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四维数据可视化

这个例子展示了几种在MATLAB中可视化四维(4-D)数据的技术.
工具/原料
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matlab教程

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电脑

方法/步骤
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用一个离散变量可视化四维数据有时数据有一个变量,它是离散的,只有几个可能的值。您可以为每个离散组中的数据创建相同类型的多个绘图。例如,使用stem3函数查看三个变量之间的关系,其中第四个变量将种群划分为离散组。命令行键入:load patients Smoker Age Weight Systolic                            nsIdx = Smoker == 0;smIdx = Smoker == 1; figurestem3(Age(nsIdx), Weight(nsIdx), Systolic(nsIdx), 'Color', 'b')    hold onstem3(Age(smIdx), Weight(smIdx), Systolic(smIdx), 'Color', 'r')    hold off view(-60,15)zlim([100 140]) xlabel('Age')                                                      ylabel('Weight')zlabel('Systolic Blood Pressure')legend('Non-Smoker', 'Smoker', 'Location', 'NorthWest')

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按“Enter”键。如图1所示。

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用多地块可视化4-D数据 对于大型数据集,您可能希望查看单个变量是否相关。您可以使用plotmatrix函数创建一个n×n的矩阵来查看变量之间的成对关系。plotmatrix函数返回两个输出。第一个输出是散点图中使用的线对象的矩阵。第二个是创建的轴对象的矩阵。plotmatrix函数还可以用于高阶数据集。命令行键入:load patients Height Weight Diastolic Systolic     labels = {'Height' 'Weight' 'Diastolic' 'Systolic'};data = [Height Weight Systolic Diastolic]; [h,ax] = plotmatrix(data);                        for i = 1:4                                         xlabel(ax(4,i), labels{i})  ylabel(ax(i,1), labels{i})end

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按“Enter”键。如图2所示。

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三变量可视化函数对于许多四维数据,你可以使用颜色来表示四维。如果你有一个三个变量的函数,这很有效。例如,在美国,高速公路死亡人数是根据经度、纬度以及地点是在农村还是在城市的函数来表示的。图中的x、y和z值表示这三个变量。颜色代表高速公路死亡人数。命令行键入:claload accidents hwydata                              long = -hwydata(:,2);                              lat = hwydata(:,3);                                rural = 100 - hwydata(:,17);                       fatalities = hwydata(:,11);                         scatter3(long,lat,rural,40,fatalities,'filled')    ax = gca;ax.XDir = 'reverse';view(-31,14)xlabel('W. Longitude')ylabel('N. Latitude')zlabel('% Rural Population') cb = colorbar;                                    cb.Label.String = 'Fatalities per 100M vehicle-miles';

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按“Enter”键。如图3所示。

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在卷中可视化数据您的数据可能包含物理对象的测量值,例如管道中的温度。在这种情况下,物理尺寸可以表示为一个体积,颜色用来表示测量的大小。例如,使用切片函数显示被测变量在体积内的横截面上的值。命令行键入:load fluidtemp x y z temp                        xslice = [5 9.9];                               yslice = 3;zslice = ([-3 0]); slice(x, y, z, temp, xslice, yslice, zslice)    ylim([-3 3])view(-34,24) cb = colorbar;                                  cb.Label.String = 'Temperature, C';

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按“Enter”键。如图4所示。

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绘制复变量的函数复变函数的输入有实部和虚部,输出有实部和虚部。你可以用一个三维图形和颜色来表示复杂的功能。在这种情况下,x轴和y轴代表输入的实部和虚部。z轴表示输出的实部,颜色表示输出的虚部。 命令行键入:r = (0:0.025:1)';                        theta = pi*(-1:0.05:1);z = r*exp(1i*theta);w = z.^3;                                surf(real(z),imag(z),real(w),imag(w))    xlabel('Real(z)')ylabel('Imag(z)')zlabel('Real(w)')cb = colorbar;cb.Label.String = 'Imag(w)';

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按“Enter”键。如图5所示。

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