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関数のルートを計算する必要があり、scipy.optimize.fsolve を使用しています。ただし、fsolve を呼び出すと、「関数呼び出しの結果は浮動小数点数の適切な配列ではありません」というエラーが出力されることがあります。

私が使用している入力の例を次に示します。

In [45]: guess = linspace(0.1,1.0,11)

In [46]: alpha_old = 0.5

In [47]: n_old = 0

In [48]: n_new = 1

In [49]: S0 = 0.9

In [50]: fsolve(alpha_eq,guess,args=(n_old,alpha_old,n_new,S0))
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
TypeError: array cannot be safely cast to required type
---------------------------------------------------------------------------
error                                     Traceback (most recent call last)
/home/andres/Documents/UdeA/Proyecto/basis_analysis/<ipython-input-50-f1e9a42ba072> in <module>()
----> 1 fsolve(bb.alpha_eq,guess,args=(n_old,alpha_old,n_new,S0))

/usr/lib/python2.7/dist-packages/scipy/optimize/minpack.pyc in fsolve(func, x0, args, fprime, full_output, col_deriv, xtol, maxfev, band, epsfcn, factor, diag)
    123             maxfev = 200*(n + 1)
    124         retval = _minpack._hybrd(func, x0, args, full_output, xtol,
--> 125                 maxfev, ml, mu, epsfcn, factor, diag)
    126     else:
    127         _check_func('fsolve', 'fprime', Dfun, x0, args, n, (n,n))

error: Result from function call is not a proper array of floats.

In [51]: guess = linspace(0.1,1.0,2)

In [52]: fsolve(alpha_eq,guess,args=(n_old,alpha_old,n_new,S0))
Out[52]: array([ 0.54382423,  1.29716005])

In [53]: guess = linspace(0.1,1.0,3)

In [54]: fsolve(alpha_eq,guess,args=(n_old,alpha_old,n_new,S0))
Out[54]: array([ 0.54382423,  0.54382423,  1.29716005])

In[46] で定義されている 'guess' ではエラーが出力されますが、In[51] および In[53] で定義されている 'guess' では問題なく動作します。In[46]、In[51]、In[53] の両方が同じタイプの配列であることを知る限り、In[50] でエラーが発生する理由は何ですか?

問題の原因である場合に備えて、私が呼び出している関数は次のとおりです。

def alpha_eq(alpha2,n1,alpha1,n2,S0):
    return overlap(n1,alpha1,n2,alpha2) - S0

def overlap(n1,alpha1,n2,alpha2):
    aux1 = sqrt((2.0*alpha1)**(2*n1+3)/factorial(2*n1+2))
    aux2 = sqrt((2.0*alpha2)**(2*n2+3)/factorial(2*n2+2))
    return aux1 * aux2 * factorial(n1+n2+2) / (alpha1+alpha2)**(n1+n2+3)

(関数 linspace、sqrt、factorial は scipy からインポートされます)

これは、根を見つけようとしている関数のプロットです。 プロット

これは fsolve のバグのように思えますが、報告する前に愚かな間違いを犯していないことを確認したいと思います。

私のコードに何か問題がある場合は、お知らせください。ありがとう！

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overlapデバッグ用に関数を次のように変更しました。

def overlap(n1,alpha1,n2,alpha2):
    print n1, alpha1, n2, alpha2
    aux1 = sqrt((2.0*alpha1)**(2*n1 + 3)/factorial(2*n1 + 2))
    aux2 = sqrt((2.0*alpha2)**(2*n2 + 3)/factorial(2*n2 + 2))
    ret = aux1 * aux2 * factorial(n1+n2+2) / (alpha1+alpha2)**(n1+n2+3)
    print ret, ret.dtype
    return ret

エラーを再現しようとすると、次のようになります。

>>> scipy.optimize.fsolve(alpha_eq,guess,args=(n_old,alpha_old,n_new,S0))
0 0.5 1 [ 0.1   0.19  0.28  0.37  0.46  0.55  0.64  0.73  0.82  0.91  1.  ]
[ 0.11953652  0.34008953  0.54906314  0.71208678  0.82778065  0.90418052
  0.95046505  0.97452352  0.98252708  0.97911263  0.96769965] float64

...

0 0.5 1 [ 0.45613162  0.41366639  0.44818267  0.49222515  0.52879856  0.54371741
  0.50642005  0.28700652 -3.72580492  1.81152096  1.41975621]
[ 0.82368346+0.j          0.77371428+0.j          0.81503304+0.j
  0.85916030+0.j          0.88922137+0.j          0.89992643+0.j
  0.87149667+0.j          0.56353606+0.j          0.00000000+1.21228156j
  0.75791881+0.j          0.86627491+0.j        ] complex128

したがって、方程式を解く過程で、負の数の平方根が計算され、complex128dtype とエラーが発生します。

あなたの関数では、ゼロだけに興味がある場合は、4 乗するとsqrtsを取り除くことができると思います:S0

def alpha_eq(alpha2,n1,alpha1,n2,S0):
    return overlap(n1,alpha1,n2,alpha2) - S0**4

def overlap(n1,alpha1,n2,alpha2):
    aux1 = (2.0*alpha1)**(2*n1 + 3)/factorial(2*n1 + 2)
    aux2 = (2.0*alpha2)**(2*n2 + 3)/factorial(2*n2 + 2)
    ret = aux1 * aux2 * factorial(n1+n2+2) / (alpha1+alpha2)**(n1+n2+3)
    return ret

そしていま：

>>> scipy.optimize.fsolve(alpha_eq,guess,args=(n_old,alpha_old,n_new,S0))
array([ 0.92452239,  0.92452239,  0.92452239,  0.92452239,  0.92452239,
        0.92452239,  0.92452239,  0.92452239,  0.92452239,  0.92452239,
        0.92452239])
于 2013-03-11T20:34:01.277 に答える