如何用零随机替换非零元素？答案

【问题标题】：How to replace non-zero elements randomly with zero?如何用零随机替换非零元素？
【发布时间】：2013-08-16 16:26:08
【问题描述】：

我有一个包含1 和0 元素的矩阵，如下所示，用作网络邻接矩阵。

A =

    0     1     1     1
    1     1     0     1
    1     1     0     1
    1     1     1     0

我想模拟对网络的攻击，所以我必须用0 随机替换某些特定百分比的1 元素。如何在 MATLAB 中做到这一点？

我知道如何用零随机替换一定百分比的元素，但我必须确保随机替换的元素是矩阵的1 元素之一而不是零。

【问题讨论】：

您是否希望一个元素被替换为percentage/100 的概率与另一个元素是否被替换无关。还是要随机替换percentage1 个元素？
@horchler 嘿，这很好

标签： matlab

【解决方案1】：

如果你想以一定的概率改变每个1：

p = 0.1%; % desired probability of change

A_ones = find(A); % linear index of ones in A
A_ones_change = A_ones(rand(size(A_ones))<=p); % entries to be changed
A(A_ones_change) = 0; % apply changes in those entries

如果您想随机更改1 条目的固定部分：

f = 0.1; % desired fraction

A_ones = find(A);
n = round(f*length(A_ones));
A_ones_change = randsample(A_ones,n);
A(A_ones_change) = 0;

请注意，在这种情况下，结果分数可能与预期的不同，因为需要四舍五入到整数个条目。

【讨论】：

【解决方案2】：

@horchler 的观点很好。但是，如果我们保持简单，那么您可以将输入矩阵与掩码矩阵相乘。

>> a1=randint(5,5,[0 1]) #before replacing 1->0

a1 =

     1     1     1     0     1
     0     1     1     1     0
     0     1     0     0     1
     0     0     1     0     1
     1     0     1     0     1

>> a2=random('unif',0,1,5,5) #Assuming frequency distribution is uniform ('unif')

a2 =

    0.7889    0.3200    0.2679    0.8392    0.6299
    0.4387    0.9601    0.4399    0.6288    0.3705
    0.4983    0.7266    0.9334    0.1338    0.5751
    0.2140    0.4120    0.6833    0.2071    0.4514
    0.6435    0.7446    0.2126    0.6072    0.0439

>> a1.*(a2>0.1) #And the replacement prob. is 0.1

ans =

     1     1     1     0     1
     0     1     1     1     0
     0     1     0     0     1
     0     0     1     0     1
     1     0     1     0     0

还有其他技巧可以添加到掩码矩阵（a2）中。比如不同的频率。分布或结构（例如，一旦一个单元格被替换，相邻的单元格就不太可能被替换等等。）干杯。

【讨论】：

【解决方案3】：

函数 find 是你的朋友：

indices = find(A);

这将返回矩阵 A 中 1 个元素的索引数组，您可以使用您的方法在该数组的子集上用零替换元素的百分比。那么，

A(subsetIndices) = 0;

将 A 的剩余索引替换为零。

【讨论】：