Prvním cílem této publikace je ukázat studentům matematické biologie a dalším čtenářům analýzu a zpracování dat z pohledu teorie lineárních systémů, které zde vystupují jednak v roli generátorů dat a dále také v roli prostředků pro analýzu a zpracování dat. Druhým cílem je pak ukázat, jak lze efektivně řešit vybrané úlohy z této oblasti pomocí výpočetních nástrojů v prostředí MATLAB.
Data, o jejichž analýzu a zpracování se ve všech kapitolách tohoto učebního textu usiluje, mají povahu jednorozměrných diskrétních signálů a pro účely nejvíce možného přiblížení se studentům neinženýrských disciplín jsou zde tato data označována jako časové řady. Toto pojmenování však nemění nic na skutečnosti, že většina z uvedených metod a postupů je využitelná také jako základ pro zpracování a analýzu obecných diskrétních signálů a posloupností, jako jsou obrazová, prostorová nebo sekvenční data. Zcela záměrně je zde vynechána problematika zpracování a analýzy v čase nebo prostoru spojitých dat včetně jejich vzorkování – zájemci o tuto oblast nechť využijí jiné dostupné literární prameny. Systémy nebo také filtry, o nichž je napříč tímto textem zhusta vedena řeč, si tak může student – díky zaměření výhradně na diskrétní případy – představit jako algoritmy realizované pomocí programů na počítači.
Témata, kterým se tento učební text věnuje, jsou strukturována tak, že čtenáři na samém začátku neujdou základní vlastnosti systémů, aby následně rozeznal lineární časově invariantní systémy a způsoby jejich popisu v časové i frekvenční doméně. Ve druhé kapitole je pak představen základní koncept lineární filtrace, jsou objasněny rozdíly mezi různými přístupy ke klasifikaci typů filtrů a jsou také ukázány některé návrhové metody. Třetí kapitola se věnuje kumulačním technikám pro zvýrazňování užitečné složky dat a potlačení složky rušivé. Někdy bývají tyto techniky označovány jako metody průměrování nebo obecněji metody pro zlepšování poměru signálu k šumu. Následující dvě kapitoly jsou pak věnovány modelování vzniku náhodných časových řad a jejich predikce, a to nejdříve s využitím teorie podle statistiků George Boxe a Gwilyma Jenkinse a v poslední kapitole pak pomocí základních technik optimální a adaptivní filtrace. Na konci každé kapitoly jsou kromě řešených úloh také stručně shrnuty klíčové znalosti, které by si měl čtenář při studiu tohoto textu osvojit. Kéž je jich dost a jsou čtenářům k užitku.
Učební text Lineární a adaptivní zpracování dat vznikl v souvislosti s řešením projektu ESF č. CZ.1.07/2.2.00/07.0318 „Víceoborová inovace studia matematické biologie“.
Příloha | Datum | Velikost | Přístupnost [?] | Klinicky citlivé [?] | Licence | |
---|---|---|---|---|---|---|
Lineární a adaptivní zpracování dat | 11.6.2012 | 2.46 MB | kdokoli | – |
4-D hodnocení:
Skripta a návody |
Edukační weby a atlasy |
Digitální video |
Prezentace a animace |
Obrazový materiál – kasuistiky |
E-learningové kurzy (LMS) |
Nerecenzováno |
Základní úroveň |
Pokročilá úroveň |
Specializační úroveň |
Komplexní úroveň |
HodnoceníZvolte prosím dosaženou úroveň vzdělání a poté ohodnoťte výukový materiál především z hlediska vhodnosti materiálu pro samostudium.
Student – student bakalářského nebo magisterského stupně
Absolvent – absolvent bakalářského nebo magisterského stupně Ph.D. absolvent – postgraduální student, absolvent Ph.D. studia, odborný asistent, ...
%
Ohodnoťte hodnotitjako první tento článek! |
Související články:
- Úvod do matematického modelování s využitím Maple
- Environmentální informační systémy
- Vědecké výpočty v matematické biologii
- Vícerozměrné statistické metody v biologii
- Statistické hodnocení biodiverzity
- Biostatistika
- Signály, časové řady a lineární systémy
- Analýza a klasifikace dat
- Rozhodovací stromy a lesy
Obsah článku podléhá licenci Creative Commons Uveďte autora-Neužívejte dílo komerčně-Nezasahujte do díla 3.0 Česko
Klíčová slova: lineární zpracování dat, adaptivní zpracování dat
citace: Daniel Schwarz: Lineární a adaptivní zpracování dat. Multimediální podpora výuky klinických a zdravotnických oborů :: Portál Lékařské fakulty Masarykovy univerzity [online] , [cit. 06. 12. 2024]. Dostupný z WWW: https://portal.med.muni.cz/clanek-591-linearni-a-adaptivni-zpracovani-dat.html. ISSN 1801-6103.