如何在 GEKKO (Python) 中使用 log base 2

Question

我正在尝试使用 python 解决 GEKKO 的优化问题，我正在尝试使用 log 和 sqrt 开发一些数学函数，我发现我应该使用 gekko 运算符而不是使用 numpy 或数学函数。 我想知道如何使用 gekko 实现 log base 2 而不是 log 或 log10。

gk = GEKKO()
gk.log(...) # work
gk.sqrt(...) # work
gk.log2(...) # does not work!

错误：

AttributeError: 'GEKKO' object has no attribute 'log2'

Answer 1

相反，您可以使用以下规则更改日志库：

log2(x) = gk.log(x)/gk.log(2)

你不能指望它实现了所有的日志库。

Answer 2

您可以在 Gekko 中创建log2函数，尤其是当您需要在整个模型中多次使用它时。

def glog2(x):
    return gk.log(x)/np.log(2) 

下面是一个完整的脚本，演示了新的log2函数的使用，并显示了与 Numpy log2函数的一致性。

from gekko import GEKKO
import numpy as np

# compare with numpy
xnp = np.logspace(-1,4,100)
ynp = np.log2(xnp)

gk = GEKKO(remote=False)
x = gk.Param(xnp)
y,z = gk.Array(gk.Var,2)

# define a new log2 function
def glog2(x):
    return gk.log(x)/np.log(2) 

gk.Equation(y==glog2(x))
gk.options.IMODE=2; gk.solve(disp=False)

import matplotlib.pyplot as plt
plt.semilogx(xnp,ynp,'b-',lw=4,label=r'$y=\log_2(x)$ Numpy')
plt.semilogx(x.value,y.value,'r--',lw=2,label=r'$y=\log_2(x)$ Gekko')
plt.legend(); plt.xlabel('x'); plt.ylabel('y'); plt.grid(); plt.show()