VARIATIONAL APPROACH FOR IDENTIFYING ENVIRONMENTAL PARAMETERS VIA INVERSE ANALYSIS OF ACOUSTIC WAVE PROPAGATION

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.55452/1998-6688-2026-23-1-265-280
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This paper presents a numerical method for reconstructing the spatial distribution of sound speed in inhomogeneous media based on the inverse analysis of acoustic wave propagation. The mathematical model relies on the second-order wave equation with variable coefficients. The inverse problem is formulated as an optimization task to minimize the residual functional between simulated and observed pressure data at the domain boundaries. To efficiently calculate the gradient of the functional, an adjoint (auxiliary) problem method is employed, derived via variational calculus. The numerical implementation is performed using an explicit finite-difference scheme. Computational experiments on a one-dimensional model of a heterogeneous medium (soil-metal-soil) demonstrate that the proposed algorithm allows for reliable reconstruction of the velocity profile, particularly in zones of sharp contrast. The study analyzes the sensitivity of the solution and the convergence rate, showing that 500 iterations provide an optimal balance between accuracy and computational cost.