Laplace transformとは? わかりやすく解説

Weblio 辞書 > 学問 > OR事典 > Laplace transformの意味・解説 

ラプラス変換

読み方らぷらすへんかん
【英】:Laplace transform

累積分布関数(一般には, 任意の有限区間有界変動関数) F(x)\, に対して, \textstyle L(s)= \int \mathrm{e}^{-sx} \mathrm{d} F(x)\, によって定まる関数F(x)\, のラプラス・スチルチェス変換という. 特に F(x)\,確率密度関数 f(x)\, をもつ場合には, \textstyle L(s)=\int \mathrm{e}^{-sx} f(x) \mathrm{d}x\, と表すことができて, このとき L(s)\,f(x)\, のラプラス変換と呼ぶ.


ラプラス変換

(Laplace transform から転送)

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2025/03/05 17:37 UTC 版)

関数変換

関数解析学において、ラプラス変換(ラプラスへんかん、: Laplace transform)とは、積分で定義される関数空間の間の写像(線型作用素)の一種。関数変換。積分変換の一種。

ラプラス変換の名は18世紀数学者ピエール=シモン・ラプラスにちなむ。

ラプラス変換によりある種の微分積分は積などの代数的な演算に置き換わるため、制御工学などにおいて時間領域の(とくに超越的な)関数を別の領域の(おもに代数的な)関数に変換することにより、計算方法の見通しを良くするための数学的な道具として用いられる。従って、数学の中ではかなり応用寄りの分野である。

フーリエ変換を発展させて、より適用範囲を広げた計算手法である。1899年に電気技師であったオリヴァー・ヘヴィサイドが回路方程式を解くための実用的な演算子を経験則として考案して発表し、後に数学者がその演算子に対し厳密に理論的な裏付けを行った経緯がある。理論的な根拠が曖昧なままで発表されたため、この計算手法に対する懐疑的な声も多かった。この「ヘヴィサイドの演算子」の発表の後に、多くの数学者達により数学的な基盤は1780年の数学者ピエール=シモン・ラプラスの著作にある事が指摘された(この著作においてラプラス変換の公式が頻繁に現れていた)。

フーリエ変換がL^1((-∞,∞))上のゲルファント変換であるのに対しラプラス変換はL^1((0,∞))上のゲルファント変換と説明できる。


これと類似の解法として、より数学的な側面から作られた演算子法がある。こちらは演算子の記号を多項式に見立て、代数的に変形し、公式に基づいて特解を求める方法である。

定義

実数 t ≥ 0 について定義された関数 f (t)ラプラス変換とは

複素平面を用いたブロムウィッチ積分の解説

これは複素積分となっている。定義通りの積分経路では計算が難しくなるが、閉曲線となるように積分経路を変更して留数を計算することにより簡単に逆ラプラス変換を求める事が可能となる。結果を言えば複素平面上の全ての特異点の留数の総和となる。ここで、f (t)原関数 (original function)F(s)像関数 (image function) という。

ラプラス変換の他の記述の仕方として、次のようなものもある。

カテゴリ



英和和英テキスト翻訳>> Weblio翻訳
英語⇒日本語日本語⇒英語
  

辞書ショートカット

すべての辞書の索引

「Laplace transform」の関連用語

Laplace transformのお隣キーワード
検索ランキング

   

英語⇒日本語
日本語⇒英語
   



Laplace transformのページの著作権
Weblio 辞書 情報提供元は 参加元一覧 にて確認できます。

   
日本オペレーションズ・リサーチ学会日本オペレーションズ・リサーチ学会
Copyright (C) 2025 (社)日本オペレーションズ・リサーチ学会 All rights reserved.
ウィキペディアウィキペディア
All text is available under the terms of the GNU Free Documentation License.
この記事は、ウィキペディアのラプラス変換 (改訂履歴)の記事を複製、再配布したものにあたり、GNU Free Documentation Licenseというライセンスの下で提供されています。 Weblio辞書に掲載されているウィキペディアの記事も、全てGNU Free Documentation Licenseの元に提供されております。

©2025 GRAS Group, Inc.RSS