Mehrere Matrizen mit Schleife erstellen

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Newermaint

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Verfasst am: 05.12.2016, 16:51 Titel: Mehrere Matrizen mit Schleife erstellen

Hallo zusammen,

ich bin relativ neu in Matlab und stehe vor folgender Aufgabe:

Ich habe eine Matrix "data" mit 9 Zeilen und 1000 Spalten gegeben, eine Datenreihe für 9 Messwerte.

Nun möchte die jeweils 9 Werte einer Messung (z.b. 1 Spalte) in jeweils eine Matrix "s" (3x3) bringen.
Das hat den Zweck, dass ich danach die Eigenwerte der einzelnen Matrizen berechnen möchte.

Für die erste Matrix wäre das:

Code:

s_1= [data(1,1) data(2,1) data(3,1);data(4,1) data(5,1) data (6,1);data(7,1) data(8,1) data(9,1)];

Und danach v_1=eig(s_1)

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Dies möchte ich in einer Schleife (zb. "for i=1:1000") gern für alle Matrizen machen, stoße jedoch an meine Grenzen.
Wenn ich die Matrizen mit "s_i" bezeichne, erkennt Matlab das "i" als Teil des Namens und nicht als Laufvariable.

Ich habe schon die Möglichkeit gelesen, die Laufvariable in die Matrix einzubauen, statt als Index. Allerdings kann man dann die Eigenwerte nicht mehr vernünftig berechnen, weil die Matrix nicht mehr 3x3 ist.

Kann mir jemand weiter helfen?

Jan S

Moderator


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Verfasst am: 05.12.2016, 17:23 Titel: Re: Mehrere Matrizen mit Schleife erstellen

Hallo Newermaint,

Es ist zweckfrei den Index in den Namen der Variablen einzubauen. Viel naheliegender ist es doch, einen Index als Index zu verwenden. In Deinem Fall geht das gut mit einem numerischen Array:

Code:

data = rand(9, 1000);
dataM = reshape(data, [3, 3, 1000]);

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Jetzt kannst Du bequem die Matrizen per "dataM(:, :, i)" ansprechen.

Gruß, Jan

Newermaint

Themenstarter

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Verfasst am: 05.12.2016, 17:36 Titel:

Vielen Dank,

ganz verstanden habe ich deinen Vorschlag leider nicht, aber ich werde mir das gleich mal genauer anschauen.
Inzwischen bin ich auf die Möglichkeit gestoßen es als Struktur zu speichern.

Code:

for i=1:1:10
M(i).s=[Stress(1,i) Stress(4,i) Stress(5,i);Stress(4,i) Stress(2,i) Stress(6,i);Stress(5,i) Stress(6,i) Stress(3,i)]

end

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Auf die Weise kann ich nun bequem mit den Matrizen weiter rechnen, z.B. die Eigenwerte der ersten Wertereihe:

Code:

u=eig(M(1).s)

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Jan S

Moderator


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Verfasst am: 06.12.2016, 12:09 Titel:

Hallo Newermaint,

Denke bei Deinem Vorschlag an eine "Pre-allocation": Wenn M iterativ wächst, benötigt das überraschen viele Resourcen. Deshalb erstellt man die Output Array vor der Schleife am Stück und füllt später nur noch die Werte ein.

Mit meinem Vorschlag säre es so aus:

Code:

M = reshape(Stress, 3, 3, []);
u = eig(M(:, :, 1));

Funktion ohne Link?

"[Stress(1,i) Stress(4,i) Stress(5,i);Stress(4,i) Stress(2,i) Stress(6,i);Stress(5,i) Stress(6,i) Stress(3,i)]" sieht seltsam aus: Manche Indices fehlen und die Reihenfolge wirkt ungeordnet.

Die Idee mit einem Struct-Array ist im Allgemeinen gut. Hier führt es zu einem Overhead, ohne einen Vorteil zu bieten: Für jedes Array, also Feld des Structs, werden etwa 100 Byte Header-Daten benötigt. Bei 1000 Felden sind das zwar nur 100kB, aber im Vergleich zu den Nutzdaten von 72kB ist das schon auffällig. Man könnte zwar argumentieren, dass der Rechner ja sowieso Gigas von Speicher hat, aber bei der Verarbeitungsgeschwindigkeit kommt es auch darauf an, ob die Daten in den Prozessor-Cache passen. Und dann lohnt es sich schon, auch bei soetwas zu kausern.
Darum diese Richtlinien:
1. Für gleichförmige numerische Daten verwendet man ein mehrdimensionales Array.
2. Wenn die Daten unterschiedlichen Typ oder Größe haben, ein Cell-Array.
3. Ein "Struct of Arrays" ist effizienter als ein "Array of Structs".
4. Bei der Wahl der Strukturierung der Daten kommt aber auch auf die Übersichtlichkeit an: Wenn es ein paar kB mehr Speicher braucht, aber viel verständlicher ist beim Programmieren, kann es sich lohnen auch einen "schlechteren" Typ zu wählen.

Nun, diese Antwort wurde dann ja doch ziemlich allgemein...

Gruß, Jan


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