Computer >> บทช่วยสอนคอมพิวเตอร์ >  >> การเขียนโปรแกรม >> Python

การคำนวณเลขสภาพของเมทริกซ์ในพีชคณิตเชิงเส้นด้วย Python


ภาพรวม

ใช้เมธอด numpy.linalg.cond() เพื่อคำนวณเลขสภาพ (condition number) ของเมทริกซ์ในพีชคณิตเชิงเส้น สามารถคำนวณได้ 7 มาตรฐาน (norms) ตามค่า p

รายละเอียด

  • เลขสภาพ = ||x|| * ||x⁻¹||
  • อาจเป็นคอนันต์ (infinite) ได้
  • x: เมทริกซ์ที่ต้องการหาเลขสภาพ
  • p: ลำดับของมาตรฐานที่ใช้คำนวณ

ขั้นตอนการทำงาน

  1. นำเข้าไลบรารี
    import numpy as np
    from numpy import linalg as LA
    
  2. สร้างเมทริกซ์
    arr = np.array([[1, 1, 0], [1, 0, 1], [1, 0, 0]])
    
  3. ตรวจสอบคุณสมบัติเมทริกซ์
    print("เมทริกซ์ของเรา...\n", arr)
    print("\nมิติ...\n", arr.ndim)
    print("\nชนิดข้อมูล...\n", arr.dtype)
    print("\nรูปร่าง...\n", arr.shape)
    
  4. คำนวณเลขสภาพ
    print("\nผลลัพธ์...\n", LA.cond(arr))
    

ตัวอย่างโค้ดสมบูรณ์

import numpy as np
from numpy import linalg as LA

arr = np.array([[1, 1, 0], [1, 0, 1], [1, 0, 0]])
print("เมทริกซ์ของเรา...\n", arr)
print("\nมิติของเมทริกซ์...\n", arr.ndim)
print("\nชนิดข้อมูลของเมทริกซ์...\n", arr.dtype)
print("\nรูปร่างของเมทริกซ์...\n", arr.shape)

print("\nผลลัพธ์...\n", LA.cond(arr))

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

เมทริกซ์ของเรา...
 [[1 1 0]
 [1 0 1]
 [1 0 0]]
มิติของเมทริกซ์...
 2
ชนิดข้อมูลของเมทริกซ์...
 int64
รูปร่างของเมทริกซ์...
 (3, 3)
ผลลัพธ์...
 3.7320508075688776