在 Sage 中使用 scipy.optimize “只能将长度为 1 的数组转换为 Python 标量”答案

【问题标题】："only length-1 arrays can be converted to Python scalars" using scipy.optimize in Sage在 Sage 中使用 scipy.optimize “只能将长度为 1 的数组转换为 Python 标量”
【发布时间】：2016-02-11 21:36:57
【问题描述】：

我想根据给定的数据集调整模型的参数。

我正在尝试在 Sage 中使用 scipy 的函数 curve_fit，但我不断得到

TypeError: only length-1 arrays can be converted to Python scalars

这是我的代码：

from numpy import cos,exp,pi
f = lambda x: exp(  - 1 / cos(x)  )
import numpy as np

def ang(time): return (time-12)*pi/12

def temp(x,maxtemp):
    cte=(273+maxtemp)/f(0)**(1/4)
    if 6<x and x<18:
        return float(cte*f(ang(x))**(1/4)-273)
    else:
        return -273

lT=list(np.linspace(15,40,1+24*2))
lT=[float(num) for num in lT]             #list of y data

ltimes=np.linspace(0,24,6*24+1)[1:]
ltimes=list(ltimes)                     #list of x data
u0=lT[0]

def u(time,maxtemp,k):                    #the function I want to fit to the data
    def integ(t): return k*exp(k*t)*temp(t,maxtemp)
    return exp(-k*time)*( numerical_integral(integ, 0, time)[0] + u0 )

import scipy.optimize as optimization

print optimization.curve_fit(u, ltimes, lT,[1000,0.0003])

【问题讨论】：

尝试将参数放在元组而不是列表中：optimization.curve_fit(u, ltimes, lT,(1000,0.0003))
我没有答案，但我有一个建议可以提高您获得答案的机会：将代码的大小减少到实际相关的部分。 Here is my example：只有 4 行，重现相同的问题。比起 20 行代码，更多的人愿意考虑 4 行代码，其中大多数是无关紧要的。
numerical_integral 是什么，它返回什么。
numerical_integral 返回答案元组和错误估计值。

标签： python numpy scipy sage

【解决方案1】：

scipy.optimize.curve_fit 期望模型函数被矢量化：也就是说，它必须能够接收一个数组（准确地说是ndarray），并返回一个值数组。您可以通过添加调试打印输出立即看到问题

def u(time,maxtemp,k):                    
    print time                % for debugging
    def integ(t): return k*exp(k*t)*temp(t,maxtemp)
    return exp(-k*time)*( numerical_integral(integ, 0, time)[0] + u0 )

print 的输出将是您传递给curve_fit 的整个数组ltimes。这是numerical_integral 无法处理的事情。您需要一一赋予它值。

像这样：

def u(time,maxtemp,k):                    
    def integ(t): return k*exp(k*t)*temp(t,maxtemp)
    return [exp(-k*time_i)*( numerical_integral(integ, 0, time_i)[0] + u0) for time_i in time]

这将解决“只能转换长度为 1 的数组”错误。然后您将有另一个错误，因为您的列表 ltimes 和 lT 的长度不同，这没有意义，因为 lT 应该成为输入 ltimes 的目标输出。您应该修改这些数组的定义以确定您想要的大小。

【讨论】：