chebyshev_coeffs_nd — MATH numerics op

• Datenarten: image2d → table

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.chebyshev_coeffs_nd(values, box=None) -> 'dict' (die Implementierung direkt: import mathnumerics; mathnumerics.chebyshev_coeffs_nd(values, box=None) -> 'dict'; aus dem Register: opsmath.get("chebyshev_coeffs_nd"))

Verwendung

Berechnet N-dimensionale Tschebyschow-Koeffizienten aus Werten, die auf einem Tensorprodukt-Chebyshev–Lobatto-Gitter abgetastet wurden (DCT-I).

Args:

values: Array der Form (n1, …, nd). Die Abtastwerte auf Achse i sind die Werte auf chebyshev_nodes(n_i, lo_i, hi_i) (aufsteigend).

box: Intervall pro Achse [(lo, hi), …] (ohne Angabe [−1, 1] auf allen Achsen; 1 Paar gilt für alle Achsen).

Returns:

coeffs (n1, …, nd): f ≈ Σ c[k] Π T_{k_i}(t_i) (t_i ist die auf [−1, 1] abgebildete Koordinate), box,

decay = pro Achse das Maximum von |c|, nach Grad geordnet (glatte Funktionen fallen geometrisch = spektrale Konvergenz),

tail = pro Achse das Maximum von |c| der letzten 2 Grade (Richtwert für den Abbruchfehler; je kleiner, desto eher reicht die Punktzahl).

Gate: Polynome vom Grad höchstens n_i − 1 pro Achse werden exakt reproduziert / bei Funktionen mit einem Pol der Form 1/(a − x) fallen die Koeffizienten wie ρ^−k (ρ = a + √(a² − 1), Bernstein-Ellipse). Bei Bildern werden glatte Flächen wie ungleichmäßige Beleuchtung oder Verzug mit einigen Dutzend Koeffizienten dargestellt (die Monombasis von Polynomen ist bei hohem Grad schlecht konditioniert, Chebyshev ist stabil).

Familienweiter Eingabevertrag (fail-closed)

Jeder mathops-Operator prüft seine Eingabe vor der Berechnung (nichts rutscht stillschweigend durch):

• Komplexe Eingaben lösen ValueError aus — die Umwandlung nach float64 verwirft den Imaginärteil stillschweigend (numpy meldet nur eine ComplexWarning und liefert eine plausibel aussehende, falsche reelle Zahl). Schreiben Sie .real/.imag/abs() explizit oder nutzen Sie complexops.

• Masked Arrays mit maskierten Elementen lösen ValueError aus — die implizite Umwandlung, die die Maske abstreift und die Rohwerte darunter verwendet, wird abgelehnt. Geben Sie explizit an, ob gefüllt oder verworfen wird.

• NaN/Inf löst bei jeder Eingabe ValueError aus (mit Anzahl abgelehnt — es pflanzt sich durch das gesamte Ergebnis fort).

• Formen sind strikt: 1-D und 2-D werden nie implizit hochgestuft oder gebroadcastet (eine Matrix im Vektor-Slot oder ein Vektor im Matrix-Slot löst ValueError aus; reshapen Sie explizit).

• Größenobergrenze: Operatoren, die eine Matrix nehmen, sowie die stat_histogram-Bins lösen jenseits von mathops.MAX_ELEMENTS (2^26 ≈ 67 Mio. Elemente) ValueError aus.

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

• Leitfaden zur Familie math_metrology

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).

• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.

• Der kanonische Algorithmus (Autor, Jahr) und seine Anwendungen stehen im Familienleitfaden oben.

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

• numerics_tour — py -3.11 examples/numerics_tour.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen table als Eingabe)

dynsys_poincare_section · dwt_inverse · chebyshev_eval_nd

Gleiche Kategorie (numerics)

erf · erfc · bessel · gauss_quadrature · gauss_cubature · chebyshev_eval_nd · low_discrepancy · chebyshev_nodes


*Provenance: mathnumerics.py — MATH Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

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