Matriz 3D en MATLAB
MATLAB es un lenguaje utilizado para la informática técnica. Como la mayoría de nosotros estará de acuerdo, un entorno fácil de usar es imprescindible para integrar tareas de computación, visualización y finalmente programación. MATLAB hace lo mismo al proporcionar un entorno que no solo es fácil de usar sino que también, las soluciones que obtenemos se muestran en términos de anotaciones matemáticas con las que la mayoría de nosotros estamos familiarizados. En este tema, vamos a aprender sobre 3D Matrix en MATLAB.
Los usos de MATLAB incluyen
- Cálculo
- Desarrollo de algoritmos
- Modelado
- Simulación
- Prototipos
- Análisis de datos (análisis y visualización de datos)
- Gráficos de ingeniería y científicos
- Desarrollo de aplicaciones
En este artículo, entenderemos las matrices multidimensionales en MATLAB y más específicamente, la matriz tridimensional en Matlab.
Matriz multidimensional
Es una matriz en MATLAB que tiene dos o más dimensiones. Es posible que ya sepa que las dimensiones de una matriz 2D están representadas por filas y columnas.
Cada elemento tiene dos subíndices, uno es el índice de fila y el otro es el índice de columna.
por ejemplo, el elemento (1, 1) aquí representa que el número de fila es 1 y el número de columna es 1.
¿Qué es una matriz tridimensional?
La matriz tridimensional es una matriz multidimensional que es una extensión de matrices bidimensionales. Como puede suponer, tendrán 3 subíndices, un subíndice junto con índices de fila y columna en cuanto a la matriz 2D. El tercer subíndice en una Matriz 3D se usa para representar las hojas o páginas de un elemento.
Por ejemplo, aquí el elemento (2, 1, 1) representa 'Fila' número 2 'Columna' número uno y 'Página' número 1.
Creación de matriz 3D
Ahora comprendamos cómo podemos crear una matriz 3D en MATLAB
Para una matriz tridimensional, cree primero una matriz 2D y luego extiéndala a una matriz 3D.
- Cree una matriz de 3 por 3 como la primera página en una matriz 3D (puede ver claramente que primero estamos creando una matriz 2D)
A = (11 2 7; 4 1 0; 7 1 5)
- Agregue una segunda página ahora. Esto se puede hacer asignando una matriz más de 3 por 3 con un valor de índice 2 en la tercera dimensión
A (:, :, 2) = (1 2 5; 4 4 6; 2 8 1)
A (3 × 3)
A =
| A (:, :, 1) = | 11 | 2 | 7 7 |
| 4 4 | 1 | 0 0 | |
| 7 7 | 1 | 5 5 |
| A (:, :, 2) = | 1 | 2 | 5 5 |
| 4 4 | 4 4 | 6 6 | |
| 2 | 8 | 1 |
También podemos usar una función llamada función cat para crear matrices multidimensionales.
Por ejemplo: Cree una matriz 3D con 3 páginas usando la función cat
X = cat (3, A, (3 7 1; 0 1 8; 2 5 4))
- Aquí A es la matriz 3D creada anteriormente
- El argumento en el primer lugar (3) indica en qué dirección debe concatenarse la matriz
- Aquí se realiza la concatenación junto con las páginas.
X =
| X (:, :, 1) = | 11 | 2 | 7 7 |
| 4 4 | 1 | 0 0 | |
| 7 7 | 1 | 5 5 |
| X (:, :, 2) = | 1 | 2 | 3 |
| 4 4 | 4 4 | 6 6 | |
| 2 | 8 | 1 |
| X (:, :, 3) = | 3 | 7 7 | 1 |
| 0 0 | 1 | 8 | |
| 2 | 5 5 | 4 4 |
Ahora, si necesitamos expandir aún más esta matriz, simplemente podemos dar los elementos de la cuarta matriz que necesitamos agregar:
Entonces, para extender nuestro ejemplo anterior, simplemente daremos,
B (:, :, 4) = (1 2 1; 3 9 1; 6 3 7) y la salida será:
X =
| X (:, :, 1) = | 11 | 2 | 7 7 |
| 4 4 | 1 | 0 0 | |
| 7 7 | 1 | 5 5 |
| X (:, :, 2) = | 1 | 2 | 3 |
| 4 4 | 4 4 | 6 6 | |
| 2 | 8 | 1 |
| X (:, :, 3) = | 3 | 7 7 | 1 |
| 0 0 | 1 | 8 | |
| 2 | 5 5 | 4 4 |
| X (:, :, 4) = | 1 | 2 | 1 |
| 3 | 9 9 | 1 | |
| 6 6 | 3 | 7 7 |
¿Cómo podemos acceder a los elementos de la matriz?
Para hacer esto, simplemente use subíndices como enteros. Entonces, el elemento 2, 3, 1 de una Matriz 3D será el elemento presente en la 2da fila, 3ra columna de la 1ra página
Para demostrar esto, usemos la matriz 3D A que usamos anteriormente,
Ahora, access = A (2, 3, 1) nos dará 0 como salida
Funciones para manipular los elementos de una matriz multidimensional
MATLAB nos proporciona un par de funciones para manipular los elementos de una matriz multidimensional.
- Remodelar
- Permutar
Vamos a entender estos por uno:
1. Reformar
Esto es útil principalmente durante la visualización de datos
Por ejemplo: Cree una matriz de 6 * 5 usando dos matrices de 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 = remodelar (A, (6 5))
Esto creará una matriz 2D con 6 filas y 5 columnas:
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
Como puede observar, RESHAPE funcionará en forma de columna, por lo que primero todos los elementos de A toman la columna, para la primera página. Lo mismo se hace para la segunda página.
2. Permutar
Podemos usar esta función si queremos reorganizar las dimensiones de las matrices. es decir, cambiar filas con columnas o viceversa.
Ejemplo de permutar
- P (:, :, 1) = (3 5 3; 1 5 2; 0 8 5);
- P (:, :, 2) = (0 1 3; 6 7 1; 4 2 1)
Ahora usemos la función PERMUTE en P:
- M = permutar (P, (2 1 3))
El resultado que obtendremos tendrá filas y columnas intercambiadas de la siguiente manera:
M1 =
| M1 (:, :, 1) = | 3 | 1 | 0 0 |
| 5 5 | 5 5 | 8 | |
| 3 | 2 | 5 5 |
| P1 (:, :, 2) = | 0 0 | 6 6 | 4 4 |
| 1 | 7 7 | 2 | |
| 3 | 1 | 1 |
Artículos recomendados
Esta es una guía de Matriz 3D en MATLAB. Aquí discutimos los usos de MATLAB, ¿qué es 3 D Matrix? y cómo crear matrices 3D en MATLAB y también algunas manipulaciones en ellas. También puede consultar el siguiente artículo para obtener más información:
- Matriz en Matlab
- Versión MATLAB
- Vectores en Matlab
- Tipos de datos en MATLAB
- Tipo de datos de la colmena
- Tipos de datos PL / SQL