математика

абсолютная величина

абсолютная величина — из анатомии формул
6 формул

Описание

Абсолютная величина действительного числа — это его расстояние от нуля на числовой прямой, всегда неотрицательное. Для числа x она обозначается |x| и равна x, если x ≥ 0, и -x, если x < 0. Она встречается повсюду в физике, когда важна только величина, независимо от направления, например, в скорости (в отличие от вектора скорости) или в модуле силы.

История

Обозначение |x| ввёл Карл Вейерштрасс в 1841 году, хотя понятие расстояния от нуля неявно использовалось в математике на протяжении столетий.

Как это работает

Абсолютная величина убирает знак числа, превращая отрицательные в положительные. В физике она используется для вычисления модулей векторов, например, длины вектора перемещения или модуля ускорения, через квадратный корень из суммы квадратов компонент — это обобщение, которое в одномерном случае сводится к простой абсолютной величине.

Где применяется

Она используется в анализе погрешностей для выражения неопределённостей измерений, в обработке сигналов для вычисления амплитуд сигналов и в квантовой механике для нахождения вероятностей из амплитуд волновой функции.

Любопытный факт

Функция абсолютной величины не дифференцируема в нуле, что создаёт тонкие проблемы в задачах оптимизации в физике и технике.

Граф понятий →

Формулы

$$D(\psi_1, \psi_2) = \sqrt{1 - |\langle\psi_1|\psi_2\rangle|^2}$$
Расстояние между квантовыми состояниями, основанное на их перекрытии.
Что в формуле
Dпеременнаярасстояние между квантовыми состояниями — quantum distance
ψ1переменнаяпервое квантовое состояние — волновая функция
ψ2переменнаявторое квантовое состояние — волновая функция
⟨ψ1|ψ2⟩операторвычисляет комплексную амплитуду одного состояния в другом — inner product
|·|оператордаёт модуль комплексной амплитуды — абсолютная величина
√операторизвлекает неотрицательный корень — квадратный корень
$$F(U,V) = \frac{1}{N} |\operatorname{Tr}(U^{\dagger}V)|$$
Мера сходства между двумя унитарными матрицами.
Что в формуле
UпеременнаяПервая унитарная матрица — unitary matrix
VпеременнаяВторая унитарная матрица — unitary matrix
NпеременнаяРазмерность гильбертова пространства — размерность
TrоператорСумма диагональных элементов матрицы — оператор следа
†операторСопряжённо-транспонированная матрица — hermitian conjugate
| |операторМодуль комплексного числа — абсолютная величина
$$\delta = \int |W(X,P)|\, dX dP - 1$$
Измеряет неклассичность через негативность функции Вигнера.
Что в формуле
Wпеременнаяфункция Вигнера квантового состояния — функция Вигнера
Xпеременнаякоординатная квадратурная переменная — положение м
Pпеременнаяимпульсная квадратурная переменная — импульс кг·м/с
∫ dX dPоператоринтегрирование по всему фазовому пространству — double integral
| |операторабсолютное значение функции Вигнера — абсолютная величина
$$D_{\text{TV}}(P, Q) = \frac{1}{2} \sum_x |P(x) - Q(x)|$$
Максимальная разность вероятностей, приписываемых любому событию.
Что в формуле
PпеременнаяРаспределение вероятностей по x — распределение вероятностей
QпеременнаяРаспределение вероятностей по x — распределение вероятностей
xпеременнаяИндекс исхода
∑операторСуммирование по дискретному пространству исходов — суммирование
|·|операторВычисление неотрицательной величины — абсолютная величина
$$\limsup_{n\to\infty} \left| \frac{a_{n+1}}{a_n} \right|$$
Предел признака отношения определяет сходимость ряда.
Что в формуле
a_nпеременнаяn-й член последовательности — sequence term
a_{n+1}переменная(n+1)-й член последовательности — sequence term
nпеременнаяиндекс члена — index
limsupоператорверхний предел (наибольшая предельная точка) — limit superior
| |операторабсолютная величина (модуль) — абсолютная величина
$$\text{MAE} = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^n |y_i - \hat{y}_i|$$
Средняя абсолютная разность между предсказанными и истинными значениями.
Что в формуле
MAEпеременнаяСредняя абсолютная ошибка — mean absolute error same as dependent variable
nпеременнаяЧисло наблюдений — объём выборки
y_iпеременнаяИстинное значение для наблюдения i — true value same as dependent variable
\hat{y}_iпеременнаяПредсказанное значение для наблюдения i — predicted value same as dependent variable
\sum_{i=1}^nоператорСуммирование по всем наблюдениям от 1 до n — суммирование
|\cdot|операторВычисление абсолютного значения разности — абсолютная величина

Статьи по теме · 0

Статей пока нет