تعریف استقلال خطی
مجموعه بردار های {V1 … Vm} را مستقل خط می گوییم هر گاه c1V1+ …. CmVm = ۰ آنگاه c1=c2=…=cm
تعریف پایه
مجموعه ای متناهی از بردارها همانند {v1,…,vm} را یک پایه فضای برداری V می نامند هر گاه این مجموعه مولد V و مستقل خطی باشند . ﻳﻚ ﭘﺎﻳﻪ از ﻓﻀﺎی ﺑﺮداری V ﻣﺠﻤﻮﻋﻪای از ﺑﺮدارﻫﺎی ﻣﺴﺘﻘﻞ ﺧﻄﻲ اﺳﺖ ﺑﻪ ﻧﺤﻮی ﻛﻪ ﺑﺘﻮان ﻫﺮ ﺑﺮدار v در ﻓﻀﺎی V را ﺑﺮﺣﺴﺐ ﻳﻚ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺧﻄﻲ از اﻳﻦ ﺑﺮدارﻫﺎی ﭘﺎﻳﻪ ﻧﻮﺷﺖ. [۶]
تعریف بعد در فضای برداری
در ﺣﺎﻟﺖ ﻛﻠﻲ ﺑﺮای ﻫﺮ ﻓﻀﺎی ﺑﺮداری ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﻴﺶ از ﻳﻚ ﭘﺎﻳﻪ ﻳﺎﻓﺖ، اﻣﺎ ﻫﻤﮕﻲ آنﻫﺎ دارای ﺗﻌﺪاد ﻳﻜﺴﺎﻧﻲ ﺑﺮدار ﭘﺎﻳﻪ ﺧﻮاﻫﻨﺪ ﺑﻮد ﻛﻪ اﻳﻦ ﺗﻌﺪاد را ﺑﻌﺪ آن ﻓﻀﺎی ﺑﺮداری ﻣﻲﻧﺎﻣﻨﺪ.[۶]
تعریف بردارهای متعامد [۴۲]
فرض کنید V یک فضای حاصل ضرب داخلی باشد . دو بردار ناصفر u , v در V متعامد نامیده می شوند اگر <u,v> = 0 [6]
دومتعامد[۴۳]
دوﻣﺘﻌﺎﻣﺪ ﺑﻪ دو ﭘﺎﻳﻪ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻛﻪ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻫﺴﺘﻨﺪ اﻣﺎ ﻫﺮﻛﺪام ﺑﻪ ﺗﻨﻬﺎﻳﻲ ﻳﻚ ﭘﺎﻳﻪ ﻣﺘﻌﺎﻣﺪ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻧﻤﻲدﻫﻨﺪ ﺑﺮﻣﻲ ﮔﺮدد. [۴]
با توجه به مفاهیم بالا ﺗﻮﺻﻴﻒ ﻫﺮ ﺑﺮدار دﻟﺨﻮاه در ﻓﻀﺎ ﭼﻨﻴﻦ ﻧﺸﺎن داده ﻣﻲ ﺷﻮد:
(۲-۹)
ﻛﻪ در آن، bk ﺿﺮاﻳﺐ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺧﻄﻲ ﺑﻮده و N ﺑﻌﺪ ﻓﻀﺎﺳﺖ. اﻳﻦ ﻣﻔﻬﻮم ﻛﻪ در ﻓﻀﺎی αk ﺑﺮدارﻫﺎی ﭘﺎﻳﻪ ﻓﻀﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ، ﺑﺮداری ﺑﻴﺎن ﺷﺪ را ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ ﺳﺎدﮔﻲ ﺑﻪ ﺗﻮاﺑﻊ ﺗﻌﻤﻴﻢ داد ﺑﺎ اﻳﻦ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻛﻪ ﺑﺮدارﻫﺎی ﭘﺎﻳﻪ ﺟﺎی ﺧﻮد را ﺑﻪ ﺗﻮاﺑﻊ ﭘﺎﻳﻪ ) ﻣﻲدﻫﻨﺪ. ﺑﺪﻳﻦ ﺳﺎن، ﻫﺮ ﺗﺎﺑﻊ دﻟﺨﻮاه(f(t را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ﺗﻮﺻﻴﻒ ﻧﻤﻮد:
(۲-۱۰)
ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﻛﻪ ﭘﻴﺶ از اﻳﻦ دﻳﺪﻳﻢ، ﺗﻮاﺑﻊ ﻧﻤﺎﻳﻲ ﻣﺨﺘﻠﻂ، ﺗﻮاﺑﻊ ﭘﺎﻳﻪ ﺑﺮای ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻓﻮرﻳﻪ ﻳﻚ ﺳﻴﮕﻨﺎل ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﺑﻪ ﻋﻼوه، اﻳﻦ ﺗﻮاﺑﻊ ﻣﺘﻌﺎﻣﺪ ﺑﻮده و ﻟﺬا اﻳﻦ ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ را ﺑﻪ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻓﻮرﻳﻪ ﻣﻲدﻫﻨﺪ ﻛﻪ ﺑﺘﻮان ﺳﻴﮕﻨﺎل اوﻟﻴﻪ را از روی ﺗﺒﺪﻳﻞﻳﺎﻓﺘﻪ ﺑﺎزﺳﺎزی ﻧﻤﻮد. ﻓﺮض ﻛﻪ (f(t و(g(t دو ﺗﺎﺑﻊ در ﻓﻀﺎی دوﺑﻌﺪی ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺿﺮب داﺧﻠﻲ اﻳﻦ دو ﺗﺎﺑﻊ ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ﻧﺸﺎن داده ﻣﻲ ﺷﻮد
(۲-۱۱)
ﺑﺮ اﻳﻦ اﺳﺎس، راﺑﻄﻪ ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ را ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺿﺮب داﺧﻠﻲ ﺳﻴﮕﻨﺎل و ﻳﻚ ﺗﺎﺑﻊ ﭘﺎﻳﻪ ﺑﻪ ﻓﺮم زﻳﺮ ﻧﻮﺷﺖ:
= (۲-۱۲)
ﻛﻪ در آن :
(۲-۱۳)
ﺑﺎ ﺗﻌﺮﻳﻒ اراﺋﻪ ﺷﺪه در راﺑﻄﻪ (۲-۱۳) ﻛﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺿﺮب داﺧﻠﻲ ﺑﻴﺎن ﺷﺪه اﺳﺖ، ﻣﻲ ﺗﻮان اﻳﻦ ﮔﻮﻧﻪ ﺑﺮداﺷﺖ ﻛﺮد ﻛﻪ ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک در ﺣﻘﻴﻘﺖ اﻧﺪازهﮔﻴﺮی ﺷﺒﺎﻫﺖ ﺑﻴﻦ ﺳﻴﮕﻨﺎل و ﺗﻮاﺑﻊ ﭘﺎﻳﻪ ( موجک ها) اﺳﺖ. ﻣﻨﻈﻮر از ﺷﺒﺎﻫﺖ در اﻳﻦ ﺑﺤﺚ، ﺷﺒﺎﻫﺖ ﺳﻨﺠﻲ ﺑﻴﻦ ﻣﺤﺘﻮای ﻓﺮﻛﺎﻧﺴﻲ اﺳﺖ. ﺑﻪ ﺑﻴﺎن دﻳﮕﺮ، ﺿﺮاﻳﺐ ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻣﻴﺰان ﻧﺰدﻳﻜﻲ ﺳﻴﮕﻨﺎل ﺑﻪ موجک در ﻣﻘﻴﺎس ﻣﻮردﻧﻈﺮ اﺳﺖ. ﺑﺪﻳﻦ ﺗﺮﺗﻴﺐ، اﮔﺮ ﺳﻴﮕﻨﺎل ﻣﻮردﻧﻈﺮ ﻳﻚ ﻣﺆﻟﻔﻪ ﺑﺮﺟﺴﺘﻪ در ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﻣﺘﻨﺎﻇﺮ ﺑﺎ ﻣﻘﻴﺎس ﻣﻮرد ﺗﺤﻠﻴﻞ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ، در اﻳﻦ ﺻﻮرت وﻳﻮﻟﺖ ﻣﻘﻴﺎس ﺷﺪه، ﺷﺒﻴﻪ ﺳﻴﮕﻨﺎل ﻣﻮردﻧﻈﺮ ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺿﺮﻳﺒﻲ از ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ ﻛﻪ در اﻳﻦ ﻣﻘﻴﺎس ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻣﻘﺪاری ﻧﺴﺒﺘﺎً ﺑﺰرگ ﺧﻮاﻫﺪ داﺷﺖ.
ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﻛﻪ ﭘﻴﺶ از اﻳﻦ ﺑﻴﺎن ﺷﺪ، در ﻫﺮ ﻓﻀﺎ ﺑﻴﺶ از ﻳﻚ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ از ﺗﻮاﺑﻊ ﭘﺎﻳﻪ وﺟﻮد دارد ﻛﻪ از ﺑﻴﻦ آنﻫﺎ، ﺗﻮاﺑﻊ ﭘﺎﻳﻪ ﻣﺘﻌﺎﻣﺪ از اﻫﻤﻴﺖ وﻳﮋه ای ﺑﺮﺧﻮردارﻧﺪ ﭼﺮا ﻛﻪ ﺧﻮاص ﺑﺴﻴﺎر ﺧﻮب و ﺗﺴﻬﻴﻞ ﻛﻨﻨﺪه ای ﺑﻪوﻳﮋه در ﻳﺎﻓﺘﻦ ﺿﺮاﻳﺐ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺧﻮاﻫﻨﺪ داﺷﺖ. ﺑﺪﻳﻦ ﺳﺎن، ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺧﺎﺻﻴﺖ ﺗﻌﺎﻣﺪ ﺗﻮاﺑﻊ ﭘﺎﻳﻪ، ﺿﺮاﻳﺐ ﺗﺒﺪﻳﻞ در راﺑﻄﻪ (۲-۱۴) ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ:
(۲-۱۴)
ﺑﺎ داﺷﺘﻦ اﻳﻦ ﺿﺮاﻳﺐ، ﻣﻲ ﺗﻮان ﺗﺎﺑﻊ را ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ﺑﺎزﺳﺎزی ﻧﻤﻮد:
(۲-۱۵)
در ﻛﻨﺎر اﻳﻦ ﺧﻮاص ﺗﺴﻬﻴﻞ ﻛﻨﻨﺪه، ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻛﺎرﺑﺮد، ﺗﻮاﺑﻊ ﭘﺎﻳﻪ ﻣﺘﻌﺎﻣﺪ در دﺳﺘﺮس ﻧﺒﺎﺷﺪ. در اﻳﻦ ﻣﻮاﻗﻊ ﻣﻲﺗﻮان از ﭘﺎﻳﻪ ﻫﺎی دوﻣﺘﻌﺎﻣﺪ اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻮد در ﺣﺎﻟﺖ ﻛﻠﻲ اﮔﺮ ﭘﺎﻳﻪ ﻫﺎی دوﻣﺘﻌﺎﻣﺪ ﻧﻴﺰ ﻣﻮﺟﻮد ﻧﺒﺎﺷﺪ، ﻣﻲ ﺗﻮان از ﺣﺎﻟﺖ ﻛﻠﻲ ﺗﺮی ﺗﺤﺖ ﻋﻨﻮان ﻓﺮﻳﻢ اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮد.
۵-۲ ﻋﻜﺲ ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک پیوسته
در اﻳﻦ ﺑﺨﺶ، ﺑﻪ ﻃﻮر ﺧﻼﺻﻪ، راﺑﻄﻪ ﻣﻌﻜﻮس ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک و ﺷﺮط ﻻزم ﻣﻌﻜﻮسﭘﺬﻳﺮ ﺑﻮدن اﻳﻦ ﺗﺒﺪﻳﻞ را از دﻳﺪﮔﺎه رواﺑﻂ رﻳﺎﺿﻲ ﺑﺮرﺳﻲ ﻣﻲ ﻛﻨﻴﻢ. ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک ﻣﻌﺮﻓﻲ ﺷﺪه در راﺑﻄﻪ (۲-۱۵) ﻣﻌﻜﻮسﭘﺬﻳﺮ اﺳﺖ ﻫﺮﮔﺎه:
(۲-۱۶)
ﺑﺮای ﺑﺮﻗﺮار ﺑﻮدن اﻳﻦ ﺷﺮط ﺑﺎﻳﺪ موجک ﻣﺎدر، ﺗﺎﺑﻌﻲ ﻧﻮﺳﺎﻧﻲ ﺑﺎﺷﺪ. ارﺿﺎ ﺷﺪن اﻳﻦ ﺷﺮط در ﺑﺴﻴﺎری ﺗﻮاﺑﻊ ﺑﻪ ﺳﻬﻮﻟﺖ اﻣﻜﺎنﭘﺬﻳﺮ اﺳﺖ، ﻣﺴﺘﻘﻞ از اﻳﻦ ﻛﻪ ﺗﻮاﺑﻊ ﭘﺎﻳﻪ ﻣﺘﻌﺎﻣﺪ ﺑﺎﺷﻨﺪ ﻳﺎ ﺧﻴﺮ. در اﻳﻦ ﺻﻮرت، ﻋﻜﺲ ﺗﺒﺪﻳﻞ وﻳﻮﻟﺖ از راﺑﻄﻪ زﻳﺮ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻲﮔﺮدد:
(۲-۱۷)
ﻛﻪ در آن cψ ﻳﻚ ﻣﻘﺪار ﺛﺎﺑﺖ اﺳﺖ و ﺑﻪ موجک ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﺑﺴﺘﮕﻲ دارد. ﺑﺮﮔﺸﺖﭘﺬﻳﺮ ﺑﻮدن ﺗﺒﺪﻳﻞ و ﺗﻮاﻧﺎﻳﻲ ﺑﺎزﺳﺎزی ﻛﺎﻣﻞ ﺑﻪ اﻳﻦ ﺛﺎﺑﺖ ﺑﺴﺘﮕﻲ دارد. ﻋﻤﻮﻣﺎً اﻳﻦ ﺛﺎﺑﺖ را ﺛﺎﺑﺖ ﭘﺬﻳﺮش [۴۴] ﻣﻲﻧﺎﻣﻨﺪ. ﺑﺮ اﻳﻦ اﺳﺎس، ﺷﺮط ﭘﺬﻳﺮش [۴۵]ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ﺑﻴﺎن ﻣﻲ ﺷﻮد:
(۲-۱۸)
ﻛﻪ در اﻳﻦ راﺑﻄﻪ، ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻓﻮرﻳﻪ ﺗﺎﺑﻊ موجک ﻣﺎدر اﺳﺖ.
۶-۲ ﮔﺴﺴﺘﻪ ﺳﺎزی ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ
ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﻘﺶ ﻛﺎﻣﭙﻴﻮﺗﺮﻫﺎ در اﻧﺠﺎم ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت اﻣﺮوزی، ﺑﺎﻳﺴﺘﻲ در ﻛﻨﺎر ﻣﻄﺮح ﻛﺮدن اﻳﺪه ﻫﺎی ﭘﺮدازﺷﻲ، ﺑﻪ ﻧﻮﻋﻲ آنﻫﺎ را درﺧﻮر ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﻛﺎﻣﭙﻴﻮﺗﺮ ﻧﻴﺰ درآورد. ﺗﺒﺪﻳﻼﺗﻲ ﻛﻪ ﺗﺎ اﻳﻨﺠﺎ ﺑﻴﺎن ﺷﺪ، از ﻓﻮرﻳﻪ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺗﺎ ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک ، ﻫﻤﮕﻲ ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ ﻫﺴﺘﻨﺪ و اﻣﻜﺎن ﻛﺎرﺑﺮد ﻋﻤﻠﻲ در ﻛﺎﻣﭙﻴﻮﺗﺮ را ﻧﺪارﻧﺪ. ﻟﺬا ﺿﺮوری اﺳﺖ ﻛﻪ از ﻧﺴﺨﻪ ﮔﺴﺴﺘﻪ ﺷﺪه آن ﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﻛﻨﻴﻢ.
در ﮔﺴﺴﺘﻪ ﻛﺮدن ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک ﺳﺎده ﺗﺮﻳﻦ روش، ﻧﻤﻮﻧﻪﺑﺮداری از ﺻﻔﺤﻪ زﻣﺎن-ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ در ﻧﻘﺎط ﻣﺨﺘﻠﻒ آن اﺳﺖ. ﻧﻤﻮﻧﻪﺑﺮداری ﻳﻜﻨﻮاﺧﺖ، ﺳﺎدهﺗﺮﻳﻦ روش اﻧﺠﺎم اﻳﻦ ﻛﺎر ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد. اﻟﺒﺘﻪ در ﻣﻮرد ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک ، ﺑﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻘﻴﺎس ﻣﻲﺗﻮان ﻧﺮخ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺑﺮداری را ﻛﺎﻫﺶ داد. ﺑﺪﻳﻦ ﺗﺮﺗﻴﺐ در ﻣﻘﻴﺎسﻫﺎی ﺑﺎﻻﺗﺮ (ﻓﺮﻛﺎﻧﺲﻫﺎی ﭘﺎﺋﻴﻦﺗﺮ) ﻣﻲﺗﻮان ﻧﺮخ ﻧﻤﻮﻧﻪﺑﺮداری را ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﺮخ ﻧﺎﻳﻜﻮﺋﻴﺴﺖ [۴۶] کاهش داد . ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺑﺎ ﻓﺮض اﻳﻦ ﻛﻪ ﻧﺮخ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺑﺮداری در ﻣﻘﻴﺎس S، برابر با Nباشد ، نمونه بر داری در مقیاس S> Sبا نرخ N< Nصورت خواهد پذیرفت . رابطه دقیق بین این دو نرخ را چنین می توان بیان نمود . [۹]
(۲-۱۹)
ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻣﻲﺗﻮان در ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﻫﺎی ﭘﺎﺋﻴﻦ، ﻧﺮخ ﻧﻤﻮﻧﻪﺑﺮداری را ﻛﺎﻫﺶ داد ﺗﺎ ﺑﺘﻮان در زﻣﺎن ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺑﻪ ﻣﻴﺰان ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻬﻲ ﺻﺮﻓﻪ ﺟﻮﻳﻲ ﻧﻤﻮد. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ اﮔﺮ ﺑﺎزﺳﺎزی ﺳﻴﮕﻨﺎل از روی ﺗﺒﺪﻳﻞ آن ﻣﺪﻧﻈﺮ ﻧﺒﺎﺷﺪ، ﻣﻲﺗﻮان اﻟﺰاﻣﺎً ﻧﺮخ ﻧﺎﻳﻜﻮﺋﻴﺴﺖ را رﻋﺎﻳﺖ ﻧﻜﺮد. ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﻛﻪ ﭘﻴﺶ از اﻳﻦ ﻧﻴﺰ ﺑﻴﺎن ﺷﺪ، ﺗﺎﺑﻊ موجک ﻣﺎدر ﻛﻪ در ﺷﺮط ﭘﺬﻳﺮش (۲-۱۸) ﺻﺪق ﻛﻨﺪ، ﻗﺎدر ﺑﻪ ﺑﺎزﺳﺎزی ﺳﻴﮕﻨﺎل ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از راﺑﻄﻪ (۲-۱۷) ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد. اﻟﺒﺘﻪ اﻳﻦ ﺧﺎﺻﻴﺖ ﻓﻘﻂ در ﺗﺒﺪﻳﻞ موجک ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ ﺻﺎدق اﺳﺖ. اﻛﻨﻮن اﻳﻦ ﺳﺆال ﭘﻴﺶ ﻣﻲآﻳﺪ ﻛﻪ آﻳﺎ ﻧﺴﺨﻪ ﮔﺴﺴﺘﻪ ﺷﺪه ﻧﻴﺰ ﻗﺎدر ﺑﻪ ﺑﺎزﺳﺎزی ﺳﻴﮕﻨﺎل ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ ﻳﺎ ﺧﻴﺮ.

نوشته ای دیگر :
بررسی تاثیر شبکه اجتماعی کلوب بر هویت اجتماعی کاربران- قسمت ۴۹