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islocalmin

计算局部最小值

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语法

TF = islocalmin(A)
TF = islocalmin(A,dim)
TF = islocalmin(___,Name,Value)
[TF,P] = islocalmin(___)

说明

当在 A 的对应元素中检测到局部最小值时，TF = islocalmin(A) 将返回元素为 1 (true) 的逻辑数组。

您可以通过将求局部极值任务添加到实时脚本，以交互方式使用 islocalmin 功能。

示例

TF = islocalmin(A,dim) 指定要沿其进行运算的 A 的维度。例如，islocalmin(A,2) 求矩阵 A 中每行的局部最小值。

示例

TF = islocalmin(___,Name,Value) 支持上述语法中的任何输入参量组合，且可使用一个或多个名称-值参量指定其他用于求局部最小值的参数。例如，islocalmin(A,'SamplePoints',t) 计算 A 相对于时间向量 t 中包含的时间戳的局部最小值。

示例

[TF,P] = islocalmin(___) 还返回与 A 的每个元素对应的相对高差。

示例

示例

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打开实时脚本

计算并绘制数据向量的局部最小值。 

x = 1:100;
A = (1-cos(2*pi*0.01*x)).*sin(2*pi*0.15*x);
TF = islocalmin(A);
plot(x,A,x(TF),A(TF),'r*')

打开实时脚本

创建一个数据矩阵，然后计算每一行的局部最小值。

A = -25*diag(ones(5,1)) + rand(5,5);
TF = islocalmin(A,2)
TF = 5x5 logical array

   0   0   0   1   0
   0   1   0   0   0
   0   0   1   0   0
   0   0   0   1   0
   0   0   1   0   0
打开实时脚本

计算数据向量相对于向量 t 中的时间戳的局部最小值。使用 MinSeparation 参数计算相隔至少 45 分钟的最小值。 

t = hours(linspace(0,3,15));
A = [2 4 6 4 3 7 5 6 5 10 4 -1 -3 -2 0];
TF = islocalmin(A,'MinSeparation',minutes(45),'SamplePoints',t);
plot(t,A,t(TF),A(TF),'r*')

打开实时脚本

指定用于指示连续最小值的方法。

计算包含连续最小值的数据的局部最小值。指示每个平台区的第一个最小值。

x = 0:0.1:5;
A = max(-0.75, sin(pi*x));
TF1 = islocalmin(A,'FlatSelection','first');
plot(x,A,x(TF1),A(TF1),'r*')

指示每个平台区的所有最小值。

TF2 = islocalmin(A,'FlatSelection','all');
plot(x,A,x(TF2),A(TF2),'r*')

打开实时脚本

计算数据向量的局部最小值和相对高差，然后用数据绘图。 

x = 1:100;
A = peaks(100);
A = A(50,:);
[TF1,P] = islocalmin(A);
P(TF1)
ans = 1×2

    2.7585    1.7703


plot(x,A,x(TF1),A(TF1),'r*')
axis tight

通过指定最小相对高差要求，计算数据中最突出的最小值。

TF2 = islocalmin(A,'MinProminence',2);
plot(x,A,x(TF2),A(TF2),'r*')
axis tight

输入参数

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输入数据，指定为向量、矩阵、多维数组、表或时间表。

运算维度，指定为正整数标量。如果未指定值，则默认值是大小不等于 1 的第一个数组维度。

以一个 m×n 输入矩阵 A 为例：

  • islocalmin(A,1) 根据 A 的每列中的数据计算局部最小值，并返回一个 m×n 矩阵。

    islocalmin(A,1) column-wise operation

  • islocalmin(A,2) 根据 A 的每行中的数据计算局部最小值，并返回一个 m×n 矩阵。

    islocalmin(A,2) row-wise operation

对于表或时间表输入数据，不支持 dim，并且分别对每个表或时间表变量进行运算。

名称-值参数

将可选的参量对组指定为 Name1=Value1,...,NameN=ValueN，其中 Name 是参量名称，Value 是对应的值。名称-值参量必须出现在其他参量之后，但参量对组的顺序无关紧要。

在 R2021a 之前，使用逗号分隔每个名称和值，并用引号将 Name 引起来。

示例: TF = islocalmin(A,'MinProminence',2)

数据选项

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采样点，指定为由采样点值组成的向量或下表中的选项之一（当输入数据为表时）。样本点代表数据的 x 轴位置，必须为有序且包含唯一的元素。样本点不需要均匀采样。向量 [1 2 3 ...] 是默认值。

当输入数据是表时，可以使用以下选项之一将采样点指定为表变量。

索引方案示例

变量名称：

  • 字符串标量或字符向量

  • "A" 或 'A' - 名为 A 的变量

变量索引：

  • 引用变量在表中位置的索引编号

  • 逻辑向量。通常，此向量的长度与变量的数目相同，但可以省略尾部的 0 或 false 值

  • 3 - 表中的第三个变量

  • [false false true] - 第三个变量

函数句柄：

  • 函数句柄，以表变量作为输入并返回逻辑标量

  • @isnumeric - 一个包含数值的变量

变量类型：

  • vartype 下标，用于选择一个指定类型的变量

  • vartype("numeric") - 一个包含数值的变量

注意

当输入数据为 timetable 时，不支持此名称-值参量。时间表使用行时间向量作为采样点。要使用不同采样点，您必须编辑时间表，以便行时间包含所需的采样点。

示例: islocalmin(A,'SamplePoints',0:0.1:10)

示例: islocalmin(T,'SamplePoints',"Var1")

要对其执行操作的表变量，指定为逗号分隔的对组，其中包含 DataVariables 和下表中的选项之一。DataVariables 值指示输入表中哪些变量要检查局部最小值的存在。与指示的变量关联的数据类型必须为数值或 logical。

对于 DataVariables 未指定的变量，第一个输出 TF 包含 false，除非 OutputFormat 的值为 'tabular'。

索引方案示例

变量名称：

  • 字符串或字符向量

  • 字符串数组或字符向量元胞数组

  • pattern 对象

  • "A" 或 'A' - 名为 A 的变量

  • ["A" "B"] 或 {'A','B'} - 两个名为 A 和 B 的变量

  • "Var"+digitsPattern(1) - 变量名为 "Var" 后跟一个数字

变量索引：

  • 引用变量在表中位置的索引编号

  • 由数字组成的向量

  • 逻辑向量。通常，此向量的长度与变量的数目相同，但可以省略尾部的 0 或 false 值。

  • 3 - 表中的第三个变量

  • [2 3] - 表中的第二个和第三个变量

  • [false false true] - 第三个变量

函数句柄：

  • 函数句柄，以表变量作为输入并返回逻辑标量

  • @isnumeric - 所有包含数值的变量

变量类型：

  • vartype 下标，用于选择指定类型的变量

  • vartype("numeric") - 所有包含数值的变量

示例: islocalmin(T,'DataVariables',["Var1" "Var2" "Var4"])

输出数据类型，指定为下列值之一：

  • 'logical' - 对于表或时间表输入数据，以逻辑数组形式返回输出 TF。

  • 'tabular' - 对于表输入数据，以表形式返回输出 TF。对于时间表输入数据，以时间表形式返回输出 TF。

对于向量、矩阵或多维数组输入数据，不支持 OutputFormat。

示例: islocalmin(T,'OutputFormat','tabular')

极值检测选项

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最小相对高差，指定为非负标量。islocalmin 仅返回相对高差至少等于指定值的局部最小值。

相对高差窗口，指定为正整数标量、由正整数组成的二元素向量、正持续时间标量或由正持续时间组成的二元素向量。该值定义一个包含若干邻点的窗口，这些邻点用于计算每个局部最小值的相对高差。

如果窗口值是一个正整数标量 k，则窗口以每个局部最小值为中心并且包含 k-1 个相邻元素。如果 k 是偶数，则窗口以当前元素和上一个元素为中心。如果局部最小值在平台区内，则 islocalmin 将整个平台区视为窗口的中心点。

如果该值是由正整数组成的二元素向量 [b f]，则窗口包含局部最小值、其之前的 b 个元素和之后的 f 个元素。如果某局部最小值在平台区内，则窗口从平台区的第一个点之前的 b 个元素开始，在平台区的最后一个点之后的 f 个元素结束。

当输入数据是时间表或 SamplePoints 指定为 datetime 或 duration 向量时，窗口值的类型必须为 duration，并相对于样本点计算窗口。

局部最小值连续重复时的平台区指示符，指定为以下值之一：

  • 'center' - 仅指示最小值平台区的中心元素。与平台区中心元素对应的 TF 元素为 1，其余元素为 0。

  • 'first' - 仅指示最小值平台区的第一个元素。与平台区第一个元素对应的 TF 元素为 1，其余元素为 0。

  • 'last' - 仅指示最小值平台区的最后一个元素。与平台区最后一个元素对应的 TF 元素为 1，其余元素为 0。

  • 'all' - 指示最小值平台区的所有元素。平台区所有元素对应的 TF 元素均为 1。

当使用 MinSeparation 或 MaxNumExtrema 名称-值参量时，平台区上的各点会被视为一个最小值点。

局部最小值之间的最小间隔，指定为非负标量。间隔值按照与样本点向量相同的单位定义，默认情况下为 [1 2 3 ...]。当间隔值大于 0 时，islocalmin 选择指定间隔内最小的局部最小值，并忽略其他所有局部最小值。此过程会重复执行，直到再也检测不到局部最小值为止。

当样本点向量的类型为 datetime 时，间隔值的类型必须为 duration。

要检测的最小值的最大数目，指定为正整数标量。islocalmin 找到的数目不超过指定的最突出最小值数，此值默认情况下等于运算维度的长度。

输出参量

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局部最小值指示符，以向量、矩阵、多维数组、表或时间表形式返回。

除非 OutputFormat 的值为 'tabular'，否则 TF 与 A 的大小相同。如果 OutputFormat 的值为 'tabular'，则 TF 只具有对应于指定的 DataVariables 的变量。

数据类型: logical

相对高差，以向量、矩阵、多维数组、表或时间表形式返回。

  • 如果 P 是向量、矩阵或多维数组，则 P 的大小与 A 相同。

  • 如果 P 是表或时间表，则 P 与 A 的高度相同，并且只具有与指定的 DataVariables 对应的变量。

如果输入数据的类型是有符号或无符号整数，则 P 是无符号整数。

详细信息

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局部最小值的相对高差

局部最小值（或波谷）的相对高差根据该波谷相对其他波谷的深度和位置衡量其突出程度。

要测量一个波谷的相对高差，首先从该波谷延伸一条水平线。找出这条直线与左右两侧数据的交点，交点应为另一波谷或数据的端点。将这些位置标记为左右区间的外部端点。然后找出左右区间内的最高波峰。取这两个波峰的较小值，测量从该波峰到波谷的垂直距离。此距离就是相对高差。

对于向量 x，最大相对高差不超过 max(x)-min(x)。

替代功能

实时编辑器任务

您可以通过将求局部极值任务添加到实时脚本，以交互方式使用 islocalmin 功能。

Find Local Extrema task in the Live Editor

扩展功能

版本历史记录

在 R2017b 中推出

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另请参阅

函数

实时编辑器任务

主题