主要内容

德拉

离散拉普拉斯算子

描述

例子

l= del2 (U返回离散近似值拉普拉斯微分算子应用于U使用默认间距,h = 1,在所有点之间。

例子

l= del2 (Uh指定均匀,标量距,h,在所有维度的点之间U

例子

l= del2 (Uhx,hy,...,hn指定间距hx,hy,...,hn在每个维度的点之间U.将每个间隔输入指定为标量或坐标的向量。间距输入的数量必须等于尺寸的数量U

  • 第一个间隔值hx指定了x- 划分(作为标量)或x- 点(作为向量)的点。如果是向量,它的长度必须等于尺寸(U,2)

  • 第二个间隔值沪元指定了y- 划分(作为标量)或y- 点(作为向量)的点。如果是向量,它的长度必须等于大小(U, 1)

  • 所有其他间距值指定相应维度中的点的间距(作为标量)或坐标(作为向量)U.如果是n > 2,n第Th个空格输入是一个向量,那么它的长度必须等于大小(U, n)

例子

全部收缩

从位置数据的矢量计算对象的加速度。

创建位置数据的矢量。

P = [1 3 6 10 16 18 29];

找到对象的加速度,使用德拉计算的二阶导数p.使用默认间距h = 1数据点之间。

L = 4 * del2 (p)
l =1×71 1 1 2 -4 9 22

每个值的l在该点处的瞬时加速度是近似值。

计算余弦矢量的离散1-D拉普拉斯。

定义函数的域。

x = linspace(-2 * pi,2 * pi);

这在范围内产生了100个间隔均匀的点 - 2 π x 2 π

在此域中创建余弦值的向量。

u = cos(x);

计算的拉普拉斯式U使用德拉.使用域向量x定义每个点的1-D坐标U

L = 4 * del2 (U, x);

解析地说,这个函数的拉普拉斯算子等于 δ. U - COS. x

策划的结果。

情节(x, U, x, L)传说('你(x)'L (x)的'地点'“最佳”

图中包含一个坐标轴。轴线包含2个线型对象。这些对象代表U(x) L(x)

的图像Ul同意拉普拉斯的分析结果。

计算并绘制多元函数的离散拉普拉斯方程。

定义函数的x和y定义域。

(x, y) = meshgrid (5:0.25:5 5:0.25:5);

定义功能 U x y 1 3. x 4 + y 4 在这个域名。

U = 1/3。*(x。^ 4 + y。^ 4);

计算使用的Laplacian德拉.点之间的间距U所有方向相等,因此您可以指定单个间距输入,h

h = 0.25;l = 4 * del2(u,h);

解析地说,这个函数的拉普拉斯算子等于 δ. U x y 4 x 2 + 4 y 2

绘制离散拉普拉斯曲线,l

图冲浪(x, y, L)网格标题($ U(x,y) = 4x^2+4y^2$''口译员'“乳胶”)xlabel(“x”)ylabel('是') zlabel ('z')查看(35,14)

图中包含一个坐标轴。带有$ \ delta u(x,y)= 4x ^ 2 + 4y ^ 2 $的标题图的轴包含类型曲面的对象。

的图像l同意拉普拉斯的分析结果。

计算自然对数函数的离散拉普拉斯。

在实数网格上定义函数的x和y定义域。

(x, y) = meshgrid (5, 5:0.5:5);

定义功能 U x y 1 2 日志 x 2 y 在这个域名。

U = 0.5 *日志(x, y ^ 2。*);

参数时,对数复杂化y是负的。

德拉来计算这个函数的离散拉普拉斯矩阵。指定每个方向上网格点之间的间距。

hx = 1;hy = 0.5;L = 4 * del2 (U, hx hy);

在解析上,拉普拉斯方程等于 δ. U x y - 1 / x 2 + 1 / 2 y 2 .此函数未在线定义 x 0 或者 y 0

画出实部Ul在同一个图表上。

图冲浪(x, y,真实(L))冲浪(x, y,实际(U)网格标题('u(x,y)和$ \ delta $ u(x,y)'的情节'口译员'“乳胶”)xlabel(“x”)ylabel('是') zlabel ('z'58)视图(41)

图中包含一个坐标轴。标题为Plot of U(x,y) and $\Delta$ U(x,y)的轴包含两个类型为surface的对象。

顶表面是U底面是l

输入参数

全部收缩

输入数组,指定为向量、矩阵或多维数组。

数据类型:|双倍的
复数的支持:金宝app是的

所有尺寸的间距,指定为1(默认)或标量。

数据类型:|双倍的
复数的支持:金宝app是的

每个维度中的间距,指定为标量(用于均匀间距)或向量(用于非均匀间距)的单独参数。间距输入的数量必须等于输入的维数U.的一维中,每个空格输入定义点之间的空格U

  • 第一个间隔值hx指定了x- 划分(作为标量)或x- 点(作为向量)的点。如果是向量,它的长度必须等于尺寸(U,2)

  • 第二个间隔值沪元指定了y- 划分(作为标量)或y- 点(作为向量)的点。如果是向量,它的长度必须等于大小(U, 1)

  • 所有其他间距值指定相应维度中的点的间距(作为标量)或坐标(作为向量)U.如果是n > 2,n第Th个空格输入是一个向量,那么它的长度必须等于大小(U, n)

数据类型:|双倍的
复数的支持:金宝app是的

输出参数

全部收缩

离散拉普拉斯近似,以向量、矩阵或多维数组的形式返回。l与输入的大小相同,U

更多关于

全部收缩

拉普拉斯微分算子

Laplace操作员使用的定义德拉在matlab.®取决于数据的维度U

  • 如果U一个向量是否代表一个函数U (x)它在直线上的点上求值del2(u)是有限差分近似

    l δ. U 4 1 4 2 U x 2

  • 如果U一个矩阵代表一个函数吗U (x, y)这是在一个正方形网格的点处计算的del2(u)是有限差分近似

    l δ. U 4 1 4 2 U x 2 + 2 U y 2

  • 对于三个或更多变量的函数,U (x, y, z,……),离散拉普拉斯方程del2(u)计算每个维度的二阶导数,

    l δ. U 2 N 1 2 N 2 U x 2 + 2 U y 2 + 2 U z 2 + ...

    在哪里N是尺寸的数量U N 2

算法

如果输入U是一个矩阵,内部点l的差值是多少U它的四个邻居的平均值:

l j u + 1 j + u 1 j + u j + 1 + u j 1 4 u j

然后,德拉计算边缘上的值l通过线性推断与内部的第二差异。该公式延长了多维U

扩展功能

C / C ++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和C ++代码。

GPU的代码生成
使用GPU Coder™为NVIDIA®GPU生成CUDA®代码。

另请参阅

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在R2006A之前介绍