käänteismallinnuksen

Käänteismallinnus, tunnetaan myös nimellä inverssimallinnus, on menetelmä, jossa pyritään määrittämään tuntemattomia tai piileviä ominaisuuksia mallin tai järjestelmän perusteella. Sen sijaan, että käytettäisiin tunnettuja syitä ennustamaan seurauksia, käänteismallinnuksessa pyritään löytämään alkuperäiset syyt havaittujen tai mitattujen seurausten perusteella. Tämä on usein haastava ongelma, koska useat eri syyt voivat tuottaa samanlaisia seurauksia.

Menetelmää sovelletaan monilla tieteen ja tekniikan aloilla. Esimerkiksi geofysiikassa sitä käytetään maankuoren rakenteen tutkimiseen seismisten aaltojen perusteella. Lääketieteessä käänteismallinnusta voidaan hyödyntää esimerkiksi kuvantamismenetelmien, kuten magneettikuvauksen (MRI), rekonstruoinnissa, jossa pyritään muodostamaan kolmiulotteinen kuva kehon sisäosista mitattujen signaalien perusteella. Fysiikassa ja insinööritieteissä sitä käytetään usein materiaalien ominaisuuksien määrittämiseen mittaustulosten pohjalta, esimerkiksi äänen tai sähköisten signaalien perusteella.

Käänteismallinnus vaatii usein matemaattisia menetelmiä, kuten optimointia ja tilastollista päättelyä, jotta voidaan löytää paras mahdollinen selitys havaittaville ilmiöille. Usein käytetään iteratiivisia algoritmeja, jotka päivittävät mallin parametrejä vähitellen, kunnes mallin tuottamat tulokset vastaavat riittävän hyvin mitattuja havaintoja. Menetelmän tehokkuus riippuu usein mittausdatan laadusta ja olemassa olevasta ennakkotiedosta mallin ominaisuuksista.