نمونه برداری

{sampling} [باستان شناسی] روند گزینش بخشی از یک محوطه برای کاوش یا یک منطقه برای کار میدانی به نحوی که بتوان نتایج حاصل از پژوهش در آن را به سایر بخش ها تعمیم داد

نمونه برداری (پردازش سیگنال). نمونه برداری، یکی از مهم ترین مراحل فرایند تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال است. در تئوری پردازش سیگنال گسسته اثبات می شود که حداقل فرکانس نمونه برداری می بایست دو برابر پهنای باند فرکانسی سیگنال نمونه برداری شده باشد تا بتوان سیگنال پیوسته را از سیگنال نمونه برداری شده بازسازی نمود.
می توان گسسته سازی یک سیگنال پیوسته را به دو مرحله تقسیم کرد:
• تبدیل سیگنال پیوسته به یک سیگنال پیوسته ولی نمونه برداری شده.
• گسسته سازی سیگنال نمونه برداری شده.
در شکل، سیگنال در مراحل مختلف نمایش داده شده است. ابتدا سیگنالی پیوسته x c ( t ) که ورودی سیستم است نمایش داده شده است. سپس این سیگنال در سیگنال s ( t ) ضرب می شود.
x s ( t ) = x c ( t ) s ( t )
که سیگنال s ( t ) به صورت زیر تعریف می شود:
s ( t ) = δ ( t − n T )
که T دوره تناوب نمونه برداری، n عددی طبیعی و δ تابع دلتای دیراک است. حاصل x s ( t ) سیگنالی است پیوسته، ولی نمونه برداری شده. در نهایت سیگنال نمونه برداری شده گسسته می شود، یعنی: x = x s ( n T )
نمونه برداری (پزشکی). در پزشکی، نمونه برداری عبارت است از جمع آوری ماده از بدن برای کمک به فرایند تشخیص پزشکی و/یا ارزیابی نشانهای برای درمان، آزمایش های پزشکی بیشتر یا روش های دیگر. در این معنا، نمونه، ماده جمع آوری شده است و ابزار نمونه گیری یا نمونه بردار، فرد یا ماده ای است که نمونه را جمع آوری می کند.
نمونه گیری پیش نیاز بسیاری از آزمایش های پزشکی است، اما عموماً برای تاریخچه پزشکی، معاینه بالینی و آزمایش های رادیولوژی پیش نیاز نیست.
• به دست آوردن مواد دفعی یا موادی که به هر حال از بدن خارج می شوند، مانند ادرار، مدفوع، خلط یا استفراغ، با جمع آوری مستقیم هنگام خروج. نمونه بزاق را نیز می توان از دهان جمع آوری کرد.
جراحی ( برش )، یک روش جراحی برای برداشتن نمونه های جامد یا بافت نرم است.
• سوراخ کردن ( که سنتز نیز نامیده می شود ) و به دنبال آن آسپیراسیون روش اصلی مورد استفاده برای نمونه برداری از بسیاری از انواع بافت ها و مایعات بدن است. نمونه هایی از آن عبارتند از توراکوسنتز برای نمونه برداری از مایع حفره جنب و آمنیوسنتز برای نمونه گیری از مایع آمنیوتیک. روش اصلی سنتز، به نوبه خود، بافت برداری آسپیراسیون است، اما سوزن هایی با طراحی متفاوت نیز وجود دارد، مانند آسپیراسیون مغز استخوان. سوراخ کردن بدون آسپیراسیون ممکن است برای مثال در نمونه گیری خون مویرگی کافی باشد.
• خراش دادن یا کشیدن. در تست پاپ، سلول ها از دهانه رحم با کاردک و برس مخصوص یا دستگاه جارو مخصوص بدون نیاز به سوراخ کردن بافت از طریق واژن وارد می شود، خراشیده می شوند. سلول های بافت پوششی برای آزمایش DNA را می توان با کشیدن سواب داخل گونه در دهان به دست آورد.

💡 این سیستم دارای قابلیت خوبی در تشخیص افراد است بدین دلیل که عنبیه هم منحصربه‌فرد است و هم در برابر گذشت زمان مقاوم، ولی متأسفانه حجم الگوها در این روش بسیار بالا است، این تکنولوژی بسیار گران است، کاربر پسند نیست و به دلیل اینکه در حین نمونه برداری لازم است که چشم کاملاً بی حرکت باشد لذا الگو برداری ممکن است دقیق نباشد.

💡 برای الگوهایی که ویژگی‌های قوی ای ندارند، می‌توان از روش مبتنی بر الگو استفاده کرد. از آنجا که بکارگیری رویکرد مبتنی بر الگو به صورت بالقوه مستلزم نمونه برداری از تعداد زیادی نقطه است، می‌توان برای کاهش تعداد نقاط نمونه برداری، رزولوشن تصویر الگو و تصویر تحت آزمون را با ضریب یکسان کاهش داده و تطابق الگو را روی تصاویر کم حجم اجرا کرد (تکنیک هرمی پردازش تصویر).

💡 مسئله سنجش فشرده، به این صورت بیان می‌شود: ما اغلب تمایل داریم از محیط اطراف خود، درکی گسسته پیدا کنیم؛ اصطلاحاً نمونه برداری می‌کنیم. یعنی، سیگنال پیوسته ی محیط را به صورت گسسته تبدیل کرده و بررسی می‌کنیم. طبق گفته شانون، تعداد این نمونه‌ها می‌بایست از دو برابر پهنای باند، بیشتر باشد

💡 این اصطلاح برای توصیف، به عنوان مثال، اسکن منابع آنالوگ (مانند عکس‌های چاپ شده یا فیلم‌های ضبط شده) در رایانه برای ویرایش، اسکن سه بعدی که مدل‌سازی سه بعدی از سطح یک شی را ایجاد می‌کند و صدا (که در آن میزان نمونه برداری اغلب در کیلوهرتز) و تغییرات نقشه بافت. در عکسهای معمولی، نرخ نمونه برداری به وضوح تصویر اشاره دارد که اغلب بر حسب پیکسل بر اینچ اندازه‌گیری می‌شود.

💡 هرچند در ابتدا متعهد شدن به توانایی نمونه برداری بلند پروازانه می‌نمود و مأموریت‌های بعدی متعاقب آن نیز در تردید بود، اما تیم تعریف علمی ناسا برای پروژه مریخ ۲۰۲۰ در گزارشی که در ژوئیه ۲۰۱۳ انتشار داد اعلام کرد که مأموریت باید «مجموعه‌ای از یک رشته نمونه جذاب را پیدا و در جای قابل بازگشتی ذخیره کند».

💡 اعداد تصادفی نیز برای اهداف غیر قمار استفاده می‌شود، هر دو در مواردی که استفاده از آنها از نظر ریاضی از اهمیت بالایی برخوردار باشد، مانند نمونه برداری برای نظرسنجی‌ها، و در مواقعی که عدالت با تصادفی شدن، مانند پیش نویس‌های قرعه کشی نظامی و انتخاب اعضای هیئت منصفه تقریب می‌شود.