Strumień danych

Strumień danych to seria danych oddzielonych interwałami czasu, określana jako para (s, Δt), gdzie s to ciąg krotek, a Δt to ciąg interwałów czasowych. Porządek w strumieniu może być:

• Czasowy (np. dźwięk).
• Przestrzenny (np. obraz).
• Przestrzenno-czasowy (np. wideo).

Ilustracja: Strumień danych czasowych z wyborem typu sygnału. Użyj suwaków, aby dostosować częstotliwość i amplitudę. Czerwone punkty reprezentują próbki sygnału.

Opis sygnału: Wybierz sygnał, aby zobaczyć jego opis.

Dziedziny strumieni danych

Strumienie danych różnią się w zależności od dziedziny:

• Jednowymiarowe: Dźwięk, mowa.
• Dwuwymiarowe: Obraz (współrzędne x, y).
• Trójwymiarowe: Wideo (współrzędne x, y, czas).

Ilustracja: Wizualizacja strumieni danych w różnych dziedzinach (1D: sygnał audio, 2D: obraz, 3D: sekwencja wideo) w 2D. Użyj suwaków, aby dostosować parametry. Czerwone punkty (dla 1D) reprezentują próbki sygnału.

Opis dziedziny: Wybierz dziedzinę, aby zobaczyć jej opis.

Rodzaje strumieni danych

Naturalne

1. Akustyczne (np. mowa, szum morza).
2. Biologiczne (np. sygnały mózgu, serca, mięśni).
3. Sejsmiczne (np. wulkany).
4. Fizyczne (np. temperatura, ciśnienie).

Wygenerowane przez człowieka

1. Komunikacja (np. radio, TV, telefon).
2. Medycyna (np. rezonans magnetyczny, EKG, EEG, RTG).
3. Polityka (np. sondaże).
4. Ekonomia (np. ceny surowców, walut, PKB).

Ilustracja: Wizualizacja różnych typów strumieni danych w 2D. Użyj suwaków, aby dostosować parametry.

Opis strumienia: Wybierz typ strumienia, aby zobaczyć jego opis.

Klasyfikacja strumieni

Ze względu na przewidywalność

• Deterministyczne: Określone zależnościami matematycznymi, parametry: wartość średnia, energia, moc, wariancja.
• Przypadkowe: Opisywane prawdopodobieństwem, wartości zmieniają się losowo.

Ze względu na dziedzinę

• Ciągłe w czasie: Wartości określone w każdej chwili (np. temperatura, mowa, dźwięki natury).
• Dyskretne w czasie: Określone w dyskretnych chwilach (np. notowania giełdowe, pomiary temperatury, opady deszczu).

Ze względu na przeciwdziedzinę

• Ciągłe w amplitudzie.
• Dyskretne w amplitudzie.
• Połączenia: analogowe (ciągłe w czasie i amplitudzie), cyfrowe (dyskretne w czasie i amplitudzie).

Ilustracja: Wizualizacja różnych klasyfikacji strumieni danych w 2D. Użyj suwaków, aby dostosować parametry.

Opis strumienia: Wybierz typ strumienia, aby zobaczyć jego opis.

Szum i zakłócenie

Szum: Niepożądany składnik strumienia danych generowany przez obiekt, obniżający użyteczność danych.

Zakłócenie: Rodzaj szumu pochodzący z zewnątrz (otoczenia).

Ilustracja: Porównanie sygnału oryginalnego (niebieski) i zaszumionego/zakłóconego (czerwony) w 2D. Użyj suwaków, aby dostosować częstotliwość sygnału i amplitudę szumu. Czerwone punkty reprezentują próbki sygnału.

Opis szumu/zakłócenia: Wybierz typ szumu, aby zobaczyć jego opis.

• Szum biały: Równomierna moc w całym pasmie.
• AWGN (Additive White Gaussian Noise): Dodatni, biały, o rozkładzie Gaussa.
• Szum różowy (1/f): Moc odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości.
• Szum Browna (1/f²): Generowany przez całkowanie szumu białego.
• Szum niebieski (f): Moc rośnie z częstotliwością.
• Szum fioletowy (f²): Generowany przez różniczkowanie szumu białego.
• Szum pieprzowy: Błędy w rejestracji/przetwarzaniu obrazów.
• Szum Riciana: Typowy dla MRI.
• Szum Poissona (śrutowy): Związany z przepływem prądu, dominuje w RTG.

Przyczyny szumów

• Fluktuacje w układach elektronicznych (np. ruch ładunków elektrycznych).
• Zależne od rodzaju elementu, wykonania i warunków pracy.
• Wypadkowy szum to superpozycja różnych rodzajów szumów.

Ilustracja: Wizualizacja różnych typów szumów w 2D, ich histogramy oraz gęstość widmowa mocy (PSD). Użyj suwaków, aby dostosować parametry.

Opis szumu: Wybierz typ szumu, aby zobaczyć jego opis.