ayrık sinyaller – Dr. Öğretim Üyesi İnan Ünal
Posts tagged ayrık sinyaller
Blog	 Ocak 18, 2020
Matematiksel modelleme, evrende gözlemlediğimiz olayları anlayabilme, çözümleyebilme ve bunlara dayalı olarak sonrası için tahminler yapabilme olanağı sağlar. Gerçek dünyada gözlemlediğimiz olayların matematik diline çevrilmesi matematiksel modellemenin en önemli basamağıdır. Bu aşamada matematikçilerin geliştirdiği tanım, teorem ve aksiyomlardan yararlanılır. Matematikçilerin yaptığı her yeni çalışma, her yeni katkı gerçek dünya problemlerinin çözümlenmesinde bilim insanlarına ışık tutar. İşte bu konuların en önemli olanlarından biri hiç şüphesiz diz ve seri kavramıdır!
Diziler yardımı ile belirli bir düzende gerçekleşen olayları modelleyebiliriz. Ünlü Fibonacci dizisini artık bilmeyen yoktur… Dizi, Reel sayıların bir alt kümesinden (veya kendisinden) doğal sayılar kümesine bir fonksiyon olarak tanımlanır. Bir dizi sayesinde reel sayıların bir koleksiyonunu (belli ilişkiye sahip sayılar öbeğini) numaralandırabiliriz. Tıpkı metre ile uzunlukları, kilogram ile ağırlıkları sınıflandırdığımız gibi… Peki matematikçi bir dizinin tanımından sonra neler yaptı? Dizilerin çeşitlerini belirledi, artma-azalma durumlarını inceledi, birbirleri ile işlemler yaptı, grafik gösterimleri oluşturdu ve dizilerin en son nerede olacağına karar verdi. Nasıl mı? Limit kavramı ile… Limit bizim bir fonksiyonun bir noktada erişemeyeceğimiz, ne olduğunu kestiremediğimiz değerleri hakkında kesin konuşmamızı sağlar. İşte dizilerde limit sayesinde dizinin terimlerinin nereye ulaşabileceğini ve ulaşamayacağını tespit edebiliriz. Biz buna yakınsaklık diyoruz!
Mesela (a_n) dizisi 1’e yakınsar, yani sonsuzdaki limiti 1 dir. O halde biz diziler sayesinde sonsuz da neler olacağı hakkında yorum yapabiliyoruz. Bu yorum sayesinde biz dizinin terimlerinin toplamı şeklide tanımlanan seriler hakkında da konuşabiliyoruz. Bizim bu konuştuklarımız ve daha fazlası sayesinde bugün cebinizdeki akıllı telefon sizi sesinizden tanıyabiliyor. Ya da arabanızın plakasını algılayan bir kamera sayesinde güvenlik kapısından rahatlıkla geçebiliyorsunuz. Yapay zeka ile entegre edilmiş sistemler sayesinde sorularınıza cevap verebilen uygulamalar geliştiriliyor. Saymakla bitmeyecek kadar uygulama örneği verebiliriz. Bu saydığımız uygulamalar sinyaller ve sistemler isimli alanının bize sunduğu nimetlerdir. Peki sinyaller ve sistemler nasıl analiz edilir, diziler ve seriler sayesinde!
Bir sinyal fiziksel bir bilgi taşıyan, zamana bağlı matematiksel bir fonksiyondur. Sinyaller ikiye ayrılır; analog sinyaller ve dijital sinyaller. Analog sinyaller bizim ve doğanın çıkardığı sesler, dalgalar vs. olup sürekli sinyaller olarak adlandırılır. Bu sinyalleri anlamak için onları bilgisayar diline çeviririz, yani dijitalleştiririz. İşte bundan sonraki sinyallere dijital sinyaller deriz ve diziler yardımı ile ifade ederiz. Yani “hey corç, versene borç” dediğimizde bilgisayar bunu küçük küçük parçalara bölerek algılar ve bize “o-l-m-a-z m-a-y-k-ı-l b-e-n-d-e-d-e y-o-k” diye cevaplarJ Aşağıdaki grafikte analog ve dijital sinyali görmektesiniz. Eğer siz de bu teknolojileri ve daha fazlasını geliştirmek isterseniz, daha çok dizi ve seri konularını öğreneceksiniz. Ne diyor Öklid dışı geometrinin yaratıcılarından biri Lobachevsky ;
“Matematiğin hiçbir dalı yoktur ki bir gün kendisine gerçek dünyada uygulama alanı bulamasın”… Daha güçlü olmak için daha iyi matematik bilmek gerekir.