KWALIFIKACJA INF1 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 28.
Który sygnał w każdej chwili czasu jest opisany ścisłą zależnością matematyczną, a jego wykres jest tworzony na zasadzie szczegółowej analizy każdej chwili czasowej ze względu na jego ciągłą zmienność?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Sygnał deterministyczny jest w pełni wyznaczony ścisłą zależnością matematyczną, więc jego wartość w każdej chwili czasu można jednoznacznie obliczyć. Określenie nieokresowy oznacza brak powtarzania przebiegu w stałych odstępach czasu, mimo ciągłej zmienności.

Pełne wyjaśnienie:

Opis "w każdej chwili czasu jest opisany ścisłą zależnością matematyczną" wskazuje na sygnał deterministyczny. Dla sygnału deterministycznego istnieje jednoznaczny zapis (np. wzór, równanie, algorytm), który pozwala obliczyć wartość sygnału w dowolnym momencie czasu. Innymi słowy, nie ma tu niepewności probabilistycznej: znając model, można odtworzyć przebieg bez odwoływania się do statystyki.

Druga cecha w pytaniu dotyczy tego, że wykres jest "tworzony na zasadzie szczegółowej analizy każdej chwili czasowej" oraz że sygnał ma "ciągłą zmienność". To pasuje do sytuacji, gdy przebieg nie powtarza się w sposób cykliczny, czyli jest nieokresowy. Sygnał okresowy spełnia warunek powtarzalności: istnieje okres T>0, dla którego wartości sygnału w czasie przesuniętym o T są takie same. Jeśli takiej stałej powtarzalności nie ma, mówimy o nieokresowości.

Dlatego poprawna jest odpowiedź "Deterministyczny nieokresowy.": sygnał jest przewidywalny (deterministyczny), ale nie ma okresu powtarzania (nieokresowy).

  • Odpowiedź "Losowy niestacjonarny." jest niepoprawna, bo sygnał losowy nie jest jednoznacznie opisany ścisłą zależnością w sensie deterministycznym; do opisu potrzebne są własności probabilistyczne. Dodatkowo stacjonarność/niestacjonarność to typowy podział procesów losowych, a pytanie akcentuje ścisły opis matematyczny w czasie.
  • Odpowiedź "Deterministyczny okresowy." jest niepoprawna, bo okresowość oznacza powtarzalność przebiegu. W pytaniu nie ma wskazania na powtarzalność (brak informacji o okresie), a opis sugeruje raczej przebieg bez cyklicznego powtórzenia.
  • Odpowiedź "Losowy stacjonarny." jest niepoprawna z tego samego powodu co wariant losowy niestacjonarny: "ścisła zależność matematyczna" wskazuje na deterministyczność, nie na opis statystyczny. Stacjonarność dotyczy niezmienności charakterystyk statystycznych w czasie, a nie jednoznacznego wyznaczenia wartości w każdej chwili.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawia się sformułowanie o jednoznacznym wzorze/równaniu wyznaczającym wartość sygnału w dowolnym czasie, najpierw rozpoznaj deterministyczność. Dopiero potem rozstrzygaj cechę okresowości (czy przebieg się powtarza).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Sygnał deterministyczny to taki, którego wartość w każdym momencie czasu jest jednoznacznie wyznaczona przez opis matematyczny (np. wzór lub algorytm). Jeśli znasz model, możesz odtworzyć przebieg bez statystyki i bez losowości, niezależnie od liczby powtórzeń pomiaru.
Sygnał nieokresowy nie powtarza swojego przebiegu w stałych odstępach czasu. Nie istnieje jedna stała wartość okresu, dla której wykres "wraca" do tych samych wartości. W praktyce wiele sygnałów użytkowych (np. mowa) jest nieokresowych lub tylko lokalnie "prawie okresowych".
Sygnał deterministyczny jest w pełni przewidywalny z równania lub opisu, więc jego wartość w chwili t jest jednoznaczna. Sygnał losowy wymaga opisu probabilistycznego (np. średnia, wariancja, widmo mocy), a pojedyncza realizacja może się różnić między pomiarami mimo tych samych warunków.
Stacjonarność opisuje, czy właściwości statystyczne procesu (np. średnia i autokorelacja) nie zmieniają się w czasie. To ma sens, gdy sygnał ma charakter losowy i mówimy o rozkładach/parametrach statystycznych. Dla sygnałów deterministycznych częściej analizuje się okresowość i postać funkcji w czasie.
Szukaj sformułowań typu "ścisła zależność matematyczna", "jednoznacznie wyznaczony", "można obliczyć wartość w każdej chwili". To typowe wskazówki na sygnał deterministyczny. Jeżeli pojawia się "prawdopodobieństwo", "szum", "średnia", "wariancja" – częściej chodzi o sygnał losowy.
Tak. Ciągłość (ciągła zmienność w czasie) dotyczy tego, czy sygnał jest określony dla każdego momentu czasu, a nie okresowości. Możesz mieć sygnał opisany równaniem (deterministyczny), który nie powtarza się cyklicznie, więc jest nieokresowy. Te cechy są od siebie niezależne.
Sygnały okresowe często występują jako sygnały testowe i wzorcowe (np. sinus do pomiarów, generatory przebiegów, testy filtrów). Okresowość ułatwia analizę widmową i pomiar parametrów toru. W sygnałach użytkowych (dane, mowa) okresowość bywa ograniczona lub tylko przybliżona.
Klasyczny przykład to szum (termiczny, zakłócenia), który opisuje się statystycznie. Również zakłócenia impulsowe lub fluktuacje kanału mogą mieć charakter losowy. W takich przypadkach pojedynczy przebieg w czasie nie jest w pełni przewidywalny, a analizuje się parametry statystyczne procesu.
Uczniowie często łączą "ścisły opis matematyczny" z intuicją powtarzalności, bo sygnał okresowy łatwo zapisać wzorem (np. sinus). To jednak błąd: deterministyczność nie oznacza okresowości. Sygnał może mieć wzór, a jednocześnie nie mieć okresu powtarzania.
Okresowy oznacza powtarzalny przebieg w czasie (cecha sygnału). Stacjonarny odnosi się do niezmienności statystyk w czasie (cecha procesu losowego). Najpierw ustal, czy zadanie mówi o równaniu i jednoznaczności (deterministyczny), czy o statystyce i niepewności (losowy), a dopiero potem dobieraj dalszy opis.
info

Około 53% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że sygnał deterministyczny jest w pełni wyznaczony ścisłą zależnością matematyczną, więc jego wartość w każdej chwili czasu można jednoznacznie obliczyć.

Źródła:

  • Alan V. Oppenheim, Alan S. Willsky, S. Hamid Nawab, "Signals and Systems", rozdział: klasyfikacja sygnałów i własności (deterministyczne/losowe, okresowe/nieokresowe), Prentice Hall (różne wydania) — źródło podręcznikowe
  • Simon Haykin, Barry Van Veen, "Signals and Systems", sekcje dotyczące sygnałów deterministycznych i losowych oraz okresowości, Wiley (różne wydania) — źródło podręcznikowe

Materiały:

  • Podręcznik akademicki z teorii sygnałów i systemów (rozdziały o klasyfikacji sygnałów)
  • Skrypt/notes z przedmiotu "Podstawy telekomunikacji" dotyczący sygnałów deterministycznych i losowych
  • Zadania testowe z klasyfikacji sygnałów (okresowe, nieokresowe, losowe, stacjonarne)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego