23.11.2024
Последние:

Портал agro-sss.ru

Мы подобрали для вас самые интересные ответы на самые популярные вопросы "Как"

Как 

Как использовать функцию в матлаб

admin 0 Comments

Документация

Включайте код MATLAB в модели, которые генерируют встраиваемый код С

Simulink / Пользовательские Функции

HDL Coder / Пользовательские Функции

Описание

Двойной клик по блоку MATLAB Function открывает MATLAB Function Block Editor, где вы пишете функцию MATLAB. Модель call_stats_block2 в качестве примера обсужденный в Создают Пользовательскую Функциональность Используя использование блоков MATLAB function следующая функция в MATLAB Function Block Editor:

Функция задает входные и выходные данные в операторе объявления функции в качестве аргументов и возвращаемых значений. Значения аргументов и возвращаемые значения предыдущей функции, взятой в качестве примера, соответствуют вводам и выводам блока в call_stats_block2 модель.

Как использовать функцию в матлаб. . Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка

Можно также задать данные, добавить входной триггер и создать вызов функции выходные параметры с помощью Model Explorer или Портов и Менеджера данных. Можно получить доступ к Портам и Менеджеру данных в MATLAB Function Block Editor путем нажатия на Edit Data. Для получения дополнительной информации смотрите, Задают Данные о блоке MATLAB function, Управляют Входным Триггером блока MATLAB function и Справляются с Вызовом функции Выходные параметры блока MATLAB function.

Блок MATLAB Function генерирует эффективный встраиваемый код на основе анализа, который определяет размер, класс и сложность каждой переменной. Этот анализ вводит следующие ограничения:

Первое присвоение на переменную задает, размер, класс и сложность.

Вы не можете повторно присвоить переменные свойства после начального присвоения кроме тех случаев, когда с помощью данных переменного размера или снова использовав переменные в коде в различных целях.

В дополнение к ограничениям языка блок MATLAB Function поддерживает подмножество функций, доступных в MATLAB. Эти функции включают функции в общие категории, такие как:

Примечание

Несмотря на то, что код для этого блока пытается привести точно к тем же результатам как MATLAB, различия могут произойти из-за погрешностей округления. Эти числовые различия, которые могут быть некоторыми eps первоначально, может увеличить после повторенных операций. Уверенность в поведении nan не рекомендуется. Различные компиляторы C могут привести к различным результатам для того же расчета.

Примечание

Новые блоки MATLAB Function не включают %#codegen директива, но проверяют ошибки, как будто она включена. Добавление %#codegen директива с блоком MATLAB Function не влияет на проверку ошибок. Для получения дополнительной информации смотрите Направляющий % Компиляции #codegen.

По умолчанию блоки MATLAB Function имеют прямое включенное сквозное соединение. Чтобы отключить его, очистите свойство Allow direct feedthrough. Непрямая проходная семантика гарантирует, что выходные параметры полагаются только на текущее состояние. Используя непрямое сквозное соединение позволяет вам использовать блоки MATLAB Function в обратной связи и предотвратить алгебраические циклы. Для получения дополнительной информации смотрите Использование Непрямое Сквозное соединение в блоке MATLAB function.

Источник

Документация

Объявите имя функции, входные параметры и выходные параметры

Синтаксис

Описание

Можно сохранить функцию:

В файле функции, который содержит только функциональные определения. Имя файла должно совпадать с именем первой функции в файле.

В файле скрипта, который содержит команды и функциональные определения. Функции должны быть в конце файла. Файлы скрипта не могут иметь того же имени как функция в файле. Функции поддерживаются в скриптах в R2016b или позже.

Файлы могут включать несколько локальных функций или вложенных функций. Для удобочитаемости используйте end ключевое слово, чтобы указать на конец каждой функции в файле. end ключевое слово требуется когда:

Любая функция в файле содержит вложенную функцию.

Функция является локальной функцией в файле функции, и любая локальная функция в файле использует end ключевое слово.

Функция является локальной функцией в файле скрипта.

Примеры

Функция с одним Выводом

Задайте функцию в файле с именем average.m это принимает входной вектор, вычисляет среднее значение значений и возвращает один результат.

Вызовите функцию из командной строки.

Функция с несколькими Выходными параметрами

Задайте функцию в файле с именем stat.m это возвращает среднее и стандартное отклонение входного вектора.

Вызовите функцию из командной строки.

Функция в файле скрипта

Задайте скрипт в файле с именем integrationScript.m это вычисляет значение подынтегрального выражения в Как использовать функцию в матлаб. . Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинкаи вычисляет область под кривой от 0 до Как использовать функцию в матлаб. . Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка. Включайте локальную функцию, которая задает подынтегральное выражение Как использовать функцию в матлаб. . Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка.

Примечание: Включая функции в скриптах требует MATLAB® R2016b или позже.

Несколько функций в функциональном файле

Функциональный avg local function. Локальные функции только доступны для других функций в том же файле.

Вызовите функциональный stat2 из командной строки.

Функция с валидацией аргумента

Задайте функцию, которая ограничивает вход числовым вектором, который не содержит Inf или NaN элементы. Эта функция использует arguments ключевое слово, которое допустимо для MATLAB ® версии R2019b и позже.

Вызывание функции с вектором, который содержит элемент, который является NaN нарушает объявление входного параметра. Это нарушение приводит к ошибке, будучи выданным mustBeFinite функция валидации.

Смотрите также

Открытый пример

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

Документация MATLAB

Поддержка

© 1994-2021 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.

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.

Источник

MATLAB — Функции

Функция — это группа операторов, которые вместе выполняют задачу. В MATLAB функции определены в отдельных файлах. Имя файла и функции должны совпадать.

Функции могут принимать более одного входного аргумента и могут возвращать более одного выходного аргумента.

Синтаксис оператора функции —

пример

Создайте файл функции с именем mymax.m и введите в него следующий код —

Строки комментариев, которые идут сразу после оператора функции, содержат текст справки. Эти строки печатаются при вводе —

MATLAB выполнит приведенный выше оператор и вернет следующий результат —

Вы можете вызвать функцию как —

MATLAB выполнит приведенный выше оператор и вернет следующий результат —

Анонимные функции

Анонимная функция похожа на встроенную функцию в традиционных языках программирования, определенную в одной инструкции MATLAB. Он состоит из одного выражения MATLAB и любого количества входных и выходных аргументов.

Вы можете определить анонимную функцию прямо в командной строке MATLAB или в функции или скрипте.

Таким образом, вы можете создавать простые функции без необходимости создавать файл для них.

Синтаксис для создания анонимной функции из выражения:

пример

В этом примере мы напишем анонимную функцию с именем power, которая будет принимать два числа в качестве входных данных и возвращать первое число, возведенное в степень второго числа.

Создайте файл сценария и введите в нем следующий код —

Когда вы запускаете файл, он отображает —

Основные и подфункции

Любая функция, кроме анонимной, должна быть определена в файле. Каждый файл функции содержит требуемую первичную функцию, которая появляется первой, и любое количество необязательных подфункций, которые идут после основной функции и используются ею.

Первичные функции могут быть вызваны из-за пределов файла, который их определяет, либо из командной строки, либо из других функций, но подфункции не могут быть вызваны из командной строки или других функций вне файла функции.

Подфункции видны только основной функции и другим подфункциям в файле функций, который их определяет.

пример

Напишем функцию с именем quadratic, которая будет вычислять корни квадратного уравнения. Функция будет принимать три входа: квадратичный коэффициент, линейный коэффициент и постоянный член. Это вернуло бы корни.

Создайте файл функции quadratic.m и введите в него следующий код —

Вы можете вызвать вышеуказанную функцию из командной строки как —

MATLAB выполнит приведенный выше оператор и вернет следующий результат —

Вложенные функции

Вы можете определить функции в теле другой функции. Это так называемые вложенные функции. Вложенная функция содержит любой или все компоненты любой другой функции.

Вложенные функции определены в области действия другой функции и имеют общий доступ к рабочему пространству содержащей функции.

Вложенная функция имеет следующий синтаксис:

пример

Перепишем функцию quadratic из предыдущего примера, однако на этот раз функция диска будет вложенной функцией.

Создайте файл функции quadratic2.m и введите в него следующий код —

Вы можете вызвать вышеуказанную функцию из командной строки как —

MATLAB выполнит приведенный выше оператор и вернет следующий результат —

Частные функции

Закрытая функция — это основная функция, которая видна только ограниченной группе других функций. Если вы не хотите показывать реализацию функции (й), вы можете создать их как частные функции.

Они видны только функциям в родительской папке.

пример

Перепишем квадратичную функцию. На этот раз, однако, функция диска, вычисляющая дискриминант, будет частной функцией.

Создайте подпапку с именем private в рабочем каталоге. Сохраните в нем следующий файл функции disc.m —

Создайте функцию quadratic3.m в вашем рабочем каталоге и введите в нее следующий код:

Вы можете вызвать вышеуказанную функцию из командной строки как —

MATLAB выполнит приведенный выше оператор и вернет следующий результат —

Глобальные переменные

Глобальные переменные могут совместно использоваться более чем одной функцией. Для этого вам нужно объявить переменную как глобальную во всех функциях.

Если вы хотите получить доступ к этой переменной из базовой рабочей области, объявите переменную в командной строке.

Глобальное объявление должно произойти до того, как переменная будет фактически использована в функции. Рекомендуется использовать заглавные буквы для имен глобальных переменных, чтобы отличать их от других переменных.

пример

Давайте создадим файл функции с именем medium.m и наберем в нем следующий код:

Создайте файл сценария и введите в нем следующий код —

Когда вы запустите файл, он покажет следующий результат —

Источник

Документация

Создание функций в файлах

И скрипты и функции позволяют вам повторно использовать последовательности команд путем хранения их в программных файлах. Скрипты являются самым простым типом программы, поскольку они хранят команды точно так же, как вы ввели бы их в командной строке. Функции обеспечивают больше гибкости, в основном, потому что можно передать входные значения и возвратить выходные значения. Например, эта функция с именем fact вычисляет факториал номера ( n ) и возвращает результат ( f ).

Этот тип функции должен быть задан в файле, не в командной строке. Часто, вы храните функцию в ее собственном файле. В этом случае лучшая практика должна использовать то же имя для функции и файла (в этом примере, fact.m ), начиная с MATLAB ® сопоставляет программу с именем файла. Сохраните файл или в текущей папке или в папке на пути поиска файлов MATLAB.

Можно вызвать функцию из командной строки, с помощью тех же синтаксических правил, которые применяются к функциям, установленным с MATLAB. Для примера вычислите факториал 5.

Вызовите скрипт из командной строки.

Синтаксис для функционального определения

Первая линия каждой функции является оператором определения, который включает следующие элементы.

function ключевое слово (требуется)

Используйте символы нижнего регистра для ключевого слова.

(Дополнительные) выходные аргументы

Если ваша функция возвращает один выходной параметр, можно задать выходное имя после function ключевое слово.

Если ваша функция возвращает больше, чем один выходной параметр, заключите выходные имена в квадратные скобки.

Если нет никакого выхода, можно не использовать его.

Или можно использовать скобки пустого квадрата.

Имя функции (требуется)

Допустимые имена функций следуют тем же правилам как имена переменных. Они должны начаться с буквы и могут содержать буквы, цифры или символы нижнего подчеркивания.

Примечание

(Дополнительные) входные параметры

Если ваша функция принимает какие-либо входные параметры, заключите их имена в круглые скобки после имени функции. Разделите входные параметры запятыми.

Если нет никаких входных параметров, можно не использовать круглые скобки.

Совет

Когда вы задаете функцию с несколькими аргументами ввода или вывода, перечисляете любые обязательные аргументы сначала. Это упорядоченное расположение позволяет вам вызывать свою функцию, не задавая дополнительные аргументы.

Содержимое функций и файлов

Тело функции может включать допустимые выражения MATLAB, операторы управления, комментарии, пустые строки и вложенные функции. Любые переменные, которые вы создаете в функции, хранятся в рабочей области, характерной для этой функции, которая является отдельной от базового рабочего пространства.

Программные файлы могут содержать несколько функций. Если файл содержит только функциональные определения, первая функция является основной функцией и является функцией, которую MATLAB сопоставляет с именем файла. Функции, которые следуют за основной функцией или кодом скрипта, являются вызванными локальными функциями. Локальные функции только доступны в файле.

Операторы end

Функции заканчиваются любым end оператор, конец файла или линия определения для локальной функции, какой бы ни на первом месте. end оператор требуется если:

Любая функция в файле содержит вложенную функцию (функция, полностью содержавшая в ее родительском элементе).

Функция является локальной функцией в файле функции, и любая локальная функция в файле использует end ключевое слово.

Функция является локальной функцией в файле скрипта.

Несмотря на то, что это является иногда дополнительным, использовать end для лучшей удобочитаемости кода.

Источник

Содержание

В этом пособии рассказывается о применении пакета MatLab для анализа многомерных данных. Этот текст не является учебником по MatLab. В нем приведены только базовые сведения о работе в этой среде, необходимые для реализации основных алгоритмов. Более подробное изложение можно найти здесь.

В пособии интенсивно используются понятия и методы матричной алгебры – вектор, матрица, и т.п. Читателям, которые плохо знакомы с этим аппаратом, рекомендуется изучить, или, хотя бы просмотреть, пособие «Матрицы и векторы».

Для практического воплощения хемометрических методов используются как специализированные пакеты программ (например, the Unsrambler или SIMCA), так и статистические пакеты общего назначения (например, SPSS или Statistica). Среди средств общего назначения, используемых в хемометрике, особое место занимает пакет MatLab. Его популярность необычайно высока. Это объясняется тем, что MatLab является мощным и универсальным обработки многомерных данных. Сама структура пакета делает его удобным средством для проведения матричных вычислений. Спектр проблем, исследование которых может, осуществлено при помощи MatLab, охватывает: матричный анализ, обработку сигналов и изображений, нейронные сети и многие другие. MatLab — это язык высокого уровня, имеющий открытый код, что дает возможность опытным пользователям разбираться в запрограммированных алгоритмах. Простой встроенный язык программирования позволяет легко создавать собственные алгоритмы. За много лет использования MatLab создано огромное количество функций и ToolBox (пакетов специализированных средств). Самым популярным является пакет PLS ToolBox компании Eigenvector Research, Inc.

Многие книги и статьи содержат MatLab коды, позволяющие читателю сразу применить описываемые методы на практике. MatLab прекрасно интегрируется с Microsoft Word и Excel. Российское хемометрическое общество издало учебное пособие, являющееся полезным введением в хемометрические приложения MatLab.

1. Базовые сведения

1.1. Рабочая среда MatLab

Чтобы запустить программу дважды щелкните на иконку Как использовать функцию в матлаб. matlab. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-matlab. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка matlab. Перед Вами откроется рабочая среда, изображенная на рисунке.

Как использовать функцию в матлаб. Fig 01. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 01. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 01

Рабочая среда MatLab 6.х немного отличается от рабочей среды предыдущих версий, она имеет более удобный интерфейс для доступа ко многим вспомогательным элементам

Рабочая среда MatLab 6.х содержит следующие элементы:

панель инструментов с кнопками и раскрывающимся списком;

окно с вкладками Launch Pad и Workspace, из которого можно получить доступ к различным модулям ToolBox и к содержимому рабочей среды;

окно с вкладками Command History и Current Directory, предназначенное для просмотра и повторного вызова ранее введенных команд, а также для установки текущего каталога;

командное окно, в котором находится приглашение к вводу » и мигающий вертикальный курсор;

1.2. Простейшие вычисления

Как использовать функцию в матлаб. Fig 02. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 02. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 02

Рис. 2 Графическое представление метода главных компонент

Как использовать функцию в матлаб. Fig 03. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 03. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 03

Рис. 3 Графическое представление метода главных компонент

1.3. Эхо команд

Как использовать функцию в матлаб. Fig 04. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 04. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 04

Рис. 4 Пример ввода функции ScoresPCA

1.4. Сохранение рабочей среды. MAT файлы

1.5. Журнал

Как использовать функцию в матлаб. Fig 05. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 05. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 05

производит следующие действия:

    открывает журнал в файле exampl-1.txt ;

    сохраняет все переменные в MAT файле work-1.mat ;

    сохраняет журнал в файле exampl-1.txt в подкаталоге work корневого каталога MatLab и закрывает MatLab;

    Посмотрите содержимое файла exampl-1.txt в каком-нибудь текстовом редакторе. В файле окажется следующий текст:

    1.6. Система помощи

    2. Матрицы

    2.1. Скаляры, векторы и матрицы

    В MatLab можно использовать скаляры, векторы и матрицы. Для ввода скаляра достаточно приписать его значение какой-то переменной, например

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 06. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 06. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 06

    Заметим, что MatLab различает заглавные и прописные буквы, так что p и P — это разные переменные. Для ввода массивов (векторов или матриц) их элементы заключают в квадратные скобки. Так для ввода вектора-строки размером 1×3, используется следующая команда, в которой элементы строки отделяются пробелами или запятыми.

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 07. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 07. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 07

    При вводе вектора-столбца элементы разделяют точкой с запятой. Например,

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 08. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 08. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 08

    Вводить небольшие по размеру матрицы удобно прямо из командной строки. При вводе матрицу можно рассматривать как вектор-столбец, каждый элемент которого является вектором-строкой.

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 09. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 09. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 09

    или матрицу можно трактовать как вектор строку, каждый элемент которой является вектором-столбцом.

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 10. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 10. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 10

    2.2. Доступ к элементам

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 11. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 11. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 11

    Также можно осуществлять выделение блоков матриц при помощи двоеточия. Например, выделим из матрицы P блок отмеченный цветом

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 12. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 12. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 12

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 13. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 13. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 13

    Видно, что в рабочей среде содержатся один скаляр ( p ), четыре матрицы ( A, B, P, P1 ) и вектор-строка ( z ).

    2.3. Основные матричные операции

    При использовании матричных операций следует помнить, что для сложения или вычитания матрицы должны быть одного размера, а при перемножении число столбцов первой матрицы обязано равняться числу строк второй матрицы. Сложение и вычитание матриц, так же как чисел и векторов, осуществляется при помощи знаков плюс и минус

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 14. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 14. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 14

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 15. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 15. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 15

    Умножение матрицы на число тоже осуществляется при помощи звездочки, причем умножать на число можно как справа, так и слева. Возведение квадратной матрицы в целую степень производится с использованием оператора ^

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 16. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 16. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 16

    Проверьте полученный результат, умножив матрицу Р саму на себя.

    2.4. Создание матриц специального вида

    Заполнение прямоугольной матрицы нулями производится встроенной функцией zeros

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 17. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 17. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 17

    Единичная матрица создается при помощи функции eye

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 18. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 18. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 18

    Матрица, состоящая из единиц, образуется в результате вызова функции ones

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 19. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 19. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 19

    MatLab предоставляет возможность заполнения матриц случайными числами. Результатом функции rand является матрица чисел, равномерно распределенных между нулем и единицей, а функции randn — матрица чисел, распределенных по нормальному закону с нулевым средним и единичной дисперсией.

    Функция diag формирует диагональную матрицу из вектора, располагая элементы по диагонали.

    2.5. Матричные вычисления

    MatLab содержит множество различных функций для работы с матрицами. Так, например, транспонирование матрицы производится при помощи апострофа ‘

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 20. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 20. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 20

    Нахождение обратной матрицы проводится с помощью функции inv для квадратных матриц

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 21. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 21. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 21

    3. Интегрирование MatLab и Excel

    Интегрирование MatLab и Excel позволяет пользователю Excel обращаться к многочисленным функциям MatLab для обработки данных, различных вычислений и визуализации результата. Надстройка excllink.xla реализует данное расширение возможностей Excel. Для связи MatLab и Excel определены специальные функции.

    3.1. Конфигурирование Excel

    3.2. Обмен данными между MatLab и Excel

    Запустите Excel, проверьте, что проделаны все необходимые настройки так, как описано в предыдущем разделе (MatLab должен быть закрыт). Введите в ячейки с A1 по C3 матрицу, для отделения десятичных знаков используйте точку в соответствии с требованиями Excel.

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 22. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 22. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 22

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 23. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 23. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 23

    Результат аналогичен полученному при выполнении команды в среде MatLab.

    Итак, для экспорта матрицы в MatLab следует выделить подходящие ячейки листа Excel, а для импорта достаточно указать одну ячейку, которая будет являться верхним левым элементом импортируемого массива. Остальные элементы запишутся в ячейки листа согласно размерам массива, переписывая содержащиеся в них данные, поэтому следует соблюдать осторожность при импорте массивов.

    4. Программирование

    4.1. М-файлы

    Работа из командной строки MatLab затрудняется, если требуется вводить много команд и часто их изменять. Ведение дневника при помощи команды diary и сохранение рабочей среды незначительно облегчают работу. Самым удобным способом выполнения групп команд MatLab является использование М-файлов, в которых можно набирать команды, выполнять их все сразу или частями, сохранять в файле и использовать в дальнейшем. Для работы с М-файлами предназначен редактор М-файлов. С его помощью можно создавать собственные функции и вызывать их, в том числе и из командного окна.

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 24. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 24. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 24

    М-файлы в MatLab бывают двух типов: файл-программы (Script M-Files), содержащие последовательность команд, и файл-функции, (Function M-Files), в которых описываются функции, определяемые пользователем.

    4.2. Файл-программа

    Наберите в редакторе команды, приводящие к построению двух графиков на одном графическом окне

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 25. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 25. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 25

    Команды файл-программы осуществляют вывод в командное окно. Для подавления вывода следует завершать команды точкой с запятой. Если при наборе сделана ошибка и MatLab не может распознать команду, то происходит выполнение команд до неправильно введенной, после чего выводится сообщение об ошибки в командное окно.

    Отдельные блоки М-файла можно снабжать комментариями, которые пропускаются при выполнении, но удобны при работе с М-файлом. Комментарии начинаются со знака процента и автоматически выделяются зеленым цветом, например:

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 26. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 26. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 26

    Открытие существующего М-файла производится при помощи пункта Open меню File рабочей среды, либо редактора М-файлов.

    4.3. Файл-функция

    Рассмотренная выше файл-программа является только последовательностью команд MatLab, она не имеет входных и выходных аргументов. Для использования численных методов и при программировании собственных приложений в MatLab необходимо уметь составлять файл-функции, которые производят необходимые действия с входными аргументами и возвращают результат действия в выходных аргументах. Разберем несколько простых примеров, позволяющих понять работу с файл-функциями.

    Проводя предобработку данных многомерного анализа хемометрики часто применяет центрирование. Имеет смысл один раз написать файл-функцию, а потом вызывать его всюду, где необходимо производить центрирование. Откройте в редакторе М-файлов новый файл и наберите

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 27. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 27. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 27

    Можно написать файл-функции с несколькими входными аргументами, которые размещаются в списке через запятую. Можно также создавать и функции, возвращающие несколько значений. Для этого выходные аргументы добавляются через запятую в список выходных аргументов, а сам список заключается в квадратные скобки. Хорошим примером является функция, переводящая время, заданное в секундах, в часы, минуты и секунды.

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 28. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 28. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 28

    При вызове файл-функций с несколькими выходными аргументами результат следует записывать в вектор соответствующей длины.

    4.4 Создание графика

    MatLab имеет широкие возможности для графического изображения векторов и матриц, а также для создания комментариев и печати графиков. Дадим описание несколько важных графических функций.

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 29. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 29. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 29

    Программа построила график зависимости, который отображается в окне Figure 1

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 30. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 30. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 30

    MatLab автоматически присваивает каждому графику свой цвет (исключая случаи, когда это делает пользователь), что позволяет различать наборы данных.

    Команда hold on позволяет добавлять кривые на существующий график. Функция subplot позволяет выводить множество графиков в одном окне

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 31. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 31. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 31

    Как использовать функцию в матлаб. Fig 32. Как использовать функцию в матлаб фото. Как использовать функцию в матлаб-Fig 32. картинка Как использовать функцию в матлаб. картинка Fig 32

    4.5 Печать графиков

    Пункт Print в меню File и команда print печатают графику MatLab. Меню Print вызывает диалоговое окно, которое позволяет выбирать общие стандартные варианты печати. Команда print обеспечивает большую гибкость при выводе выходных данных и позволяет контролировать печать из М-файлов. Результат может быть послан прямо на принтер, выбранный по умолчанию, или сохранен в заданном файле.

    5. Примеры программ

    В этом разделе приведены наиболее употребительные алгоритмы, используемые при анализе многомерных данных. Рассмотрены как простейшие методы преобразования данных центрирование и шкалирование, так и алгоритмы для анализа данных — PCA, PLS.

    5.1. Центрирование и шкалирование

    Часто при анализе требуется преобразовать исходные данные. Наиболее используемыми методами преобразования данных выступают центрирование и шкалирование каждой переменной на стандартное отклонение. В разделе 4.3 приводился код функции для центрирования матрицы. Поэтому ниже показан только код функции, которая шкалирует данные. Обратите внимание, что исходная матрица должна быть центрирована

    function Xs = scaling(X)
    % scaling: the output matrix is Xs
    % matrix X must be centered

    Xs = X * inv(diag(std(X)));

    5.2. SVD/PCA

    Наиболее популярным способом сжатия данных в многомерном анализе является метод главных компонент (PCA). С математической точки зрения PCA — это декомпозиция исходной матрицы X, т.е. представление ее в виде произведения двух матриц T и P

    function [T, P] = pcasvd(X)
    % pcasvd: calculates PCA components.
    % The output matrices are T and P.
    % T contains scores
    % P contains loadings

    [U,D,V] = svd(X);
    T = U * D;
    P = V;

    5.3 PCA/NIPALS

    Для построения PCA счетов и нагрузок, используется рекуррентный алгоритм NIPALS, который на каждом шагу вычисляет одну компоненту. Сначала исходная матрица X преобразуется (как минимум – центрируется; см. раздел 4.3) и превращается в матрицу E0, a=0. Далее применяют следующий алгоритм.

    После вычисления очередной (a-ой) компоненты, полагаем ta=t и pa=p. Для получения следующей компоненты надо вычислить остатки Ea+1 = Ea – t p t и применить к ним тот же алгоритм, заменив индекс a на a+1.

    Код алгоритма NIPALS может быть написан и самими читателями, в данном же пособии авторы приводят свой вариант. При расчете PCA, можно вводить число главных компонент (переменная numberPC ). Если же не известно, сколько необходимо компонент, следует написать в командной строке [P,T] = pcanipals (X) и тогда программа задаст число компонент равным наименьшему из показателей размерности исходной матрицы X.

    function [T, P] = pcanipals(X, numberPC)
    % pcanipals: calculates PCA components.
    % The output matrices are T and P.
    % T contains scores
    % P contains loadings

    % calculation of number of components
    [X_r, X_c] = size(X); P=[]; T=[];

    if lenfth(numberPC) > 0
    pc = numberPC<1>;
    elseif (length(numberPC) == 0) & X_r pc = X_r;
    else
    pc = X_c;
    end;

    % calculation of scores and loadings for each component
    for k = 1:pc
    P1 = rand(X_c, 1); T1 = X * P1; d0 = T1’*T1;
    P1 = (T1′ * X/(T1′ * T1))’; P1 = P1/norm(P1); T1 = X * P1; d = T1′ * T1;

    О вычислении PCA с помощью надстройки Chemometrics рассказано в пособии Проекционные методы в системе Excel.

    5.4 PLS1

    Самым популярным способом для многомерной калибровки является метод проекции на латентные структуры (PLS). В этом методе проводится одновременная декомпозиция матрицы предикторов X и матрицы откликов Y:

    Детальное описание метода PLS приведено в этой книге Для построения PLS1 счетов и нагрузок, используется рекуррентный алгоритм. Сначала исходные матрицы X и Y центрируют

    и они превращаются в матрицу E0 и вектор f0, a=0. Далее к ним применяет следующий алгоритм

    После вычисления очередной (a-ой) компоненты, полагаем ta=t и pa=p. Для получения следующей компоненты надо вычислить остатки Ea+1 = Ea – t p t и применить к ним тот же алгоритм, заменив индекс a на a+1.

    Приведем код этого алгоритма, взятый из книги

    function [w, t, u, q, p] = pls(x, y)
    %PLS: calculates a PLS component.
    %The output vectors are w, t, u, q and p.
    %
    % Choose a vector from y as starting vector u.

    u = y(:, 1);

    % The convergence criterion is set very high.
    kri = 100;

    % Each starting vector u is saved as uold.
    uold = u; w = (u’ * x)’; w = w/norm(w);
    t = x * w; q = (t’ * y)’/(t’ * t);
    u = y * q/(q’ * q);

    % After convergence, calculate p.
    p = (t’ * x)’/(t’ * t);

    О вычислении PLS1 с помощью надстройки Chemometrics Add In рассказано в пособии Проекционные методы в системе Excel.

    5.5 PLS2

    Для PLS2 алгоритм выглядит следующим образом. Сначала исходные матрицы X и Y преобразуют (как минимум – центрируют; см. разделе 4.3), и они превращаются в матрицы E0 и F0, a=0. Далее к ним применяет следующий алгоритм.

    Приведем код, которой также заимствован из из книги.

    function [W, T, U, Q, P, B, SS] = plsr(x, y, a)
    % PLS: calculates a PLS component.
    % The output matrices are W, T, U, Q and P.
    % B contains the regression coefficients and SS the sums of
    % squares for the residuals.
    % a is the numbers of components.
    %
    % For a components: use all commands to end.

    for i=1:a
    % Calculate the sum of squares. Use the function ss.
    sx = [sx; ss(x)];
    sy = [sy; ss(y)];

    % Use the function pls to calculate one component.
    [w, t, u, q, p] = pls(x, y);

    % Save the vectors in matrices.
    W = [W w];
    T = [T t];
    U = [U u];
    Q = [Q q];
    P = [P p];
    end;

    % Calculate the regression coefficients after the loop.
    B=W*inv(P’*W)*Q’;

    % Add the final residual SS to the sum of squares vectors.
    sx=[sx; ss(x)];
    sy=[sy; ss(y)];

    % Make a matrix of the ss vectors for X and Y.
    SS = [sx sy];

    function [ss] = ss(x)
    %SS: calculates the sum of squares of a matrix X.
    %
    ss=sum(sum(x. * x));
    %End of ss

    О вычислении PLS2 с помощью надстройки Chemometrics Add In рассказано в пособии Проекционные методы в системе Excel.

    Заключение

    MatLab ­ это это очень популярный инструмент для анализа данных. По данным опроса, его используют до трети всех исследователей, тогда как программа the Unsrambler применяется только 16% ученых. Главным недостатком MatLab являются его высокая цена. Кроме того, MatLab хорош для рутинных расчетов. Отсутствие интерактивности делает его неудобным при выполнении поисковых, исследовательских расчетов для новых, неисследованных массивов данных.

    Источник

    Вам также понравится

    Как называется олимпийская сборная россии

    admin 0

    Prozac что это такое

    admin 0

    Антикриминальная защищенность что это

    admin 0

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *