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PYTHON替代MATLAB在线性代数学习中的应用(使用Python辅助MIT 18.06 Linear Algebra学习)

本文是一篇入门性文章,以麻省理工学院(MIT) 18.06版本线性代数课程为例,按照学习顺序介绍PYTHON在代数运算中的基本应用。...介绍PYTHON代数计算的文章非常多,但通常都是按照模块作为划分顺序,在实际应用中仍然有较多困扰。 而按照代数课程学习的顺序,循序渐进,集注在最常用和最实用的功能上,比较符合典型的应用逻辑。...这个元组是非常必要的,在第二个例子中就能明显看出,主列并不一定是从左到右相邻排列的。 此时,可以通过RREF最下面的全0行跟方程组b向量的情况判断函数可解性。...As矩阵跟b矩阵组合在一起,以增广矩阵的方式求解 EmptySet #参考前面rref矩阵,因为有全0行,b不符合可解性要求,所以方程组使用b向量不可解 >>> sp.linsolve((Bs,b))...在\(u_0\)已知的情况下,公式可以变形为\(u_k=A^ku_0\)。 以电脑编程入门必学的斐波那契数列生成为例,通常是使用循环顺序生成(此处略去程序)。

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健康学习到 150 岁:人体系统调优不完全指南 | 开源日报 No.93

该项目旨在让使用者更加方便地使用 Git,并提供了以下功能: 可视化操作:用户可以通过图形界面进行分支合并、提交等操作; 快捷键支持:快速切换到常用选项和菜单; 交互式重排列(Interactive Rebase...sympy/sympy[3] Stars: 11.5k License: NOASSERTION SymPy 是一个用于 Python 的符号计算库,可以进行代数运算、微积分、离散数学等各种数学操作。...其主要功能包括提供符号表达式的创建和简化、求解方程和不等式、微分与积分计算以及生成 LaTeX 格式输出。...该项目的关键特点和核心优势包括: 以科学研究为基础:项目内容基于高质量、经过同行评审的科学研究成果和对大脑、身体功能的详细解释。...它使用 Go 编程语言编写,可帮助您构建高价值公共区块链。该项目已经基本稳定,但仍在进行一些重大更改。

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    盖茨基金会:如何使用Python拯救生命

    随后,GBD可以和“疾病控制优先顺序计划(Disease Control Priorities)”整合 - 该计划是评估世界各地的医疗费用、医疗的有效性和普及性的诸多项目的集合。...而且我们正与世界各地的人们一同工作,Python的优势对该合作意义重大。 ” Python具有可扩展性(对处理那些庞大的数据集至关重要),可进行快速原型设计,且易于使用。...通过追踪不同的条件和危险因素之间的相关性,跟踪所有单一疾病的全球疾病负担,并,IHME 可以预测生成该全球疾病系统(Global Burden of Disease)所跟踪的对每一疾病的可能发展情景。...通过成千上万次地模拟运行这些相关性,将生成海量的数据,然后用基于 Python 的 统计模型来模拟。 这些大规模的模拟生成大量的数据资料( PB 级以上),所以他们需要以一种高性能、模块化的方式运行。...每个数据集(GDP、死亡率等)被分配给一个节点,(通过使用 sympy 方程)这些节点之间的连线表示变量之间的相互影响(通过sympy表示)。

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    Python 数学应用(一)

    第七章,回归和预测,描述了使用 Statsmodels 软件包和 scikit-learn 预测未来值的各种建模技术。...第十章,杂项主题,涵盖了使用 Python 解决数学问题时可能遇到的各种情况。 充分利用本书 本书中唯一的要求是使用最新版本的 Python,至少 Python 3.6,但更高版本更好。...fsum函数对数字的可迭代对象执行加法,并在每一步跟踪总和,以减少结果中的误差。...SymPy 表达式(和函数)可以构建成 Python 函数,可以应用于 NumPy 数组。这是使用sympy.utilities模块中的lambdify例程完成的。...这些有限差分的公式如下: 和 将这些近似代入热方程,并使用近似值u[i]^(j)来表示在i空间点上经过j时间步后u(t[j], x[i])的值,我们得到 可以重新排列以获得公式 粗略地说,这个方程表示给定点的下一个温度取决于以前时间的周围温度

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    猫头虎 分享:Python库 SymPy 的简介、安装、用法详解入门教程 ‍

    在接下来的内容中,你将了解如何使用 SymPy 解决常见问题,避免一些常见错误,并学习如何在Python开发中最大化地发挥其作用。 什么是 SymPy?...SymPy 是一个用于符号数学计算的 Python 库。它支持多种数学运算,包括代数、微积分、数论、离散数学等。SymPy 的核心在于它的符号计算功能,使得数学表达式可以以符号的形式进行操作。...方程求解 :SymPy 可以解代数方程、微分方程、差分方程等。 矩阵运算 :支持矩阵的基本运算、行列式、特征值与特征向量等高级操作。 绘图 :能够生成函数图形,帮助可视化分析。...求导与积分 符号求导和积分是 SymPy 的强项。...Q2: 如何避免 SymPy 中的精度问题? 答: SymPy 使用符号计算,其本质上是无穷精度的,但在涉及数值计算时,如浮点运算,可以使用 N() 函数控制精度。

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    变量、简单数据类型、列表

    注释:在Python中,注释用(#)标识。通过注释,以清晰的自然语言对解决方案进行概述,可节省很多时间。你可以将余生都用来学习Python和编程的纷繁难懂之处,但这样你什么项目都完不成。...组织列表:在你创建的列表中,元素的排列顺序常常是无法预测的,因为你并非总你能控制用户提供数据的顺序。这虽然在大多数情况下都是不可避免的,但你经常需要以特定的顺序呈现信息。...使用函数sorted( )对列表进行临时排序:要保留列表元素原来的排列顺序,同时以特定的顺序呈现它们,可使用函数sorted( )函数。...reverse( )永久性地修改列表元素的排列顺序,但可随时恢复到原来的顺序,为此朱旭对列表再次调用reverse( )即可。确定列表的长度:使用函数len( )可快速获悉列表的长度。...当你觉得编写三四行代码来生成列表有点繁复时,就应该考虑创建列表解析了。处理列表的部分元素,Python称之为切片。要创建切片,可指定要使用的第一个元素的索引和最后一个元素的索引加1。

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    MIT发布加强版「高数」求解器:7门课程正确率达81%

    他的主要研究方向为教育机器学习,即试图让机器解决,解释和生成大学级数学和STEM课程;气候科学的机器学习,即根据数千年的数据预测极端气候变化并监测气候,融合多学科的工作来预测大西洋多年来海洋生物地球化学的变化...研究人员主要关注Codex生成的Python程序,所以在问题前加上「write a program」的文字,并将文字放在Python程序的三个引号内,装作是程序里的一个docstring 生成程序后,还需要一个...Codex prompt来指定引入哪些库,作者选择在问题前加入「use sympy」字符串作为上下文,指定为解决问题而合成的程序应该使用这个包。...通过统计每门课程所使用的Python编程包,可以看到所有课程都使用NumPy和Sympy。Matplotlib只在有需要绘图的问题的课程中使用。大约有一半的课程使用math、random和SciPy。...这个过程重复进行,直到为每门课程创建了足够多的新问题。 为了评估生成的问题,研究人员对参加过这些课程或其同等课程的麻省理工学院学生进行了调查,以比较机器生成的问题与课程原始的质量和难度差异。

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    Python应用 | 求解微积分(二)

    sympy介绍 sympy库的安装非常的简单,利用conda命令可以快速的完成安装。 conda install sympy 接下来,我们将介绍利用第三方库sympy来完成积分的计算。...python求解不定积分 ? 接下来,我们将介绍上述的不定积分的求解。 首先导入sympy库中的所有类和函数。...from sympy import * 接下来我们需要定义,本次需要使用到的符号变量x,其定义如下: x = symbols('x') 最后我们来计算积分,定积分和不定积分我们都需要用到函数integrate...,这个函数的用法非常的简单,完全可以自己领悟。...(2) 求解的结果中省略了常数C,需要自己加上。 python求解定积分 ? 定积分的求解和不定积分类似,唯一的区别在于,定积分说明了积分的上下限。

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    高数期末有救了?AI新方法解决高数问题,性能超越Matlab

    出于简洁性考虑,研究者选择使用 seq2seq 模型,此类模型可以高效生成树,如在语境成分分析中,这类模型用于预测输入句子对应的句法分析树。 使用 seq2seq 模型生成树需要将树与序列对应起来。...为此,研究者使用前缀表示法(又叫「波兰表示法」),将每个节点写在其子节点前面,顺序自左至右。例如,数学表达式 2+ 3∗(5+ 2) 按照前缀表示法可被表示为序列 [+ 2 ∗ 3 + 5 2]。...数据集清洗 方程简化:在实践中,研究者简化生成的表达式,以减少训练集中唯一方程的数量,从而缩短序列长度。...研究者使用 Adam 优化器训练模型,学习率为 10^−4。研究者移除长度超过 512 个 token 的表达式,以每批次 256 个方程来训练模型。...表 7:FWD 训练模型可求积分而 SymPy 不可求积分的函数/积分示例。尽管 FWD 模型仅在 SymPy 可求积分函数的子集上训练,但它可以泛化至 SymPy 不可求积分的函数。

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    用Python学数学之Sympy代数符

    但是我们学生时代所学的数学可远不止这些,尤其是高等数学(微积分)、线性代数、概率统计等数学知识应用非常广泛(我也是后来才知道),但是由于他们的运算非常复杂,我们即便掌握了这些知识,想要应用它又谈何容易,...几大知名的数学软件比如Mathematica、Maxima、Matlab(需Symbolic Math Toolbox)、Maple等都可以做符号运算,在上篇文章中我们已经拿Python和R、Matlab...对比了,显然Python在指定场景下确实优势非常明显,于是我又调研了一下Sympy与Mathematica的比较,在输入公式以及生成图表方面,Sympy确实不行(这一点Python有其他库来弥补),Mathematica...Sympy与Math函数的区别 我们先来看一下Sympy库和Python内置的Math函数对数值计算的处理有什么不同。为了让代码可执行,下面的代码都是基于Python3的完整代码。...,比如求极限、导数、微分、不定积分、定积分等都是可以使用Sympy来运算的。

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    NumPy 秘籍中文第二版:一、使用 IPython

    访问 Python 调试器和分析器 操作步骤 本节描述了如何使用 IPython Shell: pylab:pylab开关会自动导入所有 SciPy,NumPy 和 matplotlib 包。...以pylab模式运行笔记本:使用以下命令以pylab模式运行网络笔记本: $ ipython notebook --pylab 这将加载SciPy,NumPy和matplotlib模块。...SymPy 是一个 Python 符号数学库。 我们可以简化代数表达式或区分函数,类似于 Mathematica 和 Maple。...('sympyprinting') else: app.extensions = ['sympyprinting'] 此代码完成以下任务: 加载默认配置文件 导入 SymPy 包 定义符号 使用以下命令以...SymPy 配置文件启动 IPython: $ ipython --profile=sympy 使用以下屏幕快照中所示的命令扩展代数表达式: 另见 SymPy 主页

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    从零开始学习PYTHON3讲义(十一)计算器升级啦

    在享受这些“超级”功能的同时,每个第三方扩展库都需要安装之后才能被Python程序“引用”和“使用”,是第三方扩展库最大的障碍。...通常的办法只能在循环体中增加一次整数同浮点小数的乘法运算来生成每次循环使用的小数。...我们至今所看到的Python数学计算,都属于数值计算的范畴。所谓“数值计算”就是指不管计算过程多么复杂,最终以数值的形式得出计算结果。 数值计算在实际应用中使用的最多,但缺陷也比较明显。...因此在不会歧义的位置,会继续使用原有计算符和函数,有歧义的位置,需要使用Sympy自己的函数,比如分数函数Rational(稍后会有讲解)。...,还是使用Python变量来表示的, #sympy.Symbol就是一个sympy库中的类型。

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    嵌入式开发基础整理

    在数字电路设计中,它能够帮助工程师和设计者以直观的方式简化逻辑电路,减少电路中门电路的数量,从而降低成本、提高电路的可靠性和工作速度。...用卡诺图化简逻辑表达式 用卡诺图化简逻辑表达式其实就是先将表达式画入卡诺图,再从卡诺图里提取新的逻辑表达式,如 将其画入卡诺图是这个样子的 再重新提取的逻辑表达式为L=BC+AC+AB 直接使用Python...来生成真值表 from sympy import symbols, Not, And, Or, simplify_logic, true, false # 定义逻辑变量 A, B, C = symbols...And(C, Not(And(A, B, C))) ) # 化简逻辑表达式 simplified_expression = simplify_logic(original_expression) # 使用简化后的表达式生成真值表...其他特殊功能引脚: 包括复位引脚、时钟输入、中断请求等,这些引脚具有特定的应用场景和功能。 引脚编号与布局 引脚编号:每个引脚都有唯一的编号,从1开始,按照一定的顺序排列。

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    赠书 | 算力时代,用 Python 来快速解决复杂问题

    Python作为一种编程语言,拥有简洁、高效的表达能力。与此同时,Python语言环境中还配备各种软件库,即模块。结合实际问题,选择适当的模块,便可生成简单、快速、正确的程序。...在版本2的Python 2和版本3的Python 3当中,Python的程式语法等有所不同。本书决定使用最新的Python 3。...在列表1.3中的solve.py程序中,只要描述出方程式,即可实现求解。solve.py使用sympy模块。在本节最后,会对包含sympy模块在内的Python模块的安装方法进行说明。...此外,为了使用这些模块,需要在Python的基础语言系统上追加安装合适的模块。如,列表1.3的solve.py程序,会用到sympy这个模块,为此,需要安装sympy模块。...https://www.anaconda.com/download/ 以上链接除可安装本书的使用对象Python3之外,还可选择安装Python2。

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