สร้างเมทริกซ์ Pseudo Vandermonde ของพหุนามเฮอร์ไมต์และจุดตัวอย่าง x, y, z ใน Python

ในการสร้างเมทริกซ์ Vandermonde หลอกของพหุนามเฮอร์ไมต์และจุดตัวอย่าง x, y, z ให้ใช้ hermite.hermvander3d() ใน Python Numpy เมธอดจะคืนค่า pseudo-Vandermondematrix พารามิเตอร์ x, y, z คืออาร์เรย์ของพิกัดจุด ซึ่งมีรูปร่างเหมือนกันทั้งหมด dtypes จะถูกแปลงเป็น float64 หรือ complex128 ขึ้นอยู่กับว่าองค์ประกอบใดที่ซับซ้อน สเกลาร์จะถูกแปลงเป็นอาร์เรย์ 1-D พารามิเตอร์ deg คือรายการองศาสูงสุดของรูปแบบ [x_deg, y_deg, z_deg]

ขั้นตอน

ขั้นแรก นำเข้าไลบรารีที่จำเป็น -

import numpy as np
from numpy.polynomial import hermite as H

สร้างอาร์เรย์ของพิกัดจุด ซึ่งมีรูปร่างเหมือนกันทั้งหมดโดยใช้วิธี numpy.array() -

x = np.array([1, 2])
y = np.array([3, 4])
z = np.array([5, 6])

แสดงอาร์เรย์ -

print("Array1...\n",x)
print("\nArray2...\n",y)
print("\nArray3...\n",z)

แสดงประเภทข้อมูล -

print("\nArray1 datatype...\n",x.dtype)
print("\nArray2 datatype...\n",y.dtype)
print("\nArray3 datatype...\n",z.dtype)

ตรวจสอบขนาดของอาร์เรย์ทั้งสอง -

print("\nDimensions of Array1...\n",x.ndim)
print("\nDimensions of Array2...\n",y.ndim)
print("\nDimensions of Array3...\n",z.ndim)

ตรวจสอบรูปร่างของอาร์เรย์ทั้งสอง -

print("\nShape of Array1...\n",x.shape)
print("\nShape of Array2...\n",y.shape)
print("\nShape of Array3...\n",z.shape)

# ในการสร้างเมทริกซ์ Vandermonde หลอกของพหุนามเฮอร์ไมต์และจุดตัวอย่าง x, y, z ให้ใช้ hermite.hermvander3d() -

x_deg, y_deg, z_deg = 2, 3, 4
print("\nResult...\n",H.hermvander3d(x,y,z, [x_deg, y_deg, z_deg]))

ตัวอย่าง

import numpy as np
from numpy.polynomial import hermite as H

# Create arrays of point coordinates, all of the same shape using the numpy.array() method
x = np.array([1, 2])
y = np.array([3, 4])
z = np.array([5, 6])

# Display the arrays
print("Array1...\n",x)
print("\nArray2...\n",y)
print("\nArray3...\n",z)

# Display the datatype
print("\nArray1 datatype...\n",x.dtype)
print("\nArray2 datatype...\n",y.dtype)
print("\nArray3 datatype...\n",z.dtype)

# Check the Dimensions of both the arrays
print("\nDimensions of Array1...\n",x.ndim)
print("\nDimensions of Array2...\n",y.ndim)
print("\nDimensions of Array3...\n",z.ndim)

# Check the Shape of both the arrays
print("\nShape of Array1...\n",x.shape)
print("\nShape of Array2...\n",y.shape)
print("\nShape of Array3...\n",z.shape)

# To generate a pseudo Vandermonde matrix of the Hermite polynomial and x, y, z sample points, use the hermite.hermvander3d() in Python Numpy
# The method returns the pseudo-Vandermonde matrix.

x_deg, y_deg, z_deg = 2, 3, 4
print("\nResult...\n",H.hermvander3d(x,y,z, [x_deg, y_deg, z_deg]))

ผลลัพธ์

Array1...
   [1 2]

Array2...
   [3 4]

Array3...
   [5 6]

Array1 datatype...
int64

Array2 datatype...
int64

Array3 datatype...
int64

Dimensions of Array1...
1

Dimensions of Array2...
1

Dimensions of Array3...
1

Shape of Array1...
(2,)

Shape of Array2...
(2,)

Shape of Array3...
(2,)

Result...
   [[1.0000000e+00 1.0000000e+01 9.8000000e+01 9.4000000e+02 8.8120000e+03
     6.0000000e+00 6.0000000e+01 5.8800000e+02 5.6400000e+03 5.2872000e+04
     3.4000000e+01 3.4000000e+02 3.3320000e+03 3.1960000e+04 2.9960800e+05
     1.8000000e+02 1.8000000e+03 1.7640000e+04 1.6920000e+05 1.5861600e+06
     2.0000000e+00 2.0000000e+01 1.9600000e+02 1.8800000e+03 1.7624000e+04
     1.2000000e+01 1.2000000e+02 1.1760000e+03 1.1280000e+04 1.0574400e+05
     6.8000000e+01 6.8000000e+02 6.6640000e+03 6.3920000e+04 5.9921600e+05
     3.6000000e+02 3.6000000e+03 3.5280000e+04 3.3840000e+05 3.1723200e+06
     2.0000000e+00 2.0000000e+01 1.9600000e+02 1.8800000e+03 1.7624000e+04
     1.2000000e+01 1.2000000e+02 1.1760000e+03 1.1280000e+04 1.0574400e+05
     6.8000000e+01 6.8000000e+02 6.6640000e+03 6.3920000e+04 5.9921600e+05
     3.6000000e+02 3.6000000e+03 3.5280000e+04 3.3840000e+05 3.1723200e+06]
  [1.0000000e+00 1.2000000e+01 1.4200000e+02 1.6560000e+03 1.9020000e+04
     8.0000000e+00 9.6000000e+01 1.1360000e+03 1.3248000e+04 1.5216000e+05
     6.2000000e+01 7.4400000e+02 8.8040000e+03 1.0267200e+05 1.1792400e+06
     4.6400000e+02 5.5680000e+03 6.5888000e+04 7.6838400e+05 8.8252800e+06
     4.0000000e+00 4.8000000e+01 5.6800000e+02 6.6240000e+03 7.6080000e+04
     3.2000000e+01 3.8400000e+02 4.5440000e+03 5.2992000e+04 6.0864000e+05
     2.4800000e+02 2.9760000e+03 3.5216000e+04 4.1068800e+05 4.7169600e+06
     1.8560000e+03 2.2272000e+04 2.6355200e+05 3.0735360e+06 3.5301120e+07
     1.4000000e+01 1.6800000e+02 1.9880000e+03 2.3184000e+04 2.6628000e+05
     1.1200000e+02 1.3440000e+03 1.5904000e+04 1.8547200e+05 2.1302400e+06
     8.6800000e+02 1.0416000e+04 1.2325600e+05 1.4374080e+06 1.6509360e+07
     6.4960000e+03 7.7952000e+04 9.2243200e+05 1.0757376e+07 1.2355392e+08]]