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非线性方程组求解迭代算法&图像寻初始值讲解

前段时间过冷水在学习中遇到了一个解非线性方程组的问题,遇到非线性方程组的的问题过冷水果断一如既往、毫不犹豫的 fsolve()、feval()函数走起,直到有人问我溯本求源的问题——非线性方程组求解算法...这就是解一元非线性方程的牛顿迭代法公式,我们的问题是非线性方程组,需要把一元扩展到二元。...记非线性方程组为:F(B12,B21)=0,函数F(B12,B21)的导数F、(B12,B21)称为雅克比矩阵,表示为: ? 非线性方程组的牛顿迭代法就是直接将单方程的牛顿迭代法的套用; ?...复杂的非线性方程组往往会存在多解的情况,算法或者matlab自带函数很难一次性求出全部解,都是给出初始值附近的解(局部解),过冷水就行如果能够用三维图绘制出线性方程组的解区间示意图该多好。...等高线1表示。然后再找出满足所有f(g21,g21,T1)=0的[g21,g21],可知其为另外一条等高线2线。两条两条线的交点就是该方程组的解。如图。 ? 图像代码如下:

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Python的Numpy求解线性方程组

在矩阵解中,要求解的线性方程组以矩阵形式表示AX = B。...例如,我们可以矩阵形式表示等式1,如下所示: A = [[ 4 3] [-5 9]] X = [[x] [y]] B = [[20]...为此,我们可以采用矩阵逆的点积A和矩阵B,如下所示: X = inverse(A).B numpy求解线性方程组求解线性方程组,我们需要执行两个操作:矩阵求逆和矩阵点积。...现在,让我们解决由三个线性方程组成的系统,如下所示: 4x + 3y + 2z = 25 -2x + 2y + 3z = -10 3x -5y + 2z = -4 可以使用Numpy库按以下方式求解以上方程式...结论 本文介绍了如何使用Python的Numpy库解决线性方程组。您可以使用linalg.inv()和linalg.dot()方法来求解线性方程组,也可以简单地使用solve()方法。

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Python的Numpy求解线性方程组

在矩阵解中,要求解的线性方程组以矩阵形式表示AX = B。...例如,我们可以矩阵形式表示等式1,如下所示: A = [[ 4 3] [-5 9]]X = [[x] [y]]B = [[20] [26]] 要查找的值x和y变量方程1...为此,我们可以采用矩阵逆的点积A和矩阵B,如下所示: X = inverse(A).B numpy求解线性方程组求解线性方程组,我们需要执行两个操作:矩阵求逆和矩阵点积。...y4x + 3y 现在,让我们解决由三个线性方程组成的系统,如下所示: 4x + 3y + 2z = 25-2x + 2y + 3z = -103x -5y + 2z = -4 可以使用Numpy库按以下方式求解以上方程式...结论 本文介绍了如何使用Python的Numpy库解决线性方程组。您可以链式使用linalg.inv()和linalg.dot()方法来求解线性方程组,也可以简单地使用该solve()方法。

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Scipy求解单个正态总体的置信区间

区间估计简介 Python求解 单个正态总体参数的置信区间 参考 区间估计简介 假定参数是射击靶上 10 环的位置,作一次射击,打在靶心 10 环的位置上的可能性很小,但打在靶子上的可能性就很大,打在靶上的这个点画出一个区间...对置信区间的理解,有以下几点需要注意: 如果某种方法构造的所有区间中有95%的区间包含总体参数的真值,5% 的区间不包含总体参数的真值,那么,该方法构造的区间称为置信水平为95%的置信区间。...由于该样本所构造的区间是一个特定的区间,而不再是随机区间,所以无法知道这个样本所产生的区间是否包含总体参数的真值。...Python求解 单个正态总体参数的置信区间 ?...as np import pandas as pd from scipy import stats import matplotlib.pyplot as plt %matplotlib inline

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Python 非线性规划 scipy.optimize.minimize

在 python 里非线性规划求极值,最常用的就是 scipy.optimize.minimize(),本文记录相关内容。...简介 scipy.optimize.minimize() 是 Python 计算库 Scipy 的一个功能,用于求解函数在某一初始值附近的极值,获取 一个或多个变量的标量函数的最小化结果 ( Minimization...注意:**这个函数常用于非线性规划的极值求解,只给出一个极值,并且不保证全局最优 函数定义 函数格式 scipy.optimize.minimize(fun, x0, args=(), method...指定 tol 后,所选的最小化算法会将一些相关的特定于求解器的公差设置为 tol。 要进行详细控制,请使用特定于求解器的选项。 options dict, optional 求解器选项字典。...method 支持的算法 求解器 中文名 jac要求 hess要求 边界约束 条件约束 求解规模 Nelder-Mead 单纯形法 无 无 可选 无 小 Powell 鲍威尔法 无 无 可选 无 小 CG

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【收藏】万字解析Scipy的使用技巧!

物理常量 常用单位 special函数库 非线性方程组求解 最小二乘拟合 计算函数局域最小值 计算全域最小值 解线性方程组 最小二乘解 特征值和特征向量 连续概率分布 离散概率分布 核密度函数 二项分布...optimize模块提供了许多数值优化算法,这里主要对其中的非线性方程组求解、数值拟合和函数最小值进行介绍 非线性方程组求解 fsolve()可以对非线性方程组进行求解,它的基本调用形式为fsolve...func返回将x代入方程组之后得到的每个方程的误差,x0为未知数的一组初始解 from math import sin,cos from scipy import optimize def f(x):...result) print(f(result)) [ 0.70622057 -0.6 -2.5 ] [0.0, -8.881784197001252e-16, 0.0] 在对方程组进行求解时...都提供了线性代数函数库linalg,但是SciPy的线性代数库比numpy更全面 解线性方程组 numpy.linalg.solve(A,b)和scipy.linalg(A,b)都可以用来解线性方程组Ax

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Scipy使用简介

物理常量 常用单位 special函数库 非线性方程组求解 最小二乘拟合 计算函数局域最小值 计算全域最小值 解线性方程组 最小二乘解 特征值和特征向量 连续概率分布 离散概率分布 核密度函数 二项分布...optimize模块提供了许多数值优化算法,这里主要对其中的非线性方程组求解、数值拟合和函数最小值进行介绍 非线性方程组求解 fsolve()可以对非线性方程组进行求解,它的基本调用形式为fsolve(...func返回将x代入方程组之后得到的每个方程的误差,x0为未知数的一组初始解 from math import sin,cos from scipy import optimize def f(x):...result) print(f(result)) [ 0.70622057 -0.6 -2.5 ] [0.0, -8.881784197001252e-16, 0.0] 在对方程组进行求解时...都提供了线性代数函数库linalg,但是SciPy的线性代数库比numpy更全面 解线性方程组 numpy.linalg.solve(A,b)和scipy.linalg(A,b)都可以用来解线性方程组Ax

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大规模稀疏线性规划求解思路梳理

scipy.optimize.linprog中采用scipy.sparse.linalg.splu方法,首先对矩阵M进行LU分解,再求解M的逆矩阵M^{-1},最后计算△=-M^{-1}res。...结论:求解相同的线性方程组,使用Eigen::ConjugateGradient的比scipy.sparse.linalg.splu具有优先一个量级的求解精度。....+ 加速线性方程组求解:DPCG+ICCG 通过分析计算时间发现,尽管使用了Eigen的共轭梯度法来求解线性方程组,这个过程依旧非常耗时,所以优化重点在于进一步加速线性方程组求解。...通过统计Mosek方法每轮迭代中求解线性方程组的难易程度发现,随着Mosek方法迭代轮数的增加,求解线性方程组越来越困难(获得解向量的迭代次数增加),后期甚至到了无法接受的上千次迭代次数。...Felix Zhang:稀疏矩阵的分解和图(3):十以内的加减乘除来看Multifrontal方法 7.

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SciPy库在Anaconda中的配置

其中,SciPy常用的一些功能如下所示。 NumPy集成:SciPy库扩展了NumPy,提供了更多的数学、科学和工程计算函数和工具。...scipy.integrate模块包含了这些方法,并提供了用于求解常微分方程的函数。 优化:提供了多种优化算法,用于最小化或最大化函数。...scipy.optimize模块包含了这些算法,包括全局优化、最小二乘拟合、非线性方程求解等。 插值:提供了一系列插值方法,用于从有限的数据点中估计连续函数的值。...scipy.signal和scipy.ndimage模块包含了这些功能。 线性代数:提供了线性代数运算的函数,例如求解线性方程组、计算特征值和特征向量、计算矩阵的逆等。...再稍等片刻,出现如下图所示的情况,即说明SciPy库已经配置完毕。   此时,我们可以通过如下图所示的代码,检查是否成功完成SciPy库的配置工作。

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神经网络求解新思路:OpenAI线性网络计算非线性问题

神经网络通常由一个线性层和非线性函数(比如 tanh 和修正线性单元 ReLU)堆栈而成。如果没有非线性,理论上一连串的线性层和单一的线性层在数学上是等价的。...按照这种惯例和二进制格式,以二进制表示的最小非零正常数是 1.0..0 x 2^-126,以下 min 来指代。...在这种小尺度的情况下,基础的加法运算变成非线性的了! 使用进化策略利用非线性 我们想知道这种内在非线性是否可以作为计算非线性的方法,如果可以,则深度线性网络能够执行非线性运算。...挑战在于现代微分库在非线性尺度较小时会忽略它们。因此,使用反向传播利用非线性训练神经网络很困难或不可能。...训练性能的提升原因在于在 float32 表征中使用非线性的进化策略。这些强大的非线性允许任意层生成新的特征,这些特征是低级别特征的非线性组合。

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干货收藏!一文看懂8个常用Python库从安装到应用

SciPy包含的功能有最优化、线性代数、积分、插值、拟合、特殊函数、快速傅里叶变换、信号处理和图像处理、常微分方程求解和其他科学与工程中常用的计算,显然,这些功能都是挖掘与建模必需的。...安装SciPy的方式与安装NumPy的方法大同小异,需要提及的是,在Ubuntu下也可以类似的命令安装SciPy,安装命令如下: sudo apt-get install python-scipy 安装好...SciPy后,使用SciPy求解非线性方程组和数值积分,如代码清单2-28所示。...代码清单2-28 使用SciPy求解非线性方程组和数值积分 # -*- coding: utf-8 -* # 求解非线性方程组2x1-x2^2=1,x1^2-x2=2 from scipy.optimize...import fsolve # 导入求解方程组的函数 def f(x): # 定义要求解方程组 x1 = x[0]

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Matlab求解非线性规划(fmincon函数的使用)

,继续开个博文记录一下学习的过程 参考资料: [寻找约束非线性多变量函数的最小值 – MathWorks] [Matlab求解非线性规划,fmincon函数的用法总结 – 博客园] [Matlab...非线性规划 – 博客园] 1....介绍 在Matlab中,fmincon 函数可以求解带约束的非线性多变量函数(Constrained nonlinear multivariable function)的最小值,即可以用来求解非线性规划问题...options) x=fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,nonlcon,options) x的返回值是决策向量x的取值,fval的返回值是目标函数f(x)的取值 fun是M..., Aeq=[], beq=[] lb和ub是变量x的下界和上界,如果下界和上界没有约束,则lb=[], ub=[], 也可以写成lb的各分量都为 -inf, ub的各分量都为inf nonlcon是M

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《python数据分析与挖掘实战》笔记第2章

scipy包含的功能有最优化、线性代数、积分、插值、拟合、特殊函数、快速傅里叶变化、信号处理和图像处理、常微分方程求解和其它科学与工程中常用的计算,这些功能都是数据挖掘和建模必备的。...scipy依赖于numpy pip install scipy 代码清单2-2,scipy求解非线性方程组和数值积分 # -*- coding: utf-8 -*- #求解非线性方程组2x1-x2^2=...1,x1^2-x2=2 from scipy.optimize import fsolve #导入求解方程组的函数 def f(x): #定义要求解方程组 x1 = x[0] x2 = x[...scikit-learn依赖于numpy、scipy和matplotlib。...Theano就可以搭建起高效的神经网络模型,但是对于普通读者来说门槛还是相当高的,keras正是为此而生,它大大简化了搭建各种神经网络模型的步骤,允许普通用户轻松的搭建并求解具有几百个输入节点的深层神经网络

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