Използване на логаритмите в компютрите

...

Програмистите използват логаритми, за да съкратят процеса на компютърно програмиране.

Логаритмите са важна част от математиката от 1614 г. Математиците и компютърните програмисти използват логаритмични експоненти, защото това опростява сложните математически изчисления. Например, 1000 = 10^3 е същото като 3 = log101000. Компютърните разработчици използват логаритми във формулите за компютърни функции, за да създадат конкретни резултати от софтуерни програми, като например създаването на графики, които сравняват статистически данни.

Компютърно моделиране

Компютърното моделиране създава модели за сравнение, които предвиждат резултати въз основа на математическа статистическа информация. В компютърното моделиране логаритмите могат да представляват всеки обект, който искаме да сравним, като яркостта на светлината или интензитета на земетресението. Когато компютърът измерва величини, той създава логаритмична скала. Компютрите анализират експоненциални процеси като разпространението на епидемия чрез начертаване на набори от логаритмични измервания. Процесът създава модифицирана логаритмична крива, наречена логистична.

Видео на деня

Компютърни изображения

Логаритмите, използвани в компютърните изображения, подравняват пикселите, организират цветовете и помагат на компютрите да манипулират снимките за подобряване, сливане или сравнение. След създаването на цифрово изображение, заснетата информация се преобразува в малки цветни участъци, наречени пиксели. За да може компютър да пресъздаде изображение, той организира червените (R) зелените (G) сините (B) стойности за всеки пиксел и ги трансформира в двуизмерни двойки цветове, като G/R, B/R. Всяко сдвояване означава специфичен математически логаритъм, който позволява на компютъра да преведе и подравни всеки пиксел във фотографираното изображение.

Криптология

Дискретните логаритми са важна част от създаването на ефективни компютърни криптосистеми. Променливият характер на обмена на цифрови ключове в определени логаритмични формули позволява на криптолозите да разработване на системи за компютърна сигурност, които ограничават достъпа на потребителите и действат като сито, преграждащо специфична сигурност атаки.

Разработка на приложения

Инженерните, бизнес и научните приложения използват логаритмични функции. В допълнение, езиците за програмиране, като C и C++, използват логаритмични формули за установяване на нелинейни връзки и за дефиниране на входни числа в изчисления - например използването на естествени логаритми LOG10 за цифрови входни функции на десета степен при разработването на MS Windows продукти. Логаритмичните функции, използвани за изчисляване на реални аргументи, изходите в компютърна програма трябва да са по-големи от нула.