käänteisanalyysissä

Käänteisanalyysi, eli käänteinen analyysi, on menetelmä, jota käytetään useilla tieteenaloilla, erityisesti fysiikassa ja tekniikassa. Sen perusidea on päätellä tunnetun tuloksen tai havainnon perusteella sitä aiheuttaneet syyt, parametrit tai rakenteet. Toisin kuin perinteisessä analyysissä, jossa tunnetuista lähtöarvoista lasketaan lopputulos, käänteisessä analyysissä lähdetään liikkeelle lopputuloksesta ja pyritään löytämään alkuperäiset tekijät.

Yleensä käänteisanalyysissä on kyse mallin tai systeemin parametrien estimoinnista. Jos esimerkiksi tiedetään mittaustuloksena saatu signaali ja oletetaan sen syntyneen tunnetun mallin mukaisesti, käänteisanalyysin tavoitteena on määrittää mallin parametrit, jotka parhaiten selittävät havaitun signaalin. Tämä voi sisältää esimerkiksi datan sovittamista malliin ja virheen minimoimista.

Käänteisanalyysiä hyödynnetään monissa sovelluksissa. Esimerkiksi lääketieteellisessä kuvantamisessa (kuten CT- tai MRI-kuvissa) kerätyistä projisiotiedoista rakennetaan kuva elimistöstä. Geofysiikassa seismisistä mittauksista päätellään maankuoren rakennetta. Signaalinkäsittelyssä se voi tarkoittaa esimerkiksi äänen tai kuvan laadun parantamista poistamalla häiriöitä.

Menetelmä voi olla laskennallisesti vaativa, ja se voi olla altis epävarmuudelle ja virheille, jos lähtötieto ei ole riittävän tarkka tai malli on liian yksinkertainen kuvaamaan todellisuutta. Siksi käänteisanalyysin tulosten tulkinnassa on oltava varovainen ja usein käytetään useita eri menetelmiä tai lisätietoa tulosten vahvistamiseksi.