首页 文章

Scipy的解决方案?

提问于
浏览
1

我试图在数值上解决一个非线性方程组:

def func(p):
    x, f = p
    return (math.exp(-x/O)-f,
            L - L*((1 - math.exp(-x/O))**W) - x*math.exp(-x/O))

我正在以下列方式使用scipy.fsolve:

x, f = fsolve(func, (10, 0.2))

我确定我使用fsolve的方法是正确的:它适用于某些参数范围 . 但是,它完全失败了另一个(例如,O = 8,L = 1.67,W = 8),并出现以下错误:

RuntimeWarning: The number of calls to function has reached maxfev = 600.

我确信它是可以解决的 - 有(至少)matlab工具,它可以做到这一点 . 有什么我做错了还是有其他解决方案我可以尝试?

提前感谢任何提示!

1 回答

  • 3

    遗憾的是,非线性优化和根寻找对起点的选择很敏感 .

    In [19]: def func(p):
        x, f = p             
        return [np.exp(-x/O) -f, L - L*((1 - np.exp(-x/O))**W) - x*np.exp(-x/O)]
       ....: 
    
    In [20]: O, L, W = 8, 1.67, 8
    
    In [21]: res = fsolve(func, [1, 1.2])
    
    In [22]: res
    Out[22]: array([ 2.19804447,  0.75975782])
    
    In [23]: func(res)
    Out[23]: [-2.2204460492503131e-16, -4.4408920985006262e-15]
    

    请注意,您的参数化似乎是多余的:根的位置不依赖于L,您可以根据 exp(-x/O) 参数化所有内容,这可能会使求解器更容易 .

    编辑:定义 y = exp(-x/O) . 然后你的第一个等式告诉你,根发现实际上是一维的(意味着你可以使用例如更强大的 brentq ) . 但你也可以使用fsolve:

    In [43]: ry = fsolve(lambda y: 1 - (1-y)**W + (O/L)*y*np.log(y), 0.4)
    
    In [44]: ry
    Out[44]: array([ 0.75975782])
    

相关问题