将值列表传递给SciPy fsolve参数

Question

我有以下功能：

def equation1(xy, d=7.62, G=8.2728, rhop=7.51, ut=399):
    ep, uc = xy     # define variables
    g = 981         # acceleration due to gravity, cm/s^2

    f1 = 2*g*d*((ep**-4.7) - 1) - 0.01*(uc/ep - ut)**2
    f2 = G - (uc/ep - ut)*rhop*(1 - ep)
    return f1, f2

我在SciPy中使用fsolve来解决ep和uc的问题：

ep1, uc1 = fsolve(equation1, [1, 500])

除了要为G定义单个值外，我想针对范围G值（例如G = [8, 10, 12] uc求解ep和uc 。 当我传递G的值列表时，出现关于使用序列设置数组元素的错误。

是否可以在其中一个参数是值列表或值数组的地方使用fsolve ？

Answer 1

您可以将G保留为equation1的参数，并通过fsolve （使用其args参数）将其传递为：

from scipy.optimize import fsolve

def equation1(xy, G, d=7.62, rhop=7.51, ut=399):
    ep, uc = xy     # define variables
    g = 981         # acceleration due to gravity, cm/s^2

    f1 = 2*g*d*((ep**-4.7) - 1) - 0.01*(uc/ep - ut)**2
    f2 = G - (uc/ep - ut)*rhop*(1 - ep)
    return f1, f2


for G in [8, 10, 12]:
    ep1, uc1 = fsolve(equation1, [1, 500], (G, ))
    print(G, ep1, uc1)

这给了我的机器：

8 0.994582431487 592.401268397
10 0.993718674117 607.148953105
12 0.992912345764 620.018209488

Answer 2

如果我使用以下命令运行您的函数：

In [83]: ep1, uc1 = fsolve(equation1, [1, 500],args=(7.62, [8,10,12]))
...
ValueError: setting an array element with a sequence.

但是看一下调用栈。 很长，但是这条线很突出

res = atleast_1d(thefunc(*((x0[:numinputs],) + args)))

它正在对您的函数进行测试调用。

因此，例如：

In [121]: x0=np.array([1,500])
In [122]: numinputs=2
In [123]: args = (1,8)     # scalar G
In [124]: np.atleast_1d(equation1(*((x0[:numinputs],) + args)))
Out[124]: array([-102.01,    8.  ])

In [125]: args = (1,[8,10])    # list G
In [126]: np.atleast_1d(equation1(*((x0[:numinputs],) + args)))
....
ValueError: setting an array element with a sequence.

专门查看您的函数产生的结果：

In [127]: equation1(*((x0[:numinputs],) + args))
Out[127]: (-102.01000000000001, array([  8.,  10.]))

它无法将此元组转换为有效的1d数组，因此会出现错误消息。

请注意，函数的参数为​​：

In [128]: ((x0[:numinputs],) + args)
Out[128]: (array([  1, 500]), 1, [8, 10])

fsolve将整个args元组传递给您的函数。 它不会遍历数组或列表。

所以，你要fsolve各种G值，你必须自己做迭代。 fsolve （以及其他大多数scipy函数）将无法为您完成此任务。