¿Cómo calcular
α
^
α
^
?
Sabemos que (
x−
α
^
v
x
α
^
v
) es perpendicular para todo vector en el espacio generado {v}, así que
∀β,∀β:〈x−
α
^
v,βv〉=0
β
∀
β
x
α
^
v
β
v
0
β¯〈(x,v)〉−
α
^
β¯〈(v,v)〉=0
β
x
v
α
^
β
v
v
0
por que
〈v,v〉=1
v
v
1
, por lo tanto
(〈(x,v)〉−
α
^
=0)⇒(
α
^
=〈x,v〉)
x
v
α
^
0
α
^
x
v
El vector más cercano en el espacio generado{v} =
〈(x,v)〉v
x
v
v
, donde
〈(x,v)〉v
x
v
v
es la proyección de xx sobre vv.
¿Punto a un plano?
Podemos hacer lo mismo pero en dimensiones más grandes.
Sea
V⊂H
V
H
un subespacio de un espacio de Hilbert H. Sea
x∈H
x
H
dado. Encontrar
y∈V
y
V
que mejor se aproxime
xx. es decir,
∥x−y∥
x
y
esta minimizada.
-
Encontrar una base ortonormal
b1…bk
b1
…
bk
para
VV
-
Proyectar xx
sobre VV usando
y=∑i=1k〈(x,bi)〉bi
y
i
1
k
x
bi
bi
después yy es el punto más cercano en V a x y (x-y) ⊥ V (
∀v,∀v∈V:〈x−y,v〉=0
v
∀
v
V
x
y
v
0
x∈R3
x
3
,
V=espacio generado(
1
0
0
)(
0
1
0
)
V
espacio generado
1
0
0
0
1
0
,
x=(
a
b
c
)
x
a
b
c
. Por lo tanto,
y=∑i=12〈(x,bi)〉bi=a(
1
0
0
)+b(
0
1
0
)=(
a
b
0
)
y
i
1
2
x
bi
bi
a
1
0
0
b
0
1
0
a
b
0
V = {espacio de las señales periódicas con frecuancia no mayor que
3
w0
3
w0
}. Dada f(t) periódica, ¿Cúal es la señal en V que mejor se aproxima a f?
-
{
1Tei
w0
kt
1
T
w0
k
t
, k = -3, -2, ..., 2, 3} es una ONB para V
-
gt=1T∑k=-33〈(ft,ei
w0
kt)〉ei
w0
kt
g
t
1
T
k
-3
3
f
t
w0
k
t
w0
k
t
es la señal más cercana en V para f(t)
⇒ reconstruya f(t) usando solamente 7 términos de su serie de Fourier
.
Sea V = { funciones constantes por trozos entre los números enteros}
bi
={1 if i−1≤t<i0 otherwise
bi
1
i
1
t
i
0
donde
{bibi}
es una ONB.
¿La mejor aproximación constante por trozos?
gt=∑i=−∞∞〈(f,
bi
)〉
bi
g
t
i
f
bi
bi
〈f,
bi
〉=∫−∞∞ft
bi
tdt=∫i−1iftdt
f
bi
t
f
t
bi
t
t
i
1
i
f
t
Esta demostración explora la aproximación usando una base de Fourier
y una base de las ondoletas de Haar. Véase aqui para las instrucciones de como usar el demo.
"Señales y Sistemas is a Spanish translation of Dr. Rich Baraniuk's collection Signals and Systems (col10064). The translation was coordinated by an an assistant electrical engineering professor […]"