Główny nauka

Matematyka grafowa

Matematyka grafowa
Matematyka grafowa

Wideo: Piotr Szmielew - Elementy matematyki dyskretnej dla programistów - Teoria Grafów (cz. I) 2024, Lipiec

Wideo: Piotr Szmielew - Elementy matematyki dyskretnej dla programistów - Teoria Grafów (cz. I) 2024, Lipiec
Anonim

Wykres, graficzna reprezentacja danych statystycznych lub zależności funkcjonalnej między zmiennymi. Zaletą wykresów jest pokazanie ogólnych tendencji w ilościowym zachowaniu danych, a zatem pełnią funkcję predykcyjną. Jednak jako zwykłe przybliżenia mogą być one niedokładne, a czasem mylące.

gra liczbowa: wykresy i sieci

Wykres słowo może odnosić się do znanych krzywych geometrii analitycznej i teorii funkcji lub może odnosić się do prostych figur geometrycznych składających się

Większość wykresów wykorzystuje dwie osie, w których oś pozioma reprezentuje grupę zmiennych niezależnych, a oś pionowa reprezentuje grupę zmiennych zależnych. Najczęstszym wykresem jest wykres przerywany, w którym zmienna niezależna jest zwykle czynnikiem czasu. Punkty danych są wykreślane na takiej siatce, a następnie łączone z segmentami linii w celu uzyskania przybliżonej krzywej, na przykład sezonowych wahań trendów sprzedaży. Punkty danych nie muszą być jednak połączone linią przerywaną. Zamiast tego mogą być po prostu skupione wokół linii środkowej lub krzywej, jak to często ma miejsce w fizyce eksperymentalnej lub chemii.

Jeśli zmienna niezależna nie jest wyraźnie czasowa, można zastosować wykres słupkowy, aby pokazać dyskretne wielkości liczbowe względem siebie. Aby zilustrować względne populacje różnych narodów, można na przykład zastosować szereg równoległych kolumn lub słupków. Długość każdego słupka byłaby proporcjonalna do liczby ludności odpowiedniego kraju, który reprezentuje. W ten sposób demograf mógł na pierwszy rzut oka zobaczyć, że ludność Chin jest o około 30 procent większa niż jej najbliższy rywal, Indie.

Tę samą informację można wyrazić w relacji części do całości za pomocą wykresu kołowego, w którym okrąg jest podzielony na sekcje, a wielkość lub kąt każdego sektora jest wprost proporcjonalny do procentu całego reprezentuje. Taki wykres pokazałby te same względne wielkości populacji co wykres słupkowy, ale ilustrowałby również, że około jedna czwarta światowej populacji mieszka w Chinach. Ten typ wykresu, znany również jako wykres kołowy, jest najczęściej używany do przedstawienia podziału pozycji w budżecie.

W geometrii analitycznej wykresy służą do mapowania funkcji dwóch zmiennych w kartezjańskim układzie współrzędnych, który składa się z poziomej osi x lub odciętej oraz pionowej osi y lub rzędnej. Każda oś jest rzeczywistą linią liczbową, a jej przecięcie w punkcie zerowym każdej z nich nazywa się początkiem. Wykres w tym sensie jest umiejscowieniem wszystkich punktów (x, y), które spełniają określoną funkcję.

Najłatwiejszymi do wykreślenia funkcjami są równania liniowe lub pierwszego stopnia, z których najprostszym jest y = x. Wykres tego równania jest linią prostą, która przecina lewą dolną i prawą górną ćwiartkę wykresu, przechodząc przez początek pod kątem 45 stopni. Krzywe o regularnych kształtach, takie jak parabole, hiperbola, koła i elipsy, są wykresami równań drugiego stopnia. Te i inne funkcje nieliniowe są czasami wykreślane na siatce logarytmicznej, gdzie punkt na osi nie jest samą zmienną, ale logarytmem tej zmiennej. Zatem parabola ze współrzędnymi kartezjańskimi może stać się linią prostą o współrzędnych logarytmicznych.

W niektórych przypadkach współrzędne biegunowe (qv) zapewniają bardziej odpowiedni układ graficzny, w którym szereg koncentrycznych okręgów o prostych liniach przechodzących przez ich wspólny środek lub punkt początkowy służy do lokalizacji punktów na płaszczyźnie kołowej. Zarówno współrzędne kartezjańskie, jak i biegunowe można rozszerzyć, aby reprezentowały trzy wymiary, wprowadzając trzecią zmienną do odpowiednich funkcji algebraicznych lub trygonometrycznych. Włączenie trzech osi powoduje powstanie wykresu izometrycznego dla ciał stałych w pierwszym przypadku i wykresu ze współrzędnymi sferycznymi dla zakrzywionych powierzchni w drugim przypadku.