log

R2026b

Natürlicher Logarithmus

Syntax

Y = log(X)

Beschreibung

Y = log(X) gibt den natürlichen Logarithmus ln(x) jedes Elements im Array X zurück.

Der Bereich der log-Funktion umfasst negative und komplexe Zahlen, die zu unerwarteten Ergebnissen führen können, wenn sie unbeabsichtigt verwendet werden. Für negative und komplexe Zahlen z = u + i*w gibt der komplexe Logarithmus log(z) Folgendes zurück:

log(abs(z)) + 1i*angle(z)

Wenn Sie möchten, dass für negative und komplexe Zahlen Fehlermeldungen anstatt komplexer Ergebnisse zurückgegeben werden, verwenden Sie stattdessen reallog.

Beispiele

Natürlicher Logarithmus einer negativen Zahl

Zeigen Sie, dass der natürliche Logarithmus von -1 $$i\pi$$ ist.

log(-1)

ans = 
0.0000 + 3.1416i

Eingabeargumente

X — Input Array

Skalar | Vektor | Matrix | mehrdimensionales Array | Tabelle | Timetable

Eingabearray, angegeben als Skalar, Vektor, Matrix, mehrdimensionales Array, Tabelle oder Timetable.

Datentypen: single | double | table | timetable
Unterstützung komplexer Zahlen: Ja

Ausgabeargumente

Y — Logarithmus-Werte

Skalar | Vektor | Matrix | mehrdimensionales Array | Tabelle | Timetable

Logarithmus-Werte, zurückgegeben als Skalar, Vektor, Matrix, mehrdimensionales Array, Tabelle oder Timetable.

Bei positiven reellen Werten von X im Intervall (0, Inf) liegt Y im Intervall (-Inf, Inf). Bei komplexen und negativen reellen Werten von X ist Y komplex. Der Datentyp von Y ist identisch mit dem von X.

Erweiterte Fähigkeiten

Tall Arrays

Rechnen mit Arrays, die mehr Zeilen haben, als in den Speicher passen.

Die Funktion log bietet vollständige Unterstützung für Tall-Arrays. Weitere Informationen finden Sie unter Tall-Arrays.

C/C++ Codegenerierung

Generieren Sie C und C++ Code mit MATLAB® Coder™.

Hinweise zur Verwendung und Einschränkungen:

• Wenn der Eingabewert x reell ist, die Ausgabe jedoch komplex sein sollte, wird die Simulation mit einem Fehler beendet. Zum Generieren des komplexen Ergebnisses machen Sie den Eingabewert komplex, indem Sie ihn als complex(x) übergeben.

GPU-Codegenerierung

Generieren von CUDA® Code für NVIDIA® Grafikprozessoren mit dem GPU Coder™.

Hinweise zur Verwendung und Einschränkungen:

• Wenn der Eingabewert x reell ist, die Ausgabe jedoch komplex sein sollte, wird die Simulation mit einem Fehler beendet. Zum Generieren des komplexen Ergebnisses machen Sie den Eingabewert komplex, indem Sie ihn als complex(x) übergeben.

HDL-Codegenerierung

Generieren von VHDL, Verilog und SystemVerilog Code für FPGA- und ASIC-Designs mit HDL Coder™.

Die log-Funktion unterstützt die HDL-Codegenerierung mit nativem Gleitkomma für single- und double-Datentypen. Weitere Informationen finden Sie unter Support for Functions in Math Function Block (HDL Coder).

Thread-Based Environment

Führen Sie mithilfe von MATLAB® backgroundPool den Code im Hintergrund aus oder machen Sie den Code mit der Parallel Computing Toolbox™ ThreadPool schneller.

Die Funktion log bietet vollständige Unterstützung für Thread-basierte Umgebungen. Weitere Informationen finden Sie unter Run MATLAB Functions in Thread-Based Environment.

GPU-Arrays

Schnellere Codeausführung durch Ausführen auf einer Grafikkarte (GPU) mit der Parallel Computing Toolbox™.

Die Funktion log unterstützt GPU-Array-Eingaben mit folgenden Verwendungshinweisen und Einschränkungen:

• Wenn die Ausgabe der Funktion, die auf der Grafikkarte ausgeführt wird, komplex sein kann, müssen Sie ihre Eingabeargumente explizit als komplex angeben. Weitere Informationen finden Sie unter Work with Complex Numbers on a GPU (Parallel Computing Toolbox).

Weitere Informationen finden Sie unter Run MATLAB Functions on a GPU (Parallel Computing Toolbox).

Verteilte Arrays

Partitionieren von großen Arrays über den kombinierten Speicher Ihres Clusters mit Parallel Computing Toolbox™.

Die Funktion log bietet vollständige Unterstützung für verteilte Arrays. Weitere Informationen finden Sie unter Run MATLAB Functions with Distributed Arrays (Parallel Computing Toolbox).

Versionsverlauf

Eingeführt vor R2006a

R2026a: Verbesserte Leistung bei Berechnungen in doppelter Genauigkeit

Die log-Funktion liefert nun eine bessere Leistung bei der Berechnung natürlicher Logarithmen in doppelter Genauigkeit. Dieser Code berechnet zum Beispiel die natürlichen Logarithmen von 100.000.000 reellen Zahlen im Intervall von 0 bis 1000. Der Code ist etwa 2,8-mal schneller als in vorherigen Versionen.

function t = timingLog
x = rand(1,1e8)*1000;
y = @() log(x);
t = timeit(y);
end

Die ungefähren Ausführungszeiten sind:

R2025a: 0,79 s

R2026a: 0,28 s

Die Ausführungszeit des Codes wurde auf einem Testsystem unter Windows^® 11 mit einem AMD EPYC™ 74F3-24-Core-Prozessor bei 3,19 GHz und beim Aufrufen der Funktion timingLog gemessen.

Überlegungen zur Kompatibilität

Diese Leistungsverbesserung ergibt sich aus Codeänderungen, die auch zu einem leicht veränderten Rundungsverhalten bei Berechnungen in doppelter Genauigkeit führen, was allgemein für genauere Ergebnisse sorgt. Zum Beispiel liefert dieser Code jetzt ein Ergebnis, das auf die 15. Nachkommastelle in langer wissenschaftlicher Notation genau ist.

format longE
Y = log(1.63340913276288)

Y =
     4.906693231856701e-01

Zuvor lieferte derselbe Code dieses Ergebnis.

format longE
Y = log(1.63340913276288)

Y =
     4.906693231856700e-01

Beachten Sie, dass MATLAB^® eine dezimale Zahleneingabe wie 1.63340913276288 in den nächstgelegenen darstellbaren Binärwert mit doppelter Genauigkeit konvertiert, der möglicherweise nicht genau der ursprünglichen Dezimalzahl entspricht. Aus diesem Grund kann das erzielte Ergebnis vom Ergebnis einer Berechnung abweichen, die mit der exakten Darstellung der Eingabe durchgeführt wird, obwohl die log-Funktion bei Berechnungen in doppelter Genauigkeit nun eine höhere Genauigkeit aufweist.

R2023a: Direkte Durchführung von Berechnungen für Tabellen und Timetables

Die Funktion log kann die Berechnung mit allen Variablen in einer Tabelle oder einem Timetable ausführen, ohne für den Zugriff auf diese Variablen eine Indizierung zu benötigen. Alle Variablen müssen Datentypen aufweisen, die die Berechnung unterstützen. Weitere Informationen finden Sie unter Direct Calculations on Tables and Timetables.

Siehe auch

log1p | log2 | log10 | exp | logm | reallog | loglog | semilogx | semilogy