在Matlab中对浮点数执行位修改

Question

我将使用非负矩阵分解在Matlab中工作，将一个矩阵分解为两个因子。使用此方法，我从A得到两个双精度浮点矩阵B和C。

样例结果如下：

B(1,1) = 0.118
C(1,1) = 112.035

我现在试图修改这些值中的特定位，但使用bitset函数时会出错，因为bitset需要无符号整数。

我还尝试过使用dec2bin函数，它应该将十进制转换为二进制，但对于B（1,1），返回值是“0”。

是否有人知道如何在浮点数的比特级别上处理，同时不失去精度？

- Michael Allen

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出于纯好奇，你为什么想要这样做？ - David Heffernan

这是一个使用NNMF进行增强安全性的隐写术项目。虽然这是一项大学项目，但我在使用Matlab方面遇到了很大的困难。 - Michael Allen

Answer 1

您应该查看 typecast 和 bitset 函数。（分别在此处文档和文档中）使用这些函数可以完成以下操作：

xb = typecast( 1.0, 'uint64' );
xb = bitset( xb, 10, 1 );
typecast( xb, 'double' );

- Edric

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这种方法可以将double转换为bitset可以处理的值，但是当我将其转换回来时，我得到的不是0.118而是1.000。 - Michael Allen

你尝试过使用 "bitset(typecast(B(1,1), 'uint64'),...)" 吗？此外，"format hex"可以显示底层数据的十六进制值... - Edric

Answer 2

num2hex和hex2num函数是你的好朋友。（虽然不一定是非常好的朋友；十六进制字符串并不是处理二进制浮点数的最佳形式。你可以将它们分成8个数字块，然后将每个数字块转换为整数。）

来自MATLAB文档：

num2hex([1 0 0.1 -pi Inf NaN])

返回

ans =

3ff0000000000000
0000000000000000
3fb999999999999a
c00921fb54442d18
7ff0000000000000
fff8000000000000

并且

num2hex(single([1 0 0.1 -pi Inf NaN]))

返回

ans =

3f800000
00000000
3dcccccd
c0490fdb
7f800000
ffc00000

- Gareth McCaughan

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类型转换比num2hex更可取。（不确定它是何时引入的） - Edric

哦，我不知道有类型转换。我完全同意：比num2hex和hex2num更好。谢谢。 - Gareth McCaughan