Python scipy fsolve“'func'參數的輸入和輸出形狀之間的不匹配”

Question

在我遇到問題之前，我在stackoverflow上搜索了相同的線程並遇到了同樣的問題：

• scipy.optimize.fsolve中的輸入/輸出錯誤
• Python fsolve（）抱怨形狀。 為什么？
• fsolve - 輸入和輸出之間不匹配
• 在二維匿名函數數組變量上使用scipy.optimize.fsolve時，I / O形狀不匹配

根據我的理解閱讀有關此錯誤，

提出TypeError（msg）
TypeError：fsolve：'func'參數'fsolve_function'的輸入和輸出形狀不匹配

問題是輸入和輸出的形狀不一樣。

在我下面的代碼示例中，我有以下內容：

• input， initialGuess （ initialGuess中fsolve函數中使用的起始估計值）。 輸入initialGuess有3個坐標x，y和z的起始估計值。 因此，我希望我的初始輸入估計總是有三個輸入。
• 輸出， out （非線性聯立方程）。 在這個例子中，我有4個非線性方程。
• scipy.optimize.fsolve提高上面強調的錯誤，因為輸入和輸出不具有相同的形狀。 在我的特定情況下，我希望我的輸入總是有三個值（猜測x，y和z的初始起點）。 在這種情況下，輸出具有4個非線性方程，使用初始輸入估計求解。
• 附注：使用相同的輸入和輸出形狀，例如。 輸入3 [x，y，z]的形狀和3個非線性方程的輸出， fsolve將相應地進行計算。 我只是想知道你怎么能擴展fsolve使用let說的等於或超過4個非線性聯立方程只有3個輸入初始估計？

• 代碼如下：

   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的包裝器，它要求函數的參數和輸出具有相同數量的元素。 你可以嘗試更普遍的scipy.optimize.root中沒有這個限制的其他算法（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)

順便說一句，它找不到實際的零點---應該有一個嗎？

你可以強制fsolve使用你的函數，如果你提供一個初始猜測與“假”第四個變量：

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

但我不確定這種情況下的結果有多可靠。