Matriz 3D em MATLAB - Como criar uma matriz 3D no MATLAB? - Exemplo

• Matriz 3D em MATLAB

Matriz 3D em MATLAB

MATLAB é uma linguagem usada para computação técnica. Como muitos de nós concordamos, um ambiente fácil de usar é essencial para integrar tarefas de computação, visualização e, finalmente, programação. O MATLAB faz o mesmo, fornecendo um ambiente que não é apenas fácil de usar, mas também que as soluções que obtemos são exibidas em termos de notações matemáticas com as quais a maioria de nós está familiarizada. Neste tópico, vamos aprender sobre a Matriz 3D no MATLAB.

Os usos do MATLAB incluem

• Computação
• Desenvolvimento de Algoritmos
• Modelagem
• Simulação
• Prototipagem
• Análise de dados (análise e visualização de dados)
• Engenharia e gráficos científicos
• Desenvolvimento de aplicações

Neste artigo, entenderemos matrizes multidimensionais no MATLAB e, mais especificamente, Matriz tridimensional no Matlab.

Matriz multidimensional

É uma matriz no MATLAB que possui duas ou mais dimensões. Você já deve saber que as dimensões de uma matriz 2D são representadas por linhas e colunas.

Cada elemento possui dois subscritos, um é o índice de linha e o outro é o índice de coluna.

por exemplo, o elemento (1, 1) aqui representa o número da linha é 1 e o número da coluna é 1.

O que é uma matriz 3D?

Matriz 3D é uma matriz multidimensional que é uma extensão de matrizes bidimensionais. Como você pode imaginar, eles terão três subscritos, um subscrito, juntamente com os índices de linha e coluna, como para a matriz 2D. O terceiro subscrito em uma matriz 3D é usado para representar as folhas ou páginas de um elemento.

Por exemplo, aqui o elemento (2, 1, 1) representa o número da 'Linha' 2 'Número da coluna' um e o número 1 da 'Página'.

Criação de Matriz 3D

Agora vamos entender como podemos criar uma matriz 3D no MATLAB

Para uma matriz tridimensional, crie primeiro uma matriz 2D e depois a estenda para uma matriz 3D.

• Crie uma matriz 3 por 3 como a primeira página em uma matriz 3D (você pode ver claramente que estamos criando primeiro uma matriz 2D)

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

• Adicione uma segunda página agora. Isso pode ser feito atribuindo mais uma matriz 3 por 3 com o valor do índice 2 na terceira dimensão

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

A (3 × 3)

A =

A (:, :, 1) =	11	2	7
	4	1 1	0 0
	7	1 1	5

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

Também podemos usar uma função chamada cat Function para criar matrizes multidimensionais.

Por exemplo: Crie uma matriz 3D com 3 páginas usando a função gato

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

• Aqui A é a matriz 3D criada acima
• O argumento em primeiro lugar (3) indica em qual direção a matriz precisa ser concatenada
• Aqui a concatenação está sendo feita junto com as páginas

X =

X (:, :, 1) =	11	2	7
	4	1 1	0 0
	7	1 1	5

X (:, :, 2) =	1 1	2	3
	4	4	6
	2	8	1 1

X (:, :, 3) =	3	7	1 1
	0 0	1 1	8
	2	5	4

Agora, se precisarmos expandir ainda mais essa matriz, podemos simplesmente fornecer os elementos da quarta matriz que precisamos adicionar:

Então, para estender nosso exemplo acima, daremos simplesmente,

B (:, :, 4) = (1 2 1; 3 9 1; 6 3 7) e a saída será:

X =

X (:, :, 1) =	11	2	7
	4	1 1	0 0
	7	1 1	5

X (:, :, 2) =	1 1	2	3
	4	4	6
	2	8	1 1

X (:, :, 3) =	3	7	1 1
	0 0	1 1	8
	2	5	4

X (:, :, 4) =	1 1	2	1 1
	3	9	1 1
	6	3	7

Como podemos acessar os elementos da matriz?

Para fazer isso, basta usar subscritos como números inteiros. Portanto, o elemento 2, 3, 1 de uma matriz 3D será o elemento presente na 2ª linha, 3ª coluna da 1ª página

Para demonstrar isso, vamos usar a matriz 3D A que usamos acima,

Agora, o acesso = A (2, 3, 1) nos dará 0 como saída

Funções para manipular os elementos de uma matriz multidimensional

O MATLAB nos fornece algumas funções para manipular os elementos de uma matriz multidimensional.

• Remodelar
• Permutar

Vamos entender esses por um:

1. Remodelar

Isso é útil principalmente durante a visualização de dados

Por exemplo: Crie uma matriz 6 * 5 usando duas matrizes 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))

Isso criará uma matriz 2D com 6 linhas e 5 colunas:

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 você pode notar, o RESHAPE funcionará em colunas, portanto, primeiro todos os elementos de A levam a coluna para a primeira página. O mesmo é feito para a segunda página

2. Permuta

Podemos usar esta função se quisermos reorganizar as dimensões das matrizes. ou seja, alterando linhas com colunas ou vice-versa.

Exemplo de Permuto

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

Vamos agora usar a função PERMUTE em P:

• M = permuto (P, (2 1 3))

A saída que obteremos terá linhas e colunas trocadas da seguinte maneira:

M1 =

M1 (:, :, 1) =	3	1 1	0 0
	5	5	8
	3	2	5

P1 (:, :, 2) =	0 0	6	4
	1 1	7	2
	3	1 1	1 1

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Este é um guia para a Matriz 3D no MATLAB. Aqui discutimos os usos do MATLAB, o que é 3 D Matrix? e como criar matrizes 3D no MATLAB e também algumas manipulações nelas. Você também pode consultar o seguinte artigo para saber mais -

1. Matriz em Matlab
2. Versão MATLAB
3. Vetores no Matlab
4. Tipos de dados no MATLAB
5. Tipo de Dados Hive
6. Tipos de dados PL / SQL