作者:王 琰
摘要:
基本格局:
**目标电磁特性参数(ISP的解)**与实测散射场存在确定的非线性关系。
难点:
ISP的方程存在病态特性,特别是对强散射目标。
噪声对结果有很大干扰。
求解方法:近似方法(适用于弱散射目标)或迭代优化方法(计算量大,有延时)
研究内容:
散射场数据—监督学习直接求解网络—>目标物体的电磁参数,该网络基于的降采样-上采样模型包含特征提取、图像增强与图像识别模块。
结合降采样-上采样算法与空洞卷积运算,改进出混合空洞卷积神经网络(HDCNN)。
优点:相比常规的空洞卷积运算,它在相同计算量下,扩展了感受野尺寸,降低了神经网络的深度。因为结合了降采样-上采样算法,HDCNN具有平移不变性和旋转不变性。
基于反向传播算法的监督学习求解网络
反向传播(BP)算法:在计算格林算子的基础上,对位移电流进行近似,得到预成像结果。BP预成像结果可作为深度网络的数据集。
优点:深度学习需要拟合的物理量变少—>神经网络的预测精度提升明显
深度强化学习网络 DQN
动态组成的 CNN 链:设计了一系列基于小型CNN 的电磁逆散射问题求解模块,让DQN协同使用不同模块求解电磁逆散射问题。
**关键词:**电磁逆散射,实时反演,卷积神经网络,监督学习,强化学习
词汇:
Convolutional Neural Network(CNN)卷积神经网络
Deep Q-Network(DQN)深度 Q 网络,结合了深度学习与强化学习
展望:
结合深度网络与物理含义。
由于深度学习的不可解释性,对其施加一些物理约束成为难点,对于一些数据的预测也可能造成错误的结果。未来可以尝试增强深度学习算法的物理解释性,并对其施加物理约束。
本文主要针对TM 波入射情况下,二维电介质的深度学习逆散射成像算法。未来可以朝TE波与三维发展。
在阅读大量文献的基础上,对传统的电磁逆散射算法进行深入理解,并引入深度学习算法,实现对传统算法的优化。
查阅到的资料:
病态问题:不满足下列特性:1.解的存在性;2.解的唯一性;3.解的稳定性