چکیده: روش های گرانی سنجی و مغناطیس سنجی که در ژئوفیزیک معمولاً روش های میدان پتانسیل نامیده می شوند از مهمترین روش های ژئوفیزیکی در اکتشاف مواد معدنی می باشند. مدل سازی وارون داده های میدان پتانسیل از مهمترین روش های تفسیر این داده ها است. اکثر روش های وارون-سازی داده های ژئوفیزیکی نیاز به حجم زیاد حافظه رایانه و زمان زیاد محاسبه دارند. بنابراین افزایش سرعت و کاهش حافظه رایانه ای مورد نیاز در الگوریتم های وارون سازی داده های ژئوفیزیکی به ویژه داده های میدان پتانسیل از موضوعات مهم تحقیقاتی است. در این تحقیق، هدف این است که با ارائه الگوریتم های جدید سرعت مدل سازی وارون هموار، مدل سازی وارون متمرکز و مدل-سازی وارون در فضای داده با قید پراکندگی بهبود یابد. به منظور دست یابی به اهداف فوق کدهای لازم برای حل مسئله مستقیم و الگوریتم دو قطری سازی لنکزوس برای مدل سازی وارون هموار در محیط برنامه نویسی متلب تهیه شد. سپس برای کاهش حجم حافظه رایانه ای لازم و افزایش سرعت مدل سازی وارون الگوریتم دو قطری سازی لنکزوس، روش دو قطری سازی لنکزوس پیش شرط گذاری شده با استفاده از بردارهای پایه تبدیل کسینوسی گسسته ارائه شد. نشان داده شد که روش نمودار تناوب تجمعی نرمال شده (NCP) روشی مناسب و سریع در انتخاب پارامتر منظم-سازی است. بر اساس نتایج فوق الگوریتم بهبود یافته برای مدل سازی وارون هموار داده های میدان پتانسیل ارائه گردید. همچنین برای بهبود سرعت انجام مدل سازی وارون متمرکز و مدل سازی وارون در فضای داده با قید پراکندگی داده های میدان پتانسیل از روش دو قطری سازی لنکزوس استفاده شده و الگوریتم های بهبود یافته توسعه داده شد. در نهایت الگوریتم های بهبود یافته بر روی داده-های حاصل از مدل های مصنوعی دو بعدی و سه بعدی و چند دسته داده های صحرایی اعمال گردید و نتایج با سایر داده های اکتشافی مقایسه گردید و کارایی الگوریتم های بهبود یافته تأیید گردید. نتایج نشان داد که با استفاده از روش دو قطری سازی لنکزوس پیش شرط گذاری شده در مدل سازی وارون هموار، حجم حافظه رایانه لازم به یک ششم کاهش می یابد و زمان انجام مدل سازی 60 درصد کاهش می یابد. همچنین الگوریتم های بهبود یافته برای مدل سازی وارون متمرکز حد اقل 20 درصد و در روش فضای داده با قید پراکندگی حداقل 10 درصد سریع تر از الگوریتم های رایج می باشند