Walsh函式 極度的數學美

2021-04-21 12:23:56 字數 1188 閱讀 9165

walsh函式取值簡單,僅取0和1兩個值,但是它們在這兩個值之間頻繁地躍變,似乎比三角函式要複雜得多。

表面上複雜的函式,多種的排序方式,依據表示式難以作出它們的圖形,傳統的數學處理方法(如微積分)難以奏效,但它竟然是由乙個簡單的方波演化生成的。從方波r(x) = 1處罰,經過伸縮平移的二分手續即可加工出walsh函式系。這是個完備的正交函式系,它可以用來逼近一般的複雜函式f(x),即有

事實:任何複雜函式f(x)都是簡單的方波r(x)二分演化的結果。(yathing:它這裡的「複雜函式」,指的是walsh函式系中的函式,還是泛指所有的函式吧!按照上面的分析,「可以用來逼近一般的複雜函式」,那麼就是泛指了!)

walsh函式是逐族演化生成的。第k族walsh函式w

k表現為乙個2k

階方陣,稱為

walsh

方陣。walsh方陣可用複製技術演化生成。複製(clone),是一類最簡單、最基本的演化技術。

walsh函式的複製過程具有鮮明的對稱美。所謂對稱,其本質是互反性。(yathing:為了說明「對稱美」,作者舉了個例子:剖析快速walsh變換fwt的設計機理,其結論是奇妙的:fwt的設計過程本質上是walsh函式演化過程的反過程。不過,yathing最關心的是:fwt有什麼作用?walsh函式演化,還能夠給我們提供這樣的演算法嗎?是不是不同的walsh模型都能夠「反過程」一下,從而得出相應的設計?)

walsh分析的另乙個特點是有序性。walsh函式的演化機制可以用它的序碼來刻畫(yathing理解:通過觀察它的序碼,我們就可以知道它演化到什麼階段了)。

從walsh分析的研究中可以領悟到,複雜與簡單其實是事務相互對立而又彼此依存的兩重屬性。walsh函式的數學表示式是複雜的,但用演化機制來描述,則其生成機制顯得很簡單。基於演化法則的對稱性,walsh函式表現為多種排序方式,不同排序方式的walsh變換又擁有形形色色的快速演算法......然而進一步深入研究將會發現,只要抓住一種基本演算法,然後「反其道而行之」,即可一生

二、二生四......派生出其它種種演算法(yathing:有這麼容易嗎?這個「派生」的過程是人做的,還是計算機做的?要是人做,人怎麼驗證這麼多派生的演算法是有效的?如果交給計算機做,那我們人類還有什麼用處?),從而使快速變換的演算法體系呈現出極度的簡單性。這表明,科學探索實際上是循著「複雜-簡單-再複雜-再簡單」的途徑向前推進。這是個螺旋式上公升的過程。

大學中的數學之美

有一間大學的圖書館門前的雕像是書上面盤旋著乙隻雄鷹,不知道哪位淫才道 讀書頂個鳥用 不同領域的人有不同的見解,一些生意人或者從文的人,會抱怨為啥我學那麼多三角函式這輩子都用不到,其實小學的數學已經足矣。很多任務作者,當然幹我們這一行的當然知道用處多多,而對於剛步入大學的一群人,學著學著會有學了有什麼...

數學之美 資訊的度量

資訊有大小嗎,如何度量資訊的大小?如何度量資訊之間的關係?其實每門學科都有它的神奇之處 在日常生活中,我們應該遇到過這樣類似的情況 有的人簡單說了一句話,我們感覺這句話資訊量好大,一時緩不過神來。有的人說了一堆話,感覺和沒說一樣,半天提取不出來重點資訊。如果遇到過這種情況,我們應該有所感覺 資訊應該...

讀數學之美想到的

這兩天一直在讀吳老師的數學之美,其中的語音識別部分讓我觸動很大。在我感嘆數學的強大的同時,我在想能不能將其應用到逆向工程上面。我一直在尋找在逆向工程中,更好的自動化的分析類的大小 結構及成員的方法 還包括類的派生關係 無rtti情況 在讀完數學之美後,我突然有了點模糊的想法,但還不清晰。主要方法是將...