À la base du traitement du signal


par François Lavallou

L'analyse harmonique, fille de l'analyse fonctionnelle, étudie la représentation des fonctions comme superposition de fonctions de base. En théorie du signal, ces dernières, souvent polynomiales, sont au cœur des traitements du son et des images de notre environnement numérique.

La géométrie, monde de formes idéales créé par les mathématiciens grecs, a subi une mutation analytique avec l’introduction des coordonnées au XVIIe siècle, notamment par René Descartes. En 1804, Bernard Bolzano introduit des éléments précurseurs du calcul vectoriel, qui sera établi par Giusto Bellavitis (1803–1880) avec son « calcul de l’équipollence ». La définition moderne des espaces vectoriels donnée par Giuseppe Peano est développée au début du XXe siècle par des mathématiciens comme le Polonais Stefan Banach et le Hongrois Frigyes Riesz. Ils fondent l’analyse fonctionnelle, dans laquelle les fonctions jouent le rôle des vecteurs.

 

Le produit scalaire

Pour un espace vectoriel E sur le corps K, le produit scalaire, ou produit intérieur, fait correspondre à deux vecteurs et  de E un scalaire, c’est-à-dire un élément de K, noté

Cette composition est symétrique  et linéaire par rapport à chacun de ses composants (au sens que  ), ce qui justifie le terme « produit », par analogie avec les propriétés du produit réel.

Le produit scalaire d’un vecteur par lui-même ... Lire la suite