为什么《随机过程》无法用解析式描述随机现象?

先说结论,从科学理论的逻辑结构看,基本概念是描述科学理论的最基本逻辑元素,是对研究对象本质特征的抽象和概括,也是一种科学理论区别于其它科学理论的重要标志,例如欧几里得《几何原本》中的基本概念:点、线、面。但是,《随机过程》并没有像欧几里得《几何原本》一样,把复杂的随机现象分解为简单的逻辑元素,从现实世界中抽象出反映随机过程本质特征的基本概念,因而也就没有数学思维的最基本逻辑元素,无法用解析式对随机过程进行数学描述。 观察人类在自然界和社会实践活动中遇到的各种随时间变化的变量(包括随机过程的一个实现),都会得到一条时间函数曲线,可用函数符号x(t)来表示。有些x(t)可用解析法描述,但大部分x(t)无法用解析法描述,只能用图像法或列表法表示。 自1822年傅里叶提出傅里叶变换后,所有时间函数x(t)都可表示成正弦函数的线性组合或积分,而正弦函数是一个被充分研究而又相对简单的函数,能呈现自然现象的本质特征和基本规律,因此正弦函数被很多自然科学和工程技术学科当作描述科学理论的基本概念。 从哲学上看,傅里叶变换是一种把整体分解为部分,把复杂事物分解为简单要素分别加以进行研究的科学分析方法。 科学分析方法广泛应用于自然科学、工程技术和社会科学的各个领域。例如,欧几里得将几何研究对象分解为点、线、面;化学把研究对象分解为化学元素(构成物质的基本单位);物理学把研究对象分解为基本粒子,生物学把研究对象分解为细胞。 科学分析方法的核心在于将整体分解为部分,把复杂事物分解为简单要素,通过这种分解,使事物的各种本质属性和基本规律清晰地呈现在人们面前。分解的越深入,对事物的认识就越清楚。 对研究对象进行分解是一门学科从感性认识上升到理性认识的第一阶段,也是人们认识客观事物的必经之路,它可使人们对事物的认识从现象深入到本质,从感性上升到理性,最后获得对研究对象本质特征和内在规律的认识,并形成科学理论。 从科学发展的历史来看,重大科学理论成果都是运用科学分析方法取得的,如欧几里得《几何原本》和《牛顿力学》。 傅里叶变换是一种将研究对象从时域转换到频域进行分解的数学分析工具,因此《随机信号分析》教科书将傅里叶变换作为研究和描述随机信号的主要工具,在频域用确定性的解析式描述随机过程样本函数的功率谱密度函数,从而可发现在时域无法看到的随机过程本质特征及规律,因此,利用傅里叶变换在频域分解随机过程的方法在工程技术领域获得了广泛应用。 自贝尔实验室1947年制造出第一个晶体管以来,电子技术在人类社会的各个领域获得了广泛应用。工程师们在实践中发现,电路中的各种随机噪声均是由白噪声通过不同的电路后所产生,因而得出了“白噪声是构成随机信号的基本单位”结论。 因此,白噪声是在时域反映随机过程本质特征的基本概念,即描述随机过程的最基本逻辑元素。任何随机过程样本函数x(t)都可看成是对白噪声函数n(t)进行某种数学运算后得到的结果。 设L[•]为代表某种数学运算的算子,如加法、乘法、微分、积分或微分方程等,则随机过程样本函数x(t)可用解析式表示为 x(t)=L[n(t)] 例如,根据物理学“布朗粒子瞬时速度为白噪声”的实验规律,可写出布朗运动位移x(t)在时域的解析表达式: 上式既是《随机信号分析》教科书中的布朗运动定义,也是《IEEE […]

2024年11月24日晚报:最弱潮汐组合使厄尔尼诺指数进入快速下降区间

2024年11月24日晚报:最弱潮汐组合使厄尔尼诺指数进入快速下降区间 杨学祥,杨冬红 对厄尔尼诺和拉尼娜有影响的因素有南极半岛海冰(周期性因素)、强潮汐南北震荡(周期性因素)、环太平洋地震带强震(突发性因素)、强潮汐组合和太阳风7-9天周期(周期性因素)。综合叠加结果决定厄尔尼诺指数的升降。 图1 2024年11月23日18时厄尔尼诺指数为-0.591,比2024年11月23日12时厄尔尼诺指数为-0.564,减速0.027,减速变快,进入快速下降区间和进入拉尼娜区间(-0.5以下为拉尼娜,+0.5以上为厄尔尼诺),与11月15-18日强潮汐组合向11月23-26日最弱潮汐组合转化对应,与强震频发对应,与太阳黑子高值(156)对应。月亮赤纬角最小值对应下降区间(已被证实),月亮赤纬角最大月值对应上升区间。9月末南极海冰达到极大值,10月至2025年2月,南极海冰减少到极小值,不利于拉尼娜发展。2024年12月至2025年1月潮汐组合不利于拉尼娜发展,在此期间拉尼娜没有卷土重来的可能性,除非猛烈强震频发。 图2 2024年11月24日00时厄尔尼诺指数为-0.611,比2024年11月23日18时厄尔尼诺指数为-0.591,减速0.020,减速变慢,进入快速下降区间和进入拉尼娜区间(-0.5以下为拉尼娜,+0.5以上为厄尔尼诺),与11月15-18日强潮汐组合向11月23-26日最弱潮汐组合转化对应,与强震频发对应,与太阳黑子高值(156)对应。月亮赤纬角最小值对应下降区间(已被证实),月亮赤纬角最大月值对应上升区间。9月末南极海冰达到极大值,10月至2025年2月,南极海冰减少到极小值,不利于拉尼娜发展。2024年12月至2025年1月潮汐组合不利于拉尼娜发展,在此期间拉尼娜没有卷土重来的可能性,除非猛烈强震频发。 本次大幅降温和厄尔尼诺指数快速下降主要受潮汐组合激发的寒潮影响。 北方小伙伴赶快翻出棉服 寒潮来袭要降温啦 新黄河 2024-11-23 07:04发布于山东新黄河客户端官方账号 +关注 中央气象台预计,受寒潮影响,从23日起至27日,我国将迎来大风降温以及雨雪天气,中东部多地或创下半年来气温新低。那么,此次寒潮强度到底有多强?影响范围又怎样呢? […]

曾去过那里——坊茨小镇

曾去过那里——坊茨小镇 史仍飞/文 潍坊的春天,杨絮柳絮轻扬,像满天飘洒的白蝶。在那样一个季节,我曾匆匆经过这座城——潍坊,这名字在记忆里与风筝、柴油机一同浮现。每到一个地方,我通常会在百度地图中探寻周围的景点,恰好在此发现了这样一个小镇——坊茨小镇,一个很有徳味的名字。 小镇的核心是一组德日式建筑群,形成于1898年至1914年德日占据时期。已经修缮过的区域不大,清幽安静,自成体系。周边老建筑则相对凋零,不少地方还在施工。坊茨小镇,这个名字初听便觉陌生,却又隐隐带着几分异乡的味道。其实,它是“坊子”一词的德语音译,而这片土地的故事,可追溯到遥远的1898年。那时,德国凭借《胶澳租借条约》的签订,不仅取得了胶济铁路的修筑权,还攫取了沿线15公里内的矿产开采权。坊茨因煤而生,是一位地质学家李希霍芬的发现——丰富的煤炭资源,唤醒了这片沉寂的土地。从此,坊茨成了中国第一个真正意义上的近现代工矿业小镇,也埋下了潍坊工业发展的根脉。 坊茨小镇的命运却不止于此。1914年,日本趁德国在一战中分身乏术,借机挑起日德战争。德军败退,日军趁势侵占,以“没收德国资产”为名控制了青岛、胶济铁路及沿线的矿山。这段历史的尴尬与无奈,延续到了巴黎和会上。那时,列强不顾中国的反对,公然在《凡尔赛和约》中将德国在山东的权益拱手转赠日本,留下一页屈辱的史册。历史上的坊茨小镇以胶济铁路坊子段为中轴线,向两侧发展。核心建筑群现有德式建筑103处,组成了一个完整社区系统,有德军司令部、德军医院、火车站、机车维修段、电报大楼、邮局、煤矿、教堂、学校、兵营、水站和高级军官别墅区等完整建筑群落。日式建筑63处,则包括领事馆、宪兵队住所、旅馆和银行等。 坊茨小镇的“大门”是典型德式建筑风格,花岗岩为墙基,绿色大门上方是不规则菱形山墙,水泥拉毛的粗粝墙面上有“坊茨小镇”四个大字。那些老建筑经过修缮,却未失原貌,“修旧如旧”,几乎看不出新的痕迹。就连上世纪七十年代修建的水塔,红砖墙身也依旧古朴。当年住在这里的,多半是德国军官,房子的格局疏朗,带着花园与绿地。如今,这些房屋多被艺术机构或工作室改造,还有一处成了酒吧,旧时的庄严与今日的生机奇妙地融汇在一起。 那时候,坊茨是繁忙的,胶济铁路穿镇而过,两侧街道随之生长,宛如依附铁轨而繁茂的枝叶。坊子站曾是交通与货运的枢纽,承载了无数人的奔波与劳碌。可如今,它却荒废了,站台上只剩冷风吹拂,空旷得如一场久远的梦境。德式建筑依然保存着,砖瓦间仿佛还藏着旧日的喧闹与肃杀。置身其中,四周清幽寂静,心中的烦恼不知不觉散去,仿佛时间也在此歇脚,只留下人们怀想与历史对话的余地。 而今的坊茨,虽不再如昔日那般繁忙,却也褪去了喧嚣的外壳,变得安闲。德式建筑群依旧站立,透着一份素朴与凝重,仿佛是老者的目光,看尽了岁月的风尘。坊子站、胶济铁路,那些因煤矿而生的点点滴滴,都成了历史见证的符号。小镇渐渐有了旅游景区的模样,或许用不了多久,它会吸引来自世界各地的游人,而那些曾经的故事也将在阳光下被一遍遍讲述,触动人们的心。 在我看来,坊子建筑很美,不在于其中一单体建筑或雄伟或精致,而在于其质朴、娴静。德式建筑有着特色的牛舌瓦,门窗外棱均采用青灰色石块垒砌。日式建筑则采用四坡顶,屋顶多为平瓦,门窗多用简单木质框。 如今潍坊坊子区政府所打造的欧式风情生态小镇——坊茨小镇,所依托的是旧时德日占据时期的行政中心区域,意在保护历史文化遗产。这些建筑依然在改造中,充分保留了德国建筑特点,体现出更高层次的审美内涵。看起来很美,但也清晰真实地反映着一段屈辱的历史。 图一:坊茨小镇大门 图二:坊子火车站 图三:原德建军官住宅1 图四:原德建军官住宅2 图五:坊子旧车站的外景

一花开 一心动 一随缘——菊花

菊花(Chrysanthemum × morifolium (Ramat.) Hemsl.)是菊科菊属多年生草本植物。 茎直立,分枝或不分枝,被柔毛。叶互生,有短柄,叶片卵形至披针形,长5-15公分,羽状浅裂或半裂,基部楔形,下面被白色短柔毛,边缘有粗大锯齿或深裂,基部楔形,有柄。头状花序单生或数个集生于茎枝顶端,直径2.5-20厘米,大小不一,单个或数个集生於茎枝顶端;因品种不同,差别很大。总苞片多层,外层绿色,条形,边缘膜质,外面被柔毛;舌状花白色、红色、紫色或黄色。花色则有红、黄、白、橙、紫、粉红、暗红等各色,培育的品种极多,头状花序多变化,形色各异,形状因品种而有单瓣、平瓣、匙瓣等多种类型,当中为管状花,常全部特化成各式舌状花;花期9-11月。雄蕊、雌蕊和果实多不发育。 菊花为多年生宿根亚灌木。繁殖苗的茎,分为地上茎和地下茎两部分。地上茎高0.2-2米,多分枝。幼茎色嫩绿或带褐色,被灰色柔毛或绒毛。花后茎大都枯死。次年春季由地下茎发生孽芽。菊花叶系单叶互生,叶柄长1-2厘米,柄下两侧有托叶或退化,叶卵形至长圆形,边缘有缺刻及锯齿。叶的形态因品种而异,可分正叶、深刻正叶、长叶、深刻长叶、圆叶、葵叶、蓬叶和船叶等8类。 菊花的花(头状花序),生于枝顶,径约2-30厘米,花序外由绿色范片构成花苞。花序上着两种形式的花:一为筒状花,花冠连成筒状,为两性花,中心生一雌蕊,柱头2裂,子房下位1室,围绕花住主5孜聚药雄蕊;另一为舌状花,生于花序边缘,花内雄蕊退化,雌蕊1枚。舌状花多形大色艳,形状分平、匙、管、桂、畸等5类。 瘦果长1-3毫米,宽0.9-1.2毫米,上端稍尖,呈扁平楔形,表面有纵棱纹,褐色,果内结一粒无胚乳的种子,果实翌年1-2月成熟,千粒重约1克。 注:本文文字介绍源于网络,版权归原作者和(或)出版商,仅用于学术传播等非商业行为。特在此致谢! 图By王从彦@江苏省镇江市丹阳市访仙镇草塘村 菊花 菊花 翠菊 乒乓菊 […]

全场回放:第十二届全国民族运动会开幕式(运动会将在三亚举办,新疆设分赛场)

全场回放:第十二届全国少数民族传统体育运动会开幕式(时长约2个钟头: https://sports.cctv.com/2024/11/22/VIDEl2dc6AumgrMFsXzByAxs241122.shtml),这届运动会主赛场在三亚市,分赛场在新疆伊犁哈萨克自治州。这届运动会将于2024年11月30日在三亚结束。 全国少数民族传统体育运动会(简称全国民族运动会),由国家民委、国家体育总局主办,它也是我国规格最高、规模最大的综合性民族体育盛会,作为我国体育盛会,它仅次于全运会。 自1953年11月的第一届在天津市举办以来,至在三亚市举办的第十二届之前,除某省举办了2届外,其余各届都在各省省会城市举办。三亚市还不是海南的省会城市。 它将是海南建省以来举办的规格最高、规模最大的综合性民族体育盛会。 香港、澳门首次正式组团参赛。 欢迎来三亚观赛或游玩

王少石《黄石轩吟草》1280首《卷四·感遇篇》439首:七绝《马王堆帛书入印》一片飞花流水去

马王堆帛书入印 (2024.11.24) 马王堆里有名堂, 我用帛书刻印章。 一片飞花流水去, 老夫老眼望茫茫。 ▲王少石用印:风雨楼 ▲王少石用印:北官堂 ▲王少石用印:北官堂 ▲王少石用印:多梦 ▲王少石用印:多梦 ▲王少石用印:汲古楼 ▲王少石用印:养心堂 ▲王少石用印:无语

创新哲学第一范式:定义域

要创新和建构新的哲学体系,并通过实践提取理论,给事物凝练概念和下定义,可以考虑以下几个步骤:1. 深入观察和实践:全面、细致地观察事物在各种情境下的表现和作用,通过亲身实践与事物进行深入交互,获取丰富的感性认识。2. 分析本质特征:从大量的观察和实践经验中,筛选出事物最核心、最稳定、最具有代表性的特征,这些特征往往反映了事物的本质。3. 区分与比较:将该事物与其他相关或类似的事物进行比较和区分,明确其独特之处,进一步突出其个性特点。4. 考虑多重视角:从不同的学科、文化、社会背景等角度来审视事物,以获得更全面和客观的理解。5. 抽象概括:去除次要的、偶然的因素,对本质特征进行高度的抽象和概括,形成简洁而准确的表述。6. 验证和修正:将初步凝练的概念和定义应用于实际情况中,观察其是否能够准确解释和预测事物的行为和现象,如有不足,进行修正和完善。7. 遵循逻辑原则:在凝练概念和下定义的过程中,要遵循逻辑的一致性、准确性和完整性,确保定义的清晰和合理。需要注意的是,这是一个不断反复和完善的过程,需要持续的思考和探索。您是正在进行这方面的研究吗?

一朵云比一个人逍遥

一棵树比一个人幸运, 如其所是地生长, 在偏远之境。 一只麻雀比一个人纯粹, 鸣声汩汩流淌, 在浓荫里忘我。 一朵云比一个人逍遥, 没有预设的轨迹, 在蔚蓝中消融。 2024-07-03

2024年11月24日夜报:最弱潮汐组合使厄尔尼诺指数进入快速下降区间

2024年11月24日夜报:最弱潮汐组合使厄尔尼诺指数进入快速下降区间 杨学祥,杨冬红 对厄尔尼诺和拉尼娜有影响的因素有南极半岛海冰(周期性因素)、强潮汐南北震荡(周期性因素)、环太平洋地震带强震(突发性因素)、强潮汐组合和太阳风7-9天周期(周期性因素)。综合叠加结果决定厄尔尼诺指数的升降。 图1 2024年11月24日00时厄尔尼诺指数为-0.611,比2024年11月23日18时厄尔尼诺指数为-0.591,减速0.020,减速变慢,进入快速下降区间和进入拉尼娜区间(-0.5以下为拉尼娜,+0.5以上为厄尔尼诺),与11月15-18日强潮汐组合向11月23-26日最弱潮汐组合转化对应,与强震频发对应,与太阳黑子高值(156)对应。月亮赤纬角最小值对应下降区间(已被证实),月亮赤纬角最大月值对应上升区间。9月末南极海冰达到极大值,10月至2025年2月,南极海冰减少到极小值,不利于拉尼娜发展。2024年12月至2025年1月潮汐组合不利于拉尼娜发展,在此期间拉尼娜没有卷土重来的可能性,除非猛烈强震频发。 图2 2024年11月24日06时厄尔尼诺指数为-0.627,比2024年11月24日00时厄尔尼诺指数为-0.611,减速0.017,减速变慢,进入快速下降区间和进入拉尼娜区间(-0.5以下为拉尼娜,+0.5以上为厄尔尼诺),与11月15-18日强潮汐组合向11月23-26日最弱潮汐组合转化对应,与强震频发对应,与太阳黑子高值(156)对应。月亮赤纬角最小值对应下降区间(已被证实),月亮赤纬角最大月值对应上升区间。9月末南极海冰达到极大值,10月至2025年2月,南极海冰减少到极小值,不利于拉尼娜发展。2024年12月至2025年1月潮汐组合不利于拉尼娜发展,在此期间拉尼娜没有卷土重来的可能性,除非猛烈强震频发。 本次大幅降温和厄尔尼诺指数快速下降主要受潮汐组合激发的寒潮影响。 北方小伙伴赶快翻出棉服 寒潮来袭要降温啦 新黄河 2024-11-23 07:04发布于山东新黄河客户端官方账号 +关注 中央气象台预计,受寒潮影响,从23日起至27日,我国将迎来大风降温以及雨雪天气,中东部多地或创下半年来气温新低。那么,此次寒潮强度到底有多强?影响范围又怎样呢? […]

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