To’liq omilli tajribali 2n bazisli funksiyalarning matrisasi.
Agarda k+1= N=2n baholarning N bazisli funksiyasi matematik modellarning koeffisientiga mo’ljallangan bo’lsa, rejali 2n TOT to’yingan hisoblanadi. Bunday reja nafaqat f0 (x) = 1, f1 (x) = x1, . . . fn (x) = xn , ko’rinishdagi bazis funksiyalarning koeffisientilarini baholaydi, balki, N-(n+1) bazis funksiyalarini ham baholaydi.
N-(n+1) ni analiz qilish jarayonida fj (x) = xk1, xk2 . . . xknn (j =(n=1) . . .N-1, ki =0 yoki 1) ya’ni F ko’rinishida bazis funksiyalari matrisasida (2.50) mos keluvchi ustunlar, f0 (x) = 1, f1 (x) = x1, . . . fn (x) = xn ,ko’rinishidagi bazisli funksiyalarga mos keluvchi ustunlar bir-biriga chiziqli bog’lanmagan hisoblanadi. 2n BFT faktorlarida 1 mohiyati qabul qilinganidek,fj (x) =x2di (d>0) ko’rinishidagi bazisli funksiyalarga mos keluvchi, F bazisli funksiyalar matrisasini ustuni, faqat +1 mohiyatini qabul qiladi vaf0 (x) =1 bazisli funksiya ustuni bilan to’liq ravishda mos keladi. fi(x) = x2d+1i (d>0) ko’rinishidagi bazis funksiyasiga mos holda, F matrisasining ustuni, fi(x) =xi bazis funksiyasining ustuni bilan mos holda to’g’ri kelishini aniqlashimiz mumkin. Shunday qilib, toq birdan katta darajali va hamma juft darajali faktorlar 2n BFT yordamida yechiladigan masalalarni bazis funksiyasi bo’la olmaydi, yoki boshqacha qilib aytganda F vektor-ustunli F matrisaning bazis funksiyasi chiziqli bo’lmasligini bildiradi (2.16). Shuning uchun 2n BFT ning to’ldirilgan rejasi v koeffisientini faqat matematik modelini baholashga imkon yaratadi. (4.1)
r ≤ n tartibidagi sonni o’zaro harakati quyidagi formula orqali aniqlanadi.
crn = n!/r!(n-r) (1.4)
Misol uchun: Faktor soni n=2 bo’lganda spektr rejasidagi nuqtalarning soni N=22 =4 ga teng.
TOT 22 bo’lganda bazis funksiyalar f0 (x) = 1, f1 (x) = x1, f2 (x) =x2, f3 (x) =x1 x2 koeffisientlarini baholash mumkin. Bazis funksiyalarning F matrisasi bu holda quyidagicha ko’rinishga ega bo’ladi:
-1 -1 +1
1 +1 -1 -1
1 -1 +1 -1 (1.5)
1 +1 +1 +1
2n TOT bazis funksiyasining F matrisasi quyidagi xususiyatlarga ega:
1. Har bir fi(x) bazis funksiyasi ustunlarining elementlarini summasi nolga teng.j =1 . . . k = N-1
fj (xg) =0 , j =1 . . .k = N-1 (1.6)
2. F bazis funksiya matrisiasidan ixtiyoriy ustun elementlarning kvadratlarini yig’indisi spektordagi N nuqta rejasiga teng:
f2i(xg)=N , j =0 . . .k = N-1 (4.7)
3. Hamma bazis funksiyalarning vektor-ustunlari juft-jufti bilan ortogonal:
fj(xg)fn=(xg)=0 shundan j, h =0...k=N -1, j ≠h (4.8)
4. To’yingan 2n TOT rejasi uchun 1/√N F matrisa ortogonal bo’lib hisoblanadi.bu xususiyat (1.7) va (1.8) munosabatlardan kelib chiqadi.
2n BFT rejasi (*reja) shunday bir xususiyatga egaki, ubir vaqtning o’zida bir necha sohalarda optimal bo’lishi mumkin:
1. Teng sonli javoblarni (m1=m2=m3=... mN=m) 2n TOT rejasida kuzatganimizda bu reja ortonaldir.
Haqiqatdan ham M=FTPF matrisa elementlarining vaqti, umumiy holatda i, j=0 . . . k uchun
M ij = mgfgi fgi = mgfi (xg) fi (xg) uchun i, j =0 . . k shundan mg=m(g=1 . . . N)
Mij = m fi (xg) fj (xg), I,j =0 . . .k, i ≠j; (1.9)
Mii=m f2i (xg) (1.10)
(1.7)...(1.10) ga asoslanib, matrisaning vaqtida dioganal bo’lmagan elementlar nolga dioganallar esa mN ga teng ekanligini ko’rsatishimiz mumkin.
Shunday qilib, teng sonli kuzatuvlarga javoban 2n TOT rejasi spektori nuqtalarida matrisaning diooganal vaqti quyidagi ko’rinishga ega bo’ladi:
bu yerda Fisher informasion matrisasi F(ye) = IN (IN-N tartibidagi yagona matrisa).
M -1 = 1/ mN In,
c b = M-1 u 2 = 1/ mN IN u 2 = 1/ mN c(ye) (1.12)
yerda meyoriy o’zaro bog’langan matrisa
c(ye) = IN u 2 y (1.13)
2n TOT rejasida meyoriy o’zaro bog’langan (axborotli) matrisa (m1=m2=... mN=m hodisasida) dioganal va ortogonaldir.
(4.12) munosabatidan kelib chiqib, (4.1) matematik modeli koeffesientining baholanish bir-biri bilan o’zaro bog’lanmaganligini ko’rishimiz mumkin, ya’ni:
11bj,bn =0 uchun j, h =0 k=N-1, j ≠ h (1.14)
va baholashning dispersiyasi bir xildir:
u 2 bi = 1/ Nm u 2 y (1.15)
2 n TOT rejasi spektori nuqtalarida teng bo’lmagan sonli kuzatuvlarda (m1=m2 ≠. . . ≠mN bo’lganida) ularni ortogonal emasligini oldindan aniqlashimiz mumkin.
Misol uchun: 2n TOT rejasi uchun F bazisli funksiyalar matrisasini quyidagi ko’rinishda keltirishimiz mumkin.(4.5) Bu yerda m1=2, m2=3,m3=6,m4=1 . Unda vaqt matrisasi quyidagi ko’rinishda yoziladi:
1 1 1 1 2 0 0 0
-1 +1 -1 +1 0 3 0 0
-1 -1 +1 +1 0 0 6 0
+1 -1 -1 +1 0 0 0 1
1 -1 -1 +1 2 3 6 1 1 -1 -1 +1 12 -4 2 -6
1 +1 -1 -1 -2 3 -6 1 1 +1 -1 -1 -4 12 6 2
1 -1 +1 -1 -2 -3 6 1 1 -1 +1 -1 2 -6 12 -4
1 +1 +1 +1 2 -3 -6 1 1 +1 +1 +1 -6 2 -4 12
Bundan ko’rinib turibdi-ki, vaqt matrisasi shuningdek Fisher axborot matrisasidioganal emas, shuning uchun, bu hodisada 22 TOT rejasi ortogonal hisoblanmaydi.
2. Tengsonli kuzatuvlar hodisasiga javoban (m1=m2=. . . mN=m) 2n TOT rejasi spektori nuqtalarida bu reja chiziqli baholash koeffisenti A-optimal hisoblanib, matematik modeli faktorlari bo’yicha ko’rinishi
(x, v ) = v0 + vi xi (1.16)
3. 2n TOT rejasining tengsonli kuzatuvlariga javoban D vaE optimal hisoblanadi.
4. 2n TOT rejasida ishlash mumkin deb hisoblansin.
Haqiqatdan ham (1.12) ni hisobga olib (1.16) matematik modelini baholash dispersiyasini quyidagi munosabatlar orqali ifodalash mumkin.
2 y, ( x, b ) = f T (x) c b f x = 2 y/ (1+ 2) (1.17)
Shunday qilib, (1.16) matematik modelining baholash dispersiyasi faqat radius vektorining o’lchamiga bog’liq bo’lib, r radiusi muhitidagi o’rniga bog’liq emas; shunday ekan, 2n BFT rejasining teng sonli kuzatuvlar hodisasiga javoban chiziqli baholashni matematik modelli faktorlar bo’yicha ishlashimiz mumkin.
5. 2n TOT rejali spektorining nuqtalarida tengsonli kuzatuvlar hodisasiga javoban (4.1) matematik modeli koeffisientlarini baholanishida 6- optimal hisoblanadi.
|