پایان نامه رشته ریاضی با عنوان آنالیز کامل موجکها
چکیده
ایده نمایش یک تابع بر حسب مجموعه کاملی از توابع اولین بار توسط فوریه در سال ( 1806 ) برای نمایش توابع به کار گرفته شد . در سال ( 1909 ) هار اولین کسی بود که به موجک ها اشاره کرد . تبدیل فوریه فقط برای توابع پایا مورد استفاده قرار می گیرد و برای توابع غیر پایا کارآمد نیست و چون در بیشتر مواقع نیاز به اطلاعات زمان – بسامد داریم به همین خاطر گابور در سال ( 1946 ) با استفاده از توابع پنجره ای ، که منجر به تبدیل فوریه پنجره ای شد ، مشکل را حل کرد . ولی داستان موجک ها از دهه (1980) آغاز شد . در سال ( 1982 ) مورلت ، ژئوفیزیکدان فرانسوی مفهوم موجک و تبدیل موجک را به عنوان یک ابزار برای آنالیز سیگنال زمین لرزه وارد کرد .
همان زمان گراسمن فیزیکدان نظری فرانسوی فرمول وارونی را برای تبدیل موجک به دست آورد . میر و مالت در سال ( 1976 ) از پایه های موجک متعامد توانستند آنالیز چند تفکیکی را بسازند و مالت تجزیه موجک-ها و الگوریتم های بازسازی را با به کاربردن آنالیز چند تفکیکی به وجود آورد . مونزی همراه آنتوان در سال ( 1990 ) موجک ها را به دو بعد و بعد از آن به فضاهای با ابعاد دیگر گسترش دادند .در این پایان نامه در فصل اول ابتدا کاربردهایی از موجک ذکر گردیده سپس به تصاویر دیجیتالی اثر انگشت ، سیگنالها ، معرفی خانواده موجک هار ، پردازش سیگنالها و آستانه و فشرده سازی داده پرداخته شده است . در فصل دوم موجک و تجزیه متعامد ، پسرهای موجک ، میانگین و تفاضل ، تصویر کردن توابع بر روی فضاهای موجک ، پردازش توابع و جعبه های تصویر و ارتباط بین موجک پدر و موجک مادر بیان گردیده است و در فصل سوم نیز به حل معادله دیفرانسیل حاکم بر تعادل صفحات با استفاده از موجک هار پرداخته شده است .
کلمات کلیدی:
موجک
تجزیه متعامد
نمایش یک تابع
خانواده موجک هار
حل معادله دیفرانسیل حاکم بر تعادل صفحات
مشکلات عصر دیجیتال
با ظهور عصر دیجیتال فرصتهای بسیاری به منظور جمع آوری ، تحلیل و انتشار اطلاعات به وجود آمده است مواجهه با چنین اطلاعات گسترده ای مشکلات عدیده ای به دنبال دارد . کلیه اطلاعات دیجیتالی می بایست به نحوی مؤثر و کارآمد قابل ذخیره شدن و بازیافت باشد . یکی از راههای رویارویی با چنین مسئله ای به کارگیری روش موجک می باشد . برای مثال ، بیش از 25 میلیون کارت در فایل های اثر انگشت F . B . I موجود می باشد که هر کدام حاوی 10 تصویر از اثر انگشت می-باشند . هر فایل حجمی معادل 10 مگابایت دارد . ذخیره سازی کلیه این فایلها نیازمند حدوداً 250 ترابایت فضا می باشد که بدون اعمال نوعی فشرده سازی و ذخیره وجستجوی اطلاعات غیرممکن خواهد بود . به منظور برطرف کردن چنین مشکلاتی F . B . I از استانداردهای اثر انگشت دیجیتالی و فشرده سازی موجک استفاده نموده است .
مشکل دیگر که در مورد اطلاعات الکترونیکی وجود دارد صدا می باشد . صدا اطلاعاتی فرعی در یک سیگنال می باشد که می-تواند طبقه بندی و انتقال اطلاعات از طرق مختلف ایجاد شود . موجک قابلیت فیلتر نمودن صدا از طریق دستکاری ضرایب averaging و detailing دارد . ضرایب detailing مکان جزئیات را در یک سری اطلاعات مشخص می کند . چنانچه اطلاعات در مقایسه با دیگر اطلاعات خیلی کوچک باشند ، پاک کردن آنها تغییر عمده در سری اطلاعات بوجود نخواهد آورد .همانطور که مشاهده می نمایید اطلاعاتی که عمل صداگیری روی آنها اعمال شده هنوز کلیه جزئیات مهم را نشان می دهد . از روشهای مشابه می توان برای احیای اطلاعات صدمه دیده تصویری و عکس ها یا اطلاعات ضبط شده استفاده نمود . دیگر کاربردهای موجک در زلزله شناسی ، نجوم و رادیولوژی می باشد . با این گستره وسیع از کاربرد است که ما به مطالعه موجک و کاربردهای آن می پردازیم .
« فهرست مطالب »
فصل اول : موجک ، اثر انگشت و پردازش تصویر
1 – 1 مشکلات عصر دیجیتال 1
1 – 2 تصاویر دیجیتالی اثر انگشت 2
1 – 3 سیگنالها 3
1 – 4 خانواده موجک هار 5
1 – 5 پردازش سیگنالها 6
1 – 6 آستانه و فشرده سازی داده 12
1 – 7 موجک F B I / مقیاس کمی سازی استاندارد ( W S Q ) 17
فصل دوم : موجک و تجزیه متعامد
2 – 1 دنیای لگو 21
2 – 2 پسرهای موجک 24
2 – 3 رقابت خواهر ، برادر : دو پایه برای 28
2 – 4 میانگین و تفاضل 31
2 – 5 تصویرکردن توابع بر روی فضاهای موجک 32
2 – 6 پردازش توابع و جعبه های تصویر 36
2 – 7 ارتباط بین موجک پدر و مادر 37
فصل سوم : حل معادله دیفرانسیل حاکم بر تعادل صفحات با استفاده از موجک هار
3 – 1 مقدمه 55
3 – 2 معرفی موجک هار 56
3 – 3 انتگرال گیری از موجک هار 57
3 – 4 حل معادله دیفرانسیل حاکم بر صفحات با استفاده از موجک هار 58
3 – 5 مثال عددی 59
3 – 6 خلاصه و نتیجه گیری 62
مراجع 63
