JSR 275 - 单位，每秒百分比

Question

我需要使用 JScience.org 的 JSR 275 单位和度量实施来表示每秒百分比的单位。我正在尝试执行以下操作：

Unit<Dimensionless> PERCENT_PER_SECOND = NonSI.PERCENT.divide(Si.SECOND).asType(Dimensionless.class)

但是当我尝试这样做时，我得到了 ClassCastException。

以下方法可行，但我不确定是否有更好的方法：

public interface PercentOverTime extends Quantity {}
public static Unit<PercentOverTime> PERCENT_PER_SECOND = new BaseUnit<PercentOverTime>("%/s");

有什么想法吗？我能找到的最接近这个问题的是Cooking Measurements 上的问题（这就是我看到如何定义自己的单位的方式）。

Answer 1

我写了这个代码示例来测试这里的数学：

public void testUnit() {
    // define two points on a function from t -> %
    // the rate of change between these two points
    // should have unit %/t
    Measure<Double, Dimensionless> p0 = Measure.valueOf(50.0, NonSI.PERCENT);
    Measure<Double, Dimensionless> p1 = Measure.valueOf(20.0, NonSI.PERCENT);

    Measure<Double, Duration> timeDifference = Measure.valueOf(10.0, SI.SECOND);

    // JSR-275 has no Amount, so have to convert and do math ourselves
    // these doubles are percents
    double p0Raw = p0.doubleValue(NonSI.PERCENT);
    double p1Raw = p1.doubleValue(NonSI.PERCENT);

    // this duration is in seconds
    double timeDifferenceRaw = timeDifference.doubleValue(SI.SECOND);

    // this is the slope of the secant between the two points
    // so it should be the %/s we want
    double rateSecant = (p1Raw - p0Raw) / timeDifferenceRaw;

    // let's see what we get
    Measure<Double, ?> answer = Measure.valueOf(rateSecant,
                                                NonSI.PERCENT.divide(SI.SECOND));
    System.out.println(answer);
}

如果你的原始函数有时间作为自变量（例如秒）和一个比率作为自变量（例如百分比），那么这个函数关于时间的导数仍然有时间作为自变量，但将“每次比率”作为依赖项。

是的，比率是无量纲的，所以这有点奇怪，但您可以想象一个股票价格一天内的百分比变化图表，然后是一个股票价格一天内百分比变化的图表日复一日。

那么打印出来的是什么？

-3.0 %/s

这就是我们预期的变化率，即在 10 秒内从 50% 变化到 20%。

所以你的单元结构应该是这样的：

    Unit<?> magicUnit = NonSI.PERCENT.divide(SI.SECOND);
    Dimension magicDimension = Dimension.NONE.divide(Dimension.TIME);

    System.out.println(magicUnit + " measures " + magicDimension + " ("
            + magicUnit.getDimension() + ")");

正如我们所料，这确实打印了%/s measures 1/[T] (1/[T])。

所以我们有一个单位和维度，可以制作度量。我们测量的数量是多少？文档对数量这样说：

不同的数量通常有 不同的物理尺寸； 虽然它不是必需的，也不是 必要的，例如扭矩和 能量具有相同的维度，但具有 不同的性质（扭矩矢量， 能量标量）。

因此，虽然频率似乎是正确的数量，但它并不能真正表达我们似乎正在讨论的语义数量。

最后，您的第一行代码不起作用，因为在包含的模型中 1/[T] 测量数量 Freqency，而不是数量 Dimensionless。因此，如果您不想制作自己的 Quantity，请使用 Unit。您正在寻找的维度是无/时间，或者如果您想要正确的标量乘数，则为 %/秒。最后，是否要制作自己的 Quantity 取决于您，但如果您在很多地方都使用它，这可能是值得的。

查看JScience 空间中的最新发展也是值得的，因为他们似乎决定需要 Amount（使用加法、减法、乘法、除法、pow 等方法）。使用 Amount 进行所有这些维度分析真的很容易。只需将百分比金额减去百分比金额并除以秒数，它应该会为您计算单位。

Answer 2

它的单位为 s^-1 或 Hz（JScience 中的 SI.HERTZ）。

或Unit<Frequency>。

Answer 3

百分比不是一个单位，而是一个标量 - 所以每秒百分比只是每单位时间的一个标量值，这没有意义。这就像说“每秒 3 次”。 3 什么？

如果您将每单位时间所测量的单位结合起来，您将获得正确的单位。