Verwendung von Logarithmen in Computern

Logarithmen sind seit 1614 ein wichtiger Bestandteil der Mathematik. Mathematiker und Computerprogrammierer verwenden logarithmische Exponenten, weil sie komplexe mathematische Berechnungen vereinfachen. 1000 = 10^3 ist beispielsweise dasselbe wie 3 = log101000. Computerentwickler verwenden Logarithmen in Computerfunktionsformeln, um spezifische Softwareprogrammergebnisse zu erstellen, wie zum Beispiel die Erstellung von Diagrammen, die statistische Daten vergleichen.

Computermodellierung erstellt Vergleichsmodelle, die Ergebnisse basierend auf mathematisch-statistischen Informationen vorhersagen. Bei der Computermodellierung können Logarithmen jedes beliebige Thema darstellen, das wir vergleichen möchten, beispielsweise die Helligkeit von Licht oder Erdbebenintensitäten. Wenn ein Computer Größen misst, erstellt er eine logarithmische Skala. Computer analysieren exponentielle Prozesse wie die Ausbreitung einer Epidemie, indem sie logarithmische Messwerte aufzeichnen. Der Prozess erzeugt eine modifizierte logarithmische Kurve, die als Logistik bezeichnet wird.

Logarithmen, die in der Computerbildgebung verwendet werden, richten Pixel aus, organisieren Farben und helfen Computern, Fotos zum Verbessern, Zusammenführen oder Vergleichen zu manipulieren. Nach der Erstellung eines digitalen Bildes werden die fotografierten Informationen in kleine Farbabschnitte, sogenannte Pixel, umgewandelt. Damit ein Computer ein Bild neu erstellen kann, ordnet er die Rot (R) Grün (G) Blau (B) Werte für jedes Pixel und wandelt sie in zweidimensionale Farbpaare wie G/R, B/R um. Jede Paarung bedeutet einen spezifischen mathematischen Logarithmus, der es dem Computer ermöglicht, jedes Pixel in das fotografierte Bild zu übersetzen und auszurichten.

Diskrete Logarithmen sind ein wichtiger Bestandteil bei der Erstellung effektiver Computer-Kryptosysteme. Die variable Natur des numerischen Schlüsselaustauschs in bestimmten logarithmischen Formeln ermöglicht es Kryptologen, Entwicklung von Computersicherheitssystemen, die den Benutzerzugriff einschränken und als Sieb dienen, um bestimmte Sicherheiten zu verhindern Anschläge.

Ingenieur-, Wirtschafts- und Wissenschaftsanwendungen verwenden logarithmische Funktionen. Darüber hinaus verwenden Programmiersprachen wie C und C++ logarithmische Formeln, um nichtlineare Beziehungen herzustellen und Zahleneingaben in. zu definieren Berechnungen -- zum Beispiel die Verwendung von LOG10 natürlichen Logarithmen für numerische Eingabefunktionen in der zehnten Potenz bei der Entwicklung von MS Windows Produkte. Logarithmische Funktionen, die verwendet werden, um reale Argumentausgaben in einem Computerprogramm zu berechnen, müssen größer als Null sein.