Troubleshooting tips

Hey all,

I'm creating a function to pass to fsolve, to be solved in terms of V. When I run my program, however, Matlab returns an "Index Exceeds matrix Dimensions" error. I have a feeling I might have dropped a dot in one of my dot-operators in my function, an error which the debugger won't pick up because matlab is still performing a valid operation within the equation itself. Is there any way to find the mistake causing the error? I'm posting the equation below, so you can see why this is causing me a headache. Maybe you can find the mistake? Thanks!

P.S.: This is all a single equation, and yes, this is real.

F = @(V) (((((exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) + ((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) + ((n0.^2 - V(1).^2 - V(2).^2)./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))) - ((2.*n0.*V(2))./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))).*(exp(((2.*pi().*k2.*d2)./y)).*cos(((2.*pi().*n2.*d2)./y))) - ((exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) - ((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) + ((2.*n0.*V(2))./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))) + ((n0.^2 - V(1).^2 - V(2).^2)./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))).*(exp(((2.*pi().*k2.*d2)./y)).*sin(((2.*pi().*n2.*d2)./y))) + ((exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))) + ((n0.^2 - V(1).^2 - V(2).^2)./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) - ((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) - ((2.*n0.*V(2))./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) + ((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))))).*(exp((-1).*((2.*pi().*k2.*d2)./y)).*(((n2.^2 - n3.^2 + k2.^2 - k3.^2)./((n2 + n3).^2 + (k2 + k3).^2)).*cos(((2.*pi().*n2.*d2)./y)) + ((2.*(n2.*k3 - n3.*k2))./((n2 + n3).^2 + (k2 + k3).^2)).*sin(((2.*pi().*n2.*d2)./y)))) - (((-1).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) + ((2.*n0.*V(2))./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) - ((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) + ((n0.^2 - V(1).^2 - V(2).^2)./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) + ((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))))).*(exp((-1).*((2.*pi().*k2.*d2)./y)).*(((2.*(n2.*k3 - n3.*k2))./((n2 + n3).^2 + (k2 + k3).^2)).*cos(((2.*pi().*n2.*d2)./y)) - ((n2.^2 - n3.^2 + k2.^2 - k3.^2)./((n2 + n3).^2 + (k2 + k3).^2)).*sin(((2.*pi().*n2.*d2)./y))))).^2 + (((exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) - ((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) + ((2.*n0.*V(2))./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))) + ((n0.^2 - V(1).^2 - V(2).^2)./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))).*(exp(((2.*pi().*k2.*d2)./y)).*cos(((2.*pi().*n2.*d2)./y))) + ((exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) + ((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) + ((n0.^2 - V(1).^2 - V(2).^2)./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))) - ((2.*n0.*V(2))./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))).*(exp(((2.*pi().*k2.*d2)./y)).*sin(((2.*pi().*n2.*d2)./y))) + (((-1).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) + ((2.*n0.*V(2))./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) - ((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) + ((n0.^2 - V(1).^2 - V(2).^2)./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) + ((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))))).*(exp((-1).*((2.*pi().*k2.*d2)./y)).*(((n2.^2 - n3.^2 + k2.^2 - k3.^2)./((n2 + n3).^2 + (k2 + k3).^2)).*cos(((2.*pi().*n2.*d2)./y)) + ((2.*(n2.*k3 - n3.*k2))./((n2 + n3).^2 + (k2 + k3).^2)).*sin(((2.*pi().*n2.*d2)./y)))) + ((exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))) + ((n0.^2 - V(1).^2 - V(2).^2)./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) - ((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) - ((2.*n0.*V(2))./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) + ((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))))).*(exp((-1).*((2.*pi().*k2.*d2)./y)).*(((2.*(n2.*k3 - n3.*k2))./((n2 + n3).^2 + (k2 + k3).^2)).*cos(((2.*pi().*n2.*d2)./y)) - ((n2.^2 - n3.^2 + k2.^2 - k3.^2)./((n2 + n3).^2 + (k2 + k3).^2)).*sin(((2.*pi().*n2.*d2)./y))))).^2)./((((exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))) + ((n0.^2 - V(1).^2 - V(2).^2)./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) + ((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) - ((2.*n0.*V(2))./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) - ((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))))).*(exp(((2.*pi().*k2.*d2)./y)).*cos(((2.*pi().*n2.*d2)./y))) - ((exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))) + ((2.*n0.*V(2))./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) + ((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) + ((n0.^2 - V(1).^2 - V(2).^2)./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) - ((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))))).*(exp(((2.*pi().*k2.*d2)./y)).*sin(((2.*pi().*n2.*d2)./y))) + ((exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) - ((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) + ((n0.^2 - V(1).^2 - V(2).^2)./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))) - ((2.*n0.*V(2))./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*((-1).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))))).*(exp((-1).*((2.*pi().*k2.*d2)./y)).*(((n2.^2 - n3.^2 + k2.^2 - k3.^2)./((n2 + n3).^2 + (k2 + k3).^2)).*cos(((2.*pi().*n2.*d2)./y)) + ((2.*(n2.*k3 - n3.*k2))./((n2 + n3).^2 + (k2 + k3).^2)).*sin(((2.*pi().*n2.*d2)./y)))) - ((exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) + ((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) + ((2.*n0.*V(2))./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))) + ((n0.^2 - V(1).^2 - V(2).^2)./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*((-1).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))))).*(exp((-1).*((2.*pi().*k2.*d2)./y)).*(((2.*(n2.*k3 - n3.*k2))./((n2 + n3).^2 + (k2 + k3).^2)).*cos(((2.*pi().*n2.*d2)./y)) - ((n2.^2 - n3.^2 + k2.^2 - k3.^2)./((n2 + n3).^2 + (k2 + k3).^2)).*sin(((2.*pi().*n2.*d2)./y))))).^2 + (((exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))) + ((2.*n0.*V(2))./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) + ((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) + ((n0.^2 - V(1).^2 - V(2).^2)./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) - ((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))))).*(exp(((2.*pi().*k2.*d2)./y)).*cos(((2.*pi().*n2.*d2)./y))) + ((exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))) + ((n0.^2 - V(1).^2 - V(2).^2)./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) + ((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) - ((2.*n0.*V(2))./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) - ((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))))).*(exp(((2.*pi().*k2.*d2)./y)).*sin(((2.*pi().*n2.*d2)./y))) + ((exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) + ((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) + ((2.*n0.*V(2))./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))) + ((n0.^2 - V(1).^2 - V(2).^2)./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*((-1).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))))).*(exp((-1).*((2.*pi().*k2.*d2)./y)).*(((n2.^2 - n3.^2 + k2.^2 - k3.^2)./((n2 + n3).^2 + (k2 + k3).^2)).*cos(((2.*pi().*n2.*d2)./y)) + ((2.*(n2.*k3 - n3.*k2))./((n2 + n3).^2 + (k2 + k3).^2)).*sin(((2.*pi().*n2.*d2)./y)))) + ((exp(((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*(((V(1).^2 - n2.^2 + V(2).^2 - k2.^2)./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)) - ((2.*(V(1).*k2 - n2.*V(2)))./((V(1) + n2).^2 + (V(2) + k2).^2)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y)))) + ((n0.^2 - V(1).^2 - V(2).^2)./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*cos(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))) - ((2.*n0.*V(2))./((n0 + V(1)).^2 + V(2).^2)).*((-1).*(exp((-1).*((2.*pi().*V(2).*d1)./y)).*sin(((2.*pi().*V(1).*d1)./y))))).*(exp((-1).*((2.*pi().*k2.*d2)./y)).*(((2.*(n2.*k3 - n3.*k2))./((n2 + n3).^2 + (k2 + k3).^2)).*cos(((2.*pi().*n2.*d2)./y)) - ((n2.^2 - n3.^2 + k2.^2 - k3.^2)./((n2 + n3).^2 + (k2 + k3).^2)).*sin(((2.*pi().*n2.*d2)./y))))).^2)) - R2;

[sabeeh ullah]

VERY GOOD SIR

Answer 1

[Andrew Newell]

I tried it, and it doesn't complain if you provide values for all the constants and make sure that V has two elements, for example:

d1 = rand; y = rand; n2 = rand; k2 = rand; n0 = rand; d2 = rand; n3 = rand; k3 = rand; R2 = rand;
F = @(V) ...
F(rand(2,1))

[Alex]

The actual function itself should "work" as written, the problem arises when it is passed to fsolve. This is the code:

data = csvread('data.csv');

assert (mod(size(data, 1), 2) == 0, ...

'Input data must have an integer multiple of 2 rows');

assert (size(data, 2) == 7, ...

'Input data must have exactly seven columns.');

nsys = size(data, 1) / 2;

soln = zeros(nsys, 2);

options = optimset('MaxFunEvals', 1e10, 'MaxIter', 15000);

for k = 1 : nsys,

F = two_layer_nk_1d_gen(data(2*(k-1) + (1:2), 1:end));

Guess = [];

soln(k, :) = fsolve(F, Guess, options);

end

fid = fopen('results_2layer_1d.csv','w');

fprintf(fid, '%5.5f\n', soln);

fclose(fid);

And this is the function file:

function F = two_layer_nk_1d_gen(p)

assert(ndims(p) == 2, ...

'System parameters ''p'' must be 2D matrix.');

assert(all(size(p) == [2,7]), ...

'System parameters must be 2-by-7 matrix.');

y = p(:,1);

n0 = p(:,2);

n2 = p(:,3);

n3 = p(:,4);

k2 = p(:,5);

k3 = p(:,6);

R2 = p(:,7);

d1 = .34;

d2 = 300;

F = @(V) ...

end

[Alex]

Oh, after posting this I've found the problem, I left the guess field blank. Hahaha, the things we miss =)