Key Concepts Հիմնական հայեցակարգեր

● Ճշմարտացիության արժեքներ - հեռազննման տվյալների եւ մոդելների վերաբերյալ պնդումների գնահատում, դրանց հուսալիության կամ հավանականության գնահատում:

● Սենսորներ - տվյալներ հավաքման նպատակով էներգիան մեկ տիրույթից մյուսը փոխակերպող սարքեր։ Հեռազննման սենսորները հաճախ փոխակերպիչներ են։

● Ֆոտոններ եւ էլեկտրոններ - հեռազննման ժամանակ ֆիզիկական փոխազդեցություններին վերաբերող հիմնարար մասնիկներ։

● Պատկերի սենսորներ – ֆոտոններն էլեկտրոնային ազդանշանների փոխակերպող, հաճախ բջիջների մատրիցների վրա հիմնված սենսորներ։

● Քվանտային արդյունավետություն - սենսորային բջջի ներսում ֆոտոնն էլեկտրոնի փոխակերպման հավանականությունը։

● Ջերմային ինֆրակարմիր սենսորներ - Սենսորներ, որոնք հայտնաբերում են ջերմային ճառագայթումը, սակայն դժվարանում են տարբերակել սենսորի ներսում առաջացած ֆոտոնները եւ էլեկտրոնները։ Հաճախ պահանջում է սառեցում։

● Բոլոմետրեր - առավել մատչելի, ճառագայթման հետեւանքով տաքացման վրա հիմնվածն են եւ ջերմաստիճանի փոփոխությունները չափող սենսորներ։

● Միկրոալիքային սենսորներ - միկրոալիքների էլեկտրական դաշտը չափող, ազդանշանի ամպլիտուդը մեծացնելու համար հաճախ էլեկտրամագնիսական ռեզոնատորներ օգտագործող սենսորներ։

● Ռեզոնատոր - ազդանշանն իր բնական հաճախականությամբ ուժեղացնող (ճոճանակի նման) համակարգ։

● Էլեկտրամագնիսական (ԷՄ) ճառագայթ - հեռազննման բազմաթիվ սենսորների միջոցով հայտնաբերվող էներգիայի ձեւ: Ստատիկ կամ պոտենցիալ եւ դինամիկ կամ կինետիկ էներգիաների իմացությունը կարեւոր է ԷՄ ճառագայթման վերաբերյալ պնդումները գնահատելիս:

● Պոտենցիալ էներգիա - մեխանիկական համակարգում բարձրությանը կամ էլեկտրամագնիսականության մեջ E էլեկտրական դաշտին ուղիղ համեմատական դիրքում կամ վիճակում պահվող էներգիա:

● Կինետիկ էներգիա - մեխանիկական համակարգում արագության քառակուսուն կամ էլեկտրամագնիսականության մեջ I հոսանքի քառակուսուն ուղիղ համեմատական շարժման էներգիան:

● Էներգիայի պահպանում - փակ համակարգում էներգիայի կորստի բացակայության դեպքում պոտենցիալ եւ կինետիկ էներգիաների գումարը մնում է հաստատուն:

● ԷՄ ճոճանակ - մեխանիկական ճոճանակի անալոգ, որը առավելագույն լարման (պոտենցիալ էներգիա) եւ առավելագույն հոսանքի (կինետիկ էներգիա) միջեւ էլեկտրական շղթայում ներկայացնում է էներգիայի ներդաշնակ հոսքը՝ տարողունակությամբ եւ ինդուկտիվությամբ:

● Արհեստական ​​ռեզոնատորներ - որոշակի հաճախականություններում, ներառյալ՝ ակուստիկ (կիթառի լարեր, կամերտոններ) եւ միկրոալիքային (դիպոլ ալեհավաքներ, ռեզոնանսային խոռոչներ), արձագանքման համար նախատեսված սարքավորումներ: ՄԱԶԵՐՆԵՐԸ (ուժեղացուցիչներ) եւ ԼԱԶԵՐՆԵՐԸ մոլեկուլային ռեզոնանսների վրա հիմնված օպտիկական/քվանտային ռեզոնատորների օրինակներ են։

● Ֆոտոնների (եւ միկրոալիքային ճառագայթման) ալիքների հատկությունները - Էլեկտրական դաշտի (E) ազդեցությունը հաճախ ավելի ուժեղ է, քան մագնիսական դաշտինը (M): M դաշտը հնարավոր է ստանալ փոփոխվող E դաշտից: E դաշտն ունի բեւեռացման անկյուն: E դաշտի վեկտորն ունի բաղադրիչներ։

● Ալիքի հաճախականություն եւ երկարություն - հաճախականությունը E(x,t) պատկերի վերարտադրման համար անհրաժեշտ ժամանակի պարբերության հակադարձ մեծությունն է: Ալիքի երկարությունը կախված է միջավայրից: Վակուումում տարածման արագությունը հաստատուն է։

● Սպեկտրասկոպիկ տվյալներ - Սպեկտրասկոպիկ տվյալների հորիզոնական սանդղակներ, հաճախ օգտագործում են «միավորներ», որոնք կապված են հաճախականության 2π արտադրյալի կամ 2π-ի՝ ալիքի երկարությանը հարաբերության հետ։

● Էլեկտրաօպտիկական սարքի ելք - Էքսպոզիցիայի ընթացքում սենսորային բջջի վրա «գրավված» ֆոտոնների քանակի գնահատում։

● Ֆոտոնների հոսք կամ ֆոտոնային հոսք - Սենսորի տարրի վրա/մեջ ընկնող ֆոտոնների քանակը։

● Կոնդենսատորում էլեկտրոնների պոտենցիալ էներգիան - Vc = Q/C, որտեղ
Q-ն ընդհանուր լիցքն է, իսկ C-ն՝ տարողունակությունը։ Vc լարումը անալոգային արժեք է։ Էլեկտրոնների քանակը ստացվում է Q = Vc x C-ից, քանի որ Q լիցքը էլեկտրոնների քանակի եւ 1 էլեկտրոնի լիցքի արտադրյալն է։

● Անալոգ-թվային փոխակերպում (ԱԹՀ) - թվային տվյալներում լարման անալոգային արժեքների փոխակերպումն է։ RGB տեսախցիկները սովորաբար յուրաքանչյուր ալիքի համար ունենում են 8-բիթային ԱԹՀ։ Սպեկտրամետրերը կարող են ունենալ 16-բիթային ԱԹՀ։

● Թվային ելք (N_e) - ներկայացնում է քվանտային արդյունավետության եւ ֆոտոնների քանակի հետ կապված Vc-ի փոփոխության քայլերը։

● Ճշմարիտ մեկնաբանություն - ԱԹՀ-ի թվային ելքը ֆոտոնների քանակին կապող հստակ մոդելի ստեղծումը թույլ է տալիս գնահատել մեկնաբանությունների կամ սենսորային մոդելների ճշմարիտ արժեքը։ Ճշմարիտ չափման հավանականությունը նվազում է համակարգված ու պատահական սխալների եւ սենսորային կեղծ մոդելների օգտագործման պատճառով։

● Ֆոտոնների տեսակավորում/ֆիլտրացում - իրականացվում է ընտրողական ռեզոնանսային կլանման (օրինակ՝ RGB, IR տեսախցիկներ) կամ ինտերֆերենցիալ ֆիլտրերի միջոցով՝ հիմնվելով ռեզոնանսային ուղիների (շերտերի) ստեղծման վրա, որոնք անցնում են ալիքի երկարությունների կամ հաճախականությունների փոքր միջակայքով։

● Չափում - տարածաժամանակի մեջ երկու օբյեկտի միջեւ փոխազդեցություն, որը տվյալներ է ստեղծում այդ փոխազդեցության մասին։

● Տեղեկատվություն - հնարավոր հարցերի եւ պատասխանների միջեւ կապը։ Օգտակար տեղեկատվությունը սահմանում է տվյալները եւ տվյալների ստացման համար կիրառվող փոխազդեցության մոդելները։ Տեղեկատվությունը վիճակագրական կապ է (հավանականություն)։

● Պատասխանի ճշմարտություն – (հարց, տվյալներ|մոդել), որը տվյալների եւ մոդելի հարցի հավանականությունն է։ Հավանականության մոդելը ֆոտոնների քանակի համար պետք է լինի անհամաչափ ժամանման ժամանակի նկատմամբ (օրինակ՝ Պուասոնի բաշխում)։ Հակառակ դեպքում, տեղեկատվության արտահանման մեթոդն ՍԽԱԼ է։

● Գիտելիք - հիմնված է վարկածների եւ չափված ապացույցների վրա։

Գիտենալ (հիպոթեզ (i), ապացույց (j)) = հավանականություն ((i) տվյալ ապացույցների (j) վրա հիմնված վարկած (i))։

● Ֆոտոնային սենսորներից ստացված գիտելիքներ - վերահսկելի փորձից ստացված, օբյեկտի բնութագրերի (ռադիոմետրիկ հատկություններ, երկչափ/եռաչափ մոդելներ) վերաբերյալ վարկածները գնահատվում են վարկածի տվյալների, ապացույցների (համարանիշ, դաս, չափորոշիչ) համընկնումների վիճակագրության հիման վրա: Վարկածները նախընտրելի է ձևակերպել որպես կանխատեսման մոդելներ:

● Դասակարգման ճշմարիտ արժեք - ՃՇՄԱՐԻՏ/ՍԽԱԼ հավանականությունը հաղորդվում է ընդհատ դասերի համար ճիշտ և սխալ նույնականացված տվյալների նմուշների հաճախականություններով: Սա ենթադրում է, որ փորձարարը որոշել է յուրաքանչյուր դասի ապացույցների հաճախականությունը:

● Հարաբերակցության հավանականություններ - Prob(E_i | C_j)-ն գնահատվում է վերահսկվելի, ստուգվող չափումներից: Այս գիտելիքները պետք է լինեն նմուշի չափից անկախ: Prob(C_j | E_i)-ն կարող է հաշվարկվել հաճախականությունների (հիստոգրամներ, միջակայքերի քանակ) միջոցով:

● Հավանականության վեկտոր կամ հավանականության զանգված - ապացույցի յուրաքանչյուր տվյալների համար հաշվարկվում է բոլոր ընթացիկ վարկածների հավանականությունը:

● Առավելագույն հավանականություն - առավելագույն հավանականության համադրումը, տվյալների յուրաքանչյուր տարրի համար զանգվածի յուրաքանչյուր հավանականության առավելագույնի ընտրությամբ, ստեղծում է հավանական ճշմարտության երկակի մոտարկում կեղծ ճշմարտությանը:

● Շփոթության (պատահականության) մատրից - Աղյուսակ, որը ցույց է տալիս հետաքրքրության տիրույթում բոլոր տվյալների հավանական կամ կանխատեսված եւ իրական կամ ճշմարիտ դասերի միջև համընկնումների քանակը կամ հաճախականությունը: Այս մատրիցը կարևոր է որոշումներ կայացնելիս:

Բազային ֆիզիկա եւ մաթեմատիկա

● Առօրյա ֆիզիկան հիմնված է էլեկտրոնների եւ ֆոտոնների միջոցով ատոմների եւ մոլեկուլների փոխազդեցությունների վրա։

● Բժշկական կիրառություններում կարեւոր են պրոտոնները, էլեկտրոնները եւ ֆոտոնները։

● Հեռազննման նկատմամբ հիմնական պահանջն է սենսորների, տվյալների, դասակարգումների, կանխատեսումների եւ մոդելների վերաբերյալ պնդումների ճշմարտացիության ու հուսալիության գնահատումը ։

Սենսորային մեխանիզմներ

● Պատկերի սենսորներ - ֆոտոնները վերածում են էլեկտրոնների: Քվանտային արդյունավետությունն ունի որոշիչ նշանակություն:

● Ջերմային ինֆրակարմիր սենսորներ - դժվար է տարբերակել ֆոտոնների գեներացրած էլեկտրոնները սենսորից գեներացվածներից: Օգնում է սառեցումը: Այլընտրանք են բոլոմետրերը:

● Միկրոալիքային սենսորներ – օգտագործում են ալիքների (ֆոտոնների) էլեկտրական դաշտը՝ ալեհավաքային տիպի դետեկտորներում լարումներ առաջացնելու, հաճախ ռեզոնատորների միջոցով՝ ազդանշանն ուժեղացնելու համար:

Էներգիայի հասկացություններ

● Պոտենցիալ եւ կինետիկ էներգիաները կարեւոր են էլեկտրամագնիսական ճառագայթման վերաբերյալ պնդումները գնահատելիս։

● Էներգիայի պահպանման օրենքը հիմնարար սկզբունք է։

● Էլեկտրամագնիսական տատանումների հետ համեմատությունը պատկերում է էլեկտրական շղթաներում էներգիայի հոսքը։

● Էներգիայի համապատասխան միավորները - ջոուլներն են ինտեգրման ժամանակում։ Էլեկտրոն վոլտը (Ev) օգտագործվում է մեկ ֆոտոնի էներգիայի համար։

Ալիքային հատկություններ

● Հաճախականությունը, ալիքի երկարությունը, բեւեռացումը եւ էլեկտրական դաշտի բաղադրիչներն էլեկտրամագնիսական ալիքների հիմնական հատկություններն են։

● Սպեկտրոսկոպիկ տվյալների վերլուծությունը հիմնված է այս հատկությունների ըմբռնման վրա։

Տվյալների ձեռքբերում եւ փոխակերպում

● Էլեկտրաօպտիկական սարքերի ելքային տվյալները գնահատում են ֆոտոնների քանակը։

● Ֆոտոնային հոսքը որոշում է սենսորային տարրում կուտակված լիցքը։

● Կուտակված լիցքից ստացված անալոգային լարումը ADC-ի միջոցով փոխակերպվում է թվային տվյալների։

● Թվային ելքի եւ ֆոտոնների քանակի միջեւ եղած կապի ըմբռնումը կարեւոր է ճշմարտացիությունը գնահատելիս։

Տեղեկատվություն եւ գիտելիքներ

● Տեղեկատվությունը չափումներից եւ մոդելներից ստացված վիճակագրական կապ է։

● Ֆոտոնների քանակի հավանական մոդելն ազդում է տեղեկատվության արտահանման հուսալիության վրա։

● Գիտելիքները կառուցված են վարկածների եւ ապացույցների վրա, որոնք գնահատվում են հավանականությունների միջոցով։

● Դասակարգման ճշմարտացիության արժեքները գնահատվում են դասակարգման ճշտության վիճակագրական վերլուծության միջոցով, որը հաճախ ներկայացվում է որպես շփոթության մատրից։