چکیده: روش میکروگرانی سنجی که از روش های میدان پتانسیل است در اکتشاف منابع معدنی و ساختارهای زیرسطحی ممانند حفره یابی استفاده می شود دارای دقت مناسب و روش بدون تخریب است. برای دستیابی به هندسه، عمق، گسترش سطحی و عمقی منبع معدنی از روشهای تفسیر کمی استفاده می شود. مدلسازی داده های گرانی از این روش ها محسوب شده و به دو صورت پیشرو و وارون انجام می شود. مدلسازی داده های میدان پتانسیل معمولا در یک شبکه یا مش بندی منظم انجام می شود و بسته به نوع روش و حجم داده در بیشتر موارد زمان بر بوده و افزایش سرعت مدلسازی یکی از دغدغه های پژوهشگران این حوزه است. در مسائل وارون بدون اعمال قید فشردگی؛ معمولاً مدل های هموار تولید شده و لبه آنومالیها بارز نشده و برای آشکارسازی بسیاری از پدیده های زمین شناسی مناسب نیستند. به این منظور در این تحقیق برای بارزسازی بهتر لبه های ساختارهای زیرسطحی و منابع معدنی از تابع پایدار ساز پشتیبان کمینه؛ قید فشردگی در وارون سازی متمرکز داده های گرانی اعمال شد. یکی از روش های حل مسئله وارون متمرکز؛ روش دارای مرحله تکرار گرادیان مزدوج منظم شده با وزن پویا است. از معایب اصلی مسائل وارون متمرکز داده های گرانی وقت گیر بودن فرآیند حل مسئله است که بخشی از آن مربوط به محاسبه ماتریس هسته و دیگری مربوط به فرایند حل مساله (الگوریتم) است. در این رساله برای بهبود سرعت محاسبه ماتریس هسته همزمان با برنامه سازی موازی و ترکیب دو روش تحلیلی پلوف و روش عددی جرم نقطه ای، پیشنهاد شد. با اجرای این روش؛ زمان حل ماتریس هسته در داده های گرانی مصنوعی و واقعی حدود 90 درصد بهبود یافت. در فرآیند حل مساله نیز با استفاده از روش های مختلف محاسبه ضریب گرادیان مزدوج یعنی فلچر، PRP، CD، TAS، HS، NPRP، DPRP، ZA، HSMR، DY، NHMR و روش جدید SM؛ میزان بهبودی روی الگوریتم گرادیان مزدوج منظم شده با وزن پویا و میزان تاثیرگذاری روی سرعت حل مسئله وارون بررسی شد. الگوریتم گرادیان مزدوج منظم شده با وزن پویا با ضرایب مختلف بر روی دو سری داده مصنوعی و دو سری داده واقعی یعنی داده های گرانی معدن نیکل، کبالت و مس اووید کانادا و داده های گرانی یک تونل در منطقه کلود چمبر یوکافلت آمریکا اعمال شد. نتایج نشان می دهد در عین داشتن دقت مناسب، سرعت حل مسئله وارون نسبت به مبنای روش فلچر بیش از 30 درصد بیشتر شده و با تکرار کمتری به همگرایی رسیده است. نتایج بکارگیری الگوریتم بهبود یافته برای مدل سازی داده های واقعی نشان می دهد که روش های PRP، CD، TAS و SM در رسیدن به جواب مورد نظر نسبت به ضریب گرادیان مزدوج روش فلچر در حین اینکه نتایج مدل سازی وارون متمرکز مشابه بوده اند، بیش از 27 درصد سریع تر عمل کرده و با تعداد مراحل تکرار کم تری به جواب همگرا شده اند. دو روش DY و NHMR به مقدار عدم برازش 03/0 نرسیده و تا بیش ترین تعداد مرحله تکرار یعنی 1000 مرتبه ادامه یافته ولی به جواب همگرا نشده اند. الگوریتم گرادیان مزدوج منظم شده با وزن پویا با ضریب گرادیان مزدوج SM؛ بهترین عملکرد را بین سایر ضرایب داشته و همگرایی جواب با دقت مناسب در کمترین مرحله تکرار صورت گرفته است و نتیجه مدل با ساختار منبع معدنی و زیرسطحی که از داده های جانبی مثل حفاری به دست آمده است مطابقت کامل دارد.