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¿Notación de operaciones en el sentido de los elementos (o en el sentido de los puntos)?

¿Existe una anotación para las operaciones por elementos (o por puntos)?

Por ejemplo, tomemos el producto por elemento de dos vectores x y y (en Matlab, x .* y, en numpy x*y), produciendo un nuevo vector de la misma longitud z, donde $z_i = x_i * y_i$ .

En la notación matemática, no parece haber un estándar para esto, ¿me equivoco?

Hay $x \cdot y$ el producto de punto. Hay $x*y$ que suele considerarse el producto cruzado. Necesito encontrar una notación para la multiplicación de los elementos. Yo estaba apuntando a tal vez utilizando el . como se hace en Matlab, pero se ve un poco fuera :

$z = x .* y$

¿Qué te parece?

150voto

andy boot Puntos 3270

He visto varias convenciones, incluyendo $ \cdot $ , $ \circ $ , $*$ , $ \otimes $ y $ \odot $ . Sin embargo, la mayoría de ellas tienen significados sobrecargados (ver http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_mathematical_symbols ).

  • $ \times $ ( \times ) -- producto cruzado o producto cartesiano.
  • $*$ (*) -- convolución.
  • $ \cdot $ ( \cdot ) -- producto de punto
  • $ \bullet $ ( \bullet ) -- producto de punto
  • $ \otimes $ ( \otimes ) -- producto tensor.
  • $ \circ $ ( \circ ) -- composición de la función. No es un problema para los vectores, pero puede ser ambiguo para las matrices.

Por lo tanto, en mi experiencia personal, la mejor opción que he encontrado es:

  • $ \odot $ ( \odot ) -- para mí el punto hace que se vea naturalmente como una operación de multiplicación (a diferencia de otras sugerencias que he visto como $ \diamond $ ) por lo que es relativamente fácil de analizar visualmente, pero no tiene un significado sobrecargado hasta donde yo sé.

También:

  • Esta pregunta surge a menudo en el procesamiento de señales multidimensionales, así que no creo que el simple hecho de intentar evitar los multiplicadores de vectores sea una solución de notación apropiada. Un ejemplo importante es cuando se mapea de coordenadas discretas a coordenadas continuas por $x = i \odot\Delta + b$ donde $i$ es un vector índice, $ \Delta $ es el espaciado de la muestra (digamos en mm), $b$ es un vector de desplazamiento, y $x$ son las coordenadas espaciales (en mm). Si el muestreo no es isotrópico, entonces $ \Delta $ es un vector y la multiplicación de los elementos es algo natural que se quiere hacer. Mientras que en el ejemplo anterior pude evitar el problema escribiendo $x_k = i_k \Delta_k + b_k$ tener un símbolo para la multiplicación de elementos nos permite mezclar y combinar multiplicaciones de matrices y multiplicaciones de elementos, por ejemplo $y = A(i \odot \Delta ) + b$ .
  • Otra notación alternativa que he visto para $z = x \odot y$ para los vectores es $z = $ diag $(x) y$ . Mientras que esto funciona técnicamente para los vectores, encuentro que el $ \odot $ para ser mucho más intuitivo. Además, el enfoque "diag" sólo funciona para los vectores no funciona para el producto Hadamard de dos matrices.
  • A menudo tengo que jugar bien con los documentos que otras personas han escrito, por lo que cambiar el operador sobrecargado (como cambiar los productos de punto a $ \left < \cdot , \cdot \right >$ de notación) a menudo no es una opción, desafortunadamente.

Por lo tanto, recomiendo $ \odot $ ya que es la única opción que me queda por encontrar que no parece tener inconvenientes inmediatos.

46voto

gerwitz Puntos 191

El producto de las matrices por elementos se conoce como el producto Hadamard, y puede ser anotado como $A \circ B$ .

Algunos propiedades básicas del producto Hadamard se describen en esta sección a partir de un texto de álgebra lineal de código abierto. Wikipedia también lo menciona en el artículo sobre Multiplicación de Matrices, con un nombre alternativo como el producto Schur.

En cuanto a la importancia de las multiplicaciones por elementos (en el procesamiento de la señal), las encontramos frecuentemente para las operaciones de ventana de tiempo, así como multiplicándose puntualmente en el espectro DFT que equivale a la convolución en el tiempo.

Yo no diría que esta notación se ha puesto de moda completamente, en muchos casos $A \cdot B$ (como en el enunciado del teorema de la convolución anterior.

Buscando el producto Hadamard en Math.SE obtendrá algunos otros ejemplos. (Lo siento, no pude añadir tantos enlaces como había planeado.)

16voto

Matt Dawdy Puntos 5479

Bob es débil. A Bob le será más difícil hacer el trabajo de levantar la vara de medir, porque Bob es frenado por la dilatación del tiempo gravitacional.

La forma correcta de responder a esto es considerar las coordenadas de Rindler para un marco de aceleración, donde la métrica es

$$ r^2 d \tau ^2 + dr^2 $$

La coordenada "dr" es la distancia radial, e integrándola se obtiene la longitud del metro. El factor r^2 delante de $d \tau $ es el cuadrado del factor de desplazamiento al rojo. La longitud de la vara de medir no varía para todos los valores de r, suponiendo que es insignificantemente elástica en el rango de campos gravitatorios considerados, de modo que r varía entre dos grandes valores. La aproximación de Rindler es una descripción local válida del campo gravitatorio, en una región lo suficientemente pequeña como para que la curvatura no sea importante.

Si colocas dos espejos a dos valores de r, y dejas que un fotón rebote de un lado a otro entre los dos espejos, la respuesta se hace obvia. Cuando el fotón golpea el espejo inferior, es más energético, y empuja la varilla del medidor hacia abajo en una gran cantidad, luego cuando golpea el espejo superior, es menos energético, y empuja la varilla del medidor hacia arriba en una cantidad menor, pero el centro de masa de la varilla sobre un ciclo de fotones no se mueve.

Además, los rebotes de ida y vuelta del fotón dan una cantidad igual de empujes por unidad tau en ambos lugares (esto queda claro por el hecho de que tau es un vector de destrucción para la métrica, de modo que el proceso es tau estacionario cuando se promedia a lo largo de muchos ciclos). Pero una unidad de tau en la posición de Bob es más corta que una unidad de $ \tau $ en la posición de Alicia, así que hay más empujes fuertes por unidad de tiempo en la posición de Bob, equilibrando los menos empujes débiles en la posición de Alicia.

Cada uno de estos efectos va como la raíz cuadrada del componente de tiempo de la métrica, de modo que Bob es más débil por la relación de su $r^2$ al valor de Alice de $r^2$ .

Desde el punto de vista de Minkowski, para mantener la aceleración de la vara de medir, hay que volcar una cierta cantidad de impulso por unidad de tiempo propio en la vara. Pero no es necesario empujar tan fuerte en la parte superior para hacer esto, tanto porque el tiempo adecuado es más largo allí, por lo que no necesitas poner tanta energía por segundo (porque tu segundo cuenta para más), y porque la energía que pones en el palo se pone azul cuando llega al centro de la masa, por lo que te está dando más impulso por patada. El efecto es como el cuadrado del factor de dilatación del tiempo, de dos efectos cooperativos.

3voto

goblin Puntos 21696

Yo recomendaría $f^I$ para la versión elemental de $f$ siguiendo las convenciones estándar de la teoría de categorías. En particular, observe que dado un conjunto $I$ el función $ \mathbf {Set} \rightarrow \mathbf {Set}$ dado por $X \mapsto X^I$ se convierte en un functor de la siguiente manera. Para todas las funciones $f : X \rightarrow Y$ la función correspondiente $f^I : X^I \rightarrow Y^I$ se define por la composición: $$f^I( \tilde {x}) = f \circ \tilde {x}$$

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