本项目将研究大规模复杂介质中光波与电磁波传播的散射和反散射问题。我们将发展一类新的基础算法及相关的可计算建模来求解光学与电磁场中的大规模反问题，内容包括不完全数据的反散射问题，大规模多尺度反问题计算，高波数下电磁波的传播问题，通过近场成像达到超分辨率，反问题的不适定性和稳定性，测不准原理和不可分辨性等。这类新的数值求解反散射问题的方法从理论上将克服反问题不适定性等著名共性难题。大规模的反散射问题的数值计算及相关建模不仅在科学、技术中有广泛应用，如无损探测、地质成像、水下探测、生命科学、近场及纳米光学，同时由于其代表性也为将来进一步研究其它各类包括声波、弹性波、量子波的波传播的反问题提供了基础。本项目的主要特色就是将基础算法与可计算建模相结合，发展基于测不准原理的新方法，解决相关共性难题，力争在理论、算法、建模及应用上取得突破。

目前路面不平度研究中存在着由于路面模型简化而带来的路面不平度表征指标问题、路面的模型重构问题和轮胎动载荷的揭示问题。这些问题使得车辆动载荷的控制、悬架总成的优化设计等问题缺乏有效的直接方法。本项目提出研究路面三维不平度表征理论。具体内容包括：运用数理方程和随机过程工具研究路面三维不平度中不同方向和整张路面曲面的测量规范及其不平度表征理论，并研究异向不平度之间的关联关系；运用分形理论构造在不同尺度下具有相应粗糙度的自然路面三维模型；利用人工智能方法和测试技术研究路面三维不平度对于轮胎动载荷影响的机理。研究成果对于解决由于路面模型简化带来的一系列理论问题，对于实现轮胎总成的优化设计、改进车辆动态性能、降低设计成本，具有重要的理论意义与实际价值。