3D-matrix i MATLAB

MATLAB er et sprog, der bruges til teknisk computing. Som de fleste af os er enige om, er et miljø, der er let at bruge, et must for at integrere computeropgaver, visualisering og endelig programmering. MATLAB gør det samme ved at skabe et miljø, der ikke kun er let at bruge, men også de løsninger, vi får, vises i form af matematiske notationer, som de fleste af os er bekendt med. I dette emne skal vi lære om 3D Matrix i MATLAB.

Brug af MATLAB Inkluder

  • beregning
  • Udvikling af algoritmer
  • Modellering
  • Simulering
  • Prototyping
  • Dataanalyse (analyse og visualisering af data)
  • Ingeniør- og videnskabelig grafik
  • Applikationsudvikling

I denne artikel vil vi forstå flerdimensionelle arrays i MATLAB og mere specifikt 3-dimensionel matrix i Matlab.

Multidimensionel matrix

Det er en matrix i MATLAB, der har to eller flere dimensioner. Du ved muligvis allerede, at dimensionerne af en 2D-matrix er repræsenteret af rækker og kolonner.

Hvert element har to underskrifter, det ene er rækkeindekset, og det andet er kolonneindekset.

fx (1, 1) element her repræsenterer rækkenummeret er 1 og kolonnetallet er 1.

Hvad er en 3-D matrix?

3-D Matrix er en multidimensionel matrix, der er en forlængelse af to-dimensionelle matrixer. Som du kan gætte, vil de have 3 underskrifter, et underskrift sammen med række- og søjleindekser som for 2D-matrixen. Det tredje underskrift i en 3D Matrix bruges til at repræsentere arkene eller siderne af et element.

for eksempel repræsenterer element (2, 1, 1) 'række' nummer 2 'kolonne' nummer et og 'side' nummer 1.

Oprettelse af 3D-matrix

Lad os nu forstå, hvordan kan vi oprette en 3D-matrix i MATLAB

For en 3-dimensionel matrix skal du først oprette en 2D-matrix og derefter udvide den til en 3D-matrix.

  • Opret en 3 til 3 matrix som den første side i en 3-D matrix (du kan tydeligt se, at vi først opretter en 2D matrix)

A = (11 2 7; 4 1 0; 7 1 5)

  • Tilføj en anden side nu. Dette kan gøres ved at tildele en yderligere 3 til 3 matrix med indeksværdi 2 i den tredje dimension

A (:, :, 2) = (1 2 5; 4 4 6; 2 8 1)

A (3 x 3)

A =

A (:, :, 1) =1127
410
715
A (:, :, 2) =125
446
281

Vi kan også bruge en funktion kaldet kattefunktion til at oprette multidimensionelle arrays.

Eksempel: Opret en 3D-matrix med 3 sider ved hjælp af kattefunktion

X = kat (3, A, (3 7 1; 0 1 8; 2 5 4))

  • Her er A 3D-array oprettet ovenfor
  • Argumentet først (3) fortæller, hvilken retning matrixen skal sammenkædes
  • Her foretages sammenkædning sammen med siderne

X =

X (:, :, 1) =1127
410
715
X (:, :, 2) =123
446
281
X (:, :, 3) =371
018
254

Hvis vi nu har brug for at udvide denne array yderligere, kan vi ganske enkelt give elementerne i 4. array, som vi har brug for at tilføje:

Så for at udvide vores ovenstående eksempel, vil vi simpelthen give,

B (:, :, 4) = (1 2 1; 3 9 1; 6 3 7) og output vil være:

X =

X (:, :, 1) =1127
410
715
X (:, :, 2) =123
446
281
X (:, :, 3) =371
018
254
X (:, :, 4) =121
391
637

Hvordan kan vi få adgang til elementerne i matrixen?

For at gøre dette skal du blot bruge underskrifter som heltal. Så 2, 3, 1 element i en 3D Matrix vil være elementet, der er til stede på 2. række, 3. kolonne på 1. side

For at demonstrere dette, lad os bruge 3D-matrix A, som vi brugte ovenfor,

Nu giver adgang = A (2, 3, 1) os 0 som output

Funktioner til at manipulere elementerne i en multidimensionel matrix

MATLAB giver os et par funktioner til at manipulere elementerne i en multidimensionel matrix.

  • omforme
  • permutere

Lad os forstå disse én ad gangen:

1. Omforme igen

Dette er hovedsageligt nyttigt under visualisering af data

For eksempel: Opret en 6 * 5 matrix ved hjælp af to 3 * 5 matrixer

  • 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 = omformning (A, (6 5))

Dette skaber en 2D-matrix med 6 rækker og 5 kolonner:

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

Som du kan bemærke, vil RESHAPE arbejde kolonnevis, så først følger alle elementerne i A sammen kolonnen for den første side. Den samme ting gøres derefter for 2. side

2. Tillad

Vi kan bruge denne funktion, hvis vi vil omarrangere matricernes dimensioner. dvs. skifte rækker med kolonner eller vice versa.

Eksempel på Permute

  • P (:, :, 1) = (3 5 3; 1 5 2; 0 8 5);
  • P (:, :, 2) = (0 1 3; 6 7 1; 4 2 1)

Lad os nu bruge PERMUTE-funktion på P:

  • M = permut (P, (2 1 3))

Det output, vi får, får rækker og kolonner ombyttes som følger:

M1 =

M1 (:, :, 1) =310
558
325
P1 (:, :, 2) =064
172
311

Anbefalede artikler

Dette er en guide til 3D Matrix i MATLAB. Her diskuterer vi anvendelserne af MATLAB, hvad er 3 D Matrix? og hvordan man opretter 3D-matriser i MATLAB og også nogle manipulationer på dem. Du kan også se på den følgende artikel for at lære mere -

  1. Matrix i Matlab
  2. MATLAB version
  3. Vektorer i Matlab
  4. Datatyper i MATLAB
  5. Hive Datatype
  6. PL / SQL-datatyper

Kategori:

Big Data