή άλλα γνωστά μέσα. Η πρόκληση είναι να παραχθούν αξιόπιστα, δηλαδή στατιστικά ευσταθή, αποτελέσματα και ειδικά στην περίπτωση που δεν είναι γνωστό το ακριβές μέσο διάδοσης.

Τα τελευταία χρόνια έχει αναπτυχθεί μία μεθοδολογία συνεπούς απεικόνισης που παράγει ευσταθή αποτελέσματα σε περιβάλλον υψηλού θορύβου. Στο έργο ADAPTIVES προτείνεται η μαθηματική και αριθμητική επέκταση της μεθοδολογίας συνεπούς απεικόνισης σε νέους τύπους εφαρμογών (όπως υποθαλάσσια ακουστική και σεισμική απεικόνιση) καθώς και η εκτίμηση της έκτασης και των ορίων εφαρμοσιμότητάς της.

European Research Council 2010 - 2015

Μια σημαντική ευρωπαϊκή διάκριση για το Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) αποτελεί η πρόσφατη χρηματοδότηση ύψους €690.000 για χρονικό διάστημα 5 ετών της ερευνητικής πρότασης της Δρ. Χρυσούλας Τσόγκα με τίτλο: «ADAPTIVES / Algorithmic Development and Analysis of Pioneer Techniques for Imaging with waVES» από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας (ERC).

Κύριος στόχος του ERC είναι να ενισχύσει την επιστημονική αριστεία στην Ευρώπη στηρίζοντας και ενθαρρύνοντας τους καλύτερους, πραγματικά δημιουργικούς, επιστήμονες, ακαδημαϊκούς και μηχανικούς που καλούνται να υποβάλουν τις επιμέρους προτάσεις τους σε οποιοδήποτε ερευνητικό πεδίο.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

ΙΔΡΥΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΕΡΕΥΝΑΣ (ΙΤΕ)

Υπεύθυνη ομάδας: Χρυσούλα Τσόγκα, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια στο Τμήμα Εφαρμοσμένων Μαθηματικών, Πανεπιστήμιο Κρήτης & Ερευνήτρια στο Ινστιτούτο Υπολογιστικών Μαθηματικών ΙΤΕ

Μέλη ερευνητικής ομάδας: Μιχάλης Αποστολόπουλος και Ευτυχία Καρασμάνη, Διδακτορικοί Φοιτητές, Δημήτριος Μητσούδης, Επίκουρος Καθηγητής στο Τμήμα Εφαρμοσμένων Μαθηματικών, Πανεπιστήμιο Κρήτης και Συνεργαζόμενος Ερευνητής ΙΤΕ, Adrien Semin, Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

http://www.tem.uoc.gr/~tsogka/adaptives/index.html