complex op• Datenarten: cimage → measurement
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.cplx_cr_residual(f, spacing=1.0) (die Implementierung direkt: import mathops; mathops.cplx_cr_residual(f, spacing=1.0); aus dem Register: opsmath.get("cplx_cr_residual"))
Cauchy-Riemann-Residuum eines abgetasteten komplexen Feldes — „ist dieses Feld holomorph?“ als Zahl.
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
With f = u + i v sampled on a uniform grid, holomorphy means u_x = v_y and u_y = -v_x (Cauchy-Riemann). This returns the relative residual max(|u_x - v_y|, |u_y + v_x|) / max|grad| (central differences, numpy.gradient): 0 = the samples satisfy CR to the discretisation limit, 2 = the field is the conjugate of a holomorphic one (conj(z) gives exactly 2), values in between = partly analytic or noisy.
Grid convention (it decides the sign of the answer): f[i, j] is the field at z = x0 + j*spacing + i*spacing*1j — rows index the *increasing imaginary* axis, columns the real axis. Image arrays usually run rows *downward*; feeding one directly measures the conjugate field, whose residual is 2, not 0. Flip rows (f[::-1]) to use image data.
Discretisation, honestly: central differences are exact for polynomials of degree <= 2, so f = z**2 returns exactly 0; for higher order the residual floors at O(h^2 * |f'''|) (measured: f = z**3 on a [-1,1]^2 grid returns 1.7e-3 at h and 4.2e-4 at h/2 — a factor 4.00, the expected second order). Read a small value as "consistent with holomorphic at this resolution", never as proof.
A constant field returns 0.0 (it is holomorphic; the 0/0 of the normalisation is resolved by that limit, and stated here rather than left to numpy).
Raises ValueError: not a 2-D array, either dimension below 3 (no central difference exists), non-finite/masked input, over-cap size, non-finite or non-positive *spacing*.
HALCON: no operator (derivate_gauss supplies the real-valued derivatives one would build this from).
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.
• Leitfaden zur Familie math_metrology
• 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.
• math_complex — py -3.11 examples/math_complex.py
• poc_complex_plane_fields — py -3.11 examples/poc_complex_plane_fields.py
measurement als Eingabe)—
complex)cplx_contour_circle · cplx_poly_eval · cplx_contour_integral · cplx_winding_number · cplx_cauchy_value · cplx_argument_principle · cplx_laurent_coeffs · cplx_joukowski
*Provenance: mathops.py — MATH Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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