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Método Numpy Trapz

“NumPy es un paquete de python que se usa para manejar arreglos y usa diferentes funciones matemáticas integradas. Se ocupa del cálculo numérico. El cálculo numérico va al nivel avanzado para usar funciones matemáticas en Python, por lo que necesitamos importar NumPy. Una función importante de NumPy es trapz(); este método ha resuelto múltiples problemas que hemos enfrentado en la codificación. El método trapz() encuentra la integral a lo largo del eje y el intervalo dados [a,b]. Esta función se utiliza para encontrar la región sombreada del gráfico. Este método funciona con la regla trapezoidal; el trapecio también se conoce como trapecio o regla trapezoidal, que se utiliza para aproximar la integral definida. En lugar de escribir todo el código para encontrar la integral aproximada, simplemente podemos usar este método para encontrar la integral a lo largo del eje dado. Por ejemplo, si queremos encontrar la integral en el programa usando la regla del trapecio, tenemos que escribir el código completo, pero con el método trapz(), podemos simplemente definir el eje y los valores y obtener el valor resultante”.

Sintaxis

entumecidotrampa(y, X=Ninguna, dx=1.0, eje=1)

La sintaxis parece un poco complicada, pero es muy fácil de usar una vez que comprendemos la funcionalidad de todos los parámetros.

Parámetros

  • Y: Es la matriz o valor de entrada cuya integral queremos encontrar. Es obligatorio dar una entrada al método trapz(). El valor del parámetro “y” puede ser una ecuación que queramos integrar, pero debemos definirlo antes de usarlo en el método trapz().
  • X: Eso son los puntos de muestra dados que se asemejan al valor de “y”. Es una muestra de y; si no definimos el valor de x, por defecto es ninguno. es opcional Es similar a una matriz pero no obligatorio de definir. Cuando “x” es ninguno, “dx” divide uniformemente los puntos de muestra.
  • Dx: Eso es la distancia entre los puntos de muestra; cuando dx no está definido de forma predeterminada, se establece en 1. El atributo “dx” espacia por igual los puntos de muestra.
  • Eje: Representa el eje de integración. Debe ser un valor entero y es opcional.

Valor devuelto

Esta función devolverá la integral definida estimada. El tipo de retorno será una matriz o un valor de coma flotante.

Integral de matriz 1D

En este ejemplo, observaremos la funcionalidad del método trapz() en una matriz unidimensional cuando los elementos de la matriz son números enteros.

En este código, lo primero que tenemos que hacer es importar la biblioteca numpy y dar un nombre a la función. Aquí el nombre de la función es “nmp”. Después de eso, defina una variable “value_0” y llame al método numpy.array() para usar la función de matriz del módulo numpy e inicializar la matriz unidimensional. La matriz es de tipo entero, lo que muestra que tiene todos los valores enteros. A continuación, se imprime un texto en la consola declarando la función print(). En la siguiente instrucción, invoque el método nmp.trapz(). Esta función contiene el “valor_0” como argumento. El método trapz() encontrará la integral de la matriz dada y la imprimirá usando print(). También podemos almacenar el resultado de la función trapz() en otra variable y luego mostrar el resultado, pero eso solo aumenta la longitud del código y la funcionalidad seguirá siendo la misma.

La salida muestra el resultado del código y es un valor de coma flotante. El método trapz() calculará la integral de la matriz especificada con la fórmula trapezoidal, y solo veremos el resultado.

Integral de una matriz 2-D

Ahora, en este programa, discutiremos el uso de la función trapz() para una matriz bidimensional tomando diferentes valores “dx”.

Primero, integre el módulo numpy con cualquier nombre de función. Aquí el nombre de la función es “num”. En la siguiente declaración, defina una matriz bidimensional utilizando la función num.array(). Y guarde los elementos de la matriz en la variable “array_0”. Muestra el texto con el método print(). Luego pasaremos la función num.trapz() a la declaración de impresión. El método trapz() tiene un argumento de “array_0”. Aquí el valor de “dx” es, por defecto, 1.

Pero en la segunda parte del programa, el valor “dx” es lo único que difiere. Repita el mismo código y simplemente cambie el valor de “dx”. Aquí especificamos el valor de “dx” como 3. Ahora podemos comparar los resultados de las dos secciones del código anterior.

La salida muestra claramente la diferencia entre las dos matrices resultantes. La segunda matriz se multiplica por 3 porque su “dx” es 3; divide equitativamente los puntos de muestra cuando “dx” es 3.

Integral de Listas

Esta instancia aclarará cómo utilizar el método trapz() cuando la entrada está en forma de listas.

Primero importa la biblioteca. Luego inicialice dos listas; ambas listas contienen valores enteros. Podemos inicializar la lista con valores de coma flotante, pero aquí solo usamos valores enteros. Ahora convierta la lista en una matriz bidimensional pasando las variables de ambas listas a la función numpy.array(). Después de eso, guarde la matriz resultante en “arr_0”. Muestra el mensaje y la matriz bidimensional en la pantalla. Además, llame al método trapz() para obtener la integral de la matriz 2D y muestre esta integral utilizando la función print(). El “arr_0” contiene una matriz bidimensional y trapz() encontrará la integral de esa matriz bidimensional.

En el resultado, primero, obtenemos el mensaje y la matriz bidimensional que obtuvimos al convertir dos listas en una matriz bidimensional. Luego obtenemos la integral de la matriz en formato de matriz. Recuerde, el resultado puede ser una matriz o un valor de coma flotante.

Conclusión

En esta guía, hemos explicado el método trapz() en detalle. El método trapz() es beneficioso porque no tenemos que codificar la fórmula de esta metodología. Es un método incorporado de la biblioteca NumPy. Podemos llamar al método trapz() y utilizar esta función donde sea que la necesitemos. En los ejemplos, obtenemos la integral de la matriz 1D, la matriz 2D y las listas. Además, observamos la diferencia en las respuestas cuando cambiamos el valor del argumento “dx” del método trapz(). El artículo cubre el método trapz() en profundidad para facilitarle el aprendizaje.

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