Рассмотрено три темы, составляющих фундаментальную основу конструирования содержательных методов моделирования, специфичных для прикладной геофизики. Первая тема - математические модели системного анализа в прикладной геофизике для формирования задачи системной инверсии. Вторая тема - математическая модель канала передачи многокомпонентной информации. Третья тема- математической формулировка и создание методов решения задач системной инверсии, характеризующихся неопределённостью исходных данных и их несогласованностью. Развиваемый подход состоит в декомпозиции исходной задачи на решаемые элементы и последующем синтезом итоговых физико - геологических моделей.