Пособие соответствует ФГОС ВПО по направлению 16.03.01 «Техническая физика», магистерские программы 16.03.01_01 "Физика и техника полупроводников", 16.04.01_02 "Физика структур пониженной размерности", 16.04.01_08 "Физика медицинских технологий". Изложены методы извлечения информации о физических процессах из экспериментальных данных. Задачи линейной и нелинейной аппроксимации, а также регрессии, методы увеличения устойчивости этих задач, робастные методы аппроксимации и регрессии, анализ данных, имеющих выбросы, сглаживание эмпирических зависимостей – рассмотрены как представители класса обратных некорректных задач. Основное внимание уделено приемам практической реализации методов решения проблем восстановления зависимостей, анализу их достоинств и недостатков на основе решения конкретных примеров. Содержание пособия опирается как на классические, так и на современные достижения вычислительной математики и математической физики. Предназначено для студентов, аспирантов, а также слушателей факультета повышения квалификации преподавателей СПбПУ, занимающихся обработкой и интерпретацией экспериментальных данных.