Я использую решатель bvp в Python для решения краевой задачи 4-го порядка. Фактические уравнения не показаны, чтобы избежать дальнейшей сложности. Код, который я написал для того же самого, был прикреплен ниже.
import numpy as np
from scipy.integrate import solve_bvp
import matplotlib.pyplot as plt
def xmesh(k1): # xmesh definition
return np.linspace(0,L,k1)
def solveit(constant):
def fun(x,y): # this function returns all the derivatives of y(x)
array=np.empty(100,) # array is an 1-D array
array.fill(1)
def array_function():
return array
var= array_function() # var is an 1-D array
rhs= var+y[0] # rhs is an 1-D array
return [y[1],y[2],y[3],rhs]
def bc(ya,yb): # boundary conditions
return np.array([ya[0],ya[1],yb[0],yb[1]])
init= np.zeros((4,len(xmesh(100)))) # initial value for the bvp solver
sol= solve_bvp(fun,bc,xmesh(100),init,tol=1e-6,max_nodes=5000)
arr= sol.sol(xmesh(100))[0]
return arr
arr= solveit(0.1)
Я сталкиваюсь со следующей ошибкой: operands could not be broadcast together with shapes (100,) (99,) каждый раз, когда я пытаюсь запустить приведенный выше код. Трассировка стека вышеуказанной ошибки также прилагается ниже.
ValueError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-52-62db777e3281> in <module>()
24 arr= sol.sol(xmesh(100))[0]
25 return arr
---> 26 arr= solveit(0.1)
6 frames
<ipython-input-52-62db777e3281> in solveit(constant)
21
22 init= np.zeros((4,len(xmesh(100)))) # initial value for the bvp solver
---> 23 sol= solve_bvp(fun,bc,xmesh(100),init,tol=1e-6,max_nodes=5000)
24 arr= sol.sol(xmesh(100))[0]
25 return arr
/usr/local/lib/python3.6/dist-packages/scipy/integrate/_bvp.py in solve_bvp(fun, bc, x, y, p, S, fun_jac, bc_jac, tol, max_nodes, verbose, bc_tol)
1084 fun_jac_wrapped, bc_jac_wrapped, x, h)
1085 y, p, singular = solve_newton(n, m, h, col_fun, bc_wrapped, jac_sys,
-> 1086 y, p, B, tol, bc_tol)
1087 iteration += 1
1088
/usr/local/lib/python3.6/dist-packages/scipy/integrate/_bvp.py in solve_newton(n, m, h, col_fun, bc, jac, y, p, B, bvp_tol, bc_tol)
439 n_trial = 4
440
--> 441 col_res, y_middle, f, f_middle = col_fun(y, p)
442 bc_res = bc(y[:, 0], y[:, -1], p)
443 res = np.hstack((col_res.ravel(order='F'), bc_res))
/usr/local/lib/python3.6/dist-packages/scipy/integrate/_bvp.py in col_fun(y, p)
324
325 def col_fun(y, p):
--> 326 return collocation_fun(fun, y, p, x, h)
327
328 def sys_jac(y, p, y_middle, f, f_middle, bc0):
/usr/local/lib/python3.6/dist-packages/scipy/integrate/_bvp.py in collocation_fun(fun, y, p, x, h)
311 y_middle = (0.5 * (y[:, 1:] + y[:, :-1]) -
312 0.125 * h * (f[:, 1:] - f[:, :-1]))
--> 313 f_middle = fun(x[:-1] + 0.5 * h, y_middle, p)
314 col_res = y[:, 1:] - y[:, :-1] - h / 6 * (f[:, :-1] + f[:, 1:] +
315 4 * f_middle)
/usr/local/lib/python3.6/dist-packages/scipy/integrate/_bvp.py in fun_p(x, y, _)
648 if k == 0:
649 def fun_p(x, y, _):
--> 650 return np.asarray(fun(x, y), dtype)
651
652 def bc_wrapped(ya, yb, _):
<ipython-input-52-62db777e3281> in fun(x, y)
14 return array
15 var= array_function() # var is an 1-D array
---> 16 rhs= var+y[0] # rhs is an 1-D array
17 return [y[1],y[2],y[3],rhs]
18
ValueError: operands could not be broadcast together with shapes (100,) (99,)
Как следует из ошибки, она возникает, потому что я пытаюсь выполнить некоторые математические операции с двумя массивами разных размеров. Но я не понимаю, почему эта ошибка вообще возникает здесь, учитывая, что все массивы, определенные выше, имеют одинаковую форму (100,). Мы будем очень признательны за любое исправление вышеуказанной проблемы. Я застрял с этой ошибкой в течение некоторого времени.
PS - Функции, которые я определил в приведенном выше коде, не имеют физического значения и полностью случайны . Приведенный выше код - это просто упрощенная c версия довольно сложного кода, который я написал. Итак, мне не нужно правильное численное решение приведенного выше кода. Все, что мне нужно, это код, чтобы он работал без ошибок. Кроме того, я ранее успешно использовал решатель bvp в Python.