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“反问题”很实用 勘探石油、CT扫描都用到“反问题”

来源:龙虎网2012年10月23日07:40【评论0条】字号:T|T

  “反问题”听着很玄,但很实用

  如今

  勘探石油、CT扫描都用到“反问题”

  “反问题”听着很玄,它到底和我们的生活又有多少关联呢“其实我们生活的很多方面,都与它有关。”江苏省工业与应用数学学会理事长、东南大学数学系主任刘继军教授介绍说,人们常见的海底潜艇的探测、地质资源勘探、人体内部的医学成像、材料的无损探伤等都属于这个研究领域,基本的问题都是这样的由介质外部的信息来探测介质内部的信息。

  “比如说石油煤炭的地下勘探,”刘继军说,我们现在常用的方法是人工放炮或者是打勘探井,都是希望能够在地层“采集”到放射物的“信号”,从而判定哪里会有煤炭石油。“地下很复杂,通过现在的技术根本无法还原地下的全貌,所以这种方法就是‘反问题’的研究范围。”不光如此,比如潜艇在海洋底下航行,如何确定它所在的位置,可以发射声波信号,以此来检测它的位置。再比如医院里的CT扫描、核磁共振成像,就是先扫描,然后根据“反问题”的研究方法,在不破坏肿瘤的前提下,确定它是否是良性。

  未来

  研制新型汽车,出车祸尽量“车伤人不伤”

  在本次会议上,来自韩国、日本、美国的专家们,还带来他们最新的“反问题”研究成果和未来研究方向。

  美国佛罗里达国际大学机械与材料工程系乔治教授,他也是《工程与科学中的反问题》杂志的主编。“我们正在与湖南的高校进行一项关于‘反问题’的合作。”乔治说,现在驾驶人对于汽车外形的要求越来越高,不光设计要美观大方,还要满足力学设计,最大限度保证安全。“我们正在研究涉及一种车型,在车辆发生碰撞后,所产生的能量能被车体分散掉,从而保障车内人员尽可能减少伤害。”

  现在城市的高楼越来越多,而且越来越高,这些高层建筑内部温度也比较高,很容易造成楼层内部钢筋出现腐蚀,威胁安全。“我们就利用‘反问题’的研究方法,与钢铁企业合作,从外部指标来为这些钢筋‘体检’,看它们是否‘健康’。”日本东京大学数学系教授、东南大学客座教授山本昌宏介绍说,这样能及早“预计”到高楼内部的情况,也可以早起预防,减少经济损失。

  来自韩国延世大学教授Jin Keun Seo的“反问题”研究,都是与医学有关。“我们韩国人喜欢喝酒,所以很多人的肝脏都不太健康,我们利用‘反问题’研究,利用核磁共振成像检测内部,以保证内部不会病变。”此外,他们也正在与韩国三星公司进行合作,希望能利用“反问题”来做“超声波成像”。“如果成功,这种成像将比现有的B超成像更为清晰,这对医治效果更有保证。”

  现在学院使用很多精密的医学仪器,但其实仪器内部的工作原理,医生并不了解,所以一些医学仪器并不能完全与现实情况完全适应。“我们已经研究设计了一种新型接口,可以将仪器内部的‘信息’全部显示出来,医生或者专业人士可以根据这些信息建立自己新的‘目标模型’,让仪器更能达到自己的要求。现在这样的技术在东南大学附属中大医院就在使用。”Jin Keun Seo教授说。

  扬子晚报记者 朱姝

  (原标题:千年女尸“复活” “反问题”方法让时光“倒流”)

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