3D-матриця в MATLAB - Як створити 3D-матрицю в MATLAB? - Приклад

• 3D-матриця в MATLAB

3D-матриця в MATLAB

MATLAB - мова, яка використовується для технічних обчислень. Як погодиться більшість із нас, просте у використанні середовище є необхідним для інтеграції завдань обчислення, візуалізації та нарешті програмування. MATLAB робить те ж саме, забезпечуючи середовище, яке не тільки просте у використанні, але й рішення, які ми отримуємо, відображаються з точки зору математичних позначень, з якими знайома більшість із нас. У цій темі ми збираємося дізнатися про 3D-матрицю в MATLAB.

Використання MATLAB Включає

• Обчислення
• Розробка алгоритмів
• Моделювання
• Моделювання
• Прототипування
• Аналітика даних (Аналіз та візуалізація даних)
• Інженерна та наукова графіка
• Розробка додатків

У цій статті ми розберемо багатовимірні масиви в MATLAB, а точніше - тривимірну матрицю в Matlab.

Багатовимірний масив

Це масив у MATLAB, який має два або більше виміру. Можливо, ви вже знаєте, що розміри 2D-матриці представлені рядками та стовпцями.

Кожен елемент має дві підписки, один - індекс рядків, а інший - індекс стовпців.

наприклад (1, 1) елемент тут представляє номер рядка - 1, а номер стовпця - 1.

Що таке 3-D матриця?

3-D матриця - це багатовимірний масив, який є розширенням двовимірних матриць. Як ви здогадуєтесь, вони матимуть 3 підписки, по одному індексу разом з індексами рядків та стовпців, як для 2D матриці. Третій індекс в 3D-матриці використовується для представлення аркушів або сторінок елемента.

наприклад, елемент Here (2, 1, 1) являє собою "Рядок" номер 2 "Стовпець" номер один і "Сторінка" № 1.

Створення 3D-матриці

Давайте тепер розберемося, як можна створити 3D-матрицю в MATLAB

Для тривимірного масиву спершу створіть 2D-матрицю, а потім розкладіть її до 3D-матриці.

• Створіть матрицю 3 на 3 як першу сторінку в тривимірному масиві (ви чітко бачите, що ми спочатку створюємо 2D матрицю)

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

• Додайте другу сторінку зараз. Це можна зробити, призначивши ще одну матрицю 3 на 3 зі значенням індексу 2 у третьому вимірі

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

A (3 × 3)

А =

А (:, :, 1) =	11	2	7
	4	1	0
	7	1	5

А (:, :, 2) =	1	2	5
	4	4	6
	2	8	1

Ми також можемо використовувати функцію, яку називають функцією cat, для створення багатовимірних масивів.

Наприклад: Створіть 3D-масив на 3 сторінки за допомогою функції cat

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

• Тут A - це 3D-масив, створений вище
• Аргумент на першому місці (3) вказує, у якому напрямку масив потрібно з'єднати
• Тут відбувається конкатенація разом зі сторінками

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

Тепер, якщо нам потрібно додатково розширити цей масив, ми можемо просто надати елементи 4-го масиву, які нам потрібно додати:

Отже, щоб продовжити наш вище приклад, ми просто дамо,

B (:, :, 4) = (1 2 1; 3 9 1; 6 3 7) і вихід буде:

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

Як ми можемо отримати доступ до елементів масиву?

Для цього просто використовуйте підписки як цілі числа. Отже, 2, 3, 1 елемент 3D-матриці буде елементом, присутнім у другому рядку, 3-му стовпчику 1-ї сторінки

Щоб продемонструвати це, давайте скористаємося 3D-матрицею A, яку ми використовували вище,

Тепер доступ = A (2, 3, 1) дасть нам 0 як вихід

Функції для управління елементами багатовимірного масиву

MATLAB надає нам пару функцій для управління елементами багатовимірного масиву.

• Переформатувати
• Перестановка

Давайте розберемося ці по одному:

1. Змініть форму

Це корисно головним чином під час візуалізації даних

Наприклад: Створіть 6 * 5 матриць, використовуючи дві матриці 3 * 5

• A = (1 3 7 0 5; 2 0 4 1 3; 1 0 5 3 2);
• А (:, :, 2) = (1 7 2 5 0; 4 2 1 6 5; 1 1 4 5 0);
• B = переформатування (A, (6 5))

Це створить 2D матрицю з 6 рядками та 5 стовпцями:

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

Як ви можете помітити, RESHAPE буде працювати в стовпцях, тому спочатку всі елементи A беруть вздовж стовпця, для першої сторінки. Потім те ж саме робиться для 2-ї сторінки

2. Перестановка

Ми можемо використовувати цю функцію, якщо хочемо змінити розміри матриць. тобто зміна рядків з стовпцями або навпаки.

Приклад перестановки

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

Давайте тепер використаємо функцію PERMUTE на P:

• M = перестановка (P, (2 1 3))

Вихід, який ми отримаємо, буде мати рядки та стовпці, змінені таким чином:

М1 =

М1 (:, :, 1) =	3	1	0
	5	5	8
	3	2	5

Р1 (:, :, 2) =	0	6	4
	1	7	2
	3	1	1

Рекомендовані статті

Це посібник з 3D-матриці в MATLAB. Тут ми обговорюємо використання MATLAB, що таке 3 D матриця? і як створити 3D-масиви в MATLAB, а також деякі маніпуляції на них. Ви також можете переглянути наступну статтю, щоб дізнатися більше -

1. Матриця в Матлабі
2. Версія MATLAB
3. Вектори в Матлабі
4. Типи даних у MATLAB
5. Тип даних вулика
6. Типи даних PL / SQL