创建R脚本文件test0201.R完成下面任务 -给变量x.scalar赋值为100L -给变量y.scalar赋值为3.14 一给变量z.scalar赋值为TRUE 然后使用mode,class,typeof函数分别查 x.scalar,y.scalar和z.scalar的数据类型 -给变量x.vector赋值为c(1:4) 一给变量y.vector赋值为c(1,2,3,4) 一给变量z.vector赋值为c(T,FFT)

时间: 2023-03-31 07:05:11 浏览: 100
好的,我可以回答这个问题。下面是 R 脚本文件 test0201.R 的代码: x.scalar <- 100L y.scalar <- 3.14 z.scalar <- TRUE cat("x.scalar 的数据类型是:", mode(x.scalar), "\n") cat("y.scalar 的数据类型是:", class(y.scalar), "\n") cat("z.scalar 的数据类型是:", typeof(z.scalar), "\n") x.vector <- c(1:4) y.vector <- c(1, 2, 3, 4) z.vector <- c(T, F) cat("x.vector 的数据类型是:", mode(x.vector), "\n") cat("y.vector 的数据类型是:", class(y.vector), "\n") cat("z.vector 的数据类型是:", typeof(z.vector), "\n")
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Mat dstImg(imgL.rows, imgR.cols + Rectcut.x - maxLoc.x, CV_8UC3, Scalar::all(0)); Mat roiLeft = dstImg(Rect(0, 0, imgL.cols, imgL.rows)); Mat debugImg = imgR.clone(); rectangle(debugImg, Rect(maxLoc.x, maxLoc.y, imgtemp.cols, imgtemp.rows), Scalar(0, 255, 0), 2, 8); imwrite("match.jpg", debugImg); Mat roiMatched = imgR(Rect(maxLoc.x, maxLoc.y - Rectcut.y, imgR.cols - maxLoc.x, imgR.rows - 1 - (maxLoc.y - Rectcut.y))); Mat roiRight = dstImg(Rect(Rectcut.x, 0, roiMatched.cols, roiMatched.rows)); roiMatched.copyTo(roiRight); 解释代码

这段代码主要是进行图像处理和复制操作。具体步骤如下: 1. 创建一个名为dstImg的Mat对象,大小为imgL的行数和imgR的列数加上Rectcut.x和maxLoc.x之差,通道数为3,像素值初始化为0。 2. 创建一个名为roiLeft的Mat对象,通过dstImg的Rect操作符从左上角(0, 0)开始,大小为imgL的宽度和高度,用于存储dstImg中左侧图像的ROI(区域兴趣)。 3. 创建一个名为debugImg的Mat对象,通过imgR的clone()函数复制imgR的内容,用于后续的调试操作。 4. 在debugImg中绘制一个矩形框,位置为maxLoc的x和y坐标,大小为imgtemp的宽度和高度,颜色为(0, 255, 0),线条宽度为2,线条类型为8。这个操作是为了在调试图像上显示匹配的矩形框。 5. 将debugImg保存为名为"match.jpg"的图像文件。 6. 创建一个名为roiMatched的Mat对象,通过imgR的Rect操作符从maxLoc的x和y坐标开始,大小为imgR的宽度减去maxLoc的x坐标以及imgR的高度减去(maxLoc的y坐标减去Rectcut的y坐标减去1),用于存储imgR中匹配区域的ROI。 7. 创建一个名为roiRight的Mat对象,通过dstImg的Rect操作符从Rectcut的x坐标开始,大小为roiMatched的宽度和高度,用于存储dstImg中右侧图像的ROI。 8. 将roiMatched的内容复制到roiRight中,实现将匹配区域从imgR复制到dstImg的右侧图像中。 总体来说,这段代码的目的是将两个图像进行匹配,并将匹配结果保存在dstImg中的指定位置,同时在调试图像上绘制匹配区域的矩形框。

解释:def steepest_descent(fun, grad, x0, iterations, tol): """ Minimization of scalar function of one or more variables using the steepest descent algorithm. Parameters ---------- fun : function Objective function. grad : function Gradient function of objective function. x0 : numpy.array, size=9 Initial value of the parameters to be estimated. iterations : int Maximum iterations of optimization algorithms. tol : float Tolerance of optimization algorithms. Returns ------- xk : numpy.array, size=9 Parameters wstimated by optimization algorithms. fval : float Objective function value at xk. grad_val : float Gradient value of objective function at xk. grad_log : numpy.array The record of gradient of objective function of each iteration. """ fval = None grad_val = None x_log = [] y_log = [] grad_log = [] x0 = asarray(x0).flatten() # iterations = len(x0) * 200 old_fval = fun(x0) gfk = grad(x0) k = 0 old_old_fval = old_fval + np.linalg.norm(gfk) / 2 xk = x0 x_log = np.append(x_log, xk.T) y_log = np.append(y_log, fun(xk)) grad_log = np.append(grad_log, np.linalg.norm(xk - x_log[-1:])) gnorm = np.amax(np.abs(gfk)) while (gnorm > tol) and (k < iterations): pk = -gfk try: alpha, fc, gc, old_fval, old_old_fval, gfkp1 = _line_search_wolfe12(fun, grad, xk, pk, gfk, old_fval, old_old_fval, amin=1e-100, amax=1e100) except _LineSearchError: break xk = xk + alpha * pk k += 1 grad_log = np.append(grad_log, np.linalg.norm(xk - x_log[-1:])) x_log = np.append(x_log, xk.T) y_log = np.append(y_log, fun(xk)) if (gnorm <= tol): break fval = old_fval grad_val = grad_log[-1] return xk, fval, grad_val, x_log, y_log, grad_log

这是一个使用最速下降法(steepest descent algorithm)来最小化一个一元或多元标量函数的函数。其中,fun是目标函数,grad是目标函数的梯度函数,x0是参数的初始值,iterations是最大迭代次数,tol是优化算法的收敛容忍度。函数的返回值包括参数估计的值xk,目标函数在xk处的值fval,目标函数在xk处的梯度grad_val,记录梯度的numpy数组grad_log,记录参数的numpy数组x_log和记录目标函数值的numpy数组y_log。在函数中,使用了线性搜索(_line_search_wolfe12函数)来确定步长,以最小化目标函数。这个函数的主要思想是在每个迭代步骤中,计算目标函数的梯度,然后以梯度的相反方向为方向进行搜索,计算步长,更新参数值。重复上述步骤,直到达到收敛条件或达到最大迭代次数。
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将下面这段源码转换为伪代码:def levenberg_marquardt(fun, grad, jacobian, x0, iterations, tol): """ Minimization of scalar function of one or more variables using the Levenberg-Marquardt algorithm. Parameters ---------- fun : function Objective function. grad : function Gradient function of objective function. jacobian :function function of objective function. x0 : numpy.array, size=9 Initial value of the parameters to be estimated. iterations : int Maximum iterations of optimization algorithms. tol : float Tolerance of optimization algorithms. Returns ------- xk : numpy.array, size=9 Parameters wstimated by optimization algorithms. fval : float Objective function value at xk. grad_val : float Gradient value of objective function at xk. grad_log : numpy.array The record of gradient of objective function of each iteration. """ fval = None # y的最小值 grad_val = None # 梯度的最后一次下降的值 x_log = [] # x的迭代值的数组,n*9,9个参数 y_log = [] # y的迭代值的数组,一维 grad_log = [] # 梯度下降的迭代值的数组 x0 = asarray(x0).flatten() if x0.ndim == 0: x0.shape = (1,) # iterations = len(x0) * 200 k = 1 xk = x0 updateJ = 1 lamda = 0.01 old_fval = fun(x0) gfk = grad(x0) gnorm = np.amax(np.abs(gfk)) J = [None] H = [None] while (gnorm > tol) and (k < iterations): if updateJ == 1: x_log = np.append(x_log, xk.T) yk = fun(xk) y_log = np.append(y_log, yk) J = jacobian(x0) H = np.dot(J.T, J) H_lm = H + (lamda * np.eye(9)) gfk = grad(xk) pk = - np.linalg.inv(H_lm).dot(gfk) pk = pk.A.reshape(1, -1)[0] # 二维变一维 xk1 = xk + pk fval = fun(xk1) if fval < old_fval: lamda = lamda / 10 xk = xk1 old_fval = fval updateJ = 1 else: updateJ = 0 lamda = lamda * 10 gnorm = np.amax(np.abs(gfk)) k = k + 1 grad_log = np.append(grad_log, np.linalg.norm(xk - x_log[-1:])) fval = old_fval grad_val = grad_log[-1] return xk, fval, grad_val, x_log, y_log, grad_log

解释这段代码:def bfgs(fun, grad, x0, iterations, tol): """ Minimization of scalar function of one or more variables using the BFGS algorithm. Parameters ---------- fun : function Objective function. grad : function Gradient function of objective function. x0 : numpy.array, size=9 Initial value of the parameters to be estimated. iterations : int Maximum iterations of optimization algorithms. tol : float Tolerance of optimization algorithms. Returns ------- xk : numpy.array, size=9 Parameters wstimated by optimization algorithms. fval : float Objective function value at xk. grad_val : float Gradient value of objective function at xk. grad_log : numpy.array The record of gradient of objective function of each iteration. """ fval = None grad_val = None x_log = [] y_log = [] grad_log = [] x0 = asarray(x0).flatten() # iterations = len(x0) * 200 old_fval = fun(x0) gfk = grad(x0) k = 0 N = len(x0) I = np.eye(N, dtype=int) Hk = I old_old_fval = old_fval + np.linalg.norm(gfk) / 2 xk = x0 x_log = np.append(x_log, xk.T) y_log = np.append(y_log, fun(xk)) grad_log = np.append(grad_log, np.linalg.norm(xk - x_log[-1:])) gnorm = np.amax(np.abs(gfk)) while (gnorm > tol) and (k < iterations): pk = -np.dot(Hk, gfk) try: alpha, fc, gc, old_fval, old_old_fval, gfkp1 = _line_search_wolfe12(fun, grad, xk, pk, gfk, old_fval, old_old_fval, amin=1e-100, amax=1e100) except _LineSearchError: break x1 = xk + alpha * pk sk = x1 - xk xk = x1 if gfkp1 is None: gfkp1 = grad(x1) yk = gfkp1 - gfk gfk = gfkp1 k += 1 gnorm = np.amax(np.abs(gfk)) grad_log = np.append(grad_log, np.linalg.norm(xk - x_log[-1:])) x_log = np.append(x_log, xk.T) y_log = np.append(y_log, fun(xk)) if (gnorm <= tol): break if not np.isfinite(old_fval): break try: rhok = 1.0 / (np.dot(yk, sk)) except ZeroDivisionError: rhok = 1000.0 if isinf(rhok): rhok = 1000.0 A1 = I - sk[:, np.newaxis] * yk[np.newaxis, :] * rhok A2 = I - yk[:, np.newaxis] * sk[np.newaxis, :] * rhok Hk = np.dot(A1, np.dot(Hk, A2)) + (rhok * sk[:, np.newaxis] * sk[np.newaxis, :]) fval = old_fval grad_val = grad_log[-1] return xk, fval, grad_val, x_log, y_log, grad_log

解释:def levenberg_marquardt(fun, grad, jacobian, x0, iterations, tol): """ Minimization of scalar function of one or more variables using the Levenberg-Marquardt algorithm. Parameters ---------- fun : function Objective function. grad : function Gradient function of objective function. jacobian :function function of objective function. x0 : numpy.array, size=9 Initial value of the parameters to be estimated. iterations : int Maximum iterations of optimization algorithms. tol : float Tolerance of optimization algorithms. Returns ------- xk : numpy.array, size=9 Parameters wstimated by optimization algorithms. fval : float Objective function value at xk. grad_val : float Gradient value of objective function at xk. grad_log : numpy.array The record of gradient of objective function of each iteration. """ fval = None # y的最小值 grad_val = None # 梯度的最后一次下降的值 x_log = [] # x的迭代值的数组,n*9,9个参数 y_log = [] # y的迭代值的数组,一维 grad_log = [] # 梯度下降的迭代值的数组 x0 = asarray(x0).flatten() if x0.ndim == 0: x0.shape = (1,) # iterations = len(x0) * 200 k = 1 xk = x0 updateJ = 1 lamda = 0.01 old_fval = fun(x0) gfk = grad(x0) gnorm = np.amax(np.abs(gfk)) J = [None] H = [None] while (gnorm > tol) and (k < iterations): if updateJ == 1: x_log = np.append(x_log, xk.T) yk = fun(xk) y_log = np.append(y_log, yk) J = jacobian(x0) H = np.dot(J.T, J) H_lm = H + (lamda * np.eye(9)) gfk = grad(xk) pk = - np.linalg.inv(H_lm).dot(gfk) pk = pk.A.reshape(1, -1)[0] # 二维变一维 xk1 = xk + pk fval = fun(xk1) if fval < old_fval: lamda = lamda / 10 xk = xk1 old_fval = fval updateJ = 1 else: updateJ = 0 lamda = lamda * 10 gnorm = np.amax(np.abs(gfk)) k = k + 1 grad_log = np.append(grad_log, np.linalg.norm(xk - x_log[-1:])) fval = old_fval grad_val = grad_log[-1] return xk, fval, grad_val, x_log, y_log, grad_log

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