Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » ظاهرة جيبس

ظاهرة جيبس

1899
  • Henry Wilbraham
  • J. Willard Gibbs
مختبر معالجة الإشارات الذي يحلل سلوك متسلسلة فورييه عند نقاط الانقطاع.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

تَصِف ظاهرة جيبس سلوك فورييه متسلسلة عند نقطة انقطاع القفزة. تُظهِر المجاميع الجزئية للمتسلسلة تجاوزًا بالقرب من القفزة، وهو لا يختفي مع إضافة المزيد من الحدود. يتقارب هذا التجاوز إلى قيمة ثابتة تبلغ حوالي 9% من ارتفاع القفزة، بغض النظر عن عدد الحدود في المتسلسلة.

عندما يتم تقريب دالة ذات قفزة غير متصلة، مثل الموجة المربعة، بواسطة متسلسلة فورييه الخاصة بها، فإن التقريب لا يكون مثاليًا عند نقطة الانقطاع. ومع إضافة المزيد من الحدود إلى المتسلسلة (أي عندما يتضمن التقريب ترددات أعلى)، يصبح التقريب أفضل في كل مكان باستثناء المنطقة المجاورة مباشرةً للقفزة. بالقرب من القفزة، يتجاوز المجموع الجزئي قيمة الدالة. يتقلص عرض منطقة التجاوز هذه مع إضافة المزيد من الحدود، لكن ارتفاع التجاوز يظل ثابتًا.

هذا التجاوز ليس علامة على عدم التقارب. فالمتسلسلة تتقارب بالفعل تقاربًا نقطيًا، وعند نقطة الانقطاع نفسها، فإنها تتقارب إلى نقطة منتصف القفزة كما تنبأت نظرية ديريشليت. ومع ذلك، فإن التقارب ليس منتظمًا. يبلغ الحد الأقصى للتجاوز، المرتبط بثابت ويلبراهام-جيبس تقريبًا [latex]frac{1}{pi} int_0^pi frac{sin t}{t} dt - frac{1}{2} تقريبًا 0.08949...[/latex] مضروبًا في حجم القفزة. هذه الظاهرة هي خاصية أساسية للتقريبات المتسلسلة للدوال المتقطعة وهي مهمة في معالجة الإشارات والصور، حيث يمكن أن تظهر على شكل ‘رنين’ من القطع الأثرية بالقرب من الحواف الحادة.

UNESCO Nomenclature: 1201
- الجبر

يكتب

النظام التجريدي

الاضطراب

كبير

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • تمثيل سلسلة فورييه للوظائف غير المستمرة
  • نظرية التقارب لديريشليت
  • مفهوم المجاميع الجزئية وتقارب المتسلسلات
  • دراسة دالة سينك [latex]\frac{\sin(x)}{x}[/latex]

التطبيقات

  • معالجة الإشارات (تصميم المرشح)
  • معالجة الصور (تحليل القطع الأثرية)
  • التحليل العددي
  • التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

مرتبط بـ: ظاهرة غيبس، متسلسلة فورييه، عدم انتظام القفز، التجاوز، التجاوز، أثر الرنين، معالجة الإشارة، التقارب، المجاميع الجزئية، ثابت ويلبراهام-جيبس، التقارب المنتظم.

السياق التاريخي

ظاهرة جيبس

1854
1854
1895
1899
1900
1911
1922
1850
1854
1884
1896
1900
1903
1914
1924

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.