المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
نظرية زحزحة القارات وحركة الصفائح Plate Tectonic and Drifting Continents
2024-11-24
نظرية ثاني اوكسيد الكاربون Carbon dioxide Theory
2024-11-24
نظرية الغبار البركاني والغبار الذي يسببه الإنسان Volcanic and Human Dust
2024-11-24
نظرية البقع الشمسية Sun Spots
2024-11-24
المراقبة
2024-11-24
المشارطة
2024-11-24


Walsh Function  
  
3671   05:17 مساءً   date: 29-9-2019
Author : Beauchamp, K. G.
Book or Source : Walsh Functions and Their Applications. London: Academic Press, 1975.
Page and Part : ...


Read More
Date: 19-7-2019 1654
Date: 24-3-2019 3291
Date: 25-6-2019 2710

Walsh Function

WalshFunctions

The Walsh functions consist of trains of square pulses (with the allowed states being -1 and 1) such that transitions may only occur at fixed intervals of a unit time step, the initial state is always +1, and the functions satisfy certain other orthogonality relations. In particular, the 2^n Walsh functions of order n are given by the rows of the Hadamard matrix H_(2^n) when arranged in so-called "sequency" order (Thompson et al. 1986, p. 204; Wolfram 2002, p. 1073). There are 2^n Walsh functions of length 2^n, illustrated above for n=1, 2, and 3.

Walsh functions were used by electrical engineers such as Frank Fowle in the 1890s to find transpositions of wires that minimized crosstalk and were introduced into mathematics by Walsh (1923; Wolfram 2002, p. 1073).

Amazingly, concatenating the Walsh functions W(n-1,[2^n/3]) (while simultaneously replacing -1s by 0s), where [x] is the ceiling function, gives the Thue-Morse sequence (Wolfram 2002, p. 1073). The values of [2^n/3] are given explicitly by (3+2^(n+1)+(-1)^n)/6, and the first few are 1, 2, 3, 6, 11, 22, 43, 86, 171, ... (OEIS A005578).

WalshFunctionOrderings

Walsh functions can be ordered in a number of ways, illustrated above (Wolfram 2002, p. 1073). The sequency k of a Walsh function is defined as half the number of zero crossings in one cycle of the time base. In sequency order (left figure), each row has one more color change than the preceding row. In natural (or Hadamard) order (middle figure), the Walsh functions display a nested structure. Dyadic (or Paley) order (right figure) is related to Gray code reordering of the rows (Wolfram 2002, p. 1073).

Walsh functions with nonidentical sequencies are orthogonal, as are the functions W(n,2k) and W(n,2k+1). The product of two Walsh functions is also a Walsh function.

Harmuth (1969) designates the even Walsh functions Cal(k) and the odd Walsh functions Sal(k),

Cal(n,k) = W(n,2k+1)

(1)

Sal(n,k) = W(n,2k),

(2)

where k is the sequency.

Taking the matrix product of a set of two-dimensional data (represented as a square matrix with size a power of two) with a corresponding array of Walsh functions is known as the Walsh transform (Wolfram 2002, p. 1073). Walsh transforms can be performed particular efficiently, resulting in the so-called fast Walsh transform.


REFERENCES:

Beauchamp, K. G. Walsh Functions and Their Applications. London: Academic Press, 1975.

Harmuth, H. F. "Applications of Walsh Functions in Communications." IEEE Spectrum 6, 82-91, 1969.

Sloane, N. J. A. Sequence A005578/M0788 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Thompson, A. R.; Moran, J. M.; and Swenson, G. W. Jr. Interferometry and Synthesis in Radio Astronomy. New York: Wiley, p. 204, 1986.

Tzafestas, S. G. Walsh Functions in Signal and Systems Analysis and Design. New York: Van Nostrand Reinhold, 1985.

Walsh, J. L. "A Closed Set of Normal Orthogonal Functions." Amer. J. Math. 45, 5-24, 1923.

Wolfram, S. A New Kind of Science. Champaign, IL: Wolfram Media, pp. 573 and 1072-1073, 2002.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.