Scipy Integrate

Wiele dobrze znanych procedur matematycznych ma wbudowane funkcje w pakiecie komputerowym Scipy Sciehon. Scipy.Zintegrowane pod-pakowanie obejmuje integratora zwykłych równań różniczkowych jako jednej z technik integracji. W tym artykule nauczy Cię, jak korzystać z „SCIPY Integrate” do rozwiązywania problemów integracyjnych za pomocą podejścia integracji. Porozmawiamy również na niektóre powiązane tematy. Są to Scipy Integrate, Trapezoid Scipy Integrate Quad i Scipy Integrate Simpson. Aby pomóc Ci zrozumieć i skorzystać z koncepcji samodzielnie, szczegółowo przejrzymy te pomysły i przy użytecznych przykładach programowania. A więc zacznijmy.

SCIPY Zintegruj definicję

Liczne podejścia do kwestii integracji Pythona lub równań różniczkowych są zawarte w Scipy Smodule Scipy.zintegrować. Ma z góry określony cel i podejście do obsługi problemów związanych z integracją lub równaniem różniczkowym. Użyj następującego kodu, aby dowiedzieć się o metodach integracji obsługiwanych przez ten submoduł.

z Scipy Import Integrate
Szczegóły = pomoc (integruj)
Drukuj (szczegóły)

Zobaczysz szczegółowe dane wyjściowe z poprzedniego kodu. Niewielki odcinek wyprodukowanej mocy pokazano poniżej:

Kiedy przewijamy dane wyjściowe, wyświetlane są wszystkie integracja i zróżnicowanie tego modułu, techniki i funkcje.

Masz teraz kilka kluczowych informacji dotyczących Scipy.zintegrować. Pomoże skupić się na niektórych przykładach programowania. Ze względu na twoją korzyść uwzględniono również zrzuty ekranu i odpowiednie wyjaśnienia dla tych przykładów podano odpowiednie wyjaśnienia.

Przykład 1

Porozmawiamy o scipy.zintegrować.Metoda trapz () w pierwszym przykładzie. Korzystając z prostej kwadratryki Gaussa o stałej rzędu n, określona całka jest obliczana za pomocą Scipy's Scipy.zintegrować.Technika Trapz. Możesz znaleźć następującą składnię:

Uwzględniono parametry y, x, dx i osi. Parametr „Y” wskazuje tablicę wejściową, którą należy zintegrować. Musi przypominać obiekt z tablicy Pythona. Punkty próbki, które odpowiadają wartościom y, stanowią parametr „x”. Punkty próbki muszą być równomiernie rozdzielone przez DX. Jest tak, jeśli x nie jest określone. Gdy x jest brak, opcjonalny parametr skalera DX reprezentuje odległość między lokalizacjami próbki. Początkowe ustawienie to 1. Opcjonalna liczba w parametrze osi wskazuje osi wzdłuż której do integracji.

Omówmy teraz przykład tutaj. Kod jest dołączony poniżej. Jak widać, jest to bardzo prosty kod i można go łatwo zrozumieć.

Najpierw importowaliśmy Numpy i bibliotekę integracyjną. Następnie przekazaliśmy tablicę o wartości [4, 5, 6] do scipy.zintegrować.metoda trapz (). Integruje utworzoną tablicę za pomocą reguły trapezoidalnej. Wreszcie wyjście jest wyświetlane za pomocą instrukcji PRINT (TRAP_METHOD).

z Scipy Import Integrate
Importuj Numpy
Trap_method = Integrate.Trapz ([4,5,6])
Drukuj (Trap_Method)

Poniżej znajduje się wynik wykonanego kodu:

Przykład 2

To kolejny przykład tego postu, w którym omówimy za pomocą Scipy.zintegrować.Naprawiono Quad, aby obliczyć rzędu 5 gaussowską przybliżenie kwadratryki. Zasadniczo funkcja oblicza określoną całkę. Odbywa się to z kwadraturą Gaussa o stałym rzędu n. Składnia pokazano poniżej:

Metoda ma pięć parametrów: FUNC, A, B, Args i N. Parametr „FUNC” reprezentuje funkcję, która zostanie zintegrowana przy użyciu kwadratury Gaussa. Funkcja powinna obsługiwać wejścia wektorowe. Tablica, którą otrzymujemy po zintegrowaniu funkcji o wartości wektorowej, musi udostępnić kształt (…, len (x)). Parametr „A” wskazuje najniższą granicę integracji. Typ pływania jest obecny. Parametr „b” ogranicza maksymalną integrację. Typ pływania jest obecny. Lista dodatkowych argumentów przekazanych FUNC w formie opcjonalnego parametru o nazwie „Arg”. Kolejność kwadratury Gaussa, n, jest ostatnim parametrem. Ustawienie standardowe to 5.

Porozmawiajmy o kodzie. W tym przykładzie użyjemy SCIPY do obliczenia funkcji F (x) = SIN (x) Przybliżenie kwadratury Gaussa. W ustalonym zakresie 0-PI/4, użyj integracji.Naprawiono technikę quad.

Znajdźmy linię kodu po linii. Na początku importowaliśmy bibliotekę Numpy. Następnie dodaliśmy zintegrowany pakiet Sub z biblioteki Scipy. Następnie wykorzystaliśmy Numpy.metoda sin () jako główny program, który zamierzamy zintegrować. W tej funkcji 1 i 4 są przekazywane jako parametry, a granica integracji jest ustawiona na 3, co jest kolejnym parametrem wskazanym jako „n = 3” w kodzie. Odbywa się to w instrukcji drukowania, a jego wynik pokazano poniżej:

Importuj Numpy
z Scipy Import Integrate
Drukuj („Tutaj możesz zobaczyć wyjście:”)
Drukuj (integruj.FIXT_QUAD (Numpy.Sin, 1.0, Numpy.PI/4, n = 3))

Patrz wygenerowane tutaj wyjście, które jest tutaj dołączone.

Przykład 3

SCIPY zawiera metodę o nazwie Simpson (), która szacuje wartość całki. Scipy.Integruj submodule zawiera tę metodę. Oto następująca składnia do używania go w Pythonie:

Składnia zawiera pięć parametrów. Są to y (array_data), x (array_data), dx (skalar), osi (int) i nawet (string).

Tablica, która powinna być zintegrowana jako wejście, jest przez parametr „Y (dane tablicy)”. Punkty przykładowe odpowiadające wartościom y są określone przy użyciu opcji „x (dane tablicy)”. Gdy x nie jest używane, „dx (skalar)” jest używany do opisania odległości między lokalizacjami próbki. Parametr „Oś (int)” określa, która oś będzie używana do integracji. Reguła trapezoidalna w wyniku pierwszego i ostatniego przedziału jest określona przez parametr „nawet (ciąg)”.

Teraz rozważmy przykładowy program. Jak widać w kodzie, załadowaliśmy moduł niezbędny. Następnie stworzyliśmy szereg danych. Następnie stworzyliśmy punkty przykładowe. Następnie obliczyliśmy integrację za pomocą metody simpson (). Wartość całkowska tablicy jest wyświetlana na wyjściu, a dostarczone punkty próbki to 104.5.

importować Numpy jako NP
od Scipy.Zintegruj import Simpson jako SM
data_val = np.Arange (4,16)
data_res = np.Arange (4,16)
Check_Res = SM (data_val, data_res)
druk (check_res)

Możesz zobaczyć następujące dane wyjściowe i możesz zobaczyć wygenerowane punkty przykładowe:

Wniosek

W tym artykule wprowadzono „Scipy Integrate” i kilka powiązanych koncepcji-w tym Scipy Integrate, Trapezoid Scipy Integrate Quad i Scipy integruje Simpsona. Podsumowaliśmy cały temat w tym poście. Aby pomóc Ci lepiej zrozumieć szczegóły teoretyczne, podaliśmy kilka przykładów kodu z zrzutami ekranu. Wypróbuj te przykładowe kody, aby lepiej zrozumieć, jak korzystać z SCIPY.Zintegruj technikę, jeśli jesteś nowy w tej koncepcji.