Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Представление не монотонной не периодической финитной функции
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Cистемный уровень проектирования > Математика и Физика
Страницы: 1, 2
Oldring
Вот видите, какой прогресс. Раньше Вы спрашивали

Цитата(EUrry @ Apr 16 2009, 19:17) *
Вопрос в том, что воможна ли модель с конечным числом параметров для абсолютно неизвестной априори зависимости во всем диапазоне изменения аргумента? cranky.gif


Теперь же уже дошли до осознания, что таблица является такой моделью, и хочется уменьшить количество параметров. rolleyes.gif

Ответ на последний вопрогс тоже хорошо известен. Если данные в таблице полностью случайны (например, каждый бит представления каждого числа сгенерирован генератором случайных чисел с энтропией 1 бит на бит) то уменьшить представление невозможно. Если же данные неслучайны - то используя то или иное априорное знание о данных, которые будут занесены таблицу, можно уменьшить размер описания. Но это также означает, что данные не будут уже "абсолютно неизвестной априори зависимостью".
scifi
Цитата(EUrry @ Apr 21 2009, 15:59) *
Почитайте мои посты с постановкой задачи! Как оптимизировать табличное представление? cranky.gif

Я пробовал читать, только вот там тумана много. Попробую пояснить. Имеем следующее:
Цитата(EUrry @ Apr 16 2009, 11:18) *
Имеются экспериментальные данные MEAS. Также имеется модель этих данных MODEL. Модель представляется известной зависимостью F неизвестных функций f1, f2, ...,fn (MODEL=F(f1, f2, ...,fn)). Если функции f1, f2, ...,fn представлены какими-либо конечными рядами, то задача их аппроксимации сводится к минимизации целевой функции OPT=MEAS - MODEL в пространстве коэффициентов разложения функций f1, f2, ...,fn.

Это и есть полный туман. Хотелось бы иметь что-то поконкретнее. Например:

Имеются экспериментальные данные Xi, Yi, i=0..99. Есть модель этих данных Y(X)=F(f1(X), f2(X)). То есть экспериментальные данные описываются неизвестной функцией F(a, b ) двух других функций f1() и f2(). Однако, известно, что F(a, b ) - линейная функция, f1(X) - синусоида с неизвестной фазой и амплитудой, а f2(X) - многочлен 3-го порядка. Задача: подогнать параметры функций f1 и f2 (амплитуда, фаза, коэффициент многочлена) под экспериментальные данные с целью минимизировать метрику SUM|Yi-F(f1(Xi),f2(Xi))|.

Вот примерно так. Замечаете разницу в постановки задачи? Пока будет продолжаться туман про неизвестные функции от неизвестных функций, то и перспективы у этой задачи будут неизвестные. Нужны априорные знания, как сказал Oldring, а Вы их не предоставили. Вы знаете, сколько бывает неизвестных функций? Неизвестные функции бывают негладкими, разрывными, неинтегрируемыми по Риману (и, может быть, по Лебегу), и вообще очень страшными. Надо сужать область поиска.
EUrry
Цитата(Oldring @ Apr 21 2009, 16:35) *
Теперь же уже дошли до осознания, что таблица является такой моделью, и хочется уменьшить количество параметров. rolleyes.gif

Безусловно, таблицу можно назвать моделью с числом параметров, равным числу отсчетов аргумента. Но эта модель имеет избыточное число параметров и не дает функциональной зависимости от аргумента, поэтому даже не рассматривается.

Цитата(scifi @ Apr 21 2009, 16:40) *
Это и есть полный туман. Хотелось бы иметь что-то поконкретнее. Например:

Имеются экспериментальные данные Xi, Yi, i=0..99. Есть модель этих данных Y(X)=F(f1(X), f2(X)). То есть экспериментальные данные описываются неизвестной функцией F(a, b ) двух других функций f1() и f2(). Однако, известно, что F(a, b ) - линейная функция, f1(X) - синусоида с неизвестной фазой и амплитудой, а f2(X) - многочлен 3-го порядка. Задача: подогнать параметры функций f1 и f2 (амплитуда, фаза, коэффициент многочлена) под экспериментальные данные с целью минимизировать метрику SUM|Yi-F(f1(Xi),f2(Xi))|.

Вот примерно так. Замечаете разницу в постановки задачи? Пока будет продолжаться туман про неизвестные функции от неизвестных функций, то и перспективы у этой задачи будут неизвестные. Нужны априорные знания, как сказал Oldring, а Вы их не предоставили. Вы знаете, сколько бывает неизвестных функций? Неизвестные функции бывают негладкими, разрывными, неинтегрируемыми по Риману (и, может быть, по Лебегу), и вообще очень страшными. Надо сужать область поиска.


В посте № 22 имеется более "вылизанный" вариант постановки задачи. Разницу замечаю! Предполагая, что одна функция синус, другая - полином, восстановить их параметры никаких проблем нет. В "окнах", пожалуйста, всё это прекрасно делается. Проблема в универсальной параметрической модели, которая может описать, как синус, так и полином или еще что-то. Специально настолько общно и поставил вопрос. Спросил бы конкретно - получил бы известный мне ответ, который Вы только что описали, например.
Повторюсь, что и не ожидал ответа, что есть такая модель - нет ее и вряд ли будет. Просто интересно, ведется ли работа в данном направлении, что наработано, быть может что-то придумали получше обработки в"окнах", например.
Насчет разрывности, думаю, что в моем случае ее нет. Единственное, на зависимости могут быть высокодобротные резонансы, которые при обработке могут быть сглажены, за счет применения того же полиномиального разложения, что приведет к ошибочному измерению, хотя ошибка оптимизации при этом может быть небольшой.

P. S. Зато чувствуете, как зацепила такая постановка задачи!? rolleyes.gif А конструктивная критика крайне полезна. Нет критики нет и развития.
blackfin
Цитата(EUrry @ Apr 21 2009, 19:27) *
Повторюсь, что и не ожидал ответа, что есть такая модель - нет ее и вряд ли будет. Просто интересно, ведется ли работа в данном направлении, что наработано, быть может что-то придумали получше обработки в"окнах", например.

Возьмем, для определенности, 1-ый том "Война и мир", Л.Н.Толстого.
Закодируем каждую букву на 99-ой странице восьмибитным числом в коде ASCII.
Удалим из полученной таблицы все буквы за исключением букв расположенных на позициях кратных 19.
Т.о, мы получили новую "экспериментальную таблицу" с окнами шириной 18 чисел (или, если угодно, букв).

Задача: придумать "модель", которая "дает функциональную зависимость от аргумента" в общем виде, т.е., позволяет восстановить весь текст на 99-ой странице, или любой другой странице с любыми другими параметрами для "ширины окна" и пр., пр.

PS. Да, и мне тоже "..просто интересно, ведется ли работа в данном направлении, что наработано, быть может что-то придумали получше".. и тд, и тп.

PPS. шутка, если что..
Oldring
Цитата(EUrry @ Apr 21 2009, 19:27) *
Безусловно, таблицу можно назвать моделью с числом параметров, равным числу отсчетов аргумента. Но эта модель имеет избыточное число параметров и не дает функциональной зависимости от аргумента, поэтому даже не рассматривается.


Не дает функциональной зависимости - только в том случае, если есть повторы аргумента. Но и в этом случае является самым подробным описанием результатов эксперимента, в ходе которого получена таблица. Не имеет значения, что область определения - дискретна, так как даже непрерывность функции - это априорное знание, которым мы не обладаем по Вашей постановке задачи.

"Имеет избыточное число параметров" - откуда это Вам известно? По постановке задачи функция произвольна. Следовательно, никакого избытка параметров нет. Если все же априорно известно, что именно функция, без всяких вероятностей - ну так выкиньте из таблицы повторы, и получите таблицу без избытка. biggrin.gif

Мне кажется, Ваша главная проблема в том, что Вы подразумеваете некоторое интуитивно понимаемое Вами знание о классе представляемых функций, которое не можете формализовать и тем самым передать окружающим. Не понимаете - и пишиту всякую чушь про "абсолютно произвольную функцию".

PS Пытаетесь по одному внешнему измерению отделить S-параметры соединителей от S-параметров самого полупроводника? Имхо невозможно без жесткого ограничения моделей компонентов.

Цитата(blackfin @ Apr 21 2009, 19:47) *
PPS. шутка, если что..


Спасибо - я уже было испугался biggrin.gif
EUrry
Цитата(Oldring @ Apr 21 2009, 20:35) *
"Имеет избыточное число параметров" - откуда это Вам известно?

Согласен, слово "избыточное", здесь, конечно, не корректно. Число параметров "в самый раз", но в сравнении с каким-либо представлением (в виде того же ряда), их намного больше. laughing.gif
Цитата
Мне кажется, Ваша главная проблема в том, что Вы подразумеваете некоторое интуитивно понимаемое Вами знание о классе представляемых функций, которое не можете формализовать и тем самым передать окружающим. Не понимаете - и пишиту всякую чушь про "абсолютно произвольную функцию".

Можно предполагать примерную типичную зависимость характеристик тех или иных устройств и описывать их более-менее "определенной" моделью. Так и делается. Но в реальности, хотя быть может и редко, возможно какое-то резкое отклонение характеристики от типичной зависимости, когда примененная модель будет неадекватна, соответственно и полученный результат тоже (причем, можно этого не заметить). Отсюда такая общность вопроса и, соответственно, много критики, чем я, в принципе, доволен. Всё-таки удалось немного приоткрыть занавесы других направлений, хотя еще далеко не со всем ознакомился, т. к. кроме "возвышенных" проблем, имеются более важные и изученные насущные.
Oldring
Цитата(EUrry @ Apr 21 2009, 20:55) *
Число параметров "в самый раз", но в сравнении с каким-либо представлением (в виде того же ряда), их намного больше. laughing.gif


Вы не сможете представить абсолютно произвольную табличную функцию в виде ряда, более короткого, чем сама таблица biggrin.gif

PS Точнее, с меньшим количеством бит в представлении коэффициентов этого ряда biggrin.gif

Цитата(EUrry @ Apr 21 2009, 20:55) *
Можно предполагать примерную типичную зависимость характеристик тех или иных устройств и описывать их более-менее "определенной" моделью. Так и делается. Но в реальности, хотя быть может и редко, возможно какое-то резкое отклонение характеристики от типичной зависимости, когда примененная модель будет неадекватна, соответственно и полученный результат тоже (причем, можно этого не заметить).


Разумеется, если модель неадекватна - это полезно заметить, вставив проверку аппроксимации конкретной калибровочной таблицы biggrin.gif
Если в природе встретилось что-то другое - нужно переходить к более общим моделям (таблицам) или звать на помощь программиста, чтобы он расширил модель biggrin.gif
EUrry
Цитата(Oldring @ Apr 21 2009, 21:00) *
Вы не сможете представить абсолютно произвольную табличную функцию в виде ряда, более короткого, чем сама таблица biggrin.gif

Я, в общем то, и не сомневался. Но зато узнал о некоторых других представлениях.

А как Вас "зацепило" то!!! wink.gif
Oldring
Цитата(EUrry @ Apr 21 2009, 21:36) *
А как Вас "зацепило" то!!! wink.gif


Ну так весело же biggrin.gif
sergius1
Цитата(EUrry @ Apr 16 2009, 22:24) *
Да, зря я эту картинку прилепил! Она наводит на мысль, что ее и нужно аппроксимировать, в чём, в принципе, нет проблем.
Давайте еще так попробуем:
Имеется некая система A, описываемая матрицей [A(x)] с коэффициентами, зависящими от аргумента x. Система окружена некими "мешающими", а, может, и вспомогательными (тут как метод поставить) подсистемами, описываемыми матрицами [B1(x)], [B2(x)], ..., [Bn(x)]. Результат измерений MEAS(х) содержит в себе параметры как системы А, так и параметры "мешающих" подсистем. Измерение представляется моделью MOLEL(х) = F{[A(x)], [B1(x)], [B2(x)], ..., [Bn(x)]}, где F - известное соотношение между элементами указанных матриц. Собственно, неизвестными как априори, так и апостериори являются зависимости от х элементов матриц [A(x)], [B1(x)], [B2(x)], ..., [Bn(x)], которые и нужно представить параметрическими моделями. Далее в пространстве этих параметров минимизируется оптимизационная функция OPT(x)=MEAS(x) - MOLEL(х). И, если всё проходит удачно, то находятся, как параметры самой системы A, так и параметры окружающих "мешающих"/вспомогательных подсистем.
P. S. Кстати, в сообщении №9 ошибка была (надо запретить злую комбинацию ctrl+с -> ctrl+v!!! biggrin.gif ). Было так (зачеркнутое не нужно!) OPT=MEAS - MODEL=F(f1, f2, ...,fn). Удалось исправить! yeah.gif



Ув. EUrry!

Вы либо не до конца описали задачу, либо сами не понимаете чего хотите.
Смотрите:
F - известное соотношение между элементами указанных матриц
Для удобства соберем эти элементы матриц в одну кучу и назовем Yi(x)
Т.о. MODEL(х)=F(Y0(x),Y1(x),Y2(x),....)
Вам надо минимизировать |MEAS(x))-MODEL(х)|, где MEAS(x) - некоторая известная функция, заданная таблично (результаты измерений).
Такая задача сильно недоопределена!
Т.е. существует беск. множество наборов Yi(x) дающий *нулевую* ошибку аппроксимации.
Вот одно из решений: тождественно приравниваем Yi к нулю для всех i кроме нуля.
тогда MODEL(х)=F(Y0(x),0,0,0,...)===G(Y0(x))
Если взять Y0(x)=G^-1(MEAS(x)), то MODEL(х)===MEAS(x), и ошибка тождественно равна нулю. (G^-1 - функция, обратная к G)

Поскольку MEAS(x) - таблица значений, то Y0(x) тоже можем задать как таблицу G^-1(MEAS(xi)), либо аппроксимировать кучей способов (например полиномом соотв. степени) так, что она во всех точках совпадет с табличными значениями.


Вряд ли это то что вам нужно.

Или я чего-то не понимаю?
EUrry
To sergius1
Да, Вы правы, возможнен такой исход! sad.gif Обычно минимизируются несколько оптимизационных соотношений, чем эта проблема в какой-то мере решается. Но, действительно, есть над чем задуматься. cranky.gif
TSerg
Цитата(EUrry @ Apr 15 2009, 14:25) *
Известно, что периодическую функцию можно представить в виде ряда Фурье. Даже некоторые не периодические представляют, исскуственно создав им период, который устремляется к бесконечности. А не придумали ли математики подобное разложение для произвольной не периодической не монотонной финитной функции? Например, представление экспериментальной кривой на рисунке. Хоть какое-то приближение. Если существует что-то подобное, то где можно посмотреть? Понимаю, что замахнулся не на того, но что поделать! laughing.gif


Еще рекомендую взглянуть на сингулярный анализ спектра (SSA) - метод "Гусеница"
http://www.gistatgroup.com/gus/index.html




Даже простейший полином 9 порядка и тот дает приличный результат, что же говорить об "интеллектуальных" методиках типа МГУА.
"Гусеница" тоже дает очень хорошую модель.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.