Zuordnung zwischen Zahlen und symbolischen Darstellungen

Ich bin kein Physiker, wende aber symbolische Dynamik zur Informationscodierung in der Signalverarbeitung an. Gibt es eine Zuordnung zwischen Symbolen und Zahlen?

Es ist möglich, dass dies hier nicht zum Thema gehört; Wenn ja, könnten wir sehen, ob es für die Migration zu Signal Processing geeignet wäre .
Ich habe auch in der Signalverarbeitung angefragt aber keine Antwort und kaum mal gesehen. Ich dachte, es hängt mit Physik und topologischen Mannigfaltigkeiten usw. zusammen, daher habe ich hier gefragt.
Dann solltest du den Crosspost auf Signal Processing verlinken , oder hast du ihn wieder gelöscht?

Antworten (2)

Obwohl ich mit der Signalverarbeitung nicht vertraut bin, ist die Frage der 1-zu-1-Abbildung möglicherweise einfach zu beantworten - vorausgesetzt, Ihr Symbolalphabet ist endlich.

Angenommen, Ihr Symbolalphabet ist A = { A 0 , A 1 , , A N 1 } . Definieren Sie zunächst ein Mapping

F : A { 0 , 1 , ( N 1 ) } : F ( A ich ) ich .

Dann für eine Folge von Symbolen

B = ( B ! , B 2 , , B M )
eine Zuordnung definieren
B F ( B 1 ) + ( F ( B 2 ) × N ) + ( F ( B 3 ) × N 2 ) + + ( F ( B M ) × N M 1 ) .

Mit anderen Worten, die Reihenfolge B Karten zu einer Basis N Erweiterung, wo die ich ' T H Element der Sequenz ist die ( M ich ) ' T H Ziffer der Erweiterung. Als solches ist es eindeutig eine Bijektion.

Sie können dann zwischen der Basis bijezieren N Erweiterung und die binäre (Basis 2) Erweiterung.

Ich hoffe ich habe deine Frage nicht falsch verstanden.

BEARBEITEN :

Gemäß Ihrem Kommentar unten ist hier eine weniger mathematische Beschreibung.

Nummerieren Sie zuerst Ihr Alphabet von Symbolen, sagen wir A 1 , A 2 , . . . A N . Die Reihenfolge, in der Sie sie nummerieren, ist nicht wichtig, es ist jedoch wichtig, dass sowohl der Absender als auch der Empfänger das Alphabet auf die gleiche Weise nummerieren. Konvertieren Sie als Nächstes die Symbolkette in einen numerischen Wert, der in Basis geschrieben ist N , Wo N ist die Größe Ihres Satzes möglicher Symbole. Sie behandeln jedes Symbol in der Sequenz als Ziffer in einer Zahl, die in Basis geschrieben ist N . Sobald Sie Ihre Symbolsequenz in eine Basis umgewandelt haben N Nummer, müssen Sie diese Basis konvertieren N Zahl in binär (Basis 2) für die Übertragung.

Um den anderen Weg zu gehen, beginnen Sie mit einer binären Zeichenfolge (Basis 2), wandeln Sie diese in eine Basis um N , dann verwenden Sie die Ziffern der Basis N Nummer, um die Symbolfolge in Ihrer Nachricht abzulesen.

Nehmen wir der Einfachheit halber an, Ihr Alphabet hat 10 Symbole, { + , , = , 0 , 1 , X , j , z , < , > } . Dann könnten wir die Nachricht umwandeln X + 1 = j folgendermaßen :

Das erste Symbol in unserer Sequenz (x) ist das 6. Symbol in unserem Alphabet, also wäre die erste Ziffer eine 6. Das + ist das zweite Symbol der Sequenz und das 1. Symbol unseres Alphabets, also die zweite Ziffer wäre eine 1. Fahren Sie fort, um die numerische Kodierung von 61537 zu erhalten. Konvertieren Sie diese Zahl schließlich für die Übertragung in eine Binärzahl. In unserem Beispiel wäre dies 1111000001100001.

Umgekehrt, wenn Sie ein Signal (111100001100001) empfangen, können Sie es in eine Symbolzeichenfolge umwandeln (dekodieren), indem Sie das obige Verfahren in umgekehrter Reihenfolge ausführen. Konvertieren Sie zuerst die Binärzahl in eine Dezimalzahl und lesen Sie dann das Symbol ab, das jeder Ziffer entspricht.

Wenn Sie mit der Konvertierung von Zahlen zwischen verschiedenen Basen nicht vertraut sind, dann ist hier [Wikipedia] ( http://en.wikipedia.org/wiki/Binary_number ) ein guter Ausgangspunkt . Viel Glück.

Könnten Sie eine Referenz für diese Antwort und für die Begriffe angeben, unter denen ich Begriffe wie "Bijektion" verstehen kann? Ich kann die Abbildung und den Satz "Bijekt zwischen der Erweiterung zur Basis n und der Erweiterung zur binären (Basis 2)" nicht verstehen. also kurz gesagt gibt es eine 1 zu 1 abbildung? Könnten Sie bitte, wenn möglich, in einfacheren Terminologien erklären. Vielen Dank für Ihre Mühe
@SKM Eine Bijektion ist der mathematische Name für eine 1-zu-1-Korrespondenz zwischen zwei Sätzen. Die Symbolik lässt die Antwort wahrscheinlich komplizierter erscheinen, als sie ist. Wir übersetzen lediglich eine Zahl von einer Basis in eine andere Basis. Übersetzen Sie zB eine Binärzahl ( = 10011) in eine Dezimalzahl ( = 19) oder eine Hexadezimalzahl ( = 13). Hier 13 (Basis 16) = 19 (Basis 10) = 10011 (Basis 2). Es ist wahrscheinlich einfacher, eine BEARBEITUNG zu meiner Antwort zu posten, als sich hier in einen Kommentar zu quetschen. (Bearbeitung ausstehend)
physical.stackexchange.com/users/57876/nick-r : Vielen Dank für das Beispiel. Gibt es eine Referenz oder ein Buch, in dem ich den formalen Beweis erhalten kann, der hilft, einen analytischen Ausdruck dafür zu zitieren und zu schreiben? Vielen Dank
@SKM Formal ist dies Teil dessen, was Mathematiker Informationstheorie nennen - genauer gesagt ist es Teil einer Untertheorie namens Codierungstheorie. Coding Theory umfasst auch Dinge wie Datenkomprimierung und Verschlüsselung usw. Schauen Sie sich die Wikipedia-Seite über Coding Theory an, um sicherzustellen, dass Sie wirklich eine formale Behandlung wünschen. Wenn es Ihnen gefällt, Amazon hat eine gute Auswahl an Büchern, aber Lehrbücher sind heutzutage nicht billig! Viel Glück. Wenn Sie sich mehr für die Signalverarbeitung interessieren, sollten Sie mit der Informationstheorie beginnen.
Wenn Sie den effizientesten Weg suchen, um eine Bijektion zwischen Symbolen in Ihrem Alphabet und Zeichenfolgen von 1 und 0 zu haben, sollten Sie die Huffman-Codierung verwenden , die Symbolen, die häufiger vorkommen, kürzere Folgen von 1 und 0 zuweist.

Ich bin mir nicht sicher, welche Annahmen Sie machen können, aber da Ihre Frage gerade ist, fallen mir die folgenden zwei Gegenbeispiele ein. Ich betrachte immer die Heaviside-Funktion θ als Symbolisierungsfunktion.

  • Eins-zu-eins-Mapping zwischen numerischen Zeitreihen und symbolischen Zeitreihen: Sünde ( T ) Und 2 Sünde ( T ) werden offensichtlich auf dieselbe symbolische Reihe abgebildet.
  • Maßhaltigkeit: Sünde ( T ) hat Dimension 1 und Sünde ( T ) · ( Sünde ( a T ) + 2 ) hat Dimension 2 für a , aber sie haben offensichtlich die gleichen symbolischen Zeitreihen.