DFTを手計算で理解する:複雑な数式の裏にある行列計算

Discrete Fourier Transform by Hand

DFTを手計算で理解する:複雑な数式の裏にある行列計算

信号処理で最も重要なDFT(離散フーリエ変換)は、複素数を含む複雑な数式で表されますが、実は行列の掛け算の連続に過ぎません。この記事では、DFTを手計算で行う演習を通して、その仕組みを直感的に解説します。周波数領域の信号を時間領域に変換する逆DFTと、その逆変換であるDFTを具体例で示し、深層ニューラルネットワークがDFTを学習できる理由も示唆します。

DFTは、複雑さの下に隠れているのは、手計算できる一連の行列乗算にすぎないことを示すために、この演習を開発しました。