Блог

Я пытаюсь разработать график для моего класса гелиосейсмологии, и в вопросе была предоставлена кусочная функция, описывающая динамику «жидкостей» в звезде, как будто это одно, а это другое. Я получаю это снова и снова 'Mul' object cannot be interpreted as an integer , но я работаю с числами в действительных числах, а не только с целочисленным набором. Я не знаю, как обойти это, и нуждаюсь в руководстве. Код выглядит следующим образом.

 import sympy as sy
from sympy import *
from sympy.physics.units import Unit
import numpy as np
import sys
import math
import scipy as sp
from scipy import special

phi = Symbol('phi', Variable = True)
x = Symbol('x', Variable = True, Real = True)
t = Symbol('t', Variable = True, Real = True)
xi = Symbol('xi', Function = True)
Solar_Radius = Symbol('R', Constant = True, unit = "meters")
Sound_Speed = Symbol('c', Constant = True, unit = "meters per second", Real = True)
gamma = Symbol('gamma', Constant = True)
gravity = Symbol('g', Constant = True, unit = "meters per second per second")

Solar_Radius = 6.963 * 10 ** 6
gamma = 5/3
g = 274.8265625336
gas_constant = 8201.25
c = 8.1 * 10 ** 3

for t in range(0,x/c):
    xi[x,t] = 0
for t in range(x/c,00):
    xi[x,t] = (1/2)*sy.exp(gamma*g*x/(2*c**2))*mpmath.besselj(0, (gamma*g/(2*c)*sy.sqrt(t**2 - ((x/c)**2))),derivative = 0)
  

Полная трассировка:

 ---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-50-3506376f1686> in <module>()
----> 1 for t in range(0,x/c):
      2     xi[x,t] = 0
      3 for t in range(x/c,00):
      4     xi[x,t] = (1/2)*sy.exp(gamma*g*x/(2*c**2))*mpmath.besselj(0, (gamma*g/(2*c)*sy.sqrt(t**2 - ((x/c)**2))),derivative = 0)

TypeError: 'Mul' object cannot be interpreted as an integer
  

Здесь довольно много проблем:

• Ни один из аргументов ключевого слова (Constant, Variable, unit, Real), которые вы передаете в Symbol, не распознается SymPy. Единственное, что близко, это real , которое должно быть в нижнем регистре (например Symbol('x', real=True) ). Остальные ничего не делают. Если вам нужны единицы измерения, вы должны использовать модуль SymPy units в sympy.physics.units . Нет необходимости указывать, является ли символ постоянным или переменным.

• Вы переопределили Solar_Radius и gamma как числа. Это означает, что определения символов для этих переменных бессмысленны.

• Если вы используете Python 2, обязательно включите from __future__ import division в начало файла, иначе такие вещи, как 1/2 и 5/3 , будут усечены с целочисленным делением (это не проблема в Python 3).

• range(0, x/c) не имеет смысла. range создает список чисел, например range(0, 3) -> [0, 1, 2] . Но x/c это не число, это символическое выражение.

• Кроме того, xi[x, t] = ... это не имеет смысла. xi это символ, который не допускает индексации и, конечно же, не допускает присваивания.

• Не смешивайте числовые (математические, mpmath, numpy, scipy) функции с функциями SymPy. Они не будут работать с символьными выражениями. Вы должны использовать только функции SymPy. Если вы создаете символьное выражение и хотите преобразовать его в числовое (например, для построения графика), используйте lambdify .

То, что вы хотите здесь Piecewise . Синтаксис таков Piecewise((expr, cond), (expr, cond), ..., (expr, True)) : где expr — выражение, которое используется, когда cond оно истинно ( (expr, True) является условием «в противном случае»).

Для вашего примера, я полагаю, вы хотите

 expr = Piecewise((0, t < x/c), (sy.exp(gamma*g*x/(2*c**2))*sy.besselj(0, (gamma*g/(2*c)*sy.sqrt(t**2 - (x/c)**2)))/2, t >= x/c))
  

Если вы хотите превратить это в числовую функцию в x и t , используйте

 xi = lambdify((x, t), expr)