Обсуждаются вопросы современного математического моделирования различных процессов (компьютерная томография, неразрушающий контроль, а, именно, ультразвуковая дефектоскопия и др.) с точки зрения теории обратных задач. Приведены примеры обратных задач, обсуждены их основные особенности и перспективы использования в моделировании. Приведены методы решения обратных задач, включая итерационный и вариационный методы. Экспериментально - теоретическое исследование термоупругих характеристик материалов приборов, а также элементов турбостроения осуществляется исходя из решения обратной задачи термоупругости. Ключевые слова: неразрушающий контроль, обратная задача, ультразвуковое исследование, термоупругость.