对数刻度

Internet主机的半log图随着时间的流逝,对数刻度显示

对数刻度(或日志量表)是一种以紧凑的方式显示在非常宽的值上的数值数据的方式。与线性数线相反,每个距离单位对应于对数刻度上的添加量相同,每个长度的每个单位对应于将上一个值乘以相同的量。因此,这样的量表非线性的。在非线性尺度上,数字1、2、3、4、5之类的数字不会平等。相反,数字10、100、1000、10000和100000将同样间隔。同样,数字2、4、8、16、32之类的依此类推。通常,指数曲线显示在日志刻度上,否则它们会增加太快,无法在小内拟合。

对数刻度从0.1到100
幻灯片规则的两个对数尺度

常用用途

幻灯片规则上的标记以日志刻度排列,以通过在刻度上添加或减去长度来乘以或划分数字。

以下是常用对数尺度的示例,其中较大的数量会导致更高的值:

对数刻度使得比较覆盖较大范围的值(例如在此地图中)变得容易。
太阳系的地图和对数刻度的距离

以下是常用对数尺度的示例,其中较大的数量导致较低(或负)值:

我们的某些感官以对数方式( Weber -Fechner Law )运行,这使得这些输入数量特别合适。特别是,我们的听力意识将频率相等的比例视为音高相等的差异。此外,在一个孤立的部落中对幼儿的研究表明,对数尺度是某些文化中最自然的数字显示。

图形表示

各种尺度:Lin – Lin, Lin – Log,Log -Linlog -log 。绘制图为: y = 10 x红色), y = x绿色), y = log ex )(蓝色)。

左上图在X和Y轴上是线性的,Y轴范围为0到10。基本10对数刻度尺度用于左下图的Y轴,Y轴范围为0.1至。 1,000。

右上图仅对X轴使用log-10比例,右下图都使用x轴和y轴的log-10比例。

当数据以下数据:

  • 涵盖了很大的值,因为使用值的对数而不是实际值将广泛的范围降低到更易于管理的大小;
  • 可能包含指数法律权力法,因为这些法律将以直线形式出现。

幻灯片规则具有对数尺度,而列诺图通常采用对数尺度。两个数字的几何平均值在数字之间中途。在计算机图形学的出现之前,对数图形纸是一种常用的科学工具。

log -log图

沿两个轴跨越一个数量级的日志图图凝结信息

如果图块的垂直轴和水平轴都按对数进行缩放,则该图被称为对数log图

半载体图

如果仅将纵坐标横坐标缩放为对数,则该图被称为半模子图。

扩展

可以为负输入( y <0)定义修改的日志变换,并避免零输入( y = 0)的奇异性,以便产生对称对数图:

对于常数c = 1/ln(10)。

对数单位

数单元是一个可用于以对数刻度表达数量(物理或数学)的单元,即与对函数的值成比例,该值适用于数量的比率和参考数量相同类型。单位的选择通常表明数量的类型和对数的基础。

例子

对数单位的示例包括信息和信息熵单位NATShannonBan )和信号水平Decibel ,Bel, Neper )。频率水平或对数频率量具有各种单位,用于电子设备(十年八度)和音乐音高间隔八度半酮Cent等)。其他对数标度单元包括Richter幅度尺度点。

此外,几种工业措施是对数,例如电阻器的标准值,美国电线量规,用于电线和针的伯明翰量规等等。

信息单位

级别或级别差的单位

频率单位

示例表

单元对数的基础基本数量解释
位元2可能的消息数量信息数量
位元组28 = 256可能的消息数量信息数量
分贝10(1/10) ≈ 1.259任何功率数量(例如,声音功率声音功率级别(例如)
分贝10(1/20) ≈ 1.122任何根电量数量(例如,声压声压水平(例如)
半音2(1/12) ≈ 1.059声音频率音高间隔

分贝的两个定义是等效的,因为功率量之比等于根电量的相应比率的平方。

也可以看看

规模

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