ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

العمليات الرياضية على المصفوفات الحقيقية (nxm) باستخدام الأعداد العقدية

Basic (nxm) real Matrix operations by using complex numbers

1610   1   12   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2005
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

في هذا العمل تم تعميم العمليات الرياضية على المصفوفات الحقيقيـة (2x2) و (3x3) و (4x4) التـي كانت قد درست من قبل (1996, 1993,1990, N.Ide) و ذلك على المصفوفات من المرتبـة (nxm) بغيـة تبسيط تلك العمليات و برمجتها على الحاسوب، ثم استخدامها في التطبيقات العمليـة مـستخدمين لـذلك أقواساً تضم أعداداً عقدية كتبت بعلاقات رياضية بينها و بين عناصر المصفوفات الحقيقية (إيزومـورفيزم بين هاتين الكتابتين)، و تم إجراء العمليات الرياضية على أعداد تلك الأقواس (العقدية) بدلاً من إجرائهـا على المصفوفات الحقيقية. كما تم ضبط عدد العمليات الرياضية و خاصة عملية الضرب باعتبارها الأكثـر كلفة للحاسوب. أخيراً تمت معالجة بعض الأمثلة العددية لإيجاد مقلوب المصفوفة (باعتبار هـذه العمليـة هي الأكثر تعقيداً على المصفوفات) بهذه الطريقة العقدية، و تمت مقارنة النتيجة التي حصلنا عليهـا بعـد برمجتها على الحاسوب بلغة الفورتران مع النتيجة الكلاسيكية لمقلوب المصفوفات و وجد أن الخطأ بـين النتيجتين كان شبه معدوم (جزء من مليون و أحياناً أقل) و من ثم فإن هذه الطريقة يمكن الاعتماد عليهـا في الحسابات و خاصة في المسائل الفيزيائية حيث يلاحظ في كثير من الحالات تطابق الكثير من الأعـداد المركبة لهذه المصفوفات الحقيقية؛ مما يخفض عدد العمليات الرياضية.


ملخص البحث
تتناول هذه الورقة البحثية توسيع دراسة العمليات الرياضية على المصفوفات الحقيقية من نوع (2x2)، (3x3)، و(4x4) باستخدام الأعداد المركبة لتشمل أي مصفوفات حقيقية من نوع (nxm). تم تقديم هذه الطريقة من قبل Ide في الأعوام 1990، 1993، و1996. تعتمد هذه الطريقة على كتابة المصفوفات الحقيقية في شكل أقواس من الأعداد المركبة، مما يجعل العمليات الحسابية أبسط وأسرع في البرمجة على الكمبيوتر. تبرز أهمية هذه الطريقة في التطبيقات التي تستخدم العمليات الحسابية على المصفوفات، خاصة في الفيزياء. تتناول الورقة أيضًا تقدير عدد العمليات الحسابية المطلوبة لضرب مصفوفتين، وتوضح أن استخدام الأعداد المركبة يقلل من عدد العمليات الحسابية مقارنة بالطريقة التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، تقدم الورقة أمثلة عددية وتطبيقات عملية توضح فعالية هذه الطريقة.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تقدم الورقة البحثية طريقة مبتكرة لاستخدام الأعداد المركبة في العمليات الحسابية على المصفوفات الحقيقية، مما يسهم في تبسيط وتسريع هذه العمليات. ومع ذلك، يمكن أن تكون الورقة أكثر شمولية إذا تناولت المزيد من التطبيقات العملية في مجالات أخرى غير الفيزياء، مثل الهندسة والاقتصاد. كما أن الورقة تفتقر إلى مناقشة مفصلة حول كيفية تأثير هذه الطريقة على دقة النتائج مقارنة بالطريقة التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون من المفيد تقديم تحليل مقارن بين هذه الطريقة وطرق أخرى حديثة في نفس المجال.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الفائدة الرئيسية لاستخدام الأعداد المركبة في العمليات الحسابية على المصفوفات الحقيقية؟

    الفائدة الرئيسية هي تبسيط وتسريع العمليات الحسابية، مما يجعلها أسهل في البرمجة على الكمبيوتر وأقل تكلفة من حيث الوقت الحسابي.

  2. كيف يتم كتابة مصفوفة حقيقية من نوع (2x2) باستخدام الأعداد المركبة؟

    يمكن كتابة مصفوفة حقيقية من نوع (2x2) باستخدام قوسين من عددين مركبين A وB في الشكل: M={A,B}، حيث يتم تمثيل A وB كمزيج خطي من عناصر المصفوفة M.

  3. ما هو الفرق في عدد العمليات الحسابية بين الطريقة المقترحة والطريقة التقليدية لضرب مصفوفتين؟

    باستخدام الطريقة المقترحة، يتم تقليل عدد العمليات الحسابية اللازمة لضرب مصفوفتين مقارنة بالطريقة التقليدية. على سبيل المثال، في حالة مصفوفة (3x3)، نحتاج إلى 14 عملية حسابية باستخدام الطريقة المقترحة مقارنة بـ27 عملية حسابية بالطريقة التقليدية.

  4. ما هي التطبيقات العملية التي يمكن أن تستفيد من هذه الطريقة؟

    يمكن استخدام هذه الطريقة في العديد من التطبيقات العملية، خاصة في الفيزياء، حيث تتطلب العمليات الحسابية على المصفوفات دقة وسرعة عالية. كما يمكن استخدامها في مجالات أخرى مثل الهندسة والاقتصاد.


المراجع المستخدمة
Ide, N. 1996. “Computer study of the mathematical operations over 2x2, 3x3 and 4x4 real matrices by using the complex numbers.”, 21st international conference on computer science & applications, Cairo, Egypt
Thomas Richard McCalla. 1966. "Introduction to Numerical Methods and Fortran Programing", John Wiley & Sons, Inc. New York
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تقدم الدراسة طريقة جديدة لتحديد منطقة الأذن و اقتطاعها من الصور الجانبية للوجه، تمهيداً لاستخدامها لاحقاً في عملية تعرف الأشخاص باستخدام الأذن. تتضمن هذه الطريقة مرحلتين أساسيتين، حيث يتم ضمن المرحلة الأولى تصنيف بكسلات الصورة على أنها من منطقة الجلد أو منطقة اللاجلد باستخدام كاشف الجلد المعتمد على الأرجحية، ثم يتم استخدام العمليات المورفولوجية لاستكمال عملية تحديد منطقة الأذن، بينما يتم في المرحلة الثانية اقتطاع صورة الأذن اعتماداً على ناتج المرحلة السابقة، حيث تم اقتراح طريقتين لتحقيق ذلك تعتمد الأولى منهما على التجريب بينما تعتمد الثانية على القياس. تتضمن الدراسة أيضاً مقارنة نتائج الطريقة المقترحة مع الطرق السابقة في هذا المجال، و قد تم تطبيق الطريقة المقترحة على قاعدة بيانات مكونة من 146 صورة تعود إلـى 20 شخصاً، حيث تم الأخذ بعين الاعتبار تغيرات الإضاءة و الموقع، و اختلاف أيام التصوير و مواقعه، و تغطية الأذن جزئياً بالشعر أو الأقراط، و نتيجة لذلك تم اقتطاع صورة الأذن بنجاح بنسبة 95.8%.
تعتبر مسألة P-NP أهم مسألة في نظرية الحوسبة و التعقيد الحسابي و من خلال دراستها تم تعريف و دراسة صفوف تعقيد أخرى مثل coNP ،PP، ..في هذا البحث تمّ تعريف صفوف تعقيد جديدة لحاسبة تورينك اللاحتمية بزمن كثيرة حدود، اعتمادا على مجموعة الأعداد الأولية و الأعداد المركبة لـ k- عدد أولي .
نُقدم في هذه المقالة طريقة، لإيجاد متحكم تكيّفيّ أمثل بالشكل المباشر للأنظمة الخطية مستمرة الزمن، بدون معرفة المصفوفات الحركية للنظام. و تُوظف الطريقة المقترحة إحدى تقنيات بحوث العمميات الذكية، و هي تقنية البرمجة الديناميكية التكيفية لحل معادلة ريك اتي الجبرية بشكل تكراري، باستخدام معلومات مباشرة من الحالة و الدخل، و بدون الحاجة إلى معرفة مُسبقة لحركيات النظام. و يُمكن بالإضافة لذلك إجراء كل التكرارات باستخدام معلومات الحالة و الدخل ذاتها لمرات عديدة و على بعض الفترات الزمنية الثابتة. كما تم في هذه المقالة تطوير خوارزمية عملية مباشرة، و تم تطبيقها لتصميم متحكم أمثل بمحرك ديزل نفاث مع إعادة تدوير غاز العادم.
نقوم في هذا البحث بإيجاد قانون الأعداد الكبيرة للدوال العشوائية المحدبة – المقعرة المغلقة و نعمِّم بعض النتائج المتعلقة بالدوال نصف المستمرة من الأدنى ذات المتحول الواحد إلى نتائج مشابهة تخص دوال محدبة – مقعرة بمتحولين و ذلك باستخدام الدوال القرينة ا لمحدبة لدالة محدبة – مقعرة و تقارب موسكو فوق /تحت البياني.
أجريت هذه الدراسة بهدف تحري دقة القياس و التأكد من وجود اختلافات في القياسات الخطية و الزاوية للمركب القحفي الوجهي بين طريقتي قياس ثنائية و ثلاثية الأبعاد لدى مرضى ذوي أنواع مختلفة من سوء الإطباق و مقارنة القياسات بين أنواع سوء الإطباق. تألفت العي نة من 40 مريضاً حيث أجريت لهم صور طبقي محوري ثلاثي الأبعاد بالحزمة المخروطية CBCT و تم اشتقاق صور ثنائية الأبعاد و قسموا الى ثلاث مجموعات لسوء الإطباق الهيكلي ثم أجريت قياسات على تلك الصور و تم الحصول على النتائج و تحليلها إحصائياً.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا