Как сделать интервальную арифметику на симпее 1.3?

1

Как сделать интервальную арифметику в Sympy 1.3? (в частности, сложение и умножение)

Например, учитывая:

q1 = Interval(0,255)
q2 = Interval(0,255)

Добавление этих двух интервалов должно быть Interval(0, 510). (Оператор плюса перегружен, чтобы означать "объединение", поэтому q1 + q2 дает интервал (0,255).)

Если я попробую Add(q1, q2), я получаю исключение:

  Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/sympy/core/cache.py", line 93, in wrapper
    retval = cfunc(*args, **kwargs)
  File "/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/sympy/core/compatibility.py", line 850, in wrapper
    result = user_function(*args, **kwds)
  File "/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/sympy/core/operations.py", line 45, in __new__
    c_part, nc_part, order_symbols = cls.flatten(args)
  File "/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/sympy/core/add.py", line 223, in flatten
    newseq.append(Mul(c, s))
  File "/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/sympy/core/cache.py", line 93, in wrapper
    retval = cfunc(*args, **kwargs)
  File "/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/sympy/core/compatibility.py", line 850, in wrapper
    result = user_function(*args, **kwds)
  File "/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/sympy/core/operations.py", line 45, in __new__
    c_part, nc_part, order_symbols = cls.flatten(args)
  File "/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/sympy/core/mul.py", line 186, in flatten
    r, b = b.as_coeff_Mul()
AttributeError: 'Interval' object has no attribute 'as_coeff_Mul'

(Я получаю аналогичное исключение для Mul).

Тем не менее, код для добавления двух интервалов, кажется, здесь: https://github.com/sympy/sympy/blob/sympy-1.3/sympy/sets/handlers/add.py#L22

Но диспетчерский механизм, похоже, не улавливает интервал + интервал.

Как сделать добавление и умножение на интервалы в sympy?

Теги:
intervals
sympy

2 ответа

2
Лучший ответ

Интервалы Sympy не выполняют интервальную арифметику. Функция, которую вы нашли в репозитории, является одним из обработчиков для sympy.sets.setexpr.SetExpr, типа выражения, который принимает значения в заданном наборе:

from sympy import Interval
from sympy.sets.setexpr import SetExpr

q1 = SetExpr(Interval(0, 255))
q2 = SetExpr(Interval(0, 255))

result = q1 + q2

SetExpr в настоящее время скрыт-иш и в основном недокументирован.

  • 0
    Именно так. Помните, что наборы SymPy пытаются использовать перегрузку операторов так же, как наборы Python, поэтому большинство операций не соответствуют интервальной арифметике. Внедрение интервала (или других наборов SymPy) в SetExpr решает проблему.
1

В дополнение к SetExpr(Interval(...)) вы также можете использовать AccumBounds который старше и изначально был предназначен для получения ответов на "найти предел f ", где f - осциллирующая функция. Что касается арифметики, то она работает примерно так:

AccumBounds(3, 5) + AccumBounds(2, 8)  #  AccumBounds(5, 13)
AccumBounds(-2, 5) * AccumBounds(2, 8)  #  AccumBounds(-16, 40)

но есть несколько интервальных вычислений, где реализация AccumBounds является более полной.

sin(AccumBounds(0, 3))  #  AccumBounds(0, 1)
sin(SetExpr(Interval(0, 3)))  #  SetExpr(ImageSet(Lambda(x, sin(x)), Interval(0, 3)))

Ещё вопросы

Сообщество Overcoder
Наверх
Меню