пятница, 4 октября 2024 г.

Выборка данных, обнаруженных в графическом виде и их интерполяция: на примере аномальной релаксации тока в фотокопире

Генри Морган встретил гигантских кальмаров в количестве равном Пи,
Что при его профессии не должно вызывать вопросов,
Но дело было на перешейке, практически в голой степи,
А еще у них внизу крутились такие большие колеса…

        Из стихотворения Елены Михайлик

На одном из предыдущих занятий была рассмотрена релаксация тока для заряженного конденсатора, замкнутого через сопротивление. В этом случае ток затухает как экспоненциальная функция от времени, что можно наглядно пронаблюдать, перестроив соответствующую зависимость в полулогарифмических координатах. 

Однако, существуют и более нетривиальные случаи - один из наиболее замечательных, мотивировавших бурное развитие теории аномальной диффузии и приложений дробных производных, был обнаружен экспериментально и опубликован в статье 

Харви Шер (который работал как раз в исследовательском центре компании Xerox) и Эллиот Монтролл (из Рочестерском университетe) в эксперименте с фоточувствительными элементами копировального аппарата обнаружили следующее:



Чтобы убедиться, что экспериментальные точки следуют степенному закону, а в статье - только график, а не таблица, эти данные следует извлечь из графика, для чего можно воспользоваться программой WebPlotDigitizer:



С добытыми таким образом численными данными уже можно работать в MATLAB/GNU Octave (код, выполнимый онлайн, - по ссылке)