Версия для печати темы Нажмите сюда для просмотра этой темы в оригинальном формате

Форум программистов > Математические пакеты > Помогите с Matlab

Автор: stinker 1.7.2013, 08:03

По заданию нужно составить код по нахождению быстрого обратного квадратного корня. Код не ахти как сделал, но результат выходит подозрительно не тот(отрицательное число). Помогите пожалуйста доработать, чтобы работала правильно  x = 29;  half = 0.5*x;  i = uint32(x);  i = hex2dec('5f3759df') - bitshift(i,-1);  x = double(i);  x = x*(1.5 - half*x*x);

Автор: Guinness 1.7.2013, 11:57

Как Вы думаете, что делают операторы uint32 и double? Если знаете, то именно это Вы хотели получить?

Автор: stinker 1.7.2013, 14:24

Цитата(Guinness @  1.7.2013,  11:57 ) Как Вы думаете, что делают операторы uint32 и double? Если знаете, то именно это Вы хотели получить?  unit32- переводим число в целое, согласно алгоритму нужно 32-битное double- переводим обратно в число с плавающей запятой, также согласно алгоритму. если я не прав поправьте пожалуйста

Автор: Guinness 1.7.2013, 14:31

Цитата(stinker @  1.7.2013,  15:24 ) unit32- переводим число в целое, согласно алгоритму нужно 32-битное double- переводим обратно в число с плавающей запятой, также согласно алгоритму. В общем-то, в гугле вторая ссылка(пример на яве) все бы Вам разъяснила. На самом деле Вам нужно представление числа double как 32-битное целое. А этими операциями Вы преобразуете число double к uint32 и соответственно обратно. Код double a = 3.14; int b = int(a); // b = 3

Автор: stinker 1.7.2013, 14:50

Цитата(Guinness @ 1.7.2013,  14:31) Цитата(stinker @  1.7.2013,  15:24 ) unit32- переводим число в целое, согласно алгоритму нужно 32-битное double- переводим обратно в число с плавающей запятой, также согласно алгоритму. В общем-то, в гугле вторая ссылка(пример на яве) все бы Вам разъяснила. На самом деле Вам нужно представление числа double как 32-битное целое. А этими операциями Вы преобразуете число double к uint32 и соответственно обратно. Код double a = 3.14; int b = int(a); // b = 3 Эти ссылки я смотрел, и ещё пару десятков. Не очень силён в языках поэтому и обращаюсь за помощью. Тоесть Вы хотите сказать что double в конце не нужен? Добавлено через 1 минуту и 38 секунд сейчас код выглядит вот так Код clear, clc   x = 29; %Алгоритм принимает 32-битное число с плавающей запятой         %(одинарной точности) в качестве исходных данных half = 0.5*x; %вычисляет половину значения числа и сохраняет для дальнейшего использования i = uint32(29); %трактуя 32-битное с плавающей запятой как 32-битное целое i = hex2dec('5f3759df') - bitshift(i,-1);%производит логический сдвиг вправо на один бит                                            %и вычитает число из «магической» константы 5f3759df16 x = double(i); %Переводим результат в 32-битное число с плавающей запятой, получается первое приближение обратного квадратного корня исходного числа x = x*(1.5 - half*x*x); %вычисляет одну итерацию метода Ньютона для получения более точного приближения  Добавлено через 3 минуты и 58 секунд Следуя алгоритму представление числа как 32-битное целое нужно на этапе вычитания из магического числа, при вычислении метода Ньютона нужно снова число с плавающей запятой. Если не прав поправте пожалуйста.

Автор: Guinness 1.7.2013, 14:59

Цитата(stinker @  1.7.2013,  15:50 ) Следуя алгоритму представление числа как 32-битное целое нужно на этапе вычитания из магического числа, при вычислении метода Ньютона нужно снова число с плавающей запятой. Если не прав поправте пожалуйста. Все так. Просто число http://ru.wikipedia.org/wiki/Число_двойной_точности - это знаковый бит + эскспонента + мантисса. И Вам нужно именно это представление, а не перевод из double в uint как я показывал постом выше. Понятно?

Автор: stinker 1.7.2013, 15:03

Цитата(Guinness @ 1.7.2013,  14:59) Цитата(stinker @  1.7.2013,  15:50 ) Следуя алгоритму представление числа как 32-битное целое нужно на этапе вычитания из магического числа, при вычислении метода Ньютона нужно снова число с плавающей запятой. Если не прав поправте пожалуйста. Все так. Просто число http://ru.wikipedia.org/wiki/Число_двойной_точности - это знаковый бит + эскспонента + мантисса. И Вам нужно именно это представление, а не перевод из double в uint как я показывал постом выше. Понятно? Тоесть если я Вас правильно понял из double в unit перевод не нужен? тогда каким же образом можно представить число как целое? просто убрав unit изменений в конечном результате нет. Большое спасибо, что помогаете.

Автор: Guinness 1.7.2013, 15:04

В общем, не буду Вас мучить. Вот ссылки на две функции, которые Вам нужны: http://www.mathworks.com/help/matlab/ref/num2hex.html http://www.mathworks.com/help/matlab/ref/hex2num.html Если не ошибаюсь, они Вам помогут. Проверьте на каких либо простых значениях, типа 25, 36 и т.п. Матлаба под рукой нет, так что у себя проверить не могу. Если нужно могу на C++ выложить.

Автор: stinker 1.7.2013, 15:05

Как я понимаю мне нужно согласно алгоритму предствавить не в double(двойной точности), а в одинарной точности. Не могли бы Вы подсказать каким образом?

Автор: Guinness 1.7.2013, 15:09

http://www.mathworks.com/help/symbolic/mupad_ref/float.html, это не работает?

Автор: stinker 1.7.2013, 15:09

Цитата(Guinness @ 1.7.2013,  15:04) В общем, не буду Вас мучить. Вот ссылки на две функции, которые Вам нужны: http://www.mathworks.com/help/matlab/ref/num2hex.html http://www.mathworks.com/help/matlab/ref/hex2num.html Если не ошибаюсь, они Вам помогут. Проверьте на каких либо простых значениях, типа 25, 36 и т.п. Матлаба под рукой нет, так что у себя проверить не могу. Если нужно могу на C++ выложить. Большое спасибо! Но при замене, теперь выходит ошибка логического сдвига "Undefined function or method 'bitshift' for input arguments of type 'char'."

Автор: Guinness 1.7.2013, 15:12

Цитата(stinker @  1.7.2013,  16:09 ) "Undefined function or method 'bitshift' for inputarguments of type 'char'." Интерпритатор говорит Вам, что не может применить данную операцию к строке. Соответственно, перевидете строку в целое число как Вы делали выше с помощью hex2dec.

Автор: stinker 1.7.2013, 15:14

Цитата(Guinness @ 1.7.2013,  15:09) http://www.mathworks.com/help/symbolic/mupad_ref/float.html, это не работает? также выдаёт ошибку

Автор: Guinness 1.7.2013, 15:19

Цитата(stinker @  1.7.2013,  16:14 ) также выдаёт ошибку =) можно код посмотреть?

Автор: stinker 1.7.2013, 15:20

большое спасибо за обьяснение, это сработало. Но теперь у меня возник вопрос- уместен ли hex2num вместо double, если мы уже провели hex2dec?  нужно ли в промежутке сделать hex2dec, а после провести hex2num? Добавлено через 2 минуты и 57 секунд Цитата(Guinness @ 1.7.2013,  15:19) Цитата(stinker @  1.7.2013,  16:14 ) также выдаёт ошибку =) можно код посмотреть?   вот собсно код Код clear, clc   x = 29; %Алгоритм принимает 32-битное число с плавающей запятой         %(одинарной точности) в качестве исходных данных half = 0.5*x; %вычисляет половину значения числа и сохраняет для дальнейшего использования i = num2hex(x); %трактуя 32-битное с плавающей запятой как 32-битное целое z=hex2dec(i);  i = hex2dec('5f3759df') - bitshift(z,-1);%производит логический сдвиг вправо на один бит                                            %и вычитает число из «магической» константы 5f3759df16 x = double(i); %Переводим результат в 32-битное число с плавающей запятой, получается первое приближение обратного квадратного корня исходного числа x = x*(1.5 - half*x*x); %вычисляет одну итерацию метода Ньютона для получения более точного приближени Добавлено через 7 минут и 3 секунды Если Вам это поможет, то вот код из С++, на который я опирался Код float InvSqrt(float x) { float xhalf = 0.5f*x; int i = *(int*)&x;  i = 0x5f3759df - (i>>1); x = *(float*)&i; x = x*(1.5f-xhalf*x*x);  return x; }

Автор: Guinness 1.7.2013, 15:28

Цитата(stinker @  1.7.2013,  16:20 ) Но теперь у меня возник вопрос- уместен ли hex2num вместо double, если мы уже провели hex2dec? Вы прочитали ссылку на вики про double? Давайте так, как будет выглядить: num2hex( double( 45 ) ) = ? num2hex( uint32( 45 ) ) = ? Цитата(stinker @  1.7.2013,  16:20 ) нужно ли в промежутке сделать hex2dec, а после провести hex2num? Не очень понял, где Вы это хотите делать?

Автор: stinker 1.7.2013, 15:36

Цитата(Guinness @ 1.7.2013,  15:28) Цитата(stinker @  1.7.2013,  16:20 ) Но теперь у меня возник вопрос- уместен ли hex2num вместо double, если мы уже провели hex2dec? Вы прочитали ссылку на вики про double? Давайте так, как будет выглядить: num2hex( double( 45 ) ) = ? num2hex( uint32( 45 ) ) = ? Цитата(stinker @  1.7.2013,  16:20 ) нужно ли в промежутке сделать hex2dec, а после провести hex2num? Не очень понял, где Вы это хотите делать? Да, я прочёл её уже не первый раз, уже доходил до этой ссылки, в случае с unit выдаёт ошибку, в случае с double '4046800000000000' хотел это сделать перед итерацией, но увы, также выдёт ошибку. Добавлено через 6 минут и 14 секунд Вы указали, что double нужно заменить на hex2num, но поясните пожалуйста, зачем? ведь вычисление до double уже было в hex2dec?

Автор: stinker 1.7.2013, 16:04

num2hex должен просто перевести число в шестнадцатеричное, т.е например 29 это 1D. матлаб же показывает что 29 это 4a191c2b54d4c50a.  я просто неправ или оно так и должно   Добавлено @ 16:07 Огроное спасибо за помощь, но теперь я вообще запутался чего матлаб от меня хочет   даже переводя числа, они всеравно в результате остаются с большими степенями изза магического числа.  помогите пожалуйста с этим безумным кодом

Автор: Guinness 1.7.2013, 16:13

Цитата(stinker @  1.7.2013,  17:04 ) num2hex должен просто перевести число в шестнадцатеричное, т.е например 29 это 1D. матлаб же показывает что 29 это 4a191c2b54d4c50a. я просто неправ или оно так и должно   Вы немного не так прочитали описание данной функции + пока не понимаете, что такое double.  1D - это представление 29 как целого числа. Добавлено @ 16:14 Код i = num2hex(x); %трактуя 32-битное с плавающей запятой как 32-битное целое меняем на i = num2hex( float( x ) ); Ибо double большеват для этого преобразования.

Автор: stinker 1.7.2013, 16:16

Цитата(Guinness @ 1.7.2013,  16:13) Цитата(stinker @  1.7.2013,  17:04 ) num2hex должен просто перевести число в шестнадцатеричное, т.е например 29 это 1D. матлаб же показывает что 29 это 4a191c2b54d4c50a. я просто неправ или оно так и должно   Вы немного не так прочитали описание данной функции + пока не понимаете, что такое double.  1D - это представление 29 как целого числа. Но ведь в данном случае мне и нужно сделать его представлением целого, так ведь? Добавлено через 2 минуты и 19 секунд Цитата(Guinness @  1.7.2013,  16:13 ) Добавлено @ 16:14 Без подсветки 1: 2: 3: i = num2hex(x); %трактуя 32-битное с плавающей запятой как 32-битное целое меняем на i = num2hex( float( x ) ); Ибо double большеват для этого преобразования. тогда при выполнении этого выдаёт  ??? Input argument "ExpBits" is undefined. Error in ==> float at 54           DAStudio.error('Shared:numericType:customFloatSupportRemove',           TotalBits, ExpBits ); Добавлено через 5 минут и 27 секунд может быть это изза старого матлаба?

Автор: Guinness 1.7.2013, 16:23

Цитата(stinker @  1.7.2013,  17:16 ) Но ведь в данном случае мне и нужно сделать его представлением целого, так ведь? Да, но double в памяти хранится как число, которое делится на 3 части: знак + экспонента + мантисса. Тип int хранится как обычное число в двоичном виде: знак + значение. И Вам в алгоритме от double нужно представление как он хранится в памяти. В алгоритме на c++ происходят следующие вещи: 1) &x - мы передаем адрес на ячейку памяти, в которой хранится число double(знак + экспонента + мантисса) 2) (uint32 *)&x - говорим, что указатель указывает на ячейку памяти простое целое беззнаковое число(знак + значение) 3) *( (uint32 *)&x ) - значение находящееся по данному адресу как число uint32. Т.е. мы берем представление числа double как оно хранится в памяти компьютера.

Автор: stinker 1.7.2013, 16:24

судя по хелперу float может задавать только структуру значения, при этом конкретное значение не присвоить. пример из тогоже хелпера  Код >> a = float('single') a =      Class: 'SINGLE'

Автор: Guinness 1.7.2013, 16:29

Цитата(stinker @  1.7.2013,  17:16 ) тогда при выполнении этого выдаёт ??? Input argument "ExpBits" is undefined.Error in ==> float at 54          DAStudio.error('Shared:numericType:customFloatSupportRemove',          TotalBits, ExpBits ); Странно, сейчас до дома доеду посмотрю.

Автор: stinker 1.7.2013, 16:41

вместо double по идее нужен single, т.к по алгоритму идут числа с одинарной точностью?

Автор: stinker 1.7.2013, 16:59

по идее ведь float в маткаде это и есть double? Добавлено через 12 минут и 39 секунд хотя нет, при single получается отрицательное число..

Автор: stinker 1.7.2013, 18:11

Помогите пожалуйста доделать программу, очень прошу) пользовался вот этой литературой, но далеко не продвинулся. помогите пожалуйста) А то уже за вторую неделю мозг в кашу

Автор: Guinness 1.7.2013, 19:09

Да, похоже нужно single использовать. С чем у Вас ещё проблемы остались?

Автор: stinker 1.7.2013, 19:15

на данный момент код выглядит так: Код clear, clc   x =single(29); %Алгоритм принимает 32-битное число с плавающей запятой         %(одинарной точности) в качестве исходных данных half = 0.5*x; %вычисляет половину значения числа и сохраняет для дальнейшего использования i = num2hex(x); %трактуя 32-битное с плавающей запятой как 32-битное целое z=hex2dec(i); i = hex2dec('5f3759df') - bitshift(z,-1);%производит логический сдвиг вправо на один бит                                    %и вычитает число из «магической» константы 5f3759df16 x = single(i); %Переводим результат в 32-битное число с плавающей запятой, получается первое приближение обратного квадратного корня исходного числа x = x*(1.5 - half*x*x);  какие в коде сейчас ошибки и обьясните пожалуйста как их можно исправить очень прошу, просто давно с этим кодом бьюсь, вроде и исправляю а результат тотже.   в ответе явно не обратный корень, отрицательное число в безумной степени явно не то( Добавлено через 1 минуту и 47 секунд а по сути от сингла мало что изменилось, результат даже значения не сменил

Автор: Guinness 1.7.2013, 19:22

x = single(i); меняем на x = single( hex2num( dec2hex( i ) ) );

Автор: stinker 1.7.2013, 19:26

Цитата(Guinness @ 1.7.2013,  19:22) x = single(i); меняем на x = single( hex2num( dec2hex( i ) ) ); в результате выходит значение "-Inf", минус бесконечность собсна Добавлено @ 19:33 ой, извините, не в ту программу код поставил) теперь понял что нужно было обращать i обратно в hex, потом в num, прям прояснило) Добавлено @ 19:34 огромное спасибо что помогли! так, если в результате у нас должен быть обратный квадратный корень, к примеру 29, то 1/sqrt(29)=0.185695338177052 а у нас по результатам кода выходит 1.3516559e-08 это нормально? или расчёты ошибочны?

Автор: Guinness 1.7.2013, 19:38

Цитата(stinker @  1.7.2013,  20:26 ) это нормально? или расчёты ошибочны? Да я вот что-то тоже не понимаю, почему не получается, сейчас прогоняю. На крестах работало все)

Автор: stinker 1.7.2013, 19:38

ого, всё разобрался! прям огромнющее спасибо вам! последний вопрос- как задать повторение итеранции, т.е последней строки? Добавлено через 1 минуту и 34 секунды Цитата(Guinness @  1.7.2013,  19:38 ) Да я вот что-то тоже не понимаю, почему не получается, сейчас прогоняю. На крестах работало все)  просто итерация метода ньютона даёт приближенное число, при большем повторении число уточняется! я повторил его n-число раз, т.е жал F9 около20 раз и число стало точным ответом!

Автор: Guinness 1.7.2013, 19:40

я может что не понимаю, но bitshift что-то не то делает Добавлено через 49 секунд Цитата(stinker @  1.7.2013,  20:38 ) просто итерация метода ньютона даёт приближенное число, при большем повторении число уточняется! я повторил его n-число раз, т.е жал F9 около20 раз и число стало точным ответом! у меня на первом шаге на плюсах было отличие в 6 знаке

Автор: stinker 1.7.2013, 19:43

Цитата(Guinness @  1.7.2013,  19:40 ) я может что не понимаю, но bitshift что-то не то делает изначально разбирался на двоичных кодах, логическое смещение вправо вроде работает исправно

Автор: Guinness 1.7.2013, 19:47

Цитата(stinker @  1.7.2013,  20:43 ) изначально разбирался на двоичных кодах, логическое смещение вправо вроде работает исправно Да, это меня переклинило.

Автор: stinker 1.7.2013, 19:53

может стоит задать цикл?

Автор: Guinness 1.7.2013, 19:53

В общем все понятно, мы hex2num переводим в double, а нам нужно в single. http://stackoverflow.com/questions/7207413/convert-hex-to-single-precision

Автор: stinker 1.7.2013, 19:59

Цитата(Guinness @ 1.7.2013,  19:53) В общем все понятно, мы hex2num переводим в double, а нам нужно в single. http://stackoverflow.com/questions/7207413/convert-hex-to-single-precision Тоесть нужно добавить single в hex2num?

Автор: Guinness 1.7.2013, 20:02

Код x = single(25);  half = 0.5*x; strX = num2hex(x); intX = hex2dec(strX); magicNum = hex2dec('5f3759df'); i = magicNum - bitshift(intX,-1); x = typecast( uint32(i) ,'single');  res = x*(1.5 - half*x*x); В общем, вот что получилось.

Автор: stinker 1.7.2013, 20:12

Цитата(Guinness @ 1.7.2013,  20:02) Код x = single(25);  half = 0.5*x; strX = num2hex(x); intX = hex2dec(strX); magicNum = hex2dec('5f3759df'); i = magicNum - bitshift(intX,-1); x = typecast( uint32(i) ,'single');  res = x*(1.5 - half*x*x); В общем, вот что получилось. значит вся проблема была в double приближенное значение с разницей в 0,0002   Большое спасибо Вам за помощь и обьяснение!

Powered by Invision Power Board (http://www.invisionboard.com)
© Invision Power Services (http://www.invisionpower.com)