3D-Matrix in MATLAB

MATLAB ist eine Sprache für das technische Rechnen. Wie die meisten von uns zustimmen werden, ist eine benutzerfreundliche Umgebung ein Muss, um die Aufgaben des Rechnens, Visualisierens und schließlich des Programmierens zu integrieren. MATLAB bietet eine Umgebung, die nicht nur einfach zu bedienen ist, sondern auch die Lösungen, die wir erhalten, in mathematischen Notationen, mit denen die meisten von uns vertraut sind. In diesem Thema lernen wir 3D Matrix in MATLAB kennen.

Verwendung von MATLAB Include

  • Berechnung
  • Entwicklung von Algorithmen
  • Modellieren
  • Simulation
  • Prototyp entwickeln
  • Datenanalyse (Analyse und Visualisierung von Daten)
  • Technische und wissenschaftliche Grafiken
  • Anwendungsentwicklung

In diesem Artikel werden wir mehrdimensionale Arrays in MATLAB und insbesondere die dreidimensionale Matrix in Matlab verstehen.

Mehrdimensionales Array

Es ist ein Array in MATLAB, das zwei oder mehr Dimensionen hat. Möglicherweise wissen Sie bereits, dass die Dimensionen einer 2D-Matrix durch Zeilen und Spalten dargestellt werden.

Jedes Element hat zwei Indizes, von denen einer der Zeilenindex und der andere der Spaltenindex ist.

Beispiel: (1, 1) Element steht hier für Zeilennummer ist 1 und die Spaltennummer ist 1.

Was ist eine 3D-Matrix?

3-D-Matrix ist ein mehrdimensionales Array, das eine Erweiterung zweidimensionaler Matrizen darstellt. Wie Sie sich vorstellen können, haben sie 3 Indizes, einen Index sowie Zeilen- und Spaltenindizes wie für die 2D-Matrix. Der dritte Index in einer 3D-Matrix wird verwendet, um die Blätter oder Seiten eines Elements darzustellen.

Beispiel: Hier steht Element (2, 1, 1) für 'Zeile' Nummer 2 'Spalte' Nummer eins und 'Seite' Nummer 1.

Erstellung einer 3D-Matrix

Lassen Sie uns nun verstehen, wie wir in MATLAB eine 3D-Matrix erstellen können

Erstellen Sie für ein dreidimensionales Array zuerst eine 2D-Matrix und erweitern Sie sie dann zu einer 3D-Matrix.

  • Erstellen Sie eine 3 x 3-Matrix als erste Seite in einem 3D-Array (Sie sehen deutlich, dass wir zuerst eine 2D-Matrix erstellen).

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

  • Fügen Sie jetzt eine zweite Seite hinzu. Dies kann durch Zuweisen einer weiteren 3 × 3-Matrix mit dem Indexwert 2 in der dritten Dimension erfolgen

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

A (3 × 3)

A =

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

Wir können auch eine Funktion namens cat Function verwenden, um mehrdimensionale Arrays zu erstellen.

Zum Beispiel: Erstellen Sie mit der cat-Funktion ein 3D-Array mit 3 Seiten

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

  • Hier ist A das oben erstellte 3D-Array
  • Das Argument an erster Stelle (3) gibt an, in welche Richtung das Array verkettet werden muss
  • Hier wird die Verkettung zusammen mit den Seiten durchgeführt

X =

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

Wenn wir dieses Array nun weiter erweitern müssen, können wir einfach die Elemente des vierten Arrays angeben, die wir hinzufügen müssen:

Um unser obiges Beispiel zu erweitern, geben wir einfach:

B (:, :, 4) = (1 2 1; 3 9 1; 6 3 7) und Ausgabe ist:

X =

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

Wie können wir auf die Elemente des Arrays zugreifen?

Verwenden Sie dazu einfach Indizes als Ganzzahlen. Das 2, 3, 1-Element einer 3D-Matrix ist also das Element in der 2. Zeile, 3. Spalte der 1. Seite

Um dies zu demonstrieren, verwenden wir die 3D-Matrix A, die wir oben verwendet haben,

Jetzt gibt access = A (2, 3, 1) 0 als Ausgabe aus

Funktionen zum Bearbeiten der Elemente eines mehrdimensionalen Arrays

MATLAB bietet uns eine Reihe von Funktionen, um die Elemente eines mehrdimensionalen Arrays zu manipulieren.

  • Umformen
  • Permutieren

Lassen Sie uns diese unter einem verstehen:

1. Umformen

Dies ist vor allem bei der Visualisierung von Daten hilfreich

Zum Beispiel: Erstellen Sie eine 6 * 5-Matrix mit zwei 3 * 5-Matrizen

  • 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 = Umformung (A, (6 5))

Dadurch wird eine 2D-Matrix mit 6 Zeilen und 5 Spalten erstellt:

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

Wie Sie feststellen können, wird RESHAPE spaltenweise ausgeführt, sodass zuerst alle Elemente von A entlang der Spalte für die erste Seite übernommen werden. Das gleiche gilt dann für die 2. Seite

2. Permutieren

Wir können diese Funktion verwenden, wenn wir die Dimensionen der Matrizen neu anordnen möchten. dh Zeilen mit Spalten wechseln oder umgekehrt.

Beispiel für Permute

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

Verwenden wir nun die PERMUTE-Funktion für P:

  • M = permutieren (P, (2 1 3))

Die Ausgabe, die wir erhalten, wird Zeilen und Spalten wie folgt austauschen:

M1 =

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

Empfohlene Artikel

Dies ist eine Anleitung zu 3D Matrix in MATLAB. Hier diskutieren wir die Verwendung von MATLAB. Was ist 3D-Matrix? und wie man 3D-Arrays in MATLAB erstellt und auch einige Manipulationen daran vornimmt. Sie können auch den folgenden Artikel lesen, um mehr zu erfahren -

  1. Matrix in Matlab
  2. MATLAB-Version
  3. Vektoren in Matlab
  4. Datentypen in MATLAB
  5. Hive-Datentyp
  6. PL / SQL-Datentypen

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Große Daten