Написание функций из словарей для использования с solve_ivp - PullRequest
Новая
       79

Написание функций из словарей для использования с solve_ivp

0 голосов
/ 07 апреля 2020

Я пытаюсь решить большую систему дифференциальных уравнений, используя solve_ivp. 

from scipy import integrate

def dXdt(X,t):
    return np.array([dadt(X,t), dbdt(X,t), dcdt(X,t), dddt(X,t])

sol = integrate.solve_ivp(dXdt, (0,100), initial_value_array, t_eval)

dadt(X,t), dbdt(X,t), dcdt(X,t), dddt(X,t] - это система дифференциальных уравнений что мне нужно получить из следующих словарей: 

da_dict = {'a': -1.0, 'b': 2.0, 'c': 4.0}
db_dict = {'b': -10.0, 'a': 1.0}
dc_dict = {'c': -4.0, 'b': 3.0}
dd_dict = {'b': 5.0}

следующим образом: 

def dadt(X,t):
    return -1.0*X[0] + 2*X[1] + 3*X[2]

где, X[0], X[1], X[2], x[3] на 'a', 'b', 'c', 'd' в словарях. Точно так же, 

def dbdt(X,t):
    return -10*X[1] + 1*X[0]

def dcdt(X,t):
    return -4*X[2] + 3*X[1]

def dddt(X,t):
    return 5*X[1]

У меня есть более 100 дифференциальных уравнений, которые мне нужно решить с помощью solve_ivp. Как мне написать dadt(X,t), dbdt(X,t) .... из словарей, фактически не записывая их?

1 Ответ

0 голосов
/ 07 апреля 2020

Я не уверен, что делать с параметром t, поскольку вы не использовали его ни в одном из примеров. Я поместил значения заполнителей для X и t в коде ниже

Я написал фрагмент ниже, который может быть полезен для вашего примера. Я помещаю ваши словари в список, если вы уже написали все из них, вы можете добавить остальные самостоятельно 

da_dict = {'a': -1.0, 'b': 2.0, 'c': 4.0}
db_dict = {'b': -10.0, 'a': 1.0}
dc_dict = {'c': -4.0, 'b': 3.0}
dd_dict = {'b': 5.0}

# associate the order of the coefficient letter to a position in the array.
order = {
    "a": 0,
    "b": 1,
    "c": 2,
    "d": 3,
    "e": 4
}

def equation_maker(X,t,equation):

    output_eq = 0
    # coeff: a,b,.. coeff_value: -1.0, 2.0,...
    for coeff,coeff_value in equation.items():
        output_eq += X[order.get(coeff)]*coeff_value
    return output_eq


equation_list = [da_dict,db_dict,dc_dict,dd_dict]
# output list of equations that you can convert to numpy arrays or whatever
diff_eq_list = []
# placeholder values for X and t
X = [0,1,2,3,4]
t = 0
for equation in equation_list:
    # assuming you have X and t from somewhere else
    diff_eq_list.append(equation_maker(X,t,equation))

print(diff_eq_list)

Я никогда не использовал scipy (пока!), Но я надеюсь, что это поможет вам не писать все функции, дайте мне знать, если это выглядит полезным для вас.

...