Matryca 3D w MATLAB
MATLAB to język używany w informatyce technicznej. Jak większość z nas się zgodzi, łatwe w użyciu środowisko jest koniecznością do integracji zadań obliczeniowych, wizualizacji i wreszcie programowania. MATLAB robi to samo, zapewniając środowisko, które jest nie tylko łatwe w użyciu, ale także rozwiązania, które otrzymujemy, są wyświetlane w kategoriach notacji matematycznych, które są znane większości z nas. W tym temacie poznamy Matrycę 3D w MATLAB.
Zastosowania MATLAB obejmują
- Obliczenie
- Opracowanie algorytmów
- Modelowanie
- Symulacja
- Prototypowanie
- Analiza danych (analiza i wizualizacja danych)
- Grafika inżynierska i naukowa
- Rozwój aplikacji
W tym artykule zrozumiemy wielowymiarowe tablice w MATLAB, a dokładniej, trójwymiarową macierz w Matlabie.
Tablica wielowymiarowa
Jest to tablica w MATLAB, która ma dwa lub więcej wymiarów. Być może już wiesz, że wymiary macierzy 2D są reprezentowane przez rzędy i kolumny.
Każdy element ma dwa indeksy dolne, jeden to indeks wierszy, a drugi to indeks kolumn.
np. (1, 1) element reprezentuje tutaj Numer wiersza to 1, a numer kolumny to 1.
Co to jest matryca 3-D?
Matryca 3-D to wielowymiarowa tablica będąca rozszerzeniem macierzy dwuwymiarowych. Jak można się domyślić, będą miały 3 indeksy dolne, jeden indeks dolny wraz z indeksami wierszy i kolumn jak dla matrycy 2D. Trzeci indeks dolny w Matrycy 3D służy do przedstawienia arkuszy lub stron elementu.
np. tutaj element (2, 1, 1) reprezentuje „wiersz” nr 2 „kolumnę” numer jeden i „stronę” numer 1.
Tworzenie matrycy 3D
Zobaczmy teraz, jak możemy stworzyć Matrycę 3D w MATLAB
W przypadku tablicy trójwymiarowej najpierw utwórz matrycę 2D, a następnie rozszerz ją na matrycę 3D.
- Utwórz matrycę 3 na 3 jako pierwszą stronę w tablicy 3D (możesz wyraźnie zobaczyć, że najpierw tworzymy matrycę 2D)
A = (11 2 7; 4 1 0; 7 1 5)
- Dodaj teraz drugą stronę. Można tego dokonać, przypisując jeszcze jedną macierz 3 na 3 o wartości indeksu 2 w trzecim wymiarze
A (:, :, 2) = (1 2 5; 4 4 6; 2 8 1)
A (3 × 3)
A =
| A (:, :, 1) = | 11 | 2) | 7 |
| 4 | 1 | 0 | |
| 7 | 1 | 5 |
| A (:, :, 2) = | 1 | 2) | 5 |
| 4 | 4 | 6 | |
| 2) | 8 | 1 |
Możemy również użyć funkcji o nazwie cat Function, aby utworzyć tablice wielowymiarowe.
Na przykład: Utwórz tablicę 3D z 3 stronami, używając funkcji cat
X = cat (3, A, (3 7 1; 0 1 8; 2 5 4))
- Tutaj A jest tablicą 3D utworzoną powyżej
- Argument na pierwszym miejscu (3) mówi, w którym kierunku tablica musi zostać skonkatenowana
- Tutaj odbywa się konkatenacja wraz ze stronami
X =
| X (:, :, 1) = | 11 | 2) | 7 |
| 4 | 1 | 0 | |
| 7 | 1 | 5 |
| X (:, :, 2) = | 1 | 2) | 3) |
| 4 | 4 | 6 | |
| 2) | 8 | 1 |
| X (:, :, 3) = | 3) | 7 | 1 |
| 0 | 1 | 8 | |
| 2) | 5 | 4 |
Teraz, jeśli musimy dalej rozwijać tę tablicę, możemy po prostu podać elementy czwartej tablicy, które musimy dodać:
Aby rozszerzyć nasz powyższy przykład, po prostu podamy,
B (:, :, 4) = (1 2 1; 3 9 1; 6 3 7), a wynikiem będzie:
X =
| X (:, :, 1) = | 11 | 2) | 7 |
| 4 | 1 | 0 | |
| 7 | 1 | 5 |
| X (:, :, 2) = | 1 | 2) | 3) |
| 4 | 4 | 6 | |
| 2) | 8 | 1 |
| X (:, :, 3) = | 3) | 7 | 1 |
| 0 | 1 | 8 | |
| 2) | 5 | 4 |
| X (:, :, 4) = | 1 | 2) | 1 |
| 3) | 9 | 1 | |
| 6 | 3) | 7 |
Jak możemy uzyskać dostęp do elementów tablicy?
Aby to zrobić, użyj indeksów dolnych jako liczb całkowitych. Tak więc 2, 3, 1 elementu 3D Matrix będzie elementem obecnym w 2. rzędzie, 3. kolumnie 1. strony
Aby to zademonstrować, użyjmy macierzy 3D A, której użyliśmy powyżej,
Teraz access = A (2, 3, 1) da nam 0 jako wynik
Funkcje do manipulowania elementami tablicy wielowymiarowej
MATLAB udostępnia nam kilka funkcji do manipulowania elementami tablicy wielowymiarowej.
- Przefasonować
- Przestawiać
Rozumiemy te po jednym:
1. Przekształć
Jest to przydatne głównie podczas wizualizacji danych
Na przykład: Utwórz macierze 6 * 5 przy użyciu dwóch macierzy 3 * 5
- A = (1 3 7 0 5; 2 0 4 1 3; 1 0 5 3 2);
- A (:, :, 2) = (1 7 2 5 0; 4 2 1 6 5; 1 1 4 5 0);
- B = przekształć (A, (6 5))
Spowoduje to utworzenie macierzy 2D z 6 wierszami i 5 kolumnami:
B = 6 × 5
1 7 5 7 5
2 4 3 2 6
1 5 2 1 5
3 0 1 2 0
0 1 4 1 5
0 3 1 4 0
Jak można zauważyć, RESHAPE będzie działało pod względem kolumn, więc najpierw wszystkie elementy A zabiorą kolumnę na pierwszą stronę. To samo dotyczy drugiej strony
2. Permute
Możemy użyć tej funkcji, jeśli chcemy zmienić wymiary matematyki. tj. zmiana wierszy za pomocą kolumn lub odwrotnie.
Przykład Permute
- P (:, :, 1) = (3 5 3; 1 5 2; 0 8 5);
- P (:, :, 2) = (0 1 3; 6 7 1; 4 2 1)
Użyjmy teraz funkcji PERMUTE na P:
- M = permute (P, (2 1 3))
Dane wyjściowe, które otrzymamy, będą zamieniać wiersze i kolumny w następujący sposób:
M1 =
| M1 (:, :, 1) = | 3) | 1 | 0 |
| 5 | 5 | 8 | |
| 3) | 2) | 5 |
| P1 (:, :, 2) = | 0 | 6 | 4 |
| 1 | 7 | 2) | |
| 3) | 1 | 1 |
Polecane artykuły
To jest przewodnik po Matrycy 3D w MATLAB. Tutaj omawiamy zastosowania MATLAB, czym jest 3 D Matrix? i jak tworzyć tablice 3D w MATLAB, a także niektóre manipulacje na nich. Możesz także spojrzeć na następujący artykuł, aby dowiedzieć się więcej -
- Matryca w Matlabie
- Wersja MATLAB
- Wektory w Matlabie
- Typy danych w MATLAB
- Typ danych gałęzi
- Typy danych PL / SQL