Metoda wyznaczania macierzy wrażliwości w tomografii elektrycznej przy aproksymacji elementami skończonymi

W pracy przedstawiono podstawowe problemy spotykane podczas wyznaczania macierzy wrażliwości w tomografii elektrycznej. W ogólnym przypadku przy obliczaniu elementów Jakobianu metodami numerycznymi towarzyszą błędy spowodowane aproksymacją zagadnień polowych związanych z ograniczoną liczbą elementów skończonych, aproksymacją skończonych różnic przy obliczaniu numerycznym pochodnych (obliczanie nachylenia siecznej a nie stycznej) i powodowane niedokładnością obliczania różnicy dwóch bliskich wartości napięć międzyelektrodowych (ograniczenia precyzji reprezentacji liczb w procesorze komputera). Zaproponowano szybszą i bardziej precyzyjną metodę obliczania macierzy Jacobiego bez błędu metody wykorzystującą własności ekwiwalentnych sieci elektrycznych elementów skończonych.

This article describes basic problems that appear during the sensitivity matrix in electrical tomography calculation. Generally, there occur errors during Jacobian matrix elements calculation. Those errors are results of field problems with limited number finite elements approximation, difference finite during numerical derivation (calculation secant gradient versus secant) approximation, and inaccurate two relative voltage values between electrodes (limitation of precision numerical representation in the computer processor) difference calculation. The fast and precise Jacobian matrix calculation method with no methodical error for the aid of equivalent electrical grid finite elements is proposed.