Iterative Vergleiche mit if und while noch beschleunigen

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TasseKaffee

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Verfasst am: 03.03.2021, 13:35 Titel: Iterative Vergleiche mit if und while noch beschleunigen

Hallo zusammen,

als Anfänger in MatLab habe ich hier eine Frage zur Laufoptimierung eines MatLab-Codes.
Gegeben ist eine Liste/Zeitreihe mit ca. 35.000 Messwerten über ein ganzes Jahr mit Datum und Uhrzeit.

Anhand des Datums und der Zeit soll nun gefiltert werden, ob die jeweiligen Zeilen ein Wochentag sind und, ob sie zusätzlich in ein bestimmtes Monats- und Zeitfenster fallen. Falls die drei Bedingungen erfüllt sind, soll der Messwert der Zeile in eine neue Spalte geschrieben werden.

Realisiert habe ich es erstmal iterativ mit while und if Schleifen, das ganze dauert ca. 12 Sekunden.

Lässt sich der Ablauf noch verschlanken und beschleunigen?

Code:

%In Spalte 1 der Liste steht das Datum (datetime).
%In Spalte 2 steht die Uhrzeit (excel-Format).
%In Spalte 3 stehen die Messwerte.

nData=size(Liste,1); %Der Zähler nData wird auf die Menge der Messwerte gesetzt.
n=1;

Frue1von=ZeitfensterEingabe{1,2}+ZeitfensterEingabe{1,3}/60;
Frue1bis=ZeitfensterEingabe{1,4}+ZeitfensterEingabe{1,5}/60;
%..
%..
%... Für jede Jahreszeit werden hier die Zeitfenster eingegeben.

Liste{:,4}=month(Liste{:,1});
Liste{:,5}=day(Liste{:,1},"dayofweek");
Liste{:,6}=Liste{:,2}*24;

while n<nData %Für jede Zeile/Messwert, vergleiche...

if Liste{n,5}>=2 && Liste{n,5}<=6 %Wochentag ? 1=Sonntag Samstag=7 Mo-Fr=2-6

if Liste{n,4}>2 && Liste{n,4}<6 %Frühling ?
if Liste{n,6}>=Frue1von && Liste{n,6}<=Frue1bis %Zeitfenster1 ?
Liste{n,7}=Liste{n,3};
elseif Liste{n,6}>=Frue2von && Liste{n,6}<=Frue2bis %Zeitfenster2 ?
Liste{n,7}=Liste{n,3};
elseif Liste{n,6}>=Frue3von && Liste{n,6}<=Frue3bis %Zeitfenster3 ?
Liste{n,7}=Liste{n,3};
end
elseif Liste{n,4}>5 && Liste{n,4}<9 %Sommer ?
if Liste{n,6}>=Sommer1von && Liste{n,6}<=Sommer1bis
Liste{n,7}=Liste{n,3};
elseif Liste{n,6}>=Sommer2von && Liste{n,6}<=Sommer2bis
Liste{n,7}=Liste{n,3};
elseif Liste{n,6}>=Sommer3von && Liste{n,6}<=Sommer3bis
Liste{n,7}=Liste{n,3};
end
elseif Liste{n,4}>8 && Liste{n,4}<12 %Herbst ?
if Liste{n,6}>=Herbst1von && Liste{n,6}<=Herbst1bis
Liste{n,7}=Liste{n,3};
elseif Liste{n,6}>=Herbst2von && Liste{n,6}<=Herbst2bis
Liste{n,7}=Liste{n,3};
elseif Liste{n,6}>=Herbst3von && Liste{n,6}<=Herbst3bis
Liste{n,7}=Liste{n,3};
end
elseif Liste{n,4}>11 || Liste{n,4}<3 %Winter ?
if Liste{n,6}>=Winter1von && Liste{n,6}<=Winter1bis
Liste{n,7}=Liste{n,3};
elseif Liste{n,6}>=Winter2von && Liste{n,6}<=Winter2bis
Liste{n,7}=Liste{n,3};
elseif Liste{n,6}>=Winter3von && Liste{n,6}<=Winter3bis
Liste{n,7}=Liste{n,3};
end
end
end
n=n+1;
end

Funktion ohne Link?

Mmmartina

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Verfasst am: 05.03.2021, 13:57 Titel:

Normalerweise kann Matlab sehr gut und schnell mit Matritzen arbeiten.
D.h. direkte Indexierung einer MAtrix könnte schneller sein.

Somit würde ich die Cellmatrix in eine num. Matrix umwandeln und direkt mit den Indexen arbeiten.
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LG
Martina

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Harald

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Verfasst am: 05.03.2021, 22:58 Titel:

Hallo,

mich verwundert an dem Code, dass doch letztlich für alle erdenklichen Bedingungen immer das gleiche gemacht wird:

Code:

Liste{n,7}=Liste{n,3};

Funktion ohne Link?

Auch die Logik für die Bestimmung der Jahreszeit wundert mich. Wozu braucht man da drei verschiedene Zeitfenster?

Logische Indizierung / Zuweisung könnte das while/if ersetzen. Dazu wäre gut zu wissen, ob Intervalle wie [Frue1von, Frue1bis] und [Frue2von, Frue2bis] überlappend sind.

Ein reproduzierbares Beispiel ist generell hilfreich.

Zitat:

%In Spalte 2 steht die Uhrzeit (excel-Format).

Ich wüsste nicht, dass es in Excel genau ein Format für die Uhrzeit gibt - und noch weniger, wie man damit rechnen sollte.

Grüße,
Harald
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TasseKaffee

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Verfasst am: 08.03.2021, 11:39 Titel:

Hallo,

danke, Martina! Diesen Tipp habe ich am Freitag teilweise umgesetzt. Die Liste habe ich in eine Matrix umgewandelt:

Code:

mat = zeros(35136,6); %Könnten auch einfach 4 Spalten sein.
for i=3:6 %3. bis 6. Spalte sind für die Berechnung wichtig.
mat(:,i)=Liste{:,i};
end

Funktion ohne Link?

Mmmartina hat Folgendes geschrieben:

Den restlichen Code habe ich so gelassen, da ich noch nicht auf die Umsetzung der (logischen) Indizierung gekommen bin. Ich arbeite noch mit den If-Schleifen. Die Rechenzeit hat sich nur durch die Matrix von ca. 30 sek. auf 0,26 sek. reduziert.

Hallo Harald, dass nach jeder Bedingung die gleiche Anweisung steht, ist mir auch bewusst. Da habe ich noch keine Vereinfachung. Es sollen die Messwerte zu diesen Jahreszeiten und Uhrzeiten in die 7. Spalte geschrieben, also vom Rest gefiltert werden. Die Zeitfenster / Intervalle überlappen nicht.

Bei mir liegt die Uhrzeit im Format 0 Uhr=0 und 12 Uhr=0.5 aus Excel vor, welches in ein dezimales Format umgewandelt wird, 13:15 Uhr = 13.25.

Mich interessiert gerade die logische Indizierung, um die Schleifen zu ersetzen. Da werde ich mal weiterarbeiten.

TasseKaffee

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Verfasst am: 08.03.2021, 18:05 Titel:

So, nach etwas Beschäftigung mit logischer Indizierung u.a. mit diesem Beitrag

https://www.gomatlab.de/logische-in.....immter-spalte-t34957.html

habe ich nun folgende Fragen:

1)Geht folgendes..? Mit der Indizierung Werte aus einer Spalte in eine andere Spalte der gleichen Zeile schreiben, wenn die Bedingung der Indizierung erfüllt ist?

Vorher:

Code:

mat(mat(:,5)>=2 & mat(:,5)<=6,7)=1

Funktion ohne Link?

In Worten: In der 7. Spalte werden die Zeilen 1 gesetzt, wenn die Werte der Zeilen on 5. Spalte zwischen 2 und 6 liegt.

Kann man nun auch schreiben, dass statt einer 1 die Zeile gleich dem Wert einer anderen Spalte (z.b. Messwert) auf gleicher "Höhe" /Zeile gesetzt wird?

Etwa so:

Code:

mat(mat(:,5)>=2 & mat(:,5)<=6,7)=Wert aus Spalte 3 gleicher Zeile in Spalte 7 dieser Zeile schreiben

Funktion ohne Link?

2) Kann man mithilfe einer passenden Zeitangabe die Zeitfenster vereinfacht in die Bedingung einbringen (etwa wie bei isbetween)?

Code:

mat(mat(:,6)<7.5 | mat(:,6)>12, 10)=0;
mat(mat(:,6)<17 | mat(:,6)>19.5, 10)=0;

Funktion ohne Link?

In Worten: Setze alle Werte in Spalte 10 außerhalb von 7:30 Uhr und 12 Uhr (der Spalte 6 )auf 0 usw.

Ziemlich zurecht gebogen, da die zweite Codezeile die erste beeinträchtigt, folglich kann das nicht der richtige Ansatz sein.

Harald

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Verfasst am: 08.03.2021, 20:27 Titel:

Hallo,

1)

Code:

mat(mat(:,5)>=2 & mat(:,5)<=6,7)=mat(mat(:,5)>=2 & mat(:,5)<=6,3);

Funktion ohne Link?

oder übersichtlicher:

Code:

col5cond= mat(:,5)>=2 & mat(:,5)<=6;
mat(col5cond, 7) = mat(col5cond, 3);

Funktion ohne Link?

2)
Ich vermute, du möchtest

Code:

mat((mat(:,6)<7.5 | mat(:,6)>12) & (mat(:,6)<17 | mat(:,6)>19.5), 10)=0;

Funktion ohne Link?

Eine isbetween-Funktion kannst du dir im Zweifelsfall auch selbst schreiben:

Code:

function tf = istZwischen(x, a, b)
tf = (x >= a) & (x <= b);

Funktion ohne Link?

Grüße,
Harald
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TasseKaffee

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Verfasst am: 09.03.2021, 15:27 Titel:

Danke Harald,

das hat mir sehr weitergeholfen!

1) War mir eine gute Grundlage, um weiterzuentwickeln.

2) Hat genau gepasst. Eine isbetween-Funktion habe ich nicht gebraucht.

Viele Grüße


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