Wprowadzenie do funkcji kawałkowej w Matlabie
Funkcja fragmentaryczna jest funkcją, która jest definiowana przez różne liczne funkcje. W tym przypadku stosuje się wiele innych funkcji do zastosowania w określonych odstępach czasu funkcji głównej. Funkcja częściowa służy również do opisania właściwości dowolnego równania lub funkcji. Reprezentuje różne warunki w funkcjach lub równaniach. W tym temacie poznamy funkcję Piecewise w Matlabie.
Może być zaimplementowany na dwa sposoby: jeden używa pętli (instrukcja if-else i instrukcja switch), a drugi nie używa pętli. W metodzie pętli stosuje się sposób zwycięstwa. Jak widzimy, istnieją dwa sposoby, z pętlami i bez użycia pętli.
W pierwszej metodzie znów są dwa sposoby
1. Za pomocą metody if-else
2. Korzystając z instrukcji switch
W drugiej metodzie funkcja reprezentuje wektoryzację
3. Metoda wektorowy
Za pomocą instrukcji If-Else
Jest to jedna z podstawowych terminologii służących do implementacji funkcji fragmentarycznych, ale nie jest dobrą praktyką do implementacji funkcji fragmentarycznej.
Składnia:
If condition1
Statement 1 ;
else
statement 2;
end
plot ( input variable, output variable )
function output variable = piecewise ( input variable )
Przykład 1
Rozważmy teraz jeden przykład
f ( x ) = - 2 for x < 0
2 for x > 0
Aby zaimplementować powyższą funkcję w Matlabie, najpierw musimy utworzyć jedną funkcję ze słowem kluczowym „kawałek”
> > function fx = piecewise ( x )
W powyższej instrukcji „fx” jest nazwą zmiennej wyjściowej, „kawałek” jest słowem kluczowym używanym dla powyższej funkcji, a „x” jest zmienną wejściową.
Po zadeklarowaniu funkcji musimy teraz zdefiniować warunki zakresów zmiennej wejściowej „x”.
>> If x < = 0
>> fx = -2
>> else
>> fx = 2
W powyższych instrukcjach użyto instrukcji if-else, aby zdefiniować zakres. Pokazuje, że jeśli wartość x jest mniejsza lub równa „0”, wówczas out będzie wynosić „- 2”, a jeśli wartość „x” jest większa niż „0”, wówczas wynikiem będzie „2”.
Program Matlab:
If x < = 0
fx = -2 ;
else
fx = 2 ;
end
plot ( x, f x )
function fx = piecewise ( x )
wynik :
Instrukcja skrzynki rozdzielczej
Druga metoda w pętlach oparta jest na instrukcjach przełączania. W tej metodzie reprezentujemy różne warunki w różnych metodach, możemy określić wiele przypadków w jednej pętli przełączającej.
Przykład nr 2
Załóżmy powyższy przykład:
f x = - 2 for x <= 0
2 for x > 0
W tym przykładzie są dwa warunki w funkcji fx, jeden jest mniejszy niż równy „0”, a drugi jest większy niż „0”.
Aby zaimplementować powyższy przykład, używając najpierw instrukcji case - case, musimy zadeklarować instrukcję function (funkcja częściowa).
>> function fx = piecewise (x )
Powyższe instrukcje pokazują, że fx jest funkcją cząstkową dotyczącą zmiennej wejściowej „x”, po zadeklarowaniu funkcji zaczniemy od instrukcji switch.
>> switch (x)
Powyższa instrukcja jest słowem kluczowym dla przypadku przełącznika służącego do zmiany wartości zmiennej „x”. Teraz w przełączniku będą różne przypadki, naszym wymaganiem są tylko przypadki, więc napiszemy 2 przypadki.
Case 1: x < = 0
F x = - 2 ;
Case 2 : x > 0
F x = 2 ;
Powyższe instrukcje reprezentują zakresy x i odpowiednie oczekiwane wartości funkcji.
Program Matlab
function F x = piecewise (x )
switch ( x )
Case 1 : x < = 0
F x=-2 ;
Case 2 : x > 0
F x = 2 ;
end
Plot ( F x, x )
Wynik :
Metoda wektoryzacji
Ta metoda jest drugim podejściem do funkcji częściowych bez użycia pętli. W tej metodzie dane wejściowe to cały wektor sekwencji (warunków), a także możemy połączyć dwa warunki za pomocą operatora „&”. Jest to najpopularniejsza metoda w funkcjach jednostkowych.
Załóżmy ten sam przykład;
fx=-2 … x<=0
2 … x > 0
Teraz zilustrujemy powyższy przykład za pomocą metody wektoryzacji. Po pierwsze, musimy zadeklarować funkcję częściową jak powyższe przykłady.
function fx = piecewise (x)
Po zadeklarowaniu funkcji częściowej zdefiniujemy zakresy zmiennej wejściowej „x”. W powyższym przykładzie, jak wiemy, istnieją dwa warunki, dlatego musimy zdefiniować dwa zakresy.
fx (x<=0)=-2 ;
and
fx (x>0)=2;
Teraz, gdy znane są zakresy, musimy zadeklarować całkowity zakres zmiennej wejściowej „x”.
x = - 5: 1: 5
pokazuje to, że x przyjmie wartości od - 5 do + 5.
Program Matlab
function fx = piecewise ( x )
fx(x<= 0) = - 2 ;
fx(x>0) = 2 ;
x = - 5 : 1 : 5
fx = piecewise ( x )
plot (fx, x )
Wynik:
Wniosek - Funkcja kawałkowa w Matlabie
Funkcje podzielone są używane głównie do reprezentowania funkcji o różnych zakresach wejściowych i różnych warunkach. Jak widzimy powyżej, istnieją trzy podejścia do reprezentowania funkcji cząstkowych. Ale podejście if-else (pętla) nie jest używane w implementacjach w czasie rzeczywistym. I wektoryzowane podejście stosowane w wielu aplikacjach.
Polecane artykuły
Jest to przewodnik po funkcji kawałkowej w Matlabie. Omawiamy tutaj metody korzystania z funkcji Piecewise w Matlab z różnymi instrukcjami i przykładami. Możesz także spojrzeć na następujący artykuł, aby dowiedzieć się więcej -
- Wersja MATLAB
- Wektory w Matlabie
- Matryca w Matlabie
- Co to jest Matlab?
- Różne rodzaje pętli z jej zaletami
- Kompilator Matlab | Aplikacje kompilatora Matlab