對數刻度英文解釋翻譯、對數刻度的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 logarithmic scale
相關詞條:
1.logarithmiccalibration
分詞翻譯:
對的英語翻譯:
right; answer; reply; at; check; compare; couple; mutual; opposite; versus; vs
face to face
【計】 P
【化】 dyad
【醫】 Adv.; contra-; corps; ob-; p-; pair; par; para-
【經】 vs
數的英語翻譯:
a few; count; enumerate; fate; frequently; list; number; numeral; numeric
reckon; repeatedly; serveral
【計】 crossing number; N
【醫】 number
【經】 number
刻度的英語翻譯:
graduation; mark; scale
【計】 scale
【化】 graduate; scale
【醫】 graduation; scale
專業解析
對數刻度(Logarithmic Scale)是一種在圖表或儀器中表示數值的方法,其核心特征是等比例變化的物理量在刻度上呈現等距離。與線性刻度(數值均勻分布)不同,對數刻度上相等的距離代表數值的倍數關系(比例關系)。
以下是其詳細解釋:
-
數學基礎:
- 對數刻度基于對數函數(Logarithm)。如果一條軸采用對數刻度,則該軸上的位置
L
與所表示的數值 N
之間的關系是:
$$
L = k cdot log_b(N)
$$
其中:
L
是沿該軸從參考點(通常是 N=1
或某個最小值)開始的距離。
k
是一個比例常數,決定刻度的疏密程度。
b
是對數的底數,常用的是 10(常用對數)或 e
(自然對數)。
N
是要表示的數值。
- 這意味着:數值每乘以一個固定的倍數(例如 10 倍),其在刻度上移動的距離是固定的。例如,在底數為 10 的對數刻度上,從 1 到 10、從 10 到 100、從 100 到 1000 的距離是相等的,因為它們都代表了 10 倍的增長。
-
主要特點:
- 壓縮大數值範圍:能夠将跨越多個數量級(例如從 1 到 1,000,000)的數值清晰地展示在一個有限的空間内。線上性刻度上,小數值區域會被壓縮得難以分辨,而大數值區域則占據過大空間。
- 突出比例變化:更直觀地反映數值的相對變化率(百分比變化、倍數變化)。例如,從 1 增加到 2(增加 100%)和從 100 增加到 200(增加 100%)在對數刻度圖上表現為相同的垂直或水平距離。
- 直線表示指數關系:如果兩個變量之間存在指數關系(
y = a * b^x
),在對數刻度圖上(通常一個軸或兩個軸用對數刻度)會呈現為一條直線,便于識别和分析這種關系。
-
常見應用場景:
- 聲學:聲音的強度(聲壓級)使用分貝(dB)表示,這是一個對數單位。人耳對聲音強度的感知大緻符合對數規律。
- 地震學:地震的震級(如裡氏震級)使用對數刻度定義,震級增加一級代表地震釋放的能量增加約 32 倍。
- 化學:溶液的 pH 值是對數刻度,表示氫離子活度的負對數(
pH = -log₁₀[H⁺]
),pH 變化 1 單位代表 [H⁺]
變化 10 倍。
- 電子學/通信:信號強度(如 dBm, dBV)、增益/衰減(dB)、信噪比(SNR in dB)等廣泛使用對數單位。
- 金融:長期股價走勢圖常使用對數坐标,以更公平地比較不同時期、不同價格水平的百分比收益率。
- 生物學:微生物生長曲線(指數增長期)、藥物劑量-反應關系(EC50 等)的分析常使用對數刻度。
- 圖表繪制:當數據範圍非常大或需要分析指數增長/衰減趨勢時,常用半對數圖(一個軸線性,一個軸對數)或雙對數圖(兩個軸均對數)。
-
與線性刻度的對比:
- 線性刻度:數值
N
與刻度位置 L
成正比(L = c * N
)。相等的距離代表相等的數值差(絕對差)。適合表示數值範圍較小、關注絕對變化的情況。
- 對數刻度:數值
N
的對數 log(N)
與刻度位置 L
成正比(L = k * log_b(N)
)。相等的距離代表相等的數值比(相對差,倍數關系)。適合表示數值範圍跨越多個數量級、關注相對變化或指數關系的情況。
權威參考來源:
- 國家标準《GB/T 3101-1993 有關量、單位和符號的一般原則》:該标準(或其後續更新版本)是中華人民共和國關于物理量、計量單位及符號使用的基礎性、強制性國家标準。它明确規定了包括對數坐标在内的各種坐标系的表示方法和應用原則,是科學、工程和技術領域圖表繪制的權威依據。其内容與國際标準 ISO 31(現已被 ISO/IEC 80000 系列取代)基本一緻。
- ISO 80000 國際标準系列 (Quantities and units):由國際标準化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)聯合制定,是國際上關于量和單位的最權威标準。特别是 ISO 80000-1(一般部分)和 ISO 80000-2(數學)等部分,對對數函數、對數刻度的定義、符號和應用有明确規定,為全球科技界所遵循。
網絡擴展解釋
對數刻度是一種将數據按對數關系進行縮放的刻度方式,主要用于處理數值範圍差異極大的情況。以下是詳細解釋:
一、基本概念
對數刻度以指數增長為基礎,将數值轉換為對數形式後呈現在坐标軸上。例如,在對數刻度下,數值1、10、100對應的實際刻度位置分别對應$log{10}(1)=0$、$log{10}(10)=1$、$log_{10}(100)=2$,因此相等的刻度距離代表數值的倍數關系(如從1到10和從10到100的距離相同)。
二、核心特點
- 非線性縮放:數據差距按指數級變化,適合呈現跨越多個數量級的數據(如1到100萬)。
- 比例關系可視化:相等的刻度距離表示相同比例變化(如+100%漲幅在1→2和4→8中顯示為相同長度)。
- 壓縮大範圍數據:将跨度大的數值壓縮到更易處理的範圍内,避免小值被大值淹沒。
三、應用場景
- 金融分析:長期股價走勢圖中,對數刻度能更直觀反映百分比漲跌(如蘋果股價從10到200美元的變化)。
- 科學研究:土力學顆粒分布、聲波頻率分析等需要處理多數量級數據的領域。
- 數據可視化:在Excel或圖表工具中,對數刻度可将非線性關系(如指數增長)轉化為線性趨勢。
四、與線性刻度的區别
特征 |
線性刻度 |
對數刻度 |
刻度間隔 |
等量數值差(如1,2,3) |
等比例數值差(如1,10,100) |
適用數據 |
數值範圍較小、均勻分布 |
數值範圍大、呈指數分布 |
典型應用 |
日常溫度變化、人口數量統計 |
股票長期走勢、地震震級、聲強測量 |
五、半對數刻度
若僅一個坐标軸(如縱軸)使用對數刻度,另一軸保持線性刻度,則稱為半對數刻度,常用于時間序列與指數增長數據的結合分析。
分類
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