ATOMIC FUNCTIONS AND THEIR GENERALIZATIONS IN DATA PRO-CESSING: FUNCTION THEORY APPROACH
Journal Title: Радіоелектронні і комп’ютерні системи - Year 2018, Vol 0, Issue 3
Abstract
Theory of atomic functions, which are solutions with a compact support of the linear functional differential equations with a constant coefficients and linear transforms of the argument, was created in the 70's of the 20th century because of the necessity to solve different applied problems, in particular, boundary value problems. One of the reasons for the appearance of atomic functions and some other classes of functions was the inability to use such classic approximation tools as algebraic and trigonometric polynomials. V.A. Rvachev up-function is the most famous and widely used atomic function. With the passage of time and the development of technologies, the existing problems are changing and fundamentally new problems appear. For instance, now the big data processing is one of the most important problems. It should be mentioned that the suitable mathematical tools must be used to obtain the desired result. This paper is devoted to fundamentals of applications of some atomic functions and their generalizations to data processing and lossy information compression. In this paper we consider the main properties of these functions from the function theory point of view and give their interpretation with respect to information processing. Smoothness, compact support and good approximation properties are the main advantages of atomic functions. Moreover, the spaces of atomic functions and the spaces of generalized Fup-functions, which are the natural generalization of V.A. Rvachev Fup-functions, are asymptotically extremal for approximation of periodic differentiable functions. This means that in the terms of A.N. Kolmogorov width these functions are just as effective as classic trigonometric polynomials {1, cos(nx), sin(nx)}. Hence, the replacement of discrete transforms based on trigonometric functions on similar transforms based on atomic functions and generalized Fup-functions is quite promising. For this purpose we introduce discrete atomic transform and generalized discrete atomic transform. We also discuss the dependence of data processing results on order of smoothness and size of support of the used functions. Theoretical justification of the application of some atomic functions and generalized Fup-functions to data processing and, in particular, lossy data compression is the main result of this paper
Authors and Affiliations
Iryna Brysina, Victor Makarichev
ВЕБ-ДОДАТОК ДЛЯ ВЕДЕННЯ ЩОДЕННИКА ХАРЧУВАННЯ ТА ТРЕНУВАННЯ: ВИМОГИ, РОЗРОБЛЕННЯ І ВПРОВАДЖЕННЯ
У даній статті описано результати предпроектного аналізу предметної області і доведена доцільність автоматизації розрахунку харчової цінності щоденника харчування для здорового та повноцінного життя. Обґрунтовано актуаль...
ГРАНИЦЫ КРАМЕРА-РАО И БХАТТАЧАРИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ТОЧНОСТИ СУБПИКСЕЛЬНОГО СОВМЕЩЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Предметом изучения в статье являются теоретические нижние границы оценок параметров применительно к задаче совмещения изображений. Целью является исследование и сравнительный анализ границ Крамера-Рао и Бхаттачария. Зада...
УРОКИ КРИЗИ КЛАСИЧНОЇ КІБЕРНЕТИКИ. ПРИЧИНИ ТА СУТНІСТЬ
Виконано аналіз причин і наслідків кризи класичної кібернетики створеної Н. Вінером і У. Р. Енбі. Н. Вінером показано, що основою кризи є виключення з розгляду процесу формування мети діяльності для фізіологічних і кібе...
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ВЫСОКОУРОВНЕВЫХ ЗНАНИЕОРИЕНТИРОВАННЫХ МОДЕЛЕЙ
Проанализированы вопросы проектирования интегрированных экспертных систем принятия решений. Рассмотрены перспективы использования гибридных моделей представления знаний. В качестве модели представления знаний о предметно...
GENERALIZED ATOMIC WAVELETS
The problem of big data sets processing is considered. Efficiency of algorithms depends mainly on the appropriate mathematical tools. Now there exists a wide variety of different constructive tools for information analys...