Ηλεκτρομαγνητικη Ανακατασκευη Και Βελτιστοποιηση Απεικονισης Τρισδιαστατων Αντικειμενων Με Αναπτυξη Κατανεμημενης Πλατφορμας Γενετικων Αντιπροσωπων Λογισμικου

Abstract

Η παρούσα έρευνα επιτυγχάνει να βελτιώσει ποιοτικά τις διαδικασίες ηλεκτρομαγνητικής ανακατασκευής και απεικόνισης με τη βοήθεια κατανεμημένων γενετικών αλγορίθμων βελτιστοποίησης. Η κεντρική ιδέα έγκειται στον συνδυασμό μεθόδων χαρακτηρισμού αγνώστων αντικειμένων σε ένα σύστημα βελτιστοποίησης, το οποίο θα παράγει τελικά την εικόνα, που ικανοποιεί κατά τον καλύτερο δυνατό τρόπο τους περιορισμούς, που επιβάλλουν οι φυσικοί νόμοι και οι πραγματικές μετρήσεις πεδίου με μικροκυματικούς αισθητήρες. Οι αυξημένες υπολογιστικές απαιτήσεις της διαδικασίας αντιμετωπίζονται με την ανάπτυξη μίας καινοτόμου δικτυακής πλατφόρμας ευφυών γενετικών πρακτόρων, η οποία υλοποιεί εφαρμογές βελτιστοποίησης με επιτυχία, τόσο στο επίπεδο της ποιότητας της λύσεως, όσο και στην υπολογιστική απόδοση του συστήματος. Η πλατφόρμα εκμεταλλεύεται τις συνεργατικές δυνατότητες των πρακτόρων για την κατανεμημένη σχεδίαση γενετικών τελεστών με μία τελείως αποκεντρωμένη αρχιτεκτονική. Η έρευνα εστιάζεται στην ανίχνευση ανομοιογενειών του υπεδάφους και για αυτό το σκοπό αναπτύχθηκαν ειδικά συστήματα ραντάρ διείσδυσης υπεδάφους. Στα πλαίσια της ηλεκτρομαγνητικής μοντελοποίησης αναπτύχθηκε μία επέκταση της Μεθόδου Βοηθητικών Πηγών, με αυξημένες δυνατότητες διαχείρισης των σύνθετων διατάξεων υπό μελέτη. Τα αποτελέσματα της διατριβής περιλαμβάνουν τις εφαρμογές βελτιστοποίησης σε προβλήματα σκέδασης στο υπέδαφος και την ποσοτικοποιημένη εκτίμηση των μετρήσεων, σε επίπεδο προσομοίωσης, σε εργαστηριακό περιβάλλον, και σε πραγματικές συνθήκες.