| Dokumentenidentifikation |
DE102006001515A1 19.07.2007 |
| Titel |
Verfahren zur Bestimmung des Wertes eines Plot-Parameters |
| Anmelder |
Winter, Frank, 10999 Berlin, DE |
| Erfinder |
Winter, Frank, 10999 Berlin, DE |
| DE-Anmeldedatum |
12.01.2006 |
| DE-Aktenzeichen |
102006001515 |
| Offenlegungstag |
19.07.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
19.07.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
G06F 17/17(2006.01)A, F, I, 20060112, B, H, DE
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| Zusammenfassung |
Es wird ein Verfahren zur Bestimmung des gesuchten Wertes eines Plot-Parameters beschrieben. Der variierende Verlauf einer oder mehrerer Funktion(en) in den Plots bei Variation des Wertes des Plot-Parameters wird computerimplementiert durch einen Film visualisiert. Beim Abspielen dieses Films bestimmt der Benutzer den Wert des gesuchten Parameters sicher und schnell, indem er das Abspielen an geeigneter Stelle unterbricht und den Wert für den Plot-Parameter aus dem aktuellen Einzelbild abliest.
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| Beschreibung[de] |
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Es ist bekannt, dass in der Datenanalyse oft der Wert für einen
Plot-Parameter gesucht wird, bei dem der Graph einer Funktion eine bestimmte Eigenschaft
aufweist, wie z.B. eine bestimmte Form zu besitzen, oder etwa mit einem anderen
Graphen zusammenzufallen. Bisher wird zur Bestimmung dieses Wertes ein ,trial and
error'-Verfahren eingesetzt: Mittels eines Plot-Programms wird der Plot des Graphen
für einen anfänglich gewählten Wert für den Plot-Parameter erzeugt.
Der resultierende Plot wird mit dem Auge begutachtet und eine entsprechende Variation
des Plot-Parameters vorgenommen. Der alte Plot wird verworfen und ein neuer jetzt
mit dem variierten Parameter erstellt. Dies wird sooft wiederholt, bis der Plot
die gewünschte Eigenschaft aufweist, wobei sich der gesuchte Wert des Plot-Parameters
als der zuletzt gewählte ergibt.
Dieses Verfahren ist langwierig und zudem fehleranfällig. Dem
Benutzer ist beim ersten Plot nicht bekannt, ob der gesuchte Wert des Plot-Parameters
höher oder niedriger ist als der aktuell gewählte. Der Benutzer muss meist
raten, was nicht effizient ist. Eine Fehleranfälligkeit ergibt sich aus einer
bleibenden Restunsicherheit des Benutzers bzgl. der Exaktheit des Wertes des Plot-Parameters
bei optisch zufriedenstellendem Ergebnis.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu erzielen, in dem
der gesuchte Wert eines Plot-Parameters effizient gefunden wird und das unanfällig
für Fehlentscheidungen ist.
Die Lösung sieht vor: Es wird eine Sequenz von Plots gemäß
Anspruch 1 erstellt, wobei in jedem einzelnen Plot ein leicht variierter Wert für
den gesuchten Plot-Parameter benutzt wird. Über die gesamte Sequenz wird der
Plot-Parameter monoton verändert, also entweder nur aufsteigend oder nur absteigend.
In jedem Plot ist der aktuelle Wert des gesuchten Plot-Parameters erkennbar/lesbar
eingefügt (Anspruch 2). Die einzelnen Plots in der Sequenz unterscheiden sich
mindestens durch den Verlauf einer der dargestellten Funktionen, da in den einzelnen
Plots mindestens ein Graph einer Funktion dargestellt ist, die explizit von dem
Plot-Parameter abhängt (Anspruch 3). Die einzelnen Plots dienen als Einzelbilder
für einen zu erstellenden Film. Es wird aus den Plots der Reihenfolge der Sequenz
entsprechend eine Filmdatei erstellt und abgespielt. Alternativ können die
Einzelbilder auch schnell nacheinander dargestellt werden, sodass der Eindruck eines
Films entsteht. Beim Betrachten des Films schätzt der Benutzer sehr gut ein,
wann der richtige Moment (und damit auch der richtige Wert des Plot-Parameters)
erreicht ist. In diesem Moment hält der Benutzer den Film unter Benutzung der
ihm gegebenen Möglichkeit hierfür an (Anspruch 4). Da der Wert für
den Plot-Parameter in jedem Einzelbild erkennbar ist, kann der Benutzer bei angehaltenem
Film leicht den gesuchten Wert des Plot-Parameters ablesen.
Durch die fortgeschrittene Automation dieses Verfahrens ist es beim
Finden des gesuchten Wertes des Plot-Parameters effizient. Durch die intuitive Benutzerinteraktion
ist dieses Verfahren unanfällig für Fehler, zumal der Benutzer sich den
Film zuerst ganz ansehen kann, bevor er beim zweiten Abspielen des Films diesen
im geeigneten Moment anhält.
Ausführungsbeispiel:
Das hier vorgeschlagene Verfahren kann eingesetzt werden in einem
Programm oder Gerät zur Bestimmung der kritischen Temperatur eines beliebigen
Stoffes, dessen mikroskopischen Eigenschaften bekannt sind. Im Folgenden wird zwischen
Gerät und Programm nicht mehr unterschieden, diese werden dem Programm gleichgesetzt.
Die gesuchte kritische Temperatur kann z.B. die Temperatur des Phasenübergangs
vom flüssigen zum supraflüssigen Zustand von Helium bei einem festgelegten
Umgebungsdruck sein. Der Benutzer gibt die mikroskopischen Eigenschaften wie z.B.
mittlerer Molekülabstand, Spinfreiheitsgrade pro Molekül u.ä. in
geeigneter Weise (z.B. über eine Tastatur) in das Programm ein. Das Programm
führt anhand dieser Daten numerische Simulationen des Verhaltens des Stoffes
bei verschiedenen Temperaturen auf Gittern verschiedener Größe durch.
Durch die endliche Größe der Gitter treten innerhalb der numerischen Untersuchungen
Randeffekte auf, die sich bei der Bestimmung der kritische Temperatur ausnutzen
lassen: Durch das ,Finite-Size-Scaling'-Verfahren kann die kritische Temperatur
des Stoffes bestimmt werden, indem bestimmte Observablen für verschiedenen
Gittergrößen in Abhängigkeit des Plot-Parameters ,kritische Temperatur'
geplottet werden. Die Graphen der Observablen der Plots haben für verschiedene
Werte des Plot-Parameters ,kritische Temperatur' einen unterschiedlichen Verlauf.
Die ,echte' kritische Temperatur ist gefunden, falls alle Graphen dieser Observablen
innerhalb der Fehlergrenzen aufeinander liegen, kollabieren. Das Programm erstellt
eine Sequenz von Plots, wobei innerhalb der Sequenz der Wert des Plot-Parameters
,kritische Temperatur' monoton verändert wird. Diese Plots enthalten die Graphen
der Funktionen für verschiedene Gittergrößen und einen lesbaren Vermerk
des aktuellen Wertes des Plot-Parameters ,kritische Temperatur'. Aus dieser Sequenz
von Plots erstellt das Programm eine Filmdatei. Diese Filmdatei wird mit Hilfe eines
geeigneten Abspielprogramms dem Benutzer durch ein geeignetes Ausgabegerät
(z.B. ein Bildschirm) angezeigt. Der Benutzer erkennt die stetige Veränderung
der Verläufe der Graphen bei sich monoton ändernden Wert des Plot-Parameters
,kritische Temperatur'. An jener Stelle im Film, an denen die Graphen
die vorher festgelegte optische Eigenschaft erfüllen, hier innerhalb der Fehlergrenzen
aufeinanderzufallen, tätigt der Benutzer eine Eingabe (z.B. einen Tastendruck)
und stoppt dadurch das Abspielen des Films. Jetzt kann der Benutzer leicht die kritische
Temperatur im aktuellen Einzelbild ablesen. Verpasste der Benutzer die entscheidene
Stelle im Film, kann der Benutzer den Film nochmals starten und erhält dadurch
eine weitere Möglichkeit, den richtigen Wert für den Plot-Parameter ,kritische
Temperatur' zu finden.
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| Anspruch[de] |
Verfahren zur Bestimmung des Wertes eines Plot-Parameters, wobei das
Verfahren folgende Schritte aufweist:
a. Erstellen einer Sequenz von Plots, wobei der Wert des Plot-Parameters über
die gesamte Sequenz entweder monoton erhöht oder monoton vermindert wird.
b. Anzeigen der Sequenz von Plots, insbesondere als Film, wobei dem Abspielen des
Films insbesondere ggf. ein Erstellen einer entsprechenden Filmdatei vorangegangen
ist.
c. Während der Anzeige, insbesondere während des Abspielens des Films,
unterbricht der Benutzer diese an der Stelle, an der die Graphen in der Anzeige
das gewünschte Aussehen aufweisen und damit die erforderliche Eigenschaft besitzen.
d. Der Wert des Plot-Parameters ist der Wert des Plot-Parameters des letzten angezeigten
Plots.
Verfahren nach Anspruch 1), wobei jeder einzelne Plot der Sequenz mindestens
aus dem Graph einer Funktion oder den Graphen mehrerer Funktionen besteht, wobei
im Plot der entsprechende Wert des aktuellen Plot-Parameters lesbar oder ermittelbar
eingefügt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1) bis 2), wobei mindestens
eine der geplotteten Funktionen eine explizite Abhängigkeit von dem gesuchten
Plot-Parameter aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1) bis 3), wobei während
der Filmwiedergabe die Möglichkeit des Anhaltens des Films durch den Benutzer
in geeigneter Form gegeben ist.
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Patent Zeichnungen (PDF)
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