Кіріспе

Жалғаспалы функцияларды дискретті аналогтарға ауыстыру процесі

Қолданбалы математикада дискреттеу – үздіксіз функцияларды, модельдерді, айнымалыларды және теңдеулерді дискретті аналогтарға ауыстыру процесі. Бұл процесс әдетте сандық бағалауға және цифрлық компьютерлерде іске асыруға жарамды болу үшін алғашқы қадам ретінде жүзеге асырылады. Дихотомизация – дискреттеудің ерекше жағдайы, онда дискретті сыныптардың саны 2-ге тең, бұл үздіксіз айнымалыны екілік айнымалы ретінде жуықтауға мүмкіндік береді (мысалы, бинарлық жіктеуде модельдеу мақсатында дихотомия жасау). Дискреттеу дискретті математикамен де байланысты және түйіршікті есептеудің маңызды құралы болып табылады. Осы контексте дискреттеу айнымалының немесе санаттың түйіршіктігін өзгертуді де білдіруі мүмкін, мысалы, бірнеше дискретті айнымалыларды біріктіргенде немесе бірнеше дискретті санаттарды қоссақ. Ұздіксіз деректер дискреттелген кезде, әрқашан белгілі бір мөлшерде дискреттеу қатесі болады. Мақсат – осы қатені қолданылып жатқан модельдеу үшін мардымсыз деңгейге дейін азайту. Дискреттеу және кванттау терминдері көбінесе бірдей мағынаны білдіреді, бірақ әрқашан толықтай сәйкес келе бермейді (атап айтқанда, екі терминнің семантикалық саласы ортақ). Дискреттеу қатесі мен кванттау қатесі үшін де осы айтуға болады. Дискреттеуге қатысты математикалық әдістерге Эйлер-Маруяма әдісі және нөлдік ретті ұстау жатады.

Шамалау

Кейде ауыр матрицалық экспоненталық және интегралдық операцияларға байланысты нақты дискреттеу мүмкін болмайды. Кішкентай уақыт аралықтарына негізделген шамамен дискретті модельді есептеу әлдеқайда оңай. Ондағы шамамен шешім мынадай болады:

Бұл сондай-ақ Ойлер әдісі деп аталады, ол алдыңғы Ойлер әдісі деп те танылады. Басқа мүмкін шамалаулар: , кері Ойлер әдісі деп белгілі, және , ол билинейлік түрлендіру немесе Тустин түрлендіруі деп аталады. Осы шамалаулардың әрқайсысының тұрақтылық қасиеттері әртүрлі. Билинейлік түрлендіру үздіксіз уақыт жүйесінің тұрақсыздығын сақтайды.

Жалғастырмалы белгілерді дискреттеу

Статистика мен машиналық оқытуда дискреттеу – үздіксіз ерекшеліктерді немесе айнымалыларды дискретті немесе номиналды ерекшеліктерге түрлендіру процесі. Бұл ықтималдық массалық функцияларын жасау кезінде пайдалы болуы мүмкін.