Álgebra linear scipy
Scipy.Linalg
A Scipy Library of Python Programing Language fornece um submódulo Linalg para executar funções de álgebra linear rápidas. O submódulo Linalg aceita uma matriz bidimensional e retorna a mesma matriz bidimensional. Oferece uma variedade de funções a serem usadas com equações de álgebra linear. Vamos para a seção Exemplo para ver exemplos de amostra e aprender como as equações de álgebra linears resolvem com o módulo Scipy Linalg na linguagem de programação Python.
Exemplo 1:
O módulo Linalg fornece a função 'resolver' que resolve a equação de álgebra linear. As equações são dadas ao linalg.Resolva função para calcular as equações automaticamente. O linalg.resolver função calcular as equações e retornará os valores de variáveis desconhecidas. A sintaxe do linalg.Resolver função é a seguinte:
Os parâmetros A e B representam a equação da matriz linear na forma de matrizes. Os valores na matriz A representam os valores das equações no lado esquerdo e os valores na matriz B representam os valores no lado direito da equação. Vamos considerar um exemplo do linalg.Resolva função para entender como a função de resolução funciona com as equações. Veja o código de amostra anexado aqui:
A biblioteca Numpy é adicionada ao programa como NP assim que a biblioteca scipy e seu módulo Linalg foram importados. Depois disso, duas matrizes A e B são declaradas com valores das equações. Ambas as matrizes são passadas para o linalg.Resolva função para obter os valores dos X e Y da equação. Para ajudá -lo a entender, a equação de álgebra linear real é dada abaixo:
5x + 7y = 4
2x + 3y = 8
Ao resolver essas equações, você obterá os seguintes valores de x e y:
Exemplo 2:
O primeiro exemplo foi muito simples e incluiu apenas 2 equações a serem resolvidas pelo sistema de álgebra linear. Neste exemplo, incluímos outra equação a ser resolvida pela equação de álgebra linear. A matriz tridimensional é fornecida como entrada para fornecer todos os valores das equações. Vejamos o código de amostra para entender como o linalg.Resolver função funciona com três equações de álgebra linear. O código é fornecido abaixo, dê uma olhada:
Neste exemplo, fornecemos as seguintes equações a serem resolvidas pelo Linalg.Resolva função:
5x + 7y + 9z = 4
2x + 3y + 5z = 8
x + 2y + 7z = 12
Os seguintes valores de x, y e z são calculados com o linalg.Resolva função:
Exemplo 3:
Vamos calcular o inverso de uma matriz com o módulo Linalg da biblioteca scipy. Neste exemplo, demonstraremos a função inversa a ser usada em equações de álgebra linear. A sintaxe do linalg.A função Inv é a seguinte:
O parâmetro x representa a matriz que deve ser fornecida para encontrar o inverso. Considere o exemplo dado abaixo, que demonstra como a função Inv funciona com a matriz para calcular o inverso da matriz. Veja o código de amostra abaixo:
Novamente, as bibliotecas Scipy e Numpy estão incluídas no programa para usar suas funções correspondentes. A função inversa é fornecida pela biblioteca scipy e seu módulo Linalg. A matriz a seguir é fornecida à função Inv para que seu inverso seja calculado:
[5 7 9]
[2 3 5]
[1 2 7]
O inverso da matriz calculado pela função Inv é o seguinte:
Exemplo 4:
Outra função da álgebra linear é determinante. Neste exemplo, aprenderemos a calcular o determinante de uma matriz com o módulo Linalg da biblioteca cipy. A biblioteca scipy fornece uma função de det para calcular o determinante da matriz dada. Aqui, demos uma matriz 2 x 2 para encontrar seu determinante.
As bibliotecas Scipy e Numpy estão incluídas no programa para que as funções da matriz e Det possam ser usadas com as equações de álgebra linear. A seguinte matriz é dada abaixo, que é fornecida à função Det:
[5 7]
[2 3]
O determinante da matriz fornecida é calculada pelo Linalg.A função Det é a seguinte:
Exemplo 5:
Outra função da álgebra linear é pseudo -inverso, que é fornecido pelo círculo.Módulo Linalg. A função PINV é usada aqui para encontrar o pseudo inverso da matriz especificada.
Observe que a biblioteca scipy e seu módulo Linalg foram importados para o programa e, em seguida, a biblioteca Numpy está incluída no programa como NP, para que suas funções relevantes possam ser usadas no programa. Uma matriz de 2 x 2 foi declarada e passada para a função PINV e o pseudo -inverso calculado da matriz dada foi mostrado no terminal com o comando de impressão. Veja o resultado abaixo:
Conclusão
Este guia é dedicado a explorar as funções de álgebra linear fornecidas pela biblioteca scipy. A biblioteca scipy fornece o módulo Linalg, que tem várias funções a serem usadas com equações de álgebra linear. As funções Funções Inv, Det, Resolver e Pinv da biblioteca scipy e módulo Linalg são explicadas com a ajuda de exemplos. Para entender melhor o funcionamento do módulo Linalg, esses exemplos podem ser replicados e modificados de acordo com o requisito.