Warning: include(/var/www/iill7773/data/www/wiselab.ru/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache-base.php): failed to open stream: No such file or directory in /home/u7426dd0/domains/wiselab.ru/public_html/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache.php on line 65

Warning: include(): Failed opening '/var/www/iill7773/data/www/wiselab.ru/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache-base.php' for inclusion (include_path='.:/opt/alt/php55/usr/share/pear:/opt/alt/php55/usr/share/php') in /home/u7426dd0/domains/wiselab.ru/public_html/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache.php on line 65

Warning: include_once(/var/www/iill7773/data/www/wiselab.ru/wp-content/plugins/wp-super-cache/ossdl-cdn.php): failed to open stream: No such file or directory in /home/u7426dd0/domains/wiselab.ru/public_html/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache.php on line 82

Warning: include_once(): Failed opening '/var/www/iill7773/data/www/wiselab.ru/wp-content/plugins/wp-super-cache/ossdl-cdn.php' for inclusion (include_path='.:/opt/alt/php55/usr/share/pear:/opt/alt/php55/usr/share/php') in /home/u7426dd0/domains/wiselab.ru/public_html/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache.php on line 82
выражение | Учебники

Записи с меткой «выражение»

Дополнительные логические функции

Дополнительные логические функции

  • DigitQtstring] — вырабатывает значение True, если все символы строки string являются цифрами от 0 до 9, иначе возвращает False.
  • Identity [ехрг] — возвращает ехрг (операция тождественности).
  • Implies [p, q] — представляет логическую импликацию р => q.
  • IntegerQ [ехрг] — возвращает True, если ехрг является целым числом, иначе False.
  • LetterQ [string] — вырабатывает True, если все символы строки string являются буквами, иначе False.
  • ListQ [ехрг] — возвращает True, если ехрг является списком, иначе False.
  • LowerCaseQ [string] — вырабатывает значение True, если все символы в строке являются строчными буквами (буквами нижнего регистра), иначе False.
  • MachineNumberQ[х] — возвращает True, если х является числом в машинном формате с плавающей точкой, иначе возвращает False.
  • MatchQ[expr, form] — возвращает True, если модель (образец) form соответствует ехрг, и возвращает False в противном случае.
  • NumberQ [ехрг] — возвращает True, если ехрг является числом, иначе False.
  • OddQ[expr] — возвращает True, если ехрг нечетное целое, иначе False.
  • OptionQ[e] — возвращает True, если е может считаться опцией или списком опций, иначе False.
  • PrimeQ [ехрг] — дает True, если ехрг является простым числом, иначе дает False.
  • TrueQfexpr] — возвращает True, если expr имеет значение True, иначе возвращает False.
  • UnsameQ — применяется в виде: Ihs =1 = rhs; возвращает True, если выражение Ihs не тождественно (не идентично) rhs, в противном случае возвращает False.
  • ValueQ [expr] — возвращает True, если было определено значение для ехрг, иначе возвращает False.
  • VectorQ [expr] — возвращает True, если expr является списком, но ни один из его элементов, в то же время, сам не является списком, иначе возвращает False.
  • VectorQ [expr, test] — возвращает True, только если test, будучи применен к каждому элементу ехрr, дает True.

В систему Mathematica 8 помимо указанных выше функций дополнительно включены побитовые логические функции: BitAnd [n1, n2,…], BitOr [n1, n2,…], BitXor [n1, n2,…] и BitNot[n]. Их действие вполне очевидно.
Элементарные функции

  • Abs [ z ] — возвращает абсолютное значение для действительного числа и модуль для комплексного z.
  • ArcCos [z] — возвращает арккосинус комплексного числа z.
  • ArcCoshfz] — возвращает значение обратного гиперболического косинуса комплексного аргумента z.
  • ArcCot [ z ] — возвращает значение арккотангенса комплексного аргумента z.
  • ArcCoth [ z ] — возвращает обратный гиперболический котангенс комплексного аргумента z.
  • ArcCsc [ z ] — возвращает арккосеканс комплексного аргумента z.
  • ArcCsch [z] — возвращает обратный гиперболический косеканс комплексного аргумента z.
  • ArcSecfz] — возвращает арксеканс комплексного аргумента z.
  • ArcSech [z] — возвращает обратный гиперболический секанс комплексного аргумента z.
  • ArcSin [ z ] — возвращает арксинус комплексного аргумента z.
  • ArcSinhfz] — возвращает обратный гиперболический синус комплексного аргумента z.
  • ArcTan [z] — возвращает арктангенс аргумента z.
  • ArcTan [х, у] — возвращает арктангенс отношения у/х вещественных х и у для квадранта, в котором лежит точка (х, у).
  • ArcTanh [ z ] — возвращает обратный гиперболический тангенс комплексного аргумента z.
  • Cos [z] — возвращает косинус аргумента z.
  • Cosh[z] — возвращает гиперболический косинус аргумента z.
  • Cot [ z ] — возвращает значение котангенса аргумента z.
  • Coth [ z ] — возвращает гиперболический котангенс аргумента z.
  • Csc [z] — возвращает значение косеканса z.
  • Csch[z] — возвращает гиперболический косеканс z.
  • Ехр [ z ] — возвращает значение exp(z).
  • Log [ z ] — возвращает натуральный логарифм аргумента z (логарифм по основанию Е).
  • Log [b, z] — возвращает логарифм по основанию b.
  • Sec [ z ] — возвращает секанс аргумента z.
  • Sech[z] — возвращает гиперболический секанс z.
  • Sign [х] — возвращает -1, 0 или 1, если аргумент х, соответственно, отрицательный, нулевой или положительный.
  • Sign [z] — возвращает отношение z/Abs [z] для комплексного числа z.
  • sin [z] — возвращает синус аргумента z.
  • Sinh[z] — возвращает гиперболический синус z.
  • Sqrt [z] — возвращает корень квадратный из аргумента z.
  • Tan [ z ] — возвращает тангенс аргумента z.

Tanh[z] — возвращает гиперболический тангенс z.

Дискретные перестановки — Permutations

Дискретные перестановки — Permutations
В подпакете Permutations определен ряд функций дискретных перестановок:

  • RandomPermutation [n] — случайные перестановки из n элементов;
  • Ordering [list] — дает перестановки в установленном списком list порядке;
  • ToCycles [perm] — дает циклическую декомпозицию для списка list;
  • FromCycles [ {cicl, cic2,…}] — возвращает перестановки из циклических декомпозиций cic1, cic2, …;
  • PermutationQ [list] — возвращает True, если список list представляет перестановки, и False в ином случае.

Работа функций поясняется следующими примерами:
<<DiscreteMath`Permutations`
RandomPermutation[16]
{16, 12, 11, 5, 3, 4, 9, 14, 2, 8, 15, I, 13, 7, 10, 6}
ToCycles[%]
{{16, 6, 4, 5, 3, 11, 15, 10, 8, 14, 7, 9, 2, 12, 1}, {13}}
FromCycles[%]
{16, 12, 11, 5, 3, 4, 9, 14, 2, 8, 15, 1, 13, 7, 10, 6}
Ordering[%]
{12, 9, 5, 6, 4, 16, 14, 10, 7, 15, 3, 2, 13, 8, 11, 1}
 
Решение рекуррентных разностных уравнений — RSolve
Для решения рекуррентных разностных уравнений в подпакет RSolve введены следующие функции:

  • RSolve [eqn, a [n] , n] — решает рекуррентное уравнение для а [n];
  • RSolve [eqn, a, n] — решает рекуррентное уравнение для функции а;
  • RSolvet {eqnl, eqn2,…}, {al, a2,…},n] — решает систему рекуррентных уравнений, представленных списками.

Ниже представлены примеры применения данных функций:
<<DiscreteMath` RSolve`
RSolve[a[n+l] == 2 a[n], a[n], n]
{{a[n] -> 2nC[l]}}
RSolve[a[n] == a[n-l] + a[n-2], a[0] == a[l] == 1, a[n], n]
RSolve[ a[0] == a[l] == 2,
(n+1) (n+2) a[n+2]- 2 (n+1) a[n+l]- 3 a[n] == 0, a[n], n]
 
Деревья—Tree
Подпакет Tree содержит функции создания и применения древовидных структур, именуемых деревьями. Вот эти функции:

  • MakeTree [list] — создает дерево по информации, представленной в списке list;
  • TreeFind [tree, x] — возвращает позицию наименьшего элемента, превосходящего х в списке list, представляющем дерево.

Действие этих функций поясняют следующие примеры:
<<DiscreteMath` Tree`
MakeTree[{el, e2, е3, е4}]
{{e2, 2), {{el, 1}, {}, {}}, {{e3, 3}, {}, {{e4, 4}, {}, {}}}}
tree = MakeTree[{8.5, 1.2, 9.1, 3.4, 5., 7.6 ,6.4}]
{{6.4, 4}, {{3.4, 2}, {{1.2, 1}, {}, {}}, {{5., 3}, {}, {}}},
{{8.5, 6}, {{7.6, 5}, {}, {}}, {{9.1, 7}, {},{}}}}
TreeFind[tree, 1.2]
1 . .
TreeFind[tree, 1]
0
Для визуализации деревьев служат следующие функции:

  • TreePlot [tree] — строит график дерева tree;
  • ExprPlot [expr] — строит график, представляющий ехрг в виде дерева.

Примеры построения графиков деревьев представлены на8. Верхнп; график построен по данным дерева tree, определенного в приведенных выи: примерах, а нижний — по данным случайного дерева.

Построение графиков деревьев по выражению ехрг с помощью функции ExprPlot демонстрирует9.

Графы и их функции

Графы и их функции
Mathematica имеет самые обширные возможности решения задач, связанных с графами. Задание графов и манипуляции с ними также включены в пакет комбинаторики. Они представлены четырьмя группами функций.

Представление графов

AddEdge

AddVertex

Breadth’FirstTraversal

ChangeEdges

ChangeVertices

CircularVertices

CompleteQ

Contract

DeleteEdge

DeieteVertex

DepthFirstTr aversal

Diameter

DilateVertices

Distribution

Eccentricity

Edges

EmptyQ

FromAd j acencyLists

FromOrderedPairs

FromUnorderedPairs

GraphCenter

GraphComplement

InduceSubgraph

M

MakeSimple

MakeUndirected

Normal! zeVerticesPointsAndLines

Pseudograph

RadialEmbedding

Radius

RankGraph

RankedEmbedding

ReadGraph

RemoveSelf Loops

RootedEmbedding

RotateVertices

ShakeGraph

ShowGraph

ShowLabe 1 edGr aph

SimpleQ

Spectrum

SpringErrbedding

ToAdjacencyLists

ToOrderedPairs

ToUnorderedPairs

TranslateVertices

UndirectedQ

UnweightedQ

Vertices

WriteGraph

Одной из самых важных функций этой группы является функция ShowGraph (показать граф). Она обеспечивает визуальное представление графа, заданного аргументом функции. Покажем работу избранных функций этой группы на нескольких примерах.
На показано построение полного графа и его таблицы. далее…

Фильтрация сигналов на основе преобразований Фурье

Фильтрация сигналов на основе преобразований Фурье
Преобразование Фурье является теоретической основой фильтрации сложных сигналов. Мы рассмотрим комплексный пример на фильтрацию сигнала, представляющего собой функцию Бесселя первого рода третьего порядка. Рисунок показывает верхнюю часть документа, демонстрирующую создание исходного сигнала и описание частотного фильтра.
Как и в ранее рассмотренном примере, сигнал формируется как сумма чистого сигнала со случайной составляющей, моделирующей шум. Выбранная форма сигнала напоминает затухающую синусоиду. Уровень шумов выбран достаточно большим, так что форма чистого сигнала с трудом угадывается на фоне шумов (верхний график). Далее показаны синтез цифрового частотного фильтра и его амплитудно-частотная характеристика (АЧХ). График АЧХ показан в нижней части .
На показан процесс фильтрации. далее…

Разложение функций в ряды

Разложение функций в ряды
 
Разложение функций в ряды Тейлора и Маклорена
Одна из широко распространенных математических задач представления данных — разложение заданной аналитической функции в степенной ряд Тейлора относительно некоторой узловой точки с абсциссой хО. Такой ряд нередко проще самой функции (в том смысле, что не требует вычисления даже элементарных функций и вычисляется с помощью только арифметических операций) и дает единообразное представление для разлагаемых функций в виде обычных степенных многочленов.
Большинство достаточно гладких функций, не имеющих разрывов в области р"аз-ложения, довольно точно воспроизводятся рядом Тейлора. Как правило, такие разложения достаточно просты в окрестностях узловой точки разложения.
Для разложения в ряд используются следующие функции системы Mathematical

  • Series[f, {х, х0, п}]— выполняет разложение в степенной ряд функции f в окрестности точки х=х0 по степеням (х-х0) ^ n;
  • Series [f, {х, х0, nх}, {у, у0, nу}] — последовательно ищет разложения в ряд сначала по переменной у, затем по х;
  • SeriesCoef ficient [s,n] — возвращает коэффициент при переменной n-й степени ряда s;
  • SeriesData [х, х0, {а0, al,…}, nmin, nmax, den] —представляет степенной ряд от переменной х в окрестности точки х0. Величины ai являются коэффициентами степенного ряда. Показатели степеней (х-х0) представлены величинами nmin/den, (nmin+1) /den, …, nmax/den.

Суть разложения функции в степенной ряд хорошо видна из разложения обобщенной функции/(д:), представленного на (выходные ячейки имеют стандартный формат).
В первом примере разложение идет относительно исходной точки х0=0, что соответствует упрощенному ряду Тейлора, часто называемому рядом Маклорена. Во втором случае разложение идет относительно исходной точки х0, отличной от нуля. Обычно такое разложение сложнее и дает большую остаточную погрешность. далее…

Преобразования Лапласа-LaplaceTransform

Преобразования Лапласа-LaplaceTransform
 
Преобразования Лапласа — важный вид интегральных преобразований. Они лежат в основе, например, символического метода расчета электрических цепей. В системе Mathematica 3 функции преобразования размещены в подпакете Laplace-Transform. Но в CKM Mathematica 8 эти функции стали встроенными.
Основными являются следующие функции этого класса:

  • LaplaceTransform[expr, t, s] — возвращает результат прямого преобразования Лапласа для выражения expr [t] в виде функции переменной s;
  • InverseLaplaceTransform[expr, s,t] — возвращает результат обратного преобразования Лапласа для выражения expr [s] в виде функции переменной t;
  • LaplaceTransform [expr, {tl, t2,…}, {s1i, s2,…} ] — возвращает результат прямого преобразования Лапласа для выражения expr [ 11, t2,… ] в виде функции переменных {s1, s2,…};
  • InverseLaplaceTransform [expr, {s1, s2,…}, {tl, t2,…} ] — возвращает результат обратного преобразования Лапласа для выражения expr [s1, s2,…] в виде функции переменных {tl, е2,…}.

Хотя имена переменных t и s можно выбирать произвольно, обычно t означает время, as — оператор Лапласа. далее…