求解一个对变量有约束的非线性方程组

时间:2017-11-15 16:10:06

标签: python scipy

用fsolve求解非线性方程组的一些假设的例子:

from scipy.optimize import fsolve
import math

def equations(p):
    x, y = p
    return (x+y**2-4, math.exp(x) + x*y - 3)

x, y =  fsolve(equations, (1, 1))

print(equations((x, y)))

是否有可能使用scipy.optimize.brentq以某种间隔来解决它,例如[-1,1]?在这种情况下,拆包是如何工作的?

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

正如sascha所说,约束优化是最简单的方法。这里least_squares方法很方便:您可以直接将equations传递给它,它会最小化其组件的平方和。

from scipy.optimize import least_squares
res = least_squares(equations, (1, 1), bounds = ((-1, -1), (2, 2)))

bounds的结构为((min_first_var, min_second_var), (max_first_var, max_second_var)),或者更多变量的结构类似。

结果对象有一堆字段,如下所示。最相关的是:res.cost基本上为零,这意味着找到了根;并且res.x说出根是什么:[0.62034453,1.83838393]

 active_mask: array([0, 0])
        cost: 1.1745369255773682e-16
         fun: array([ -1.47918522e-08,   4.01353883e-09])
        grad: array([  5.00239352e-11,  -5.18964300e-08])
         jac: array([[ 1.        ,  3.67676787],
       [ 3.69795254,  0.62034452]])
     message: '`gtol` termination condition is satisfied.'
        nfev: 7
        njev: 7
  optimality: 8.3872972696740977e-09
      status: 1
     success: True
           x: array([ 0.62034453,  1.83838393])
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