Scipy Nquad

In diesem Artikel werden wir mit Scipy über die Integration in Python sprechen und werden auch eine Funktion „Nquad“ in der „Scipy“ -Bibliothek der „Python“ -Gesprachung diskutieren. Die Integration kann verwendet werden, um Bände, Bereiche, zentrale Punkte und viele andere nützliche Dinge wie die Berechnung des Massenzentrums und des Schwerpunkts usw. herauszufinden, usw. Nun stellt sich hier eine Frage, wie die Integration berechnet werden kann. Um ein Integral zu finden, müssen wir das Derivat finden und umkehren. Die Funktion „Nquad“ findet sich in der "Scipy".Integrieren Sie die Bibliothek.

Wenn ein Programmierer oder Codierer nicht in der Lage ist, die Integration analytisch zu integrieren, wird dies schwierig, dies zu tun. Man sollte dann Hilfe von numerischen Integrationsmethoden nehmen. Bibliothekscipy verfügt über verschiedene Methoden, um numerische Integrationen durchzuführen. Die meisten von ihnen sind oben in der oben diskutierten Bibliothek von Scipy zu finden. Zum Beispiel Quad, Nquad, DBlquad, TPLquad usw. Die Quad -Funktion ist die Hauptarbeitsmethode der Integrationsfunktionen in Scipy. Die Quad -Funktion hat ihren Namen aus der Wortquadratur.

Wortquadratur wird manchmal verwendet, um numerische Integrationen zu beschreiben. Deshalb wird diese Funktion als Quad -Funktion bezeichnet. Um mehrere Integrale zu berechnen, bietet Scipy uns einige andere Funktionen für doppelte und dreifache Integrationen. Funktion Nquad wurde auch so erstellt, dass mehrere Integrationen durchgeführt werden. Wenn wir nun das Konzept der Quad -Funktion und der integrierten Bibliothek klargestellt haben, wechseln wir zu unserer Hauptfunktion, die Nquad ist. Nquad ist eine Funktion, die für allgemeine n-fache Integrationen verwendet wird. Es wickelt die Quad -Funktion, um mehrere variable Integrationen zu ermöglichen.

Um Berechnungen durchzuführen, verwendet die Nquad -Funktion eine Technik aus der FORTRAN -Bibliothek namens Quadpack. Die Quadpack -Bibliothek bietet mehrere Iterationen mit verschiedenen Techniken und Methoden.

Syntax

Die Syntax der Nquad -Funktion lautet wie folgt:

Scipy.integrieren.nquad (func, Bereiche, args = keine, opts = keine, full_output = false)

Lassen Sie uns nun die an diese Funktion übergebenen Parameter und den Zweck dieser Parameter übergeben.

Der erste an Nquad übergebene Parameter ist "func". Es ist eine Funktion, die integriert werden muss. Es braucht Argumente von x0… xn. Diese Argumente müssen von Float Datatype sein. Der Wert "x0" im Ausdruck ist das innerste Integral, während der Wert "xn" das äußerste Integral ist.

Der zweite Parameter für die Nquad -Funktion ist "Bereiche". Diese Parameter ist ein iterables Objekt. Jedes Element dieses Parameters muss eine Abfolge von zwei Zahlen sein. Andernfalls muss es ein Anruf sein, der dieselbe Sequenz zurückgeben kann. Reichweite [0] fungiert als Array und führt Integration über x0 durch, Bereich [1] führt solche Operationen auf x1 und so weiter aus. Wenn ein Wert oder ein Element im Reichweite Parameter ein abrufbares Objekt ist, werden alle verfügbaren Integrationsparameter verwendet, um es aufzurufen.

Jetzt übergehen zu "Args". Es ist auch ein Iteratorobjekt, aber es ist ein optionaler Parameter, was bedeutet. Dies sind zusätzliche Argumente, wie der Name erklärt. Diese Argumente werden manchmal durch andere Parameter wie Func, Range usw. benötigt.

Der vierte Parameter in dieser Methode lautet "Opts". Dies ist auch ein optionaler Parameter und ein Iteratorobjekt. Dies sind die Optionen, die an die Quad -Funktion übergeben wurden. Mit Hilfe dieser Optionen bewertet unsere Funktion, welche Integrationsstufe durchgeführt werden sollen. Wenn dieser Parameter leer ist, wird auch hier in dieser Funktion der gleiche Betrieb in der Funktion „Quad“ verwendet. Die verfügbaren Optionen mit Standardwerten sind wie folgt:

• epsabs = 1.49E-08
• epsrel = 1.49E-08
• Limit = 50
• Punkte = keine
• Gewicht = keine
• wvar = keine
• WOPTS = Keine

Der letzte Parameter ist "full_output". Wenn wir den Wert dieses Parameters so einstellen, dass die Anzahl der Bewertungen „Neval“ ist.

Diese Funktion gibt den Ausgang zurück, der in Float -Datentypen zusammen mit „Absr“ führt, was ein absoluter Fehler bei der Durchführung von Integrationen ist. Es gibt auch "out_dict" zurück, das alle zusätzlichen Informationen über die durchgeführte Integration enthält.

Beispiel # 01:

Damit Sie die oben diskutierte Funktion besser verstehen können, werden wir ein Beispiel geben, das Ihre Konzepte klar macht. Dazu haben wir zuerst Scipy hinzugefügt.Nquad integrieren und importieren. Wir haben früher in der Einführung besprochen, dass Nquad eine Funktion von Scipy ist.Bibliothek integrieren. Deshalb haben wir es aus Scipy importiert.integrieren. Danach haben wir eine Funktion mit dem Namen "Funct" definiert. Es werden drei Parameter benötigt: "A", "B" und "C". Die Funktion füllt sie multipliziert sie miteinander und gibt die Ausgabe zurück. Danach haben wir eine weitere Variable "rzlt" deklariert. Im nächsten Schritt werden wir unsere Funktion aufrufen und sie die benötigten Parameter übergeben. Der erste Parameter ist der Wert, der durch unsere ober-deklarierte Funktion zurückgegeben wird.

Danach haben wir ihm eine Matrix als Eingabeparameter übergeben. Die Nquad -Funktion nimmt ihre Integration ein und speichert sie in unserer Variablen „rzlt“. Danach druckten wir den Wert unserer Variablen. Lassen Sie uns nun den Code ausführen und das Ergebnis überprüfen.

von Scipy.Import nquad integrieren
Def Funct (a, b, c):
return a*b*c
Rzlt = nquad (funct, [0, 1], [0, 5], [0, 5]])
print ("Folgendes ist die Ausgabe"))
drucken (rzlt)

Dies ist die Ausgabe, die wir erhalten, nachdem unser Code erfolgreich ausgeführt wurde. Um zu prüfen, ob das Ergebnis korrekt ist oder nicht, können Sie die Integration der übergebenen Eingaben selbst übernehmen und es mit dem Ergebnis bestätigen, das wir aus unserer Funktion erhalten haben. Wir haben es von unserem Ende überprüft und die Ausgabe ist korrekt. In der Zeile unseres Code haben wir eine Anweisung gedruckt. Wir können sehen, dass das System diese Aussage zuerst und dann unsere Ausgabe gedruckt hat. Wir können also sagen, dass der Compiler, wenn es ein Problem mit dem Code gab, auch unsere Aussage nicht gedruckt hätte.

Abschluss

In diesem Leitfaden haben wir die „Nquad“ -Funktion von Scipy besprochen.Integrieren Sie die Bibliothek von Python. Wir haben die Arbeit und den Zweck dieser Funktion im Detail erläutert. Danach diskutierten wir über die Syntax und welche Parameter an sie übergeben werden und was sie als Ausgabe zurückgibt. Wir haben auch ein Beispiel gegeben, um ein besseres Verständnis zu erhalten, indem wir es praktisch ausführen und das Integral eines Werts berechnen, den wir an die Funktion übergeben haben.