SciPy 教程 之 SciPy 优化器 2

简介: SciPy 的 optimize 模块提供了多种最优化算法的实现,能够解决寻找函数最小值、方程的根等问题。与 NumPy 不同,SciPy 可以处理非线性方程。通过 `optimize.root` 函数,只需提供方程和初始猜测值即可求解。示例中展示了如何使用该函数求解方程 \(x + \cos(x) = 0\)。

SciPy 教程 之 SciPy 优化器 2

SciPy 优化器

SciPy 的 optimize 模块提供了常用的最优化算法函数实现,我们可以直接调用这些函数完成我们的优化问题,比如查找函数的最小值或方程的根等。

NumPy 能够找到多项式和线性方程的根,但它无法找到非线性方程的根,如下所示:

x + cos(x)
因此我们可以使用 SciPy 的 optimze.root 函数,这个函数需要两个参数:

fun - 表示方程的函数。
x0 - 根的初始猜测。
该函数返回一个对象,其中包含有关解决方案的信息。

看更多信息:

实例

from scipy.optimize import root
from math import cos

def eqn(x):
return x + cos(x)

myroot = root(eqn, 0)

print(myroot)

执行以上代码,输出结果如下:

fjac: array([[-1.]])
 fun: array([0.])

message: 'The solution converged.'
nfev: 9
qtf: array([-2.66786593e-13])
r: array([-1.67361202])
status: 1
success: True
x: array([-0.73908513])

目录
相关文章
|
16天前
|
存储 Python
SciPy 教程 之 SciPy 稀疏矩阵 3
SciPy 稀疏矩阵教程介绍了稀疏矩阵的概念及其在科学计算中的应用。SciPy 的 `scipy.sparse` 模块提供了处理稀疏矩阵的功能,主要包括 CSC(压缩稀疏列)和 CSR(压缩稀疏行)两种格式。通过示例展示了如何使用 CSR 矩阵的方法,如查看非零元素和删除零元素。
40 5
|
16天前
|
存储 Python
SciPy 教程 之 SciPy 稀疏矩阵 4
SciPy 教程之 SciPy 稀疏矩阵 4:介绍稀疏矩阵的概念、类型及其在科学计算中的应用。SciPy 的 `scipy.sparse` 模块提供了处理稀疏矩阵的工具,重点讲解了 CSC 和 CSR 两种格式,并通过示例演示了如何创建和操作 CSR 矩阵。
41 3
|
7天前
|
机器学习/深度学习 Python
SciPy 教程 之 SciPy 插值 2
SciPy插值教程:介绍插值概念及其在数值分析中的应用,特别是在处理数据缺失时的插补和平滑数据集。SciPy的`scipy.interpolate`模块提供了强大的插值功能,如一维插值和样条插值。通过`UnivariateSpline()`函数,可以轻松实现单变量插值,示例代码展示了如何对非线性点进行插值计算。
11 3
|
18天前
|
算法 Python
SciPy 教程 之 SciPy 优化器 3
SciPy 的 optimize 模块提供了多种最优化算法,如查找函数最小值或方程的根。通过 `optimize.root` 可以解决非线性方程,而 `minimize` 函数则用于最小化目标函数,支持多种优化方法。例如,使用 BFGS 方法最小化函数 \(x^2 + x + 2\),可得到最小值 1.75 和对应的 x 值 -0.5。
19 1
|
7天前
|
机器学习/深度学习 Python
SciPy 教程 之 SciPy 插值 1
SciPy 插值教程介绍了插值的基本概念及其在数值分析中的应用。插值是在已知数据点间生成新点的方法,常用于填补数据缺失和数据平滑。SciPy 的 `scipy.interpolate` 模块提供了多种插值方法,其中 `interp1d()` 用于一维数据插值。通过示例展示了如何使用 `interp1d()` 进行插值计算。
17 1
|
10天前
|
机器学习/深度学习 数据处理 Python
SciPy 教程 之 SciPy 空间数据 4
本教程介绍了SciPy的空间数据处理功能,主要通过scipy.spatial模块实现。内容涵盖空间数据的基本概念、距离矩阵的定义及其在生物信息学中的应用,以及如何计算欧几里得距离。示例代码展示了如何使用SciPy计算两点间的欧几里得距离。
25 5
|
9天前
|
机器学习/深度学习 Python
SciPy 教程 之 SciPy 空间数据 5
本教程介绍了SciPy处理空间数据的方法,包括如何使用`scipy.spatial`模块来判断点的位置关系、计算最近点及给定距离内的所有点。同时讲解了距离矩阵的概念及其在生物信息学中的应用,以及曼哈顿距离的定义和计算方法。通过实例演示了如何计算两个点之间的曼哈顿距离。
18 1
|
12天前
|
Python
SciPy 教程 之 SciPy 图结构 7
《SciPy 教程 之 SciPy 图结构 7》介绍了 SciPy 中处理图结构的方法。图是由节点和边组成的集合,用于表示对象及其之间的关系。scipy.sparse.csgraph 模块提供了多种图处理功能,如 `breadth_first_order()` 方法可按广度优先顺序遍历图。示例代码展示了如何使用该方法从给定的邻接矩阵中获取广度优先遍历的顺序。
22 2
|
12天前
|
算法 Python
SciPy 教程 之 SciPy 图结构 5
SciPy 图结构教程,介绍图的基本概念和SciPy中处理图结构的模块scipy.sparse.csgraph。重点讲解贝尔曼-福特算法,用于求解任意两点间最短路径,支持有向图和负权边。通过示例演示如何使用bellman_ford()方法计算最短路径。
24 3
|
12天前
|
算法 Python
SciPy 教程 之 SciPy 图结构 6
SciPy 图结构教程,介绍图的基本概念及其在算法中的重要性。通过 `scipy.sparse.csgraph` 模块处理图结构,重点讲解 `depth_first_order()` 方法,用于返回从指定节点开始的深度优先遍历顺序。示例代码演示了如何使用该方法对邻接矩阵进行深度优先遍历。
21 1