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Elastische, akustische oder elektromagnetische Wellen durchdringen Körper, deren Inneres einer direkten Beobachtung nicht zugänglich sind. Dies betrifft, zum Beispiel, Bauteile von Gebäuden und Maschinen, den menschlichen Körper, und die Erde. Auf ihrem Weg sammeln Wellen, die an der Oberfläche registiert werden, Informationen über die innere Struktur des Körpers. Mit Hilfe von tomografischen Methoden, können wir dann Bilder dieser Struktur berechnen.
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Tomografische Bilder sind nicht perfekt. Sie sind ein Abbild der Realität, die durch die nicht perfekte Qualität der an der Oberfläche der Körper gesammelten Informationen limitiert ist. Einerseits ist quantitatives Wissen über die Qualität tomografischer Bilder essentiell, zum Beispiel um auf ihrer Grundlage wichtige Entscheidungen in der Medizin, den Geowissenschaften, oder im Ingenieurwesen zu treffen. Andererseits ist die Qualität von tomografischen Bildern extrem schwer zu quantifizieren, auch weil mit vorhandenen Methoden enorme Rechenleistung benötigt wird. Das wesentliche Ziel dieses Projekt besteht darin, eine neue Methode zu entwickeln, die es erlaubt, die Qualität tomografischer Bilder generell und effizient zu quantifizieren. Die Methode beruht auf der, scheibar etwas fantastischen, Interpretation eines tomografischen Bildes als ein Himmelskörper, der sich um einen Stern bewegt. Jeder Punkt entlang der Umlaufbahn entspricht einem neuen Bild welches mit den gesammelten Daten konsistent ist. Das Ensemble aller Punkte auf der Bahn erlaubt somit eine Abschätzung der Unsicherheit, oder der Qualität, eines einzelnen Bildes. Zusätzlich zur Entwicklung der nötigen Theorie, beinhaltet das Projekt eine konkrete Anwendung auf die seismische Tomografie der Erde mit Hilfe von Erdbebenwellen.
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