در ریاضیات ، متعامد بودن عبارت است از تعمیم مفهوم هندسی عمود بودن . در حالی که عمود به طور معمول هنگام مرتبط کردن دو خط به یکدیگر دنبال می شود (به عنوان مثال، "خط A عمود بر خط B است")، [1] متعامد معمولاً بدون به استفاده می شود (به عنوان مثال، "خطوط متعامد A و B"). [2]
متعامد بودن نیز با معانی مختلفی استفاده می شود که اغلب با معانی ریاضی ارتباط ضعیفی دارند یا اصلاً مرتبط نیستند.
این کلمه از یونانی باستان ὀρθός ( orthós ) به معنای "راست"، [3] و γωνία ( gōnía ) به معنای "زاویه" گرفته شده است. [4]
یونانی باستان ὀρθογώνιον ( orthogṓnion ) و کلاسیک لاتین orthogonium در اصل به یک مستطیل اشاره می کردند . [5] بعدها به معنی مثلث قائم الزاویه رسیدند . در قرن دوازدهم، کلمه لاتین پس از کلاسیک orthogonalis به معنای زاویه راست یا چیزی مربوط به زاویه راست آمد. [6]
در ریاضیات ، متعامد بودن تعمیم مفهوم هندسی عمود بر جبر خطی اشکال دوخطی است .
دو عنصر u و v از فضای برداری با فرم دوخطی متعامد هستند وقتی . بسته به فرم دوخطی، فضای برداری ممکن است حاوی بردارهای خود متعامد غیر صفر باشد. در مورد فضاهای تابعی از خانواده های توابع متعامد برای تشکیل پایه متعامد استفاده می شود .
این مفهوم در زمینه توابع متعامد , چند جمله ای متعامد , و ترکیبات استفاده شده است .
در اپتیک ، حالت های پلاریزاسیون زمانی متعامد گفته می شود که به طور مستقل از یکدیگر منتشر شوند، مانند قطبش خطی عمودی و افقی یا قطبش دایره ای راست و چپ .
در نسبیت خاص ، یک محور زمانی که با سرعت حرکت تعیین میشود ، هذلولی-متعامد نسبت به محور فضایی رویدادهای همزمان است، که با سرعت نیز تعیین میشود. نظریه نسبیت همزمانی را مشخص می کند .
در مکانیک کوانتومی ، یک شرط کافی (اما نه ضروری) برای متعامد بودن دو حالت ویژه یک عملگر هرمیتی ، این است که با مقادیر ویژه متفاوت مطابقت داشته باشند. این به این معنی است که در نماد دیراک ، if و با مقادیر ویژه متفاوت مطابقت دارند. این از این واقعیت ناشی می شود که معادله شرودینگر یک معادله استورم-لیویل است (در فرمول شرودینگر) یا اینکه قابل مشاهده ها توسط عملگرهای هرمیتی (در فرمول هایزنبرگ) ارائه شده است. [ نیازمند منبع ]
در هنر، خطوط پرسپکتیو (تخیلی) که به نقطه ناپدید شدن اشاره می کنند ، "خطوط متعامد" نامیده می شوند. اصطلاح "خط متعامد" اغلب در ادبیات نقد هنر مدرن معنای کاملاً متفاوتی دارد. بسیاری از آثار نقاشانی مانند پیت موندریان و بورگوین دیلر به دلیل استفاده انحصاری آنها از "خطوط متعامد" مورد توجه قرار گرفته اند - البته نه با اشاره به پرسپکتیو، بلکه به خطوطی اشاره می کنند که مستقیم و منحصراً افقی یا عمودی هستند و زوایای قائم را تشکیل می دهند. آنها متقاطع می شوند. به عنوان مثال، مقاله ای در وب سایت موزه تیسن-بورنمیزا بیان می کند که "موندریان... تمام آثار خود را به بررسی تعادل بین خطوط متعامد و رنگ های اصلی اختصاص داده است." بایگانی شده در 2009-01-31 در ماشین راه برگشت
متعامد بودن در طراحی زبان برنامه نویسی توانایی استفاده از ویژگی های مختلف زبان در ترکیب های دلخواه با نتایج ثابت است. [8] این کاربرد توسط Van Wijngaarden در طراحی Algol 68 معرفی شد :
تعداد مفاهیم اولیه مستقل به حداقل رسیده است تا زبان برای توصیف، یادگیری و پیاده سازی آسان باشد. از سوی دیگر، این مفاهیم به منظور به حداکثر رساندن قدرت بیانی زبان و در عین حال تلاش برای جلوگیری از زائدات زیان آور به کار گرفته شده اند. [9]
متعامد بودن یک ویژگی طراحی سیستم است که تضمین می کند که اصلاح اثر فنی تولید شده توسط یک جزء از یک سیستم، نه عوارض جانبی ایجاد می کند و نه به سایر اجزای سیستم منتشر می کند. معمولاً این از طریق جداسازی نگرانیها و کپسولهسازی به دست میآید و برای طراحیهای عملی و فشرده سیستمهای پیچیده ضروری است. رفتار اضطراری یک سیستم متشکل از اجزاء باید کاملاً با تعاریف رسمی منطق آن کنترل شود و نه با عوارض جانبی ناشی از یکپارچگی ضعیف، به عنوان مثال، طراحی غیر متعامد ماژول ها و رابط ها. متعامد بودن زمان آزمایش و توسعه را کاهش می دهد زیرا تأیید طرح هایی که نه عوارض جانبی ایجاد می کنند و نه به آنها وابسته هستند آسان تر است.
اگر مجموعه دستورالعملها فاقد افزونگی باشند، متعامد گفته میشود (یعنی فقط یک دستورالعمل وجود دارد که میتوان برای انجام یک کار معین از آن استفاده کرد) [10] و به گونهای طراحی شده است که دستورالعملها بتوانند از هر ثبات در هر حالت آدرسدهی استفاده کنند . این اصطلاح از در نظر گرفتن یک دستورالعمل به عنوان یک بردار ناشی می شود که اجزای آن فیلدهای دستورالعمل هستند. یک فیلد رجیسترهایی را که قرار است روی آنها کار شود و دیگری حالت آدرس دهی را مشخص می کند. یک مجموعه دستورالعمل متعامد به طور منحصربفرد همه ترکیبات ثبات ها و حالت های آدرس دهی را رمزگذاری می کند. [11]
در ارتباطات راه دور ، طرحهای دسترسی چندگانه زمانی متعامد هستند که یک گیرنده ایدهآل میتواند سیگنالهای ناخواسته قوی دلخواه را از سیگنال مورد نظر با استفاده از توابع پایه متفاوت به طور کامل رد کند . یکی از این طرحها ، دسترسی چندگانه تقسیم زمانی (TDMA) است، که در آن توابع پایه متعامد، پالسهای مستطیلی غیرهمپوشانی ("شکافهای زمانی") هستند.
طرح دیگر ، مالتی پلکسی تقسیم فرکانس متعامد (OFDM) است که به استفاده از یک فرستنده منفرد از مجموعه ای از سیگنال های چندگانه فرکانسی با حداقل فاصله فرکانس دقیق مورد نیاز برای متعامد کردن آنها به طوری که با یکدیگر تداخل نداشته باشند، اشاره دارد. . نمونه های شناخته شده عبارتند از ( a ، g ، و n ) نسخه های 802.11 Wi-Fi . وایمکس ITU-T G.hn ، DVB-T ، سیستم پخش تلویزیون دیجیتال زمینی که در اکثر نقاط جهان خارج از آمریکای شمالی استفاده می شود. و DMT (Discrete Multi Tone)، فرم استاندارد ADSL .
در OFDM، فرکانس های حامل فرعی [ چگونه؟ ] به طوری که حامل های فرعی متعامد با یکدیگر باشند، به این معنی که تداخل بین کانال های فرعی حذف شده و باندهای محافظ بین حامل ها مورد نیاز نیست. این امر طراحی فرستنده و گیرنده را بسیار ساده می کند. در FDM معمولی، یک فیلتر جداگانه برای هر زیر کانال مورد نیاز است.
هنگام انجام تجزیه و تحلیل آماری، متغیرهای مستقلی که بر یک متغیر وابسته خاص تأثیر میگذارند، اگر همبسته نباشند، متعامد گفته میشوند، [12] زیرا کوواریانس یک محصول درونی را تشکیل میدهد. در این مورد، نتایج یکسانی برای تأثیر هر یک از متغیرهای مستقل بر متغیر وابسته به دست میآید، صرف نظر از اینکه تأثیرات متغیرها را به صورت جداگانه با رگرسیون ساده یا همزمان با رگرسیون چندگانه مدلسازی میکنیم . در صورت وجود همبستگی ، عوامل متعامد نیستند و با دو روش نتایج متفاوتی به دست می آید. این استفاده از این واقعیت ناشی می شود که اگر با تفریق مقدار مورد انتظار (میانگین) در مرکز قرار گیرند، متغیرهای غیر همبسته به معنای هندسی که در بالا بحث شد متعامد هستند، هم به عنوان داده مشاهده شده (یعنی بردارها) و هم به عنوان متغیرهای تصادفی (یعنی توابع چگالی). یکی از فرمالیسم اقتصاد سنجی که جایگزین چارچوب حداکثر احتمال است ، روش تعمیم یافته لحظه ها ، بر شرایط متعامد تکیه دارد. به طور خاص، برآوردگر حداقل مربعات معمولی ممکن است به راحتی از یک شرط متعامد بین متغیرهای توضیحی و باقیمانده های مدل استخراج شود.
در طبقهبندی ، طبقهبندی متعامد طبقهبندی است که در آن هیچ موردی عضو بیش از یک گروه نباشد، یعنی طبقهبندیها متقابل هستند.
در شیمی و بیوشیمی، یک برهمکنش متعامد زمانی اتفاق میافتد که دو جفت ماده وجود داشته باشد و هر ماده بتواند با شریک مربوطه خود برهمکنش داشته باشد، اما با هیچ یک از مواد جفت دیگر برهمکنش نداشته باشد. به عنوان مثال، DNA دارای دو جفت متعامد است: سیتوزین و گوانین یک جفت باز را تشکیل می دهند، و آدنین و تیمین یک جفت باز دیگر را تشکیل می دهند، اما سایر ترکیبات جفت باز به شدت نامطلوب هستند. به عنوان یک مثال شیمیایی، تترازین با ترانس سیکلوکتن و آزید با سیکلواکتین بدون هیچ واکنش متقاطع واکنش می دهد، بنابراین این واکنش ها متعامد هستند و بنابراین، می توانند به طور همزمان و انتخابی انجام شوند. [13]
در سنتز آلی ، حفاظت متعامد یک استراتژی است که اجازه می دهد تا گروه های عاملی مستقل از یکدیگر محافظت شوند.
در شیمی فوق مولکولی، مفهوم متعامد به امکان سازگاری دو یا چند برهمکنش فوق مولکولی، اغلب غیرکووالانسی اشاره دارد . به صورت برگشت پذیر بدون دخالت دیگری شکل می گیرد.
در شیمی تحلیلی ، آنالیزها «متعامد» هستند اگر اندازهگیری یا شناسایی را به روشهای کاملاً متفاوت انجام دهند، بنابراین قابلیت اطمینان اندازهگیری افزایش مییابد. بنابراین، آزمایش متعامد را می توان به عنوان "بررسی متقابل" نتایج مشاهده کرد، و مفهوم "متقابل" با منشا ریشه شناختی متعامد مطابقت دارد. آزمایش متعامد اغلب به عنوان بخشی از یک برنامه دارویی جدید مورد نیاز است .
در زمینه قابلیت اطمینان سیستم، افزونگی متعامد به آن شکلی از افزونگی گفته می شود که شکل دستگاه یا روش پشتیبان گیری کاملاً با دستگاه یا روش مستعد خطا متفاوت است. حالت خرابی یک دستگاه یا روش پشتیبان اضافی متعامد با حالت خرابی دستگاه یا روشی که برای محافظت از کل سیستم در برابر خرابی فاجعهبار نیاز به افزونگی دارد، تلاقی ندارد و کاملاً متفاوت است.
در علوم اعصاب ، نقشه حسی در مغز که دارای کدگذاری محرک های همپوشانی (مثلاً مکان و کیفیت) است، نقشه متعامد نامیده می شود.
در فلسفه ، به دو موضوع، نویسنده یا نوشتهای که گفته میشود «متعامد» با یکدیگر گفته میشود، زمانی که اساساً آنچه را که میتوان ادعاهایی بالقوه همپوشانی یا رقیب در نظر گرفت، پوشش ندهند. بنابراین، متون در فلسفه می توانند همدیگر را پشتیبانی و تکمیل کنند، می توانند توضیحات یا سیستم های رقیب را ارائه دهند، یا می توانند در مواردی که دامنه، محتوا و هدف نوشته ها کاملاً نامرتبط هستند، متعامد با یکدیگر باشند.
در بازیهای رومیزی مانند شطرنج که دارای شبکهای از مربعها هستند، «متعامد» به معنای «در یک ردیف/«رتبه» یا ستون/«پرونده» استفاده میشود. این همتای مربع هایی است که "به صورت مورب مجاور" هستند. [27] در بازی رومیزی باستانی چینی Go، بازیکن میتواند سنگهای حریف را با اشغال تمام نقاط مجاور متعامد بگیرد.
ضبطهای وینیل استریو هر دو کانال استریو چپ و راست را در یک شیار رمزگذاری میکنند. شیار V شکل در وینیل دارای دیوارهایی است که 90 درجه نسبت به یکدیگر قرار دارند و تغییرات در هر دیوار به طور جداگانه یکی از دو کانال آنالوگ را که سیگنال استریو را تشکیل می دهند کد می کند. کارتریج حرکت قلم را به دنبال شیار در دو جهت متعامد حس می کند: 45 درجه از عمودی به هر طرف. [28] یک حرکت افقی خالص مربوط به یک سیگنال مونو، معادل یک سیگنال استریو است که در آن هر دو کانال سیگنالهای یکسان (در فاز) را حمل میکنند.