如何在 GEKKO (Python) 中使用 log base 2

Question

我正在嘗試使用 python 解決 GEKKO 的優化問題，我正在嘗試使用 log 和 sqrt 開發一些數學函數，我發現我應該使用 gekko 運算符而不是使用 numpy 或數學函數。 我想知道如何使用 gekko 實現 log base 2 而不是 log 或 log10。

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

錯誤：

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

Answer 1

相反，您可以使用以下規則更改日志庫：

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

你不能指望它實現了所有的日志庫。

Answer 2

您可以在 Gekko 中創建log2函數，尤其是當您需要在整個模型中多次使用它時。

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

下面是一個完整的腳本，演示了新的log2函數的使用，並顯示了與 Numpy log2函數的一致性。

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()