Python科學：用條件中斷微分方程求解

Question

我目前正在使用odeint在python下解決一個微分方程系統，以模擬一個場中的帶電粒子（源於此包 ）：

time = np.linspace(0, 5, 1000)

def sm(x, t): 
    return np.array([x[1], eta*Ez0(x[0])])

traj = odeint(sm,[0,1.], time)

它工作正常，但我想在x [0] <0時立即停止計算。目前，我只是阻止系統的發展：

def sm1(x, t): 
    if x[0] < 0:
        return np.array([0, 0]) 
    else:
        return np.array([x[1], eta*Ez0(x[0])])

traj = odeint(sm1,[0,1.],time)

但我想有更好的解決方案。 我發現了這一點，但在我看來，它固定了步驟的數量，這是令人遺憾的。 任何建議表示贊賞。

Answer 1

如果編寫odeint函數的自定義擴展名，則可以使函數在完成時引發特定異常。 在Python中執行此操作可能會使其運行速度大大降低，但我認為您在C或Cython中編寫的內容相同。 請注意，我還沒有測試以下內容。

class ThatsEnoughOfThat(Exception):
    pass

def custom_odeint(func, y0, t): # + whatever parameters you need
    for timestep in t:
        try:
            # Do stuff. Call odeint/other scipy functions?
        except ThatsEnoughOfThat:
            break
    return completedstuff

def sm2(x, t):
    if x[0] < 0:
       raise ThatsEnoughOfThat
    return np.array([x[1], eta*Ez0(x[0])])