Romantik und Fourier-Transformation: Unterschied zwischen den Seiten

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[[Datei:Caspar David Friedrich 013.jpg|mini|300px|[[Wikipedia:Caspar David Friedrich|Caspar David Friedrich]]: ''Die Lebensstufen'', um 1835]]
[[Datei:Bass Guitar Time Signal of open string A note (55 Hz).png|thumb|350px|Die Bass-Note A (55 Hz) auf einer Bassguitarre als Zeitsignal]]
[[Datei:Fourier Transform of bass guitar time signal.png|thumb|350px|Die Fourier-Analyse enthüllt das Frequenzspektrum des gespielten Tons mit allen Obertönen.]]


Die '''Romantik''' ist eine kulturgeschichtliche Epoche, die vom Ende des 18. Jahrhunderts bis weit in das 19. Jahrhundert hinein dauerte und sich insbesondere auf den Gebieten der bildenden Kunst, der Literatur und der [[Musik]] äußerte, aber auch die Gebiete Geschichte, Theologie und Philosophie sowie Naturwissenschaften und Medizin umfasste. In der Literatur der Romantik (ca. 1795–1848) unterscheidet man [[Wikipedia:Frühromantik|Frühromantik]] (bis 1804), [[Wikipedia:Hochromantik|Hochromantik]] (bis 1815) und [[Wikipedia:Spätromantik|Spätromantik]] (bis 1848). In der Malerei dauert die Spätromantik  bis Ende des 19. Jahrhunderts, in der Musik bis Anfang des 20. Jahrhunderts ([[Wikipedia:Gustav Mahler|Gustav Mahler]], [[Wikipedia:Richard Strauss|Richard Strauss]]).
Die '''Fourier-Transformation''' ('''FT'''), benannt nach dem französischen Mathematiker und Physiker [[Wikipedia:Joseph Fourier|Jean Baptiste Joseph Fourier]] (1768-1830), ist eine [[Mathematik|mathematische]] Methode, um aus einer beliebigen (auch aperiodischen) [[Funktion (Mathematik)|Funktion]] <math>f(x)</math> eine Summe (bzw. ein Integral) harmonischer periodischer Funktionen zu erzeugen, aus denen sie wieder aufgebaut werden kann, ähnlich wie etwa ein [[musik]]alischer Akkord in die darin zusammenklingenden Töne inklusive aller Obertöne aufgespalten, also gleichsam analysiert bzw. in ihr [[Spektrum|Frequenzspektrum]] zerlegt werden kann. In diesem Sinn spricht man auch von einer '''Fourier-Analyse''' bzw. einer '''klassischen harmonischen Analyse'''. Die durch die Fourier-Transformation erzeugte Funktion, die dieses Spektrum beschreibt, nennt man '''Fourier-Transformierte''' oder auch '''Spektralfunktion'''.


Romantik bedeutete im Sinne von Friedrich Schlegel Abwendung von der [[Antike]] und von [[Wikipedia:Klassische Zeit|klassischen]] Vorbildern. Der Begriff ist von ''lingua romana'' („[[Romanische Sprachen|romanische Sprache]]“) abgeleitet und bezog sich auf Schriften, die in der Volkssprache der romanischen Länder verfasst waren. Diese bildeten einen Gegensatz zu den zuvor üblichen, in ''lingua latina'' ([[Latein]]) geschriebenen Texten. „Romantisch“ (ursprünglich, im 17. und 18. Jahrhundert noch „romanisch“)<ref>[[Wikipedia:Friedrich Kluge|Friedrich Kluge]], [[Wikipedia:Alfred Götze (Philologe)|Alfred Götze]]: ''[[Wikipedia:Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache|Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache]].'' 20. Aufl., hrsg. von [[Wikipedia:Walther Mitzka|Walther Mitzka]], De Gruyter, Berlin/ New York 1967; Neudruck („21. unveränderte Auflage“) ebenda 1975, ISBN 3-11-005709-3, S. 606 (''romantisch'').</ref> bedeutete daher zunächst ''romanhaft''.
Die Umkehrfunktion, entsprechend dem Wiederaufbau des Akkords aus den einzelnen Tönen, wird dementsprechend '''Fourier-Synthese''' genannt. Die Fourier-Transformation wird in der [[Physik]] häufig dazu verwendet, um eine durch [[Empirie|empirisch]] gewonnene Messdaten aufgespannte Funktion in ihre harmonischen Bestandteile zu zerlegen.


Das heißt, die mit dem Terminus ''Romantiker'' bezeichneten Autoren erschließen sich Themen aus ihrer eigenen Kultur und Geschichte und wenden sich ab von klassischen Formen, was aus der nachträglichen und historischen Perspektive die Vorliebe für eine fragmentarische Schreibweise in der Romantik erklärt. Die Hinwendung zur eigenen Kultur bedeutete zugleich eine stärkere Hinwendung zur [[Sage]]n- und [[Mythos|Mythenwelt]] des Mittelalters.
== Definition ==


{{GZ|In der Goethe-Schillerzeit tauchte auf, von Goethe und Schiller
Für eine beliebige integrierbare Funktion <math>f: \mathbb{R} \mapsto \mathbb{C}</math> ist die '''Fourier-Transformierte''' für alle <math>y \in\mathbb R</math> wie folgt definiert:
selber noch angenommen, als Ideenorientierung der Unterschied
zwischen romantischer und klassischer Kunst. Goethe erschien
sich gewissermaßen selber ganz als der Bekenner zu einer klassischen
Kunst. Er wollte ein richtiger Pfleger der klassischen Kunst
werden, indem er sich einleben wollte in dasjenige, was ihm noch
die eigentlichen Geheimnisse der großen griechischen Kunst zeigen
konnte. Durch seine Reise nach Italien wollte er sich in die
Geheimnisse der griechischen Kunst einleben. Seine Italienreise
war für ihn etwas wie die Erfüllung einer Sehnsucht. Er hatte
gewissermaßen in seiner nordischen Umgebung keine Möglichkeit
gefühlt, das Göttlich-Geistige, das auf der einen Seite vor seiner
Seele schwebte, das Physisch-Sinnliche, das auf der anderen Seite
eben vor seinen Sinnen stand, künstlerisch in Einklang zu bringen.
In der Anschauung dessen, was er, ich möchte sagen durch die
italienischen Kunstwerke hindurch von der griechischen Kunst zu
ahnen vermeinte, suchte er die Harmonisierung desjenigen, was
noch nicht harmonisiert war, als er von Weimar nach Italien abfuhr.
Es ist in einem tieferen Sinne etwas - ich muß einen paradoxen
Ausdruck prägen, aber ich finde keinen anderen, wenn ich
eigentlich das bezeichnen will, was Goethe in der Verfolgung
seiner italienischen Reise durchmachte -, was den Eindruck des
Heroisch-Rührenden macht.


Goethe ist Bekenner einer klassischen Kunstrichtung. In dem
:<math>\hat{f}(y) = \int_{-\infty}^{\infty} f(x)\ e^{-2\pi i x y}\,dx</math>
Sinne - wollen wir es mit den Worten aussprechen, die etwa seine
eigene Idee ganz gut wiedergeben - ist Goethe Bekenner einer
klassischen Kunstrichtung, daß sein Blick vor allen Dingen auf das
Äußerliche, Sinnlich-Wirkliche gerichtet war. Aber er war ein viel
zu tiefer Geist, um nicht zu fühlen: Dieses Sinnlich-Wirkliche
entspricht nicht dem, worinnen der Mensch seinem Seelischen
nach seine Heimat zu suchen hat. Das muß hinaufgeläutert, hinaufgestaltet
werden. - So suchte denn Goethe als Künstler überall
in den Formen der Natur, in den Handlungen der Menschen das
zusammen, von dem er glaubte, daß es sich, wenn es sich auch
unvollkommen im Sinnlich-Physischen darstellt, durch eine entsprechende
Behandlung, ohne daß man der sinnlich-physischen
Gestaltung untreu werde, hinaufläutern, hinaufgestalten läßt, so
daß das Göttlich-Geistige durch die geläuterte sinnliche Form
hindurchscheint. Das war Goethes ganzes energisches Streben,
nicht leichter Hand das Göttlich-Geistige in seine Worte aufzunehmen,
nicht leichter Hand das Göttlich-Geistige in Linien oder
dergleichen zum Ausdrucke zu bringen, denn er wäre immer
überzeugt gewesen, wenn man von dem Göttlich-Geistigen in
dieser romantischen Form spricht, so ist es verhältnismäßig leicht,
andeutend, aber nicht erschöpfend, nicht rundend, das Göttlich-
Geistige in das Erdenleben herüberzuführen. Goethe wollte nicht
sagen: Die Götter leben. Ich mache eine mehr oder weniger symbolische
Darstellung im Irdischen zum Beweise davon, wie ich
glaube, daß die Götter leben. - Das wollte Goethe nicht. Solch
eine Empfindung hatte er nicht. Er hatte vielmehr die Empfindung:
Ich schaue die Steine, ich schaue die Pflanzen, ich schaue
die Tiere an, ich nehme die Handlungen der Menschen wahr. Sie
sind mir wie Gestaltungen, die vom Göttlich-Geistigen abgefallen
sind, die vielleicht weit vom Göttlich-Geistigen weggegangen
sind; aber, wenn ich auch sehe, wie in der Form, die mir im
Irdischen entgegentritt, wenn ich auch sehe, wie in der Farbe, die
mir im Irdischen entgegentritt, überall ein Abfall vom Göttlich-
Geistigen erscheint, ich muß doch diese Farbe, diese Form so
behandeln können, daß ich sie hinaufbringe, so daß sie aus ihrer
eigenen Wesenheit heraus das Göttlich-Geistige darstellen können.
- Ich brauche, so fühlte Goethe, nicht untreu zu werden der
Natur, sondern ich brauche bloß die abgefallene Natur in der
künstlerischen Gestaltung zu läutern, so wird sie in ihrer eigenen
Wesenheit ein Ausdruck des Göttlich-Geistigen sein. Das fühlte
Goethe als Klassizität. Von dem glaubte er, daß es der Hauptimpuls
der griechischen Kunst gewesen ist, daß es überhaupt die
wahre Kunst ist.


Eine Gestalt wie Schiller konnte nicht mit dieser Ideenorientierung
Ist eine diskrete [[Folge (Mathematik)|Folge]] von Messwerten <math>a=(a_0,\dotsc,a_{N-1})</math> gegeben, wird die '''diskrete Fourier-Transformierte''' ('''DFT''') als '''Fourier-Reihe''' wie folgt dargestellt:
mitgehen, denn sein Blick war idealistisch in die göttlichgeistige
Welt hinaufgerichtet. Er behandelte dasjenige, was in der
sinnlich-physischen Welt war, nur wie eine Gelegenheit, andeutend
das Göttlich-Geistige zum Ausdruck zu bringen. Daher war Schiller
der Veranlasser zur romantischen Dichtung, die sich dann an
Goethe anschloß. Es ist außerordentlich interessant, wie die entgegengesetzte
Art, die, ich möchte sagen daran verzweifelt, daß man
das Irdisch-Sinnliche zum Göttlichen hinaufheben kann, die zufrieden
ist damit, nur das Irdisch-Physisch-Sinnliche zu benutzen,
um damit mehr oder weniger andeutend das Göttlich-Geistige auszudrücken,
wie gerade diese romantische Dichtung in Mitteleuropa
sich anschloß an den erstrebten Klassizismus Goethes.|276|64ff}}


{{GZ|[[Johann Gottlieb Fichte|Fichte]] strebte nach reinster, höchster erlebter Wahrheit.
:<math>\hat a_k = \sum_{n=0}^{N-1} e^{-2\pi \mathrm{ik}\cdot\frac{n}{N}}\cdot a_n</math> &nbsp;&nbsp;&nbsp; für &nbsp; <math>k=0,\dotsc,N-1</math>
Er entsagte allem Wissen, das nicht aus dem eigenen Innern
entspringt, weil nur aus diesem Gewißheit entspringen
kann. Die Gegenströmung zu seiner Weltanschauung
bildet die ''Romantik''. Fichte läßt nur die Wahrheit gelten,
und das Innere des Menschen nur insofern, als es die Wahrheit
offenbart; die romantische Weltanschauung laßt nur
das Innere gelten, und erklärt alles für wahrhaft wertvoll,
was aus diesem Innern entspringt. Das Ich soll durch nichts
Äußeres gefesselt sein. Alles was es schafft, hat seine Berechtigung.


Man darf von der Romantik sagen, daß sie den Schillerschen
Für die '''inverse Fourier-Transformation''' ('''iFT''') gilt entsprechend für alle <math>x \in\mathbb R</math>:
Satz: «Der Mensch spielt nur, wo er in voller Bedeutung
des Wortes Mensch ist, und er ist nur da ganz
Mensch, wo er spielt» bis zu seinen äußersten Konsequenzen
verfolgte. Sie will die ganze Welt zu einem Reich des
Künstlerischen machen. Der vollentwickelte Mensch kennt
keine andere Norm als die Gesetze, die er mit frei waltender
Einbildungskraft ebenso schafft wie der Künstler diejenigen,
die er seinem Werke einprägt. Er erhebt sich
über alles, was ihn von außen bestimmt, und lebt ganz
aus sich heraus. Die ganze Welt ist ihm nur ein Stoff für
sein ästhetisches Spiel. Der Ernst des Alltagsmenschen ist
nicht in der Wahrheit wurzelnd. Die erkennende Seele
kann die Dinge nicht an sich ernst nehmen, denn sie sind
ihr nicht an sich wertvoll. Sie ist es vielmehr selbst, die
ihnen einen Wert verleiht. Die Stimmung des Geistes, der
sich dieser seiner Souveränität gegenüber den Dingen bewußt
ist, nennen die Romantiker die ''ironische''. ''[[Wikipedia:Karl Wilhelm Ferdinand Solger|Karl Wilhelm Ferdinand Solger]]'' (1780—1819) hat von der romantischen
Ironie die Erklärung gegeben: «Es muß der Geist
des Künstlers alle Richtungen in einem alles überschauenden
Blick zusammenfassen, und diesen ''über allem schwebenden, alles vernichtenden Blick'' nennen wir ''Ironie''
''[[Wikipedia:Friedrich Schlegel|Friedrich Schlegel]]'' (1772—1829), einer der Stimmführer
der romantischen Geistesrichtung, sagt von der ironischen
Stimmung, daß sie «alles übersieht und sich über alles Bedingte
unendlich erhebt, auch über einige Kunst, Tugend
oder Genialität». Wer in dieser Stimmung lebt, fühlt sich
durch nichts gebunden; nichts bestimmt ihm die Richtung
seines Tuns. Er kann «nach Belieben philosophisch oder
philologisch, kritisch oder poetisch, historisch oder rhetorisch,
antik oder modern sich stimmen». Der ironische
Geist erhebt sich über eine Wahrheit, die sich von der Logik
fesseln lassen will; er erhebt sich aber auch über eine
ewige, moralische Weltordnung. Denn nichts sagt ihm,
was er tun soll, als allein er selbst. Was ihm gefällt, soll
der Ironiker tun; denn seine Sittlichkeit kann nur eine
ästhetische sein. Die Romantiker sind die Erben des Fichteschen
Gedankens von der Einzigkeit des Ich. Aber sie wollten
dieses Ich nicht mit Vernunftideen und mit einem moralischen
Glauben erfüllen wie Fichte, sondern beriefen
sich vor allem auf die freieste, durch nichts gebundene Seelenkraft,
auf die Phantasie. Das Denken wurde bei ihnen
völlig von dem Dichten aufgesogen. ''[[Novalis]]'' sagt: «Es ist
recht übel, daß die Poesie einen besonderen Namen hat
und die Dichter eine besondere Zunft ausmachen. ''Es ist gar nichts Besonderes. Es ist die eigentümliche Handlungsweise des menschlichen Geistes''. Dichtet und trachtet nicht
jeder Mensch in jeder Minute?» Das allein mit sich beschäftigte
Ich kann zu der höchsten Wahrheit kommen:
«Es dünkt dem Menschen, als sei er in einem Gespräch begriffen
und irgendein unbekanntes geistiges Wesen veranlasse
ihn auf eine wunderbare Weise zur Entwicklung der
''evidentesten Gedanken''.» Im Grunde wollten die Romantiker
nichts anderes, als was auch Goethe und Schiller zu
ihrem Bekenntnis gemacht haben: eine Ansicht über den
Menschen, die diesen so vollkommen, so frei wie möglich
erscheinen läßt. Novalis erlebt seine Dichtungen und Betrachtungen
aus einer Seelenstimmung heraus, welche sich
zum Bilde der Welt verhält wie die Fichtesche. Aber Fichtes
Geist wirkt in den scharfen Konturen reiner Begriffe;
der Novalis* aus der Fülle eines Gemütes, welches da empfindet,
wo andere denken, da in Liebe lebt, wo andere in
Ideen die Wesen und Vorgänge der Welt umfassen wollen.
Das Zeitalter sucht in seinen Repräsentanten die höhere
Geistnatur hinter der äußeren Sinnenwelt, jene Geistnatur,
in welcher die selbstbewußte Seele wurzelt, die nicht
in der äußeren Sinnenwirklichkeit wurzeln kann. Novalis
erfühlt, erlebt sich in der höheren Geistnatur. Was er ausspricht,
fühlt er durch die ihm ursprüngliche Genialität
wie die Offenbarungen dieser Geistnatur selbst. Er notiert
sich: «Einem gelang es - er hob den Schleier der Göttin
zu Sais - aber was sah er? er sah - Wunder des Wunders -
sich selbst.» Novalis gibt sich, wie er das geistige Geheimnis
hinter der Sinnenwelt fühlt und das menschliche Selbstbewußtsein
als das Organ, durch welches dieses Geheimnis
sagt: Das bin ich, - wenn er dieses sein Fühlen so ausdrückt:
«Die Geisterwelt ist uns in der Tat schon aufgeschlossen,
sie ist immer offenbar. Würden wir plötzlich so
elastisch, als es nötig wäre, so sähen wir uns mitten unter
ihr.»|18|209ff}}


== Siehe auch ==
:<math>f(x) = \int_{-\infty}^{\infty} \hat f(y)\ e^{2 \pi i x y}\,dy</math>


* {{WikipediaDE|Romantik}}
bzw. für die '''inverse diskrete Fourier-Transformation''' ('''iDFT'''):


== Literatur ==
:<math>a_k=\frac 1 N \sum_{n=0}^{N-1} e^{2\pi \mathrm{ik}\cdot\frac{n}{N}}\cdot a_n</math> &nbsp;&nbsp;&nbsp; für &nbsp; <math>k=0,\dots,N-1 \,</math>


#Rudolf Steiner: ''Die Rätsel der Philosophie in ihrer Geschichte als Umriß dargestellt'', [[GA 18]] (1985), ISBN 3-7274-0180-X {{Schriften|018}}
wobei nach der [[Eulersche Formel|Eulerschen Formel]] die komplexen harmonischen Funktionen erzeugt werden:
#Rudolf Steiner: ''Das Künstlerische in seiner Weltmission'', [[GA 276]] (2002), ISBN 3-7274-2760-4 {{Vorträge|276}}


{{GA}}
:<math>\mathrm{e}^{\mathrm{i}\,x} = \cos\left(x \right) + \mathrm{i}\,\sin\left( x\right)</math> bzw. <math>\mathrm{e}^{\mathrm{-i}\,x} = \cos\left(x \right) - \mathrm{i}\,\sin\left( x\right)</math>


== Einzelnachweise ==
== Siehe auch ==
 
<references />


[[Kategorie:Goethezeit]] [[Kategorie:Kunststil]] [[Kategorie:Romantik|!]] [[Kategorie:Baustil]] [[Kategorie:Literaturgeschichte]] [[Kategorie:Kunstgeschichte]]
* {{WikipediaDE|Fourier-Transformation}}
* {{WikipediaDE|Fourier-Analysis}}


{{Wikipedia}}
[[Kategorie:Mathematik]] [[Kategorie:Analysis]] [[Kategorie:Physik]]

Version vom 30. August 2018, 08:35 Uhr

Die Bass-Note A (55 Hz) auf einer Bassguitarre als Zeitsignal
Die Fourier-Analyse enthüllt das Frequenzspektrum des gespielten Tons mit allen Obertönen.

Die Fourier-Transformation (FT), benannt nach dem französischen Mathematiker und Physiker Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830), ist eine mathematische Methode, um aus einer beliebigen (auch aperiodischen) Funktion eine Summe (bzw. ein Integral) harmonischer periodischer Funktionen zu erzeugen, aus denen sie wieder aufgebaut werden kann, ähnlich wie etwa ein musikalischer Akkord in die darin zusammenklingenden Töne inklusive aller Obertöne aufgespalten, also gleichsam analysiert bzw. in ihr Frequenzspektrum zerlegt werden kann. In diesem Sinn spricht man auch von einer Fourier-Analyse bzw. einer klassischen harmonischen Analyse. Die durch die Fourier-Transformation erzeugte Funktion, die dieses Spektrum beschreibt, nennt man Fourier-Transformierte oder auch Spektralfunktion.

Die Umkehrfunktion, entsprechend dem Wiederaufbau des Akkords aus den einzelnen Tönen, wird dementsprechend Fourier-Synthese genannt. Die Fourier-Transformation wird in der Physik häufig dazu verwendet, um eine durch empirisch gewonnene Messdaten aufgespannte Funktion in ihre harmonischen Bestandteile zu zerlegen.

Definition

Für eine beliebige integrierbare Funktion ist die Fourier-Transformierte für alle wie folgt definiert:

Ist eine diskrete Folge von Messwerten gegeben, wird die diskrete Fourier-Transformierte (DFT) als Fourier-Reihe wie folgt dargestellt:

    für  

Für die inverse Fourier-Transformation (iFT) gilt entsprechend für alle :

bzw. für die inverse diskrete Fourier-Transformation (iDFT):

    für  

wobei nach der Eulerschen Formel die komplexen harmonischen Funktionen erzeugt werden:

bzw.

Siehe auch