除了图形应用,3d 矩阵还有哪些实际应用?
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作为一种数据结构,三维矩阵可能适用于一些具有三维空间数据的应用,例如 MRI 数据。
理论构造称为张量。(张量是向量和矩阵向更高维度的推广。)
http://en.wikipedia.org/wiki/Tensor
编辑:其中一个维度完全有可能代表时间。例如,一个偏微分方程(一种经常用于诸如热量等随空间变化的量的模型)可能有两个空间维度和一个时间维度。它的模拟将由一个 3 维矩阵表示。
http://en.wikipedia.org/wiki/Partial_differential_equation
还有更高维矩阵的商业应用:OLAP 多维数据集就像多维电子表格。
http://en.wikipedia.org/wiki/OLAP_cube
在大多数情况下,维数为 3 并没有什么独特之处。矩阵可以很容易地具有更多维度,并且它仅取决于特定问题。(尽管人们希望数据是稀疏的,否则所需的内存量可能会令人望而却步。)
任何需要操作 3D 坐标集的应用程序——因此除了图形之外,还包括建模和分析。
许多有限元分析方法需要三个甚至更高维的矩阵。
很容易设计出对 3D 矩阵的需求——它与 1D、2D、4D 或 nD 矩阵一样有用。
- 随时间变化的二维数据
- 大量的物理测量(你看过温度/湿度/个人舒适度的图表吗?有趣的东西!)
- 任何物理表示(CAD/CAM/FEA)
- 一个 3 词搜索引擎(学生学习 map/reduce 与其他搜索算法)
- 网络拓扑结构
- 分形公式(可以是 nD)
- 曲线拟合、曲面分析
事实上,任何数据都可以从下方或从上方进入第三维并获得良好的结果 - 通常会将低阶数据移动到 3D 中,以查看其他信息与现有信息之间是否存在相关性。或者,可以将更高维度的表示投影到 3D 以进行可视化、简化,或者只是为了使其更容易理解而不会造成混乱。
-亚当
想象一下按国家、产品线、年份、月份和分销渠道来表示销售额。
知道了 ?恭喜,您刚刚发现了 5D 矩阵的用途!
高阶马尔可夫模型将具有更高维的转换矩阵(我猜这将是一个转换张量)。例如,对于二阶马尔可夫模型,您有一个数字“立方体”。
a) 3x3 矩阵(rank-2 张量)?b)3个指数(rank-3张量)?
a) 许多物理特性使用 3x3 矩阵建模 - 分子极化率、变换/旋转矩阵、任何操纵 3d 矢量的量子力学算子、电化率等。
b)在处理诸如非线性光学之类的高阶物理现象时,可能会遇到诸如超极化率之类的事情,它是在电场上运行的 3 阶张量……等等。
很难确定你的意思,但两者最终在物理学中有无数的应用,计算科学花费大量时间设计算法来确定或建模这些属性。
图形矩阵(即变换矩阵)实际上是对矩阵的一种非常狭义的使用;矩阵数学的应用非常非常广泛。它们在统计中有很多用途,从回归求解到随机分析(查找马尔可夫矩阵,我觉得它们很酷)。在一般工程应用、求解约束方程等中有许多用途。线性规划也是如此......这个列表是无穷无尽的。
我的网页上有四个下拉菜单,用户从每个下拉菜单中选择一些内容,然后索引到一个四维矩阵并检索所需的答案。
它就像一个数组数组......实际上这就是 javascript 处理我的情况的方式。
在数据挖掘中。您需要 n 维的数据结构,但要在 3D 空间中显示它们,您可能需要 3D 矩阵。