В книге рассмотрены постановки различных обратных задач восстановления молекулярных характеристик по экспериментальным данным, полученным методами колебательной спектроскопии. Предложены устойчивые алгоритмы решения задач восстановления силовых полей многоатомных молекул, предусматривающие возможность использования дополнительной экспериментальной информации, получаемой другими физическим методами (средние амплитуды колебаний, кориолисовы постоянные колебательно-вращательного взаимодействия, постоянные центробежного искажения и др.). Описаны современные числовые методы минимизации функционалов. Даны основы теории решения некорректных задач. Описан комплекс программ, реализующих соответствующие регуляризирующие алгоритмы. Эффективность алгоритмов и возможности разработанного комплекса программ иллюстрируются примерами расчета силовых полей большого круга соединений. Книга предназначена для студентов и аспирантов физико-математических и химических специальностей, для научных работников и инженеров, интересующихся численными методами решения некорректно поставленных задач и их применением для обработки и интерпретации колебательных спектров многоатомных молекул с использованием результатов квантовохимических расчетов.