هدف از این تحقیق، بررسی روش های مختلف بهینه سازی به منظور تخمین معکوس قدرت چشمه های حرارتی در انتقال حرارت مرکب هدایتی و تابشی با محیط نیمه شفاف و مقایسه این روش ها با یکدیگر می-باشد. در قسمت اول تحقیق ابتدا معادلات حاکم بر مسئله انتقال حرارت مرکب هدایتی و تابشی استخراج می شود و از آنجایی که انتقال حرارت تابشی نیز در مسئله موجود است، می بایست معادله انتقال تابش نیز حل شود. بدین منظور از روش راستاهای مجزا استفاده گردیده است. همچنین، به منظور حل معادله بقاء انرژی از روش حجم محدود استفاده شده است. از طرفی، به دلیل اعمال اثرات انتقال حرارت تابشی که به شکل دیورژانس شار حرارتی در معادله بقاء انرژی پدیدار می شود، لازم است تا معادله انتقال تابش و معادله بقاء انرژی به صورت همزمان حل شوند. در ادامه الگوریتم های بهینه سازی جمعیت ذرات، ژنتیک و جستجوی گرانشی معرفی می شوند و از طریق چند تابع محک اعتبارسنجی می گردند. تابع هدف در الگوریتم های بهینه-سازی، برابر مربع اختلاف دمای اندازه گیری شده توسط حسگرها و دمای تخمین زده شده می باشد. در قسمت پایانی این تحقیق، ابتدا اعتبارسنجی روش راستاهای مجزا از طریق نتایج کارهای قبلی انجام می شود و سپس مسئله انتقال حرارت مرکب هدایتی و تابشی در حالت پایا و بدون چشمه حرارتی اعتبار سنجی می-گردد و در ادامه چندین مسئله معکوس، طرح و حل می شوند.