Gibbs fenomeninin iyi bir matematiksel açıklaması


13

Birine Fourier serisinin, her yerde ayırt edilemeyen sinyaller, örneğin kare dalgalar, testere dişi dalgalar, vb. Bağlamında nasıl çalıştığını açıklıyordum. Ancak Gibbs fenomeninden bahsettiğimde, bunun neden olduğunu gerçekten öğrenmediğimi fark ettim. Aslında, hikaye ilerledikçe, herkes bunun bir hesaplama fluke değil, sonsuz periyodik sinyal serisinin gerçek bir matematiksel özelliği olduğunu fark etmedi ve çoğu kanıtın oldukça zahmetli ve ayrıntılı olduğu ortaya çıktı.

Birçoğunu okuduktan sonra, böyle bir fenomenin neden ortaya çıkabileceğini anlamaya başladım, ancak gerçek ve karmaşık analiz, topoloji vb. Soru, Gibbs fenomenini cephaneliklerinde (veya lisans sinyal işleme kursu için herhangi bir diğer genel önkoşul) sadece temel lisans hesabı olan birine tam olarak açıklayabilir ve titizlikle kanıtlayabilir miyim? Eğer öyleyse, nasıl?


5
IMHO, Gibbs fenomeni hakkındaki Wikipedia makalesi aslında oldukça iyi yazılmış. Aradığınız bu mu yoksa başka bir şeye mi ihtiyacınız var? en.wikipedia.org/wiki/Gibbs_phenomenon
Hilmar

1
Bu fenomeni her zaman büyüleyici buldum. Sonlu bir uzunluğa kesilmiş bir Fourier serisine ilişkin daha şaşırtıcı detaylardan biri, toplamdaki terimlerin sayısını artırdıkça, Gibbs salınımları zaman içinde sıkışır, ancak aşma büyüklüğünün sabit olmasıdır. Uzun zaman önce, bir lisans dersinde neden büyük bir açıklama yapıldı, ancak yazdığımı sanmıyorum.
Jason R

Yanıtlar:


5

Princeton University Press, P. Nahin tarafından yazılan "Dr.Euler'in Muhteşem Formülü: Birçok Matematiksel Hastalığı İyileştirir" kitabı, iyi bir üniversite düzeyinde matematik geçmişine sahip birisi için uygun olabilecek Gibbs fenomenine bir açıklama getiriyor.


1
Yani: bu seviyede uygun bir titiz açıklama, bir veya daha fazla kitap uzunluğu bölümünden daha kısa olamaz.
hotpaw2

Bu kitaplar, (Wilbraham-) Gibbs fenomeninin ne olduğunu ve keşfinin tarihinin ilginç bir tartışmasını içeriyor, ancak açıklama veya türetme içermiyor gibi görünüyor . Belki de kaçırdım, bu durumda birisi bir bölüm ve / veya sayfa numarası referansı verebilir mi?
Max M

1

Bunu her zaman söyleyebilir sinve coskavisli bir şekle sahiptir ve birçok kavisli şekilden keskin bir kenar oluşturmak için sonsuz miktarda frekansa ihtiyacınız vardır.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.