Comment normaliser / dénormaliser un vecteur à l'intervalle [-1;1]

une réponse étendue qui a été construite sur la réponse de Jonas est ci-dessous. Il permet la normalisation automatisée basée sur si des nombres négatifs et positifs sont présents dans le vecteur ou la sélection manuelle du type de normalisation désiré. En dessous de la fonction se trouve un script de test.

fonction de normalisation

function [vecN, vecD] = normVec(vec,varargin)
% Returns a normalize vector (vecN) and "de-nomralized" vector (vecD). The
% function detects if both positive and negative values are present or not
% and automatically normalizes between the appropriate range (i.e., [0,1],
% [-1,0], or [-1,-1].
% Optional argument allows control of normalization range:
% normVec(vec,0) => sets range based on positive/negative value detection
% normVec(vec,1) => sets range to [0,1]
% normVec(vec,2) => sets range to [-1,0]
% normVec(vec,3) => sets range to [-1,1]

%% Default Input Values
% Check for proper length of input arguments
numvarargs = length(varargin);
if numvarargs > 1
    error('Requires at most 1 optional input');
end

% Set defaults for optional inputs
optargs = {0};

% Overwrite default values if new values provided
optargs(1:numvarargs) = varargin;

% Set input to variable names
[setNorm] = optargs{:};

%% Normalize input vector
% get max and min
maxVec = max(vec);
minVec = min(vec);

if setNorm == 0
    % Automated normalization
    if minVec >= 0
        % Normalize between 0 and 1
        vecN = (vec - minVec)./( maxVec - minVec );
        vecD = minVec + vecN.*(maxVec - minVec);
    elseif maxVec <= 0
        % Normalize between -1 and 0
        vecN = (vec - maxVec)./( maxVec - minVec );
        vecD = maxVec + vecN.*(maxVec - minVec);
    else
        % Normalize between -1 and 1
        vecN = ((vec-minVec)./(maxVec-minVec) - 0.5 ) *2;
        vecD = (vecN./2+0.5) * (maxVec-minVec) + minVec;
    end
elseif setNorm == 1
    % Normalize between 0 and 1
    vecN = (vec - minVec)./( maxVec - minVec );
    vecD = minVec + vecN.*(maxVec - minVec);
elseif setNorm == 2
    % Normalize between -1 and 0
    vecN = (vec - maxVec)./( maxVec - minVec );
    vecD = maxVec + vecN.*(maxVec - minVec);
elseif setNorm == 3
    % Normalize between -1 and 1
    vecN = ((vec-minVec)./(maxVec-minVec) - 0.5 ) *2;
    vecD = (vecN./2+0.5) * (maxVec-minVec) + minVec;
else
    error('Unrecognized input argument varargin. Options are {0,1,2,3}');
end

Script pour tester la fonction

% Define vector
x=linspace(0,4*pi,25);
y = sin(x);
ya=sin(x); yb=y+10; yc=y-10;

% Normalize vector
ya0=normVec(ya); yb0=normVec(yb); yc0=normVec(yc);
ya1=normVec(ya,1); yb1=normVec(yb,1); yc1=normVec(yc,1);
ya2=normVec(ya,2); yb2=normVec(yb,2); yc2=normVec(yc,2);
ya3=normVec(ya,3); yb3=normVec(yb,3); yc3=normVec(yc,3);

% Plot results
figure(1)
subplot(2,2,1)
plot(x,ya0,'k',x,yb0,'ro',x,yc0,'b^')
title('Auto Norm-Range')
subplot(2,2,2)
plot(x,ya1,'k',x,yb1,'ro',x,yc1,'b^')
title('Manual Norm-Range: [0,1]')
subplot(2,2,3)
plot(x,ya2,'k',x,yb2,'ro',x,yc2,'b^')
title('Manual Norm-Range: [-1,0]')
subplot(2,2,4)
plot(x,ya3,'k',x,yb3,'ro',x,yc3,'b^')
title('Manual Norm-Range: [-1,1]')

une réponse à jour serait d'utiliser le rescale fonction introduite dans Matlab R2017b. Pour normaliser le vecteur A pour la plage -1:1, vous feriez exécuter:

A = rescale(A, -1, 1);

vous pouvez annuler cela en sauvegardant le minimum et le maximum à l'avance, puis en lançant à nouveau rescale:

maxA = max(A(:));
minA = min(A(:));
A = rescale(A, -1, 1);
% use the normalised A
A = rescale(A, minA, maxA);

une solution simple est d'utiliser la fonction MATLAB:

mapminmax

matrices de processus par mise en correspondance des valeurs minimales et maximales de la ligne à [-1 1]

Exemple :

x1 = [1 2 4; 1 1 1; 3 2 2; 0 0 0]
[y1,PS] = mapminmax(x1)

dénormaliser ce vecteur après normalisation

x1_again = mapminmax('reverse',y1,PS)