מחקר בגובה העיניים

מחקר בגובה העיניים

מפעל ייחודי של הקרן הלאומית למדע שמטרתו להנגיש את הישגי המחקרים הממומנים על ידה לציבור הרחב.

עובדות ומספרים

< חזרה למחקרים
פרופ' ניר לב
מתימטיקה
אוניברסיטת בר-אילן
מדעים מדוייקים וטכנולוגיה
תקופת המחקר
2013-2017

דגימה לא אחידה וגבישים למחצה

דגימה, כלומר מדידת אות רציף בנקודות זמן בדידות, היא תהליך מרכזי בתורת האינפורמציה. מחקרי עוסק בשיטת דגימה של אותות עם ספקטרום מורכב המבוססת על התורה המתמטית של גבישים למחצה

נכתב ע''י ניר לב, 15 אוק 2017

בתורת האינפורמציה, העוסקת בהעברת מידע דרך ערוצי תקשורת, דגימה היא תהליך ‏המדידה של אות רציף בנקודות זמן בדידות. ‏‏המשפט המרכזי של תורת הדגימה גורס כי אותות בעלי ספקטרום המוגבל לתחום תדרים נתון ‏ניתנים לשחזור על ידי דגימה במרווחי זמן קבועים בתדירות הנמצאת ביחס ישר לרוחב הספקטרום. ‏‏לעומת זאת, במקרה שבו הספקטרום מורכב ממספר תחומי ‏תדרים, הדגימה ‏במרווחי זמן קבועים איננה יעילה, ‏ובעיה מרכזית בתחום היא כיצד לדגום באופן יעיל אותות שכאלו. ‏במקרה זה הכרחי להשתמש בדגימה לא אחידה, כלומר במרווחי זמן משתנים. בשנים האחרונות ישנה התעניינות רבה מצד חוקרים בקשר שבין דגימה לא אחידה לבין התורה המתמטית של גבישים למחצה. חקר הגבישים הוא מדע העוסק במבנה האטומי של חומרים, וגבישים למחצה הינם מבנים אטומיים סדורים אך לא מחזוריים (אשר נתגלו באופן ניסויי על-ידי דן שכטמן, שזכה בעקבות זאת בפרס נובל ב-2011). מחקרי עסק ‏בשיטת דגימה המבוססת על התורה ‏המתמטית של גבישים למחצה‏, ‏כלומר דגימה ‏המבוססת על נקודות בזמן אשר המבנה המתמטי שלהן דומה למבנה האטומי של גביש למחצה. ‏השאלה שנחקרה היא אם שיטת דגימה כזו ‏יכולה להיות אופטימלית עבור אותות עם ספקטרום בעל מבנה מסוים כלשהו. התברר כי התשובה היא לעתים חיובית ולעתים שלילית, והיא תלויה ‏בתכונה אריתמטית של הגביש למחצה. ‏ היבט נוסף של הפרויקט עוסק בשחזור של אות ‏בתנאים לא אידיאליים, ‏כאשר תהליך הדגימה מייצר דגימות ‏לא מדויקות אשר נלווה להן רעש. ‏נשאלת השאלה אם בתנאים מסוימים ניתן בכל זאת לשחזר את האות מתוך הדגימות הרועשות. ‏מחקרנו ‏מתאר, עבור מספר מודלים מתמטיים לבעיה ‏זו, תנאים שבהם שחזור האות ‏הוא אכן אפשרי. לעיתים התשובה תלויה ‏בכך שעוצמת הרעש לא תחצה סף מסוים.

פורסם בתאריך - 30-מאי-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום

מילות מפתח

אותות
sampling
quasicrystals
spectrum
signals
דגימה
ספקטרום
גביש למחצה
פורסם בתאריך - 30-מאי-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום