Python scipy fsolve“'func'参数的输入和输出形状之间的不匹配”

Question

在我遇到问题之前，我在stackoverflow上搜索了相同的线程并遇到了同样的问题：

• scipy.optimize.fsolve中的输入/输出错误
• Python fsolve（）抱怨形状。 为什么？
• fsolve - 输入和输出之间不匹配
• 在二维匿名函数数组变量上使用scipy.optimize.fsolve时，I / O形状不匹配

根据我的理解阅读有关此错误，

提出TypeError（msg）
TypeError：fsolve：'func'参数'fsolve_function'的输入和输出形状不匹配

问题是输入和输出的形状不一样。

在我下面的代码示例中，我有以下内容：

• input， initialGuess （ initialGuess中fsolve函数中使用的起始估计值）。 输入initialGuess有3个坐标x，y和z的起始估计值。 因此，我希望我的初始输入估计总是有三个输入。
• 输出， out （非线性联立方程）。 在这个例子中，我有4个非线性方程。
• scipy.optimize.fsolve提高上面强调的错误，因为输入和输出不具有相同的形状。 在我的特定情况下，我希望我的输入总是有三个值（猜测x，y和z的初始起点）。 在这种情况下，输出具有4个非线性方程，使用初始输入估计求解。
• 附注：使用相同的输入和输出形状，例如。 输入3 [x，y，z]的形状和3个非线性方程的输出， fsolve将相应地进行计算。 我只是想知道你怎么能扩展fsolve使用let说的等于或超过4个非线性联立方程只有3个输入初始估计？

• 代码如下：

   from scipy.optimize import fsolve def fsolve_function(arguments): x = arguments[0] y = arguments[1] z = arguments[2] out = [(35.85 - x)**2 + (93.23 - y)**2 + (-39.50 - z)**2 - 15**2] out.append((42.1 - x)**2 + (81.68 - y)**2 + (-14.64 - z)**2 - 27**2) out.append((-70.90 - x)**2 + (-55.94 - y)**2 + (-68.62 - z)**2 - 170**2) out.append((-118.69 - x)**2 + (-159.80 - y)**2 + (-39.29 - z)**2 - 277**2) return out initialGuess = [35, 93, -39] result = fsolve(fsolve_function, initialGuess) print result 

Answer 1

fsolve是MINPACK的hybrd的包装器，它要求函数的参数和输出具有相同数量的元素。 你可以尝试更普遍的scipy.optimize.root中没有这个限制的其他算法（例如lm ）：

from scipy.optimize import fsolve, root

def fsolve_function(arguments):
    x = arguments[0]
    y = arguments[1]
    z = arguments[2]

    out = [(35.85 - x)**2 + (93.23 - y)**2 + (-39.50 - z)**2 - 15**2]
    out.append((42.1 - x)**2 + (81.68 - y)**2 + (-14.64 - z)**2 - 27**2)
    out.append((-70.90 - x)**2 + (-55.94 - y)**2 + (-68.62 - z)**2 - 170**2)
    out.append((-118.69 - x)**2 + (-159.80 - y)**2 + (-39.29 - z)**2 - 277**2)

    return out

initialGuess = [35, 93, -39]
result = root(fsolve_function, initialGuess, method='lm')
print(result.x)

顺便说一句，它找不到实际的零点---应该有一个吗？

你可以强制fsolve使用你的函数，如果你提供一个初始猜测与“假”第四个变量：

initialGuess = [35, 93, -39, 0]

但我不确定这种情况下的结果有多可靠。