Томография и обратная задача рассеяния. Часть 1

Томография известна прежде всего как область исследований связанная с задачей определения структуры обьекта по его рентгеновским снимкам. В настоящий момент в дополнение к этой классической томографии достаточно хорошо известны также несколько других томографий, где вместо рентгеновских снимков используются некоторые другие спектральные данные. При этом, различные томографические задачи тесно связаны с обратными задачами рассеяния. Эти задачи возникают, в частности, в медицинской диагностике, техническом контроле и различных областях физики. Методы интегральной геометрии и комплексного анализа входят в число наиболее эффективных математических методов используемых в задачах томографии и обратного рассеяния. Целью этого курса является введение в эту область исследований. При этом, следующие темы будут, в частности, рассмотрены:
1. Рентгеновская томография и классическое преобразование Радона. Описание рентгеновских снимков в терминах преобразования Радона вдоль прямых. Формулы обращения Радона и Кормака. Моменнтые условия Гельфанда–Граева и уравнение Джона.
2. Обобщенные преобразования Радона и однофотонная эмиссионная томография: Описание эмиссионных данных в терминах преобразования Радона с поглощением вдоль ориентированных прямых. Весовые преобразования Радона и приближенная формула обращения Чанга. Точная формула обращения для классического преобразования Радона с поглощением.
3. Обратная задача рассеяния для многомерного уравнения Шредингера: Формулы и уравнения прямой задачи рассеяния. Явные линейные приближенные формулы для решения обратной задачи рассеяния. Точные методы восстановления потенциала по данным рассеяния. Приложения к теории солитонов.
4. Электрическая томография и обратная задача Гельфанда–Кальдерона: Соотношение между напряжениями и токами на границе как Дирихле–Нейман оператор. Метод восстановления через сведение к обратной задаче по данным «рассеяния» Фаддеева.