Кіріспе
Нүкте орнының параметр деп аталатын көмекші айнымалылардың функциясы ретінде берілуі. Математикада, әсіресе геометрияда, параметрлеу (немесе параметрлеу; сондай-ақ параметрлеу, параметризация) – бұл қисық, бет немесе, жалпы алғанда, көптүрлілік немесе алгебралық сорттың имплицитті теңдеумен анықталған параметрлік теңдеулерін табу процесі. Кері процеске имплицитизация (жасыру) дейді. "Параметрлеу" деген сөздің өзі "параметрлер арқылы беру" дегенді білдіреді. Параметрлеу – бұл математикалық процесс, ол жүйе, процесс немесе модельдің күйін параметрлер деп аталатын тәуелсіз шамалардың функциясы ретінде көрсетеді. Жүйенің күйі әдетте координаттардың шекті жиынтығымен анықталады, сондықтан параметрлеу әр координат үшін бірнеше нақты айнымалылардың бір функциясынан тұрады. Параметрлер саны жүйенің еркіндік дәрежесінің санына тең. Мысалы, үш өлшемді кеңістікте қисық бойымен қозғалатын нүктенің орны белгіленген бастап нүктесінен нүктеге жетуге кеткен уақытпен анықталады. Егер x, y, z нүктенің координаттары болса, онда қозғалыс параметрлік теңдеумен сипатталады, мұнда t – параметр және уақытты білдіреді. Мұндай параметрлік теңдеу t уақытын түсіндіру қажеттілігінсіз қисықты толық анықтайды және сондықтан қисықтың параметрлік теңдеуі деп аталады (кейде бұл параметрлік қисық деп қысқартылады). Сол сияқты, t және u екі параметрдің функцияларын қарастыру арқылы беттің параметрлік теңдеуін алуға болады.
In mathematics, and more specifically in geometry, parametrization (or parameterization; also parameterisation, parametrisation) is the process of finding parametric equations of a curve, a surface, or, more generally, a manifold or a variety, defined by an implicit equation. The inverse process is called implicitization. "To parameterize" by itself means "to express in terms of parameters". Parametrization is a mathematical process consisting of expressing the state of a system, process or model as a function of some independent quantities called parameters. The state of the system is generally determined by a finite set of coordinates, and the parametrization thus consists of one function of several real variables for each coordinate. The number of parameters is the number of degrees of freedom of the system. For example, the position of a point that moves on a curve in three dimensional space is determined by the time needed to reach the point when starting from a fixed origin. If x, y, z are the coordinates of the point, the movement is thus described by a parametric equation
where t is the parameter and denotes the time. Such a parametric equation completely determines the curve, without the need of any interpretation of t as time, and is thus called a parametric equation of the curve (this is sometimes abbreviated by saying that one has a parametric curve). One similarly gets the parametric equation of a surface by considering functions of two parameters t and u.
Бірегейлік емес
Параметрлеулер әдетте бірегей емес. Кәдімгі үш өлшемді нысанды Картезиандық координаттармен (x, y, z), цилиндрлік полярлық координаттармен (ρ, φ, z), сфералық координаттармен (r, φ, θ) немесе басқа координаттар жүйесімен бірдей тиімді параметрлеуге болады. Сол сияқты, адамның үш түсті көру қабілетінің түстік кеңістігі қызыл, жасыл және көк түстер (RGB) немесе циан, маджента, сары және қара түстер (CMYK) арқылы да сипатталуы мүмкін.
Өлшемі
Жалпы алғанда, модельді немесе геометриялық нысанды сипаттау үшін қажетті ең аз параметрлер саны оның өлшеміне тең, ал параметрлердің ауқымы – олардың рұқсат етілген диапазонында – параметрлік кеңістік болып табылады. Параметрлердің жақсы жиынтығы нысан кеңістігіндегі әрбір нүктені анықтауға мүмкіндік берсе де, берілген параметрлеу үшін әртүрлі параметрлер мәндері бірдей нүктені көрсетуі мүмкін. Мұндай бейнелеулер сюръективті, бірақ инъективті емес. Мысалы, цилиндрлік полярлық координаттар жұбы (ρ, φ, z) және (ρ, φ + 2π, z) беріледі.
Өзгермеушілік
Жоғарыда көрсетілгендей, берілген модельдің, геометриялық объектінің және т.б. параметрлерін таңдауда еріксіздік бар. Көбінесе, объектінің осы еріксіздікке байланысты емес, сондықтан кез келген параметрлерді таңдаудан тәуелсіз болатын ішкі қасиеттерін анықтау қажет болады. Бұл әсіресе физикада маңызды, онда параметрлендіру инварианттылығы (немесе ‘репараметризациялау инварианттылығы’) физикалық тұрғыдан қабылданатын теорияларды іздеуде басшылыққа алатын принцип болып табылады (әсіресе жалпы салыстырмалылық теориясында). Мысалы, кейбір қисық сызықтағы белгілі бір нүктенің орналасуы, қисықтың параметрленуіне байланысты өзгеретін сандар жиынтығы арқылы берілуі мүмкін, бірақ осы екі нүкте арасындағы қисықтың ұзындығы (дұрыс анықталған жағдайда) параметрлендірудің нақты таңдауына тәуелсіз болады (яғни, сызықтағы кездейсоқ нүктені бірегей түрде анықтау әдісіне). Осылайша, қисықтың ұзындығы – параметрлендіруге инвариантты шама. Мұндай жағдайларда параметрлеу – нәтиже алуға қолданылатын математикалық құрал, оның мәні параметрлеудің егжей-тегжейіне байланысты болмайды немесе оған сілтеме жасамайды. Жалпы алғанда, физикалық теорияның параметрлендіру инварианттылығы, параметр кеңістігінің өлшемділігі немесе көлемі, аталған физиканы (физикалық маңызы бар шамаларды) сипаттау үшін қажеттіден артық екенін білдіреді. Жалпы салыстырмалылық теориясын координаттар жүйесіне сілтеме жасамай тұрып та тұжырымдауға болады, бірақ физикалық (яғни, байқалатын) шамаларды есептеу, мысалы, кеңістік-уақыттың қисықтығы, есептеуге қатысатын кеңістік-уақыт нүктелерін көрсету үшін белгілі бір координаттар жүйесін енгізуді талап етеді. Осылайша, жалпы салыстырмалылық теориясының контекстінде, координаттар жүйесін таңдау кеңістік-уақытты ‘параметрейлеу’ әдісі ретінде қарастырылуы мүмкін, ал физикалық маңызды шаманы есептеу нәтижесінің осы таңдауға сезімтал еместігі – параметрлендіру инварианттылығының мысалы болып табылады. Тағы бір мысал келтейік, егер физикалық теориялардың байқалатын шамалары тек объектілер жұптары арасындағы салыстырмалы қашықтықтарға (қашықтықтардың қатынасына) ғана тәуелді болса, онда олар масштабты инвариантты деп аталады. Мұндай теорияларда есептеу барысында абсолютті қашықтыққа жасалған кез келген сілтеме теория инвариантты болатын параметрді енгізуді білдіреді.