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分形、分维、分数阶微积(2) 精选

已有 14376 次阅读 2013-11-20 18:56 |个人分类:生活点滴|系统分类:生活其它

匿名网友问:维数的物理意义到底是什么?一直让人很困惑。

这个,百度百科有:“维度(又称维数)是数学中独立参数的数目。在物理学和哲学的领域内,指独立的时空坐标的数目。”大体上差不多吧,但不应局限于“时空”维。

这里,要强调独立的概念。老邪理解,就是一个参数取值之后,对另外的参数取值,无任何附加限制。在统计学中,“自由度”的概念有些类似,(用法略有不同)。好像我们歌里唱的那样:

 

我们勤劳、我们勇敢,独立自由是我们的理想。

我们经历了多少苦难,才维稳满秩地解放。。。。

 

张学文老师评论:

“我的看法
1.        
海岸线长度问题的核心,我认为是什么是我们选取的长度的最小单位,这个问题本来在老概念内是可以说清楚的。”

答:有理。

 

“不是非得分形来把问题搅得更混乱。承认长度有个不能再小的单位,长度的量子,就可以了。”

答:单靠说清楚选取的长度最小单位,还不足以清楚描述海岸线的形态。比如,江淮形成的海岸线,与往北一些山东半岛的海岸线就不一样。分形是抓住了本质差别的。

 

2.        我不否认曼德罗的科学界掀起的风浪与成功.这种成功包括它对新观念的敏感/张扬是性格/以及那套电脑上的所谓分形图案的新奇.但是其准确的科学内容以及它在科学体系中的地位都需要冷静核定.

答:分形概念出来之后,的确“所谓分形图案的新奇”比我们地学用来描述自然,走得快了几步。但那不是曼德罗和玩电脑的弟兄们的错,是我们走慢了一点的错。我们得赶紧跟上,才谈得到“冷静核定”。大气物理用分形理论于云形态的建模,好像比我们地表遥感的也超前一步。我不懂大气物理,张老师能介绍一下吗?

 

文克玲  老师评论:等着看分数阶微积分的定义。

答:我是这么理解的:

微积分发明之后,有人问莱布尼兹,有一阶导数,二阶导数,那么1.5阶导数是什么意思呢?莱布尼兹老老实实地讲:我不知道,也许今后人们会知道吧。这个“今后”,一回首已是两百年,我们有了差分。这时,人们似乎终于听到了分数阶微积的心跳。数学我不懂,从遥感来说,重要的维度之一,就是光谱维。理想的、连续的光谱应该能检测到不同物质特有的反射峰或吸收峰。但迄今,高光谱的谱段已可上千。但差分和连续函数的微分毕竟不一样,仍然会有特征峰(谱线)可能藏在两个采样之间,而高光谱的数据量就已经挤爆了卫星的信道。所以,我们希望有新的数学手段,来描述自然界的波谱线。由于差分与微分的差别,也不过是有限与无穷小尺度的差别。所以我把它也算作遥感尺度效应的一种。严格数学意义上的分数阶微积分,我不想抄书。

 

 



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