1
Cap.4. Grupare de date utiliznd Matrice (Array) i
Grup / Cluster i ir / String
Obiectele menionate sunt controale / funcii care permit gruparea
datelor. Caracterele ASCII sunt grupate prin secvena String. O
matrice / array are elementele constituite din date de acelai tip.
Un grup / cluster reunete date de tipuri diferite.
4.1. Matrice
Matricea poate avea una sau mai multe dimensiuni i pn la 231 1
elemente pe fiecare dimensiune (dependent de memoria
disponibil).
Se pot constitui matrici cu elemente numerice, booleene, ci
(path), ir, form de unde (waveforms) i grup (cluster).
Matricile sunt ideale pentru stocarea datelor colectate din
buclele de calcul unde fiecare iteraie a buclei produce un element
al matricii.
Exist restricii n ceea ce privete crearea matricilor:
Nu se poate crea matrice cu elemente din matrici. Dac se dorete
o matrice multidimensional, se poate apela la matrice pe baz de
grupuri / cluster unde fiecare grup / cluster conine una sau mai
multe matrici;
Nu se poate crea matrice din controale panel, controale tab,
controale ActiveX, diagrame sau grafice.
Pentru a localiza un element n matrice avem nevoie de un index
pe fiecare dimensiune. Indicele este un numr ntreg, cuprins ntre 0
i N-1 unde N este numrul de elemente ale matricii pe dimensiunea
specificat.
Un exemplu de matrice 1D cu nou coloane (0...8) conine informaia
privind modul de variaie n timp a cderii de tensiune pe un element.
Fiecare element al matricii reprezint valorile tensiunii n mod
succesiv, la intervale de timp egale (fig.4.1).
Index 012345678
[mV]255060403540809080
Fig. 4.1. Exemplificarea unui grup de date printr-o matrice
1D
Un exemplu mai complex de reprezentare a gruprii de date este
ilustrat n figura 4.2. Matricea 1D conine informaia despre o
reprezentare grafic X-Y. Fiecare punct al matricii este un grup
(cluster) compus dintr-o pereche de valori numerice reprezentnd
coordonatele X, Y. Pentru a ilustra corespondena valorilor cu
punctele reprezentate s-a utilizat un segment orientat de la un
punct iniial spre punctul urmtor. Succesiunea de reprezentare are
legtur doar cu indexul general.
Index012345678
Coordonata X21030354550455070
Index012345678
Coordonata Y21020304030201010
Fig. 4.2. Matrice 1D avnd elementele formate din grup de valori
numericeO matrice 2D memoreaz datele elementelor ntr-o reea format
din linii i coloane. n acest caz este necesar existena unui index
pentru linii i a unui index pentru coloane (fig.4.3).
Indexul liniilorIndexul coloanelor
0123456
0
1
2
3
4
5
Fig. 4.3. Matrice 2D cu specificarea indexului pentru linii i
coloane
Matricea din figura 4.3 are 6 linii i 7 coloane coninnd de
elemente. Un exemplu sugestiv de matrice 2D este tabla de ah (8
linii, 8 coloane). La un moment dat oricare poziie poate fi goal
sau coninnd o pies.
Matricea 2D se poate obine i printr-o suplimentare a liniilor la
o matrice 1D. Considernd un grup de date a crui coninut cuprinde
diverse semnale n timp, indexul coloanelor se ataeaz practic
valorilor numerice succesive ale unui semnal. n acelai timp indexul
liniilor se ataeaz categoriei de semnal. n figura 4.4 este
exemplificat aceast abordare pentru dou forme de variaie a unor
semnale i 9 puncte corespunztoare valorilor numerice pe fiecare
semnal.Crearea unei matrici cu controale sau indicatoare presupune
dou etape constnd din combinarea unei structuri matriceale aleas
din paleta Controls / Array, Matrix & Cluster (LabView 8.2)
(fig.4.5) cu un obiect de tip date numeric, Boolean,
012345678
0255060403540809080
1757590907575909075
Fig. 4.4. Reprezentarea a dou semnale ntr-o matrice 2D
Fig. 4.5. Localizarea subpaletei ArrayCele dou etape enunate
anterior pot fi detaliate n mod suplimentar:
Etapa 1 - se selecteaz o structur matriceal din paleta Controls
/ Array, Matrix & Cluster i se poziioneaz n panoul frontal
(fig.4.6)
Fig. 4.6. Grafica (pictograma) structurii matriceale n panel (a)
i n diagrama bloc (b) Selectarea unui obiect - din caseta de
controale - care urmeaz s devin element al matricii i poziionarea
lui n suprafaa activ a structurii matriceale (fig.4.7),
(fig.4.8).
Fig. 4.7. Matrice cu control Boolean i indicatorul echivalent
asociat
Fig. 4.8. Matrice cu control numeric i indicatorul echivalent
asociat
Prin apelarea meniului contextual al obiectului devenit element
al matricei / tabloului putem aduga dimensiune acesteia
(fig.4.9).
Fig. 4.9. Pictogramele unei matrici cu elemente numerice:
matrice control (a) i indicator (b)
Cu ajutorul structurilor For Loop i While Loop se pot genera n
mod automat matrici n cadrul unui proces denumit auto-indexare.
n figura 4.10 se prezint crearea unei matrici numerice n cadrul
procesului de auto-indexare prin utilizarea structurii For
Loop.
Fig. 4.10. Panoul frontal (a) i diagrama bloc (b) n procesul de
auto-indexare
n cadrul procesului prezentat n figura 4.11 toate valorile
generate n bucla For, n mod succesiv, sunt transferate i memorate n
matricea indicator.
Fig. 4.11. Meniul contextual al tunelului
Dac este necesar pstrarea doar a ultimei valori generat n cadrul
buclei, trebuie ca din meniul contextual al tunelului (simbolizat
prin ptratul cu contur negru de pe conturul buclei) s fie selectat
opiunea Disable Indexing. n acest caz se transfer o singur valoare
i singurul lucru modificat este indicatorul conectat pe ieirea
buclei, un indicator numeric (fig.4.12). Schimbarea este semnalizat
i la nivelul simbolului tunelului.
Fig. 4.12. Transferul ultimei valori generate n cadrul buclei
For Loop
Introducerea unei valori n cadrul unei bucle For Loop este
ilustrat n figura 4.13. Se remarc valoarea introdus i faptul c n
acest caz indexarea este validat.
Fig. 4.13. Procesul de auto-indexare la introducerea valorilor n
cadrul buclei
Introducerea tuturor valorilor n cadrul buclei necesit validarea
opiunii Disable Indexing (fig.4.14).
Fig. 4.14. Introducerea valorilor ntr-o bucl
Crearea unei matrici bidimensionale 2D este posibil prin
utilizarea a dou bucle nseriate (una n interiorul celeilalte). Un
astfel de proces este ilustrat n figura 4.15. Bucla exterioar
definete elementele de pe linii iar bucla interioar definete
coloanele matricei 2D. Matricea numeric creat conine 3 linii i 2
coloane.
Bucla interioar export spre exterior, prin tunelul aferent, o
matrice 1D. Se poate verifica acest lucru prin introducerea
corpului de prob (simbolizat prin mumrul 1). Bucla exterioar export
prin tunelul aferent o matrice 2D. i n acest caz se poate verifica
traficul informaiei prin corpul de prob (simbolul 2). Acest mod de
lucru reiese i din tipul firelor de legtur.
Fig. 4.15. Crearea matricei 2D utiliznd bucla For Loop n cadrul
procesului de auto-indexare
Cele mai multe din funciile pentru matrici sunt destinate pentru
manipularea acestora. Funciile obinuite sunt disponibile n
subpaleta Array n caseta de funcii Functions / All Functions
(LabView 7) sau n subpaleta Programming / Array (fig.4.16).
Fig. 4.16. Paleta funciilor pentru lucru cu matrici
Funcia Array Size returneaz numrul de elemente ale unei matrici
de intrare notat generic A. Dac matricea A este n- dimensional,
mrimea de ieire returnat este o matrice B cu n elemente. Fiecare
element al matricei B contorizeaz numrul de elemente al matricei A
pe o dimensiune (fig.4.17, fig.4.18).
Fig. 4.17. Funcia Array Size i rspunsul pentru matricea de
intrare A
Fig.4.18. Funcia Array Size i rspunsul pentru matricea de
intrare A de tip 2D
Funcia Initialize Array creaz o matrice n dimensional cu
elementele coninnd valorile specificate de utilizator. Dac se
dorete crearea mai multor dimensiuni, pentru matrricea de
iniializat, se apeleaz la meniul contextual n care se selecteaz Add
Dimension. Un rezultat echivalent se obine dac se utilizeaz unealta
de lucru Positioning din caseta Tools. n figura 4.19 se prezint
pictograma iniial a funciei (a) i cea transformat pentru mai multe
dimensiuni (b).
Fig. 4.19. Pictogram funciei de iniializare a unei matrrici
n figura 4.20 se prezint iniializarea unei matrici 1D cu 5
elemente pentru care s-a considerat valoarea numeric 1.12. Se
prezint existena celor dou posibiliti de creare a matricii 1D.
Fig. 4.20 Utilizarea funciei de iniializare a unei matrici 1D cu
elementele de valoare 1.12Iniializarea unei matrici 2D este
ilustrat n figura 4.21. n scop demostrativ s-a supradimensionat
instrumentul de vizualizare a matricii iniializate. Se vede astfel
c dimensiunea real a matricii este cea impus.
Fig. 4.21. Iniializarea unei matrici 2D
Funcia Build Array concateneaz mai multe matrici sau adaug
elemente unei matrici existente. Pictograma funciei poate fi
redimensionat prin adugarea de noi intrri (ADD Input) din meniul
contextual sau prin metoda clasic de redimensionare a unui
obiect.
Fig. 4.22. Pictograma funciei Build Array
Concatenarea unei matrici i a dou elemente numerice este
prezentat n figura 4.23. Succesiunea elementelor n noua matrice
respect ordinea de sus n jos pentru elementele de intrare.
Fig. 4.23. Construcia unei matrici prin concatenarea a dou
elemente i a unei matrici
Concatenarea a dou matrici este ilustrat n figura 4.24.
Fig. 4.24. Concatenarea a dou matrici cu opiunea Concatenate
Inputs activat (a) i respectiv dezactivat (b)Matricea rezultat va
avea dimensiunea impus de utilizator prin selectarea din meniul
contextual al ieirii a opiunii de activare a concatenrii
Concatenate Inputs.
Funcia Array Subset returneaz un fragment dintr-o matrice ncepnd
cu elementul nominalizat prin index (intrare a funciei) i compus
dintr-un numr de elemente specificat prin intrarea funciei length
(fig.4.25).
Fig. 4.25. Extragerea unui fragment dintr-o matrice
Funcia Index Array returneaz elementul matricii specificat prin
intrarea funciei (index-ul elementului).
Funcia Array Max & Min returneaz valoarea maxim i minim
dintr-o matrice analizat. Funcia are posibilitatea vizualizrii i a
index-ilor care nominalizeaz cele dou valori.
Paleta funciei Array dispune i de alte posibiliti de lucru:
descompunerea unei matrici 1D (Split 1D Array), cutarea ntr-o
matrice 1D (Search 1D Array), iniializarea unei matrici constante
(Array Constant), conversii, etc.
4.2. Polimorfisme
Poliformismul reprezint capabilitile funciilor din LabView (de
ex. adunare, nmulire, mprire) de a accepta la intrare date cu
dimensiuni i reprezentri diferite. Funciile aritmetice care posed
aceste proprieti se numesc funcii polimorfice.
Un exemplu clasic pentru aceast proprietate este poliformismul
funciei adiionale scalar scalar, scalar matrice, matrice matrice de
dimensiuni diferite. n figura 4.26 se prezint exemplul de
poliformism pentru adunarea scalar - matrice.
Fig. 4.26. Poliformismul funciei de adunare: scalar matrice
n figura 4.128 se exemplific poliformismul funciei de adunare
pentru adunarea a dou matrici de dimensiuni diferite. Dimensiunea
matricii rezultate este cea a matricii cu numrul mai mic al
elementelor. Elementele noii matrici se obin prin nsumarea clasic a
elementelor corespondente, scalar scalar.
Fig. 4.27. Poliformismul n adunarea a dou matrici de dimensiuni
diferite
Demonstrarea poliformismului funciei de nmulire este ilustrat n
figura 4.28. Matricea de ieire are elementele nmulite cu acelai
coeficient 10 (coeficient de scalare).
a)
b)Fig. 4.28. Poliformismul funciei de nmulireFunciile booleane
se ncadreaz n rndul funciilor polimorfice. Se exemplific
proprietatea n figura 4.29 pentru funcia AND aplicat unui scalar
boolean i unei matrici. Se returneaz o matrice.
Fig. 4.29. Poliformismul funciei AND
Un rezultat asemntor se obine pentru funcia AND aplicat pentru
dou matrici de dimensiuni diferite (fig.4.30).
Fig. 4.30 Poliformismul funciei AND pentru dou matrici booleane
de dimensiuni diferite EMBED Word.Picture.8
EMBED Word.Picture.8
EMBED Word.Picture.8
_1260289210.doc
a)
b)
Indexul liniei
Indexul coloanei
_1260345251.doc
a)
b)
_1260345750.doc
Nr. de linii
Nr. de coloane
a)
b)
_1260347545.doc
a)
b)
_1260349905.doc
a)
b)
_1260368465.doc
_1260348798.doc
a)
b)
_1260345880.doc
a)
b)
Funcia
Array Size
_1260345385.doc
a)
b)
_1260294981.doc
a)
b)
_1260339100.doc
a)
b)
_1260345153.doc
a)
b)
_1260296563.doc
Indexul liniilor
Indexul coloanelorlor
a)
b)
_1260294158.doc
a)
b)
_1260293065.doc
_1260287043.doc
a)
b)
_1260287385.doc
a)
b)
_1260264789.unknown
_1260286034.doc
a)
b)
