Как задать массив в matlab - IT Справочник
Llscompany.ru

IT Справочник
78 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как задать массив в matlab

Как задать массив в matlab

Массивы чисел в системе MATLAB

Наборы чисел в программировании принято называть массивами. Всему массиву присваивается одно имя, а доступ к отдельным элементам массива осуществляется по целочисленному индексу, то есть номеру элемента в массиве. Массивы бывают одномерными, когда используется единственный индекс (номер), а могут быть и многомерными (в частности — двумерными).

Сначала рассмотрим одномерные массивы. Это линейные наборы чисел (элементов), в которых позиция каждого элемента задаётся единственным числом — его номером. Можно говорить о первом элементе массива, о втором и т.д.

Для задания одномерного массива, состоящего из нескольких чисел (вещественных или комплексных), используется операция конкатенации, обозначаемая с помощью квадратных скобок — [] . Например, следующее выражение

формирует переменную с именем a1 , являющуюся одномерным массивом из трёх элементов (вещественных чисел). Объединяемые в массив элементы должны отделяться друг от друга либо пробелом, либо запятой. Так что выражение

абсолютно идентично предыдущему.

Для доступа к индивидуальному элементу одномерного массива нужно после его имени указать в круглых скобках индекс (номер) этого элемента. Например, третий элемент массива a1 обозначается как a1(3) , первый элемент — как a1(1) , второй элемент — как a1(2) .

Если требуется изменить третий элемент уже сформированного выше операцией конкатенации массива a1 , то можно применить операцию присваивания:

Пусть, к примеру, второй элемент массива a1 должен стать равным среднему арифметическому первого и третьего элементов. Для этого выполняем следующее действие:

Количество элементов в одномерном массиве всегда можно узнать с помощью функции length :

При попытке чтения несуществующего элемента (напрмер, четвёртого элемента массива a1 ) в командном окне MATLABа появляется сообщение об ошибке:

В этом сообщении утверждается, что индекс превысил размер массива.

В то же время запись несуществующего элемента вполне допустима — она означает добавление нового элемента к уже существующему массиву:

Применяя к массиву a1 функцию length , находим, что количество элементов в этом массиве возросло до четырёх:

То же самое действие — «удлинение массива a1 » ,можно выполнить и с помощью операции конкатенации:

Здесь операндами операции конкатенации являются массив a1 , состоящий из трёх элементов, и добавляемый к нему четвёртый элемент, равный 7 .

Теперь создадим ещё один одномерный массив a2 , причём для его создания не будем использовать операцию конкатенации (как мы поступили выше). Вместо этого будем прописывать каждый элемент создаваемого массива по-отдельности:

a2(1) = 67
a2(2) = 7.8
a2(3) = 0.017

Из двух существующих массивов — массива a1 с четырьмя элементами и массива a2 с тремя элементами, можно одной (групповой) операцией конкатенации создать одномерный массив b из семи элементов:

Массивы могут состоять не только из вещественных чисел. Выражение

d = [ 1+2i, 2+3i, 3-7i ]

формирует одномерный массив d комплексных чисел. Разделителем элементов формируемого одномерного массива может быть либо пробел, либо запятая. При использовании выражений и комплексных чисел использование запятой предпочтительнее.

Теперь рассмотрим двумерные массивы, которые можно трактовать как набор чисел, упорядоченный в виде прямоугольной таблицы, когда для доступа к индивидуальному элементу используется два индекса — номер строки и номер столбца (на пересечении которых и стоит выбранный элемент).

Двумерный массив характеризуется количеством строк и количеством столбцов. Составим массив a3 , состоящий из двух столбцов и трёх строк:

Из этого рисунка хорошо видно, что в качестве разделителя строк в формируемом с помощью операции конкатенации двумерном массиве служит точка с запятой.

Как и в случае одномерных массивов двумерный массив можно создать, индивидуально прописывая его элементы:

a3(1,1) = 1
a3(1,2) = 2
a3(2,1) = 3
a3(2,2) = 4
a3(3,1) = 5
a3(3,2) = 6

Для доступа к отдельным элементам двумерного массива используется выражение с круглыми скобками, в которых через запятую перечисляются его индексы. Первым указывается номер строки, вторым — номер столбца.

Система MATLAB может работать и с массивами больших размерностей. Они будут рассматриваться позже в следующем разделе.

Вернёмся к двумерным массивам, которые в математике принято называть матрицами. Любая строка матрицы является одномерным массивом, и любой столбец матрицы также является одномерным массивом. Однако есть некоторая разница в упорядочении их элементов с точки зрения матриц: элементы первого одномерного массива упорядочены вдоль строк матрицы (горизонтально), а элементы второго — вдоль столбцов (вертикально). Если явно учитывать в понятии одномерного массива эту разницу, то тогда массивы первого типа называют вектор-строками, а второго типа — вектор-столбцами. В этом случае также можно считать, что вектор-строки являются частным случаем матрицы с количеством строк, равным единице, а вектор-столбцы являются частным случаем матрицы с количеством столбцов, равным единице.

В системе MATLAB все одномерные массивы трактуются либо как вектор-строки, либо как вектор-столбцы. До сих пор мы вводили только вектор-строки. Следующее выражение, использующее операцию конкатенации, задаёт вектор-столбец

состоящий из трёх строк, так как точка с запятой в операции конкатенации означает переход на новую строку.

Для массива a4 функция length(a4) возвращает число 3 , так как действительно этот массив состоит из трёх элементов. Функция length не различает вектор-строки и вектор-столбцы.

Если попросить систему MATLAB показать значение переменной a4 , то мы увидим следующую картину:

То есть MATLAB распознаёт «геометрию» этого одномерного массива и наглядно отображает его, располагая элементы для показа в своём окне вертикально.

Чтобы отразить правильно геометрию вектор-столбцов и вектор-строк, а также узнать размеры двумерного массива в обоих направлениях, используют функцию size . Для двумерного массива a3 получается следующий результат:

причём первым показывается число строк, а вторым — число столбцов.

Применяем эту же функцию к одномерным массивам. Вот, что из этого получается для вектор-строки a2

состоящего из одной строки и трёх столбцов. Для вектор-столбца a4 , состоящего из трёх строк и одного столбца, имеем следующий результат применения функции size :

Наконец, попробуем применить эту функцию к переменной, состоящей из единственного числового значения, то есть к скаляру:

var1 = 5
size(var1)
ans =
1 1

Отсюда видно, что система MATLAB трактует даже по-существу скалярные величины как массивы с размером 1×1. Это ровным счётом ничего не меняет для пользователя, так как он может не обращать на это никакого внимания. MATLAB переходит от скаляров к массивам прозрачно, не требуя от пользователя дополнительных действий.

Итак, всё, с чем работает MATLAB, является массивами различной размерности. Все массивы из текущего сеанса работы (текущего Рабочего пространства) можно просмотреть

с точки зрения их структуры с помощью команды whos .

Документация

Создание массивов строк

Строковые массивы были введены в R2016b. Строковые массивы хранят части текста и обеспечивают набор функций для работы с текстом как данные. Можно индексировать в, измениться и конкатенировать массивы строк, как вы можете с массивами любого другого типа. Также можно получить доступ к символам в строке и добавить текст к строкам с помощью plus оператор. Чтобы перестроить строки в массиве строк, используйте функции, такие как split соединение , и sort .

Создание массивов строк от переменных

MATLAB® обеспечивает строковые массивы, чтобы сохранить части текста. Каждый элемент массива строк содержит последовательность символов 1 на n.

Читать еще:  Основные единицы системы си в метрологии

Начиная в R2017a, можно создать строку с помощью двойных кавычек.

Как альтернатива, можно преобразовать вектор символов в строку с помощью string функция. chr 1 17 вектор символов. str строка 1 на 1, которая имеет тот же текст как вектор символов.

Создайте массив строк, содержащий несколько строк с помощью [] оператор. str 2 3 массив строк, который содержит шесть строк.

Найдите длину каждой строки в str с strlength функция. Используйте strlength , не length , определить количество символов в строках.

Как альтернатива, можно преобразовать массив ячеек из символьных векторов в массив строк с помощью string функция. MATLAB отображает строки в строковых массивах с двойными кавычками и векторы символов отображений в массивах ячеек с одинарными кавычками.

В дополнение к векторам символов можно преобразовать числовой, datetime, длительность и категориальные значения к строкам с помощью string функция.

Преобразуйте числовой массив в массив строк.

Преобразуйте значение datetime в строку.

Кроме того, можно считать текст из файлов в строковые массивы с помощью readtable textscan , и fscanf функции.

Создание пустых и отсутствующих строк

Строковые массивы могут содержать и пустые и отсутствующие значения. Пустая строка содержит нулевые символы. Когда вы отображаете пустую строку, результатом является пара двойных кавычек ни с чем между ними ( «» ). Отсутствующая строка является строкой, эквивалентной NaN для числовых массивов. Это указывает, где массив строк имеет отсутствующие значения. Когда вы отображаете отсутствующую строку, результатом является , без кавычек.

Создайте массив пустой строки с помощью strings функция. Когда вы вызываете strings без аргументов это возвращает пустую строку. Обратите внимание на то, что размер str 1 на 1, не 0 на 0. Однако str содержит нулевые символы.

Создайте пустой символьный вектор с помощью одинарных кавычек. Обратите внимание на то, что размер chr 0 на 0.

Создайте массив строк, где каждый элемент является пустой строкой. Можно предварительно выделить массив строк с strings функция.

Чтобы создать отсутствующую строку, преобразуйте отсутствующее значение с помощью string функция. Отсутствующая строка отображается как .

Можно создать массив строк и с пустыми и с отсутствующими строками. Используйте ismissing функция, чтобы определить, какие элементы являются строками с отсутствующими значениями. Обратите внимание на то, что пустая строка не является отсутствующей строкой.

Сравните отсутствующую строку с другой строкой. Результатом всегда является 0 ложь ), даже когда вы сравниваете отсутствующую строку с другой отсутствующей строкой.

Доступ к элементам массива строк

Строковые массивы поддерживают операции над массивами, такие как индексация и изменение. Используйте индексацию массива, чтобы получить доступ к первой строке str и все столбцы.

Доступ к второму элементу во второй строке str .

Присвойте новую строку вне границ str . MATLAB расширяет массив и заполняет освобожденные элементы с отсутствующими значениями.

Доступ к символам в строках

Можно индексировать в массив строк с помощью фигурных скобок, <> , к символам доступа непосредственно. Используйте фигурные скобки, когда необходимо будет получить доступ и изменить символы в строковом элементе. Индексация с фигурными скобками обеспечивает совместимость для кода, который мог работать или со строковыми массивами или с массивами ячеек из символьных векторов. Но каждый раз, когда возможно, используйте строковые функции, чтобы работать с символами в строках.

Доступ к второму элементу во второй строке с фигурными скобками. chr вектор символов, не строка.

Доступ к вектору символов и возвращает первые три символа.

Найдите пробелы в строке и замените их на тире. Используйте isspace функция, чтобы осмотреть отдельные символы в строке. isspace возвращает логический вектор, который содержит истинное значение везде, где существует пробел. Наконец, отобразите модифицированный строковый элемент, str(2,2) .

Обратите внимание на то, что в этом случае можно также заменить пробелы с помощью replace функция, не обращаясь к изогнутой индексации фигурной скобки.

Конкатенация строк в массив строк

Конкатенация представляет в виде строки в массив строк так же, как вы конкатенировали бы массивы любого другого вида.

Конкатенация двух строковых массивов с помощью квадратных скобок, [] .

Транспонируйте str1 и str2 . Конкатенация их и затем вертикально конкатенирует заголовки столбцов на массив строк. Когда вы конкатенируете векторы символов в массив строк, векторы символов автоматически преобразованы в строки.

Добавление текста к строкам

Чтобы добавить текст к строкам, используйте plus оператор + . plus оператор добавляет текст к строкам, но не изменяет размер массива строк.

Добавьте фамилию к массиву имен. Если вы добавляете вектор символов к строкам, то вектор символов автоматически преобразован в строку.

Добавьте различные фамилии. Можно добавить текст к массиву строк от массива строк или от массива ячеек из символьных векторов. Когда вы добавляете нескалярные массивы, они должны быть одного размера.

Добавьте отсутствующую строку. Когда вы добавляете отсутствующую строку с оператором плюс, выход является отсутствующей строкой.

Разделение, присоединение, и сортировка массива строк

MATLAB обеспечивает богатый набор функций, чтобы работать со строковыми массивами. Например, можно использовать split соединение , и sort функции, чтобы перестроить массив строк names так, чтобы имена были в алфавитном порядке фамилией.

Разделите names на пробелах. Разделение изменений names от массива строк 5 на 1 до 5 2 массива.

Переключите столбцы names так, чтобы фамилии были в первом столбце. Добавьте запятую после каждой фамилии.

Соедините фамилии и имена. join функционируйте помещает пробел между строками, которые он соединяет. После соединения, names массив строк 5 на 1.

Сортировка элементов names так, чтобы они были в алфавитном порядке.

Смотрите также

Похожие темы

Открытый пример

У вас есть модифицированная версия этого примера. Вы хотите открыть этот пример со своими редактированиями?

Документация MATLAB
Поддержка

© 1994-2020 The MathWorks, Inc.

1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.

2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.

3. Сохраняйте структуру оригинального текста — например, не разбивайте одно предложение на два.

4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.

5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.

Формированиемассивов данных в системе MATLAB

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА

(национальный исследовательский университет)»

ОПЕРАЦИИС МАССИВАМИ И ПОЛИНОМАМИ В СРЕДЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ MATLAB

САМАРА 2012

Министерство образования и науки

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Читать еще:  Waf защита приложений

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА

(национальный исследовательский университет)»

ОПЕРАЦИИС МАССИВАМИ И ПОЛИНОМАМИ В СРЕДЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ MATLAB

Методические указания к лабораторной работе

Составитель: А.А. Федотов

Операции с массивамии полиномами в среде компьютерных вычислений MATLAB:Метод. указания / Самар. гос. аэрокосм. ун-т.; сост. А.А. Федотов; Самара, 2012. 12 с.

В методических указаниях изложены основные сведения об особенностях работы с числовыми массивами и полиномами в среде программированияMATLAB.Рассматривается решение различных практических задач обработки одномерных и двумерных числовых массивов средствами среды MATLAB. Приведены порядок выполнения работы и требования к отчету.

Методические указания предназначены для студентов очно-заочной формы обучения, обучающихся по специальности 201000 «Биотехнические системы и технологии» и выполняющих лабораторные работы по дисциплине “Информационные технологии”. Подготовлены на кафедре радиотехники и медицинских диагностических систем.

Ил. 3. Библиогр. 3 назв.

Печатаются по решению редакционно-издательского совета Самарского государственного аэрокосмического университета имениакадемика С.П. Королева

Цель работы:ознакомление с особенностями выполнения различных операций над числовыми массивами и полиномами в среде компьютерных вычислений MATLAB.

Задачи:

1. Изучить синтаксис языка программирования MATLAB для работы с одномерными и двумерными числовыми массивами, а также полиномами.

2. Используя полученные теоретические сведения, выполнить задания лабораторной работы и подготовить отчет.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАБОТЫ

Формированиемассивов данных в системе MATLAB

MATLABявляется системой компьютерных вычислений, специально предназначенной для осуществления сложных операций с векторами, матрицами и полиномами. Все данные в системе MATLABпредставлены в виде различных массивов – векторов и матриц. Под вектором в MATLAB понимается одномерный массив чисел, а под матрицей – двумерный массив.

Массив – множественный тип данных, состоящий из фиксированного числа упорядоченных и однородных элементов. Для доступа к данным, хранящимся в определенном элементе массива, необходимо указать имя массива и порядковый номер этого элемента, называемый индексом.

Исходные значения вектора-строки можно задавать путем поэлементного ввода. Для этого вначале указывают имя вектора, затем ставят знак присваивания “=”, далее открывающую квадратную скобку “[“, за ней значения вектора, отделяя их между собой пробелами или запятыми. Запись завершается закрывающей квадратной скобкой “]”. На рисунке 1 приведено командное окно создания вектора-строки.

Вектор-столбец задается аналогично вектору строке, но элементы отделяются друг от друга знаком “;”. Для создания вектора-столбца можно также использоватьформу записи с указанием значений через пробел,при этом в конце добавляется апостроф . На рисунке 2 приведено командное окно создания вектора-столбца.

Язык программирования MATLAB дает пользователям возможность сокращенного ввода вектора, элементы которого являются арифметической прогрессией.

>>A=nz:h:kz

где: nz – начальное значение прогрессии (первый элемент вектора), kz – конечное значение прогрессии (последний элемент вектора), h – разность прогрессии (шаг).

Ввод элементов матрицы осуществляется по строкам. При этом элементы строки матрицы отделяются друг от друга пробелами или запятыми, а строки отделяются друг от друга знаком «;». На рисунке 3 приведено командное окно создания матрицы.

Рисунок 3 – Окно результата создания матрицы

Другим способом ввода матрицы в режиме командного окна является построчный ввод, при этом строки отделяются друг от друга с помощью Enter.Для транспонирования матрицы в конце записи необходимо добавить знак апострофа .

Для того чтобы MATLAB не выводил каждый раз значение переменной после ее ввода, необходимо завершать ввод каждой команды знаком “;”.

Матрицу можно преобразовать в вектор-строку с помощью команды следующего вида:

Обращение к элементу матрицы А производится с помощью следующих команд:

A(i, j) – обращение к элементу i-й строки j-го столбца;

A(i, 🙂 – обращение к i-й строки;

A(:, j) – обращение кj-му столбцу.

Для удаления определенного элемента массива достаточно выполнить следующую команду:

>>A(2, 3)=[];

Данная операция удаляет элемент, находящийся во второй строке и третьем столбце. Операцию удаления можно применять не только к отдельному элементу, но и ко всей строке или ко всему столбцу матрицы.

Система MATLAB в отличие от многих других компьютерных систем вычислений устанавливает начальное значение индекса массива как единицу, а не ноль.

Для выполнения операции конкатенации массивов – объединения нескольких массивов в один, в системе MATLABнеобходимо выполнить следующие действия:

>>C=[AB] – горизонтальная конкатенация массивов;

>>C=[A; B] – вертикальная конкатенация массивов.

Для определения числа строк и столбцов матрицы Aв системе MATLAB существует Функция size (А), возвращающая вектор [n, p], содержащий данные о количестве строк и столбцов матрицы А, соответственно.

В системе MATLABсуществует несколько функций, которые позволяют формировать векторы и матрицы определенного вида:

zeros (M, N) – создает матрицу размером M на N с нулевыми элементами;

ones (M, N)– создает матрицу размером M на N с единичными элементами;

eye (M, N)– создает матрицу размером M на N с единицами по главной диагонали и всеми остальными нулями;

rand (M,N)– создает матрицу размером M на N из случайных чисел, распределенных по равномерному закону в диапазоне от 0 до 1;

randn (M,N)– создает матрицу размером M на N из случайных чисел, распределенных по нормальному закону в диапазоне от 0 до 1.

Как задать массив в matlab

В сложных вычислительных задачах (или просто при нежелании программировать на Lua, Cpp и т.д., а пользоваться более высокоуровневыми инструментами разработки), незаменимым оказывается API интерфейс Матлаба реализованный в качестве Active-X COM Automation Server. Для его реализации на языке Си существует специальная библиотека libeng.lib, позволяющая языкам Си, С++, Фортран обмениваться данными и пользоваться всеми ресурсами Матлаба (обычно это обработка видео, автопилоты, ИИ, нейронные сети и т.п.).

Поэтому, в качестве изучения возможностей, попробуем реализовать простейший проект обмена данными и вызова функций Матлаб со стороны Си++ при использовании CodeBlocks и MinGW64.

  • Запуск интерфейса Матлаб

Чтобы адресовать все внешние процессы к единому процессу Матлаб, а не запускать Engine для каждого процесса в отдельности,
запустим «двигатель» матлаба внутренней командой :

В этом случае используемые в Cи++ функции engOpen() будут получать указатель на уже существующий интерфейс, а не открывать новый.

  • Подключение необходимых библиотек и получение указателя интерфейса

Необходимый минимум :

1. Библиотека libeng.lib, отвечающая за управление интерфейсом Matlab (matlabroot)/extern/lib/win64/microsoft
2. Библиотека libmx.lib, отвечающая за конвертацию данных Matlab — Cpp (matlabroot)/extern/lib/win64/microsoft
3. Файл заголовок engine.h, описывающий доступные пользователю функции. (matlabroot)/extern/include/win64/microsoft

Указатель интерфейса получается вызовом функции ep=engOpen(NULL), с единственно допустимым параметром для Win OS — NULL.

  • Передача в Матлаб массива типа Double float,2p

Для того чтобы передать заданный массив размером 2х3 в Матлаб нам необходимо сначала создать некоторый матлаб-совместимый объект mxArray, указатель на который возвращает функция:

*mxCreateDoubleMatrix( число строк, число столбцов, флаг комплексного числа)

После чего, созданный объект заполняется при помощи функции:

memcpy( память назначения (первый элемент mxArray), память источник (массив Cи++), объем копирования памяти в байтах)

Полученный таким образом массив передается в Матлаб по стандартной процедуре:

engPutVariable( указатель процесса Матлаб, имя переменной в процессе Матлаб, передаваемая переменная из Си++)

  • Чтение ранее переданного Double float,2p массива из Матлаб

Чтение происходит аналогично, но в обратной последовательности.

  • Исполнение заданной Си++ функции в среде Матлаб

Функция для исполнения Матлаб задается строкой (массив char) и в данном случае представляет собой создание и заполнение 2х2 массива ячеек (Cell Array) строковыми переменными.

После того, как функция задана строкой, она исполняется командой:

engEvalString(указатель процесса Матлаб, команда матлаб заданная строкой)

  • Чтение массива ячеек из матлаб в цикле



Чтение массива ячеек аналогично чтению массива double за исключением того, что читать нам его приходится поэлементно в цикле, получая строки из ячеек при помощи функции :

строка из ячейки = mxArrayToString( указатель ячейки)

указатель ячейки = mxGetCell( указатель массива, указатель порядкового номера ячейки от 0 до последнего элемента массива)

* В ячейке Cell Array может содержаться не только строка, но и многомерный массив Double, и даже другой Cell Array, в ячейках которого содержаться иные массивы. В данном случае, предполагается использование только простых массивов строк.

int engOutputBuffer(Engine *ep, char *buffer, int buflen); — захват выходного буфера процесса Матлаб

int engSetVisible(Engine *ep, bool newVal); — изменение видимости окна процесса Матлаб

int engClose(Engine *ep); — закрытие указанного процесса Матлаб

Результаты работы программы:

Предложения и критика приветствуются.
Торгуйте алгоритмами.
С уважением, Кот-Бегемот.

Одномерные массивы MATLAB

Описание: Массивы являются основными объектами в системе MATLAB: в версиях 4.х допускаются только одномерные массивы — векторы — и двумерные массивы — матрицы

Дата добавления: 2014-08-04

Размер файла: 14.01 KB

Работу скачали: 18 чел.

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

Массивы являются основными объектами в системе MATLAB : в версиях 4.х допускаются только одномерные массивы — векторы — и двумерные массивы — матрицы; в версии 5.0 возможно использование многомерных массивов — тензоров. Ниже описаны функции формирования массивов и матриц, операции над матрицами, специальные матрицы в рамках системы MATLAB версий 4.х.

Формирование массивов специального вида

  • ZEROS — формирование массива нулей
  • ONES — формирование массива единиц
  • EYE — формирование единичной матрицы
  • RAND — формирование массива элементов, распределенных по равномерному закону
  • RANDN — формирование массива элементов, распределенных по нормальному закону
  • CROSS — векторное произведение
  • KRON — формирование тензорного произведения
  • LINSPACE — формирование линейного массива равноотстоящих узлов
  • LOGSPACE — формирование узлов логарифмичесокй сетки
  • MESHGRID — формирование узлов двумерной и трехмерной сеток
  • : — формирование векторов и подматриц

Операции над матрицами

  • DIAG — формирование или извлечение диагоналей матрицы
  • TRIL — формирование нижнетреугольной матрицы (массива)
  • TRIU — формирование верхнетреугольной матрицы (массива)
  • FLIPLR — поворот матрицы относительно вертикальной оси
  • FLIPUD — поворот матрицы относительно горизонтальной оси
  • ROT90 — поворот матрицы на 90 градусов
  • RESHAPE — преобразование размеров матрицы

Специальные матрицы

  • COMPAN — сопровождающая матрица характеристического многочлена
  • HADAMARD — матрица Адамара (Hadamard matrix)
  • HANKEL — матрица Ганкеля (Hankel matrix)
  • HILB, INVHILB — матрица Гильберта (Hilbert matrix)
  • MAGIC — магический квадрат
  • PASCAL — матрица Паскаля (Pascal matrix)
  • ROSSER — матрица Рессера (Rosser matrix)
  • TOEPLITZ — матрица Теплица (Toeplitz matrix)
  • VANDER — матрица Вандермонда (Vandermonde matrix)
  • WILKINSON — матрица Уилкинсона (Wilkinson matrix)

Свертка одномерных массивов

z = conv(x, y)
[q, r] = deconv(z, x)

Если заданы одномерные массивы x и y длины соответственно m = length(x) и n = length(y), , то свертка z — это одномерный массив длины m + n -1, k-й элемент которого определяется по формуле

Функция z = conv(x, y) вычисляет свертку z двух одномерных массивов x и y.

Рассматривая эти массивы как выборки из двух сигналов, можно сформулировать теорему свертки в следующей форме:
Если X = fft([x zeros(1, length(y)-1]) и Y = fft([y zeros(1, length(x) — 1]) — согласованные по размерам преобразования Фурье сигналов x и y, то справедливо соотношение conv(x, y) = ifft(X.*Y).

Иначе говоря, свертка двух сигналов эквивалентна умножению преобразований Фурье этих сигналов.

Функция [q, r] = deconv(z, x) выполняет операцию, обратную операции свертки. Эта операция равносильна определению импульсной характеристики фильтра. Если справедливо соотношение z = conv(x, y), то q = y, r = 0.

Сопутствующие функции: Signal Processing Toolbox [1].

1. Signal Processing Toolbox User’s Guide. Natick: The MathWorks, Inc., 1993.

Установка шаблона матриц и векторов (Matrix. )

Операция Matrix. (Матрицы) обеспечивает задание векторов или матриц Как известно, матрица является заданным своим именем объектом в виде массива данных MathCAD использует одномерные массивы — векторы и двумерные — собственно матрицы

Матрица характеризуется числом строк (Rows) и числом столбцов (Columns). Таким образом, число элементов матрицы или ее размерность равны Rows x Columns Элементами матриц могут быть числа, константы, пере менные и даже математические выражения Соответственно матрицы могут быть численными и символьными

Если использовать операцию Matrix. то в текущем окне появится не большое окошко, позволяющее задать размерность вектора или матрицы (см рис 515 справа) Для этого нужно указать число строк Rows и число сголбцов Columns Нажав клавишу Enter или указав курсором мыши на изображение клавиши Insert (Вставить) в окошке, можно вывести шаблон матрицы или вектора (вектор имеет один из параметров размерности, равный 1)

Шаблон содержит обрамляющие скобки и темные маленькие прямоугольники, обозначающие места ввода значений (числовых или символьных) для элементов вектора или матрицы. Один из прямоугольников можно сделать активным (отметив его курсором мыши). При этом он заключается в уголок. Это указывает на то, что в него будут вводиться значения соответствующего элемента. С помощью клавиш перемещения курсора можно по горизонтали пробежаться по всем прямоугольникам и ввести все элементы вектора или матрицы.

Рис. 5. 15 Вывод шаблонов вектора и матрицы и их заполнение

Пока идет ввод элементов векторов или матриц, пустые шаблоны отображаются без каких-либо комментариев. Однако, если закончить ввод до полного заполнения шаблонов, система выведет сообщение об ошибке — незаполненный шаблон приобретет красный цвет. Вывод несуществующей матрицы или ошибочное указание ее индексов также отображается красным цветом.

Если использовать операцию Insert (Включение) при уже выведенном шаблоне матрицы, то матрица расширяется и ее размер увеличивается. Кнопка Delete (Стирание) позволяет убрать расширение матрицы, вычеркнув из нее строку или столбец.

Каждый элемент матрицы характеризуется индексированной переменной, и его положение в матрице обозначается двумя индексами: один указывает номер строки, другой — номер столбца. Для набора индексированной переменной прежде надо ввести имя переменной, а затем перейти к набору индексов нажатием клавиши, вводящей символ]. Прежде указывается индекс строки, а затем через запятую индекс столбца. Примеры вывода индексированных переменных (элементов матрицы М) также даны на рис. 5. 14.

Вырожденная в одну строку или в один столбец матрица является вектором. Его элементы — индексированные переменные с одним индексом. Нижняя граница индексов задается значением системной переменной ORIGIN. Обычно ее значение задают равным 0 или 1.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты 220 Вольт
Adblock
detector