sympy AttributeError：“Pow”对象没有属性“sin”答案

【问题标题】：sympy AttributeError: 'Pow' object has no attribute 'sin'sympy AttributeError：“Pow”对象没有属性“sin”
【发布时间】：2017-04-09 14:32:07
【问题描述】：

我读过this SO post，它说命名空间冲突是导致此错误的原因之一。我经常陷入这个错误。所以，我想了解这里到底发生了什么？图书馆的期望是什么？

编辑：fun = lambda x: 4*x*(np.sin(x**2) - 3)*np.cos(x**2) 来自一个测试用例，所以实际上我必须将它用作“有趣”功能。很抱歉错过了这些信息。请讨论尊重此约束。

EDIT2：这是一个错误重现代码，而不是完整的脚本。任务是计算输入函数的微分，该函数可以通过使用扰动 Δ=10 -8 的前向差分近似来评估 numpy 数组。

代码：

import sympy
import numpy as np 

# TESTING...
x = sympy.Symbol('x')
fun = lambda x:  4*x*(np.sin(x**2) - 3)*np.cos(x**2)  
print fun
h = 10e-8  #perturbation
print fun(x)
print fun(x+h)
df = (fun(x+h) - fun(x)) / h
print "diff is:", df

错误：

<function <lambda> at 0x000000001068E2E8>
Traceback (most recent call last):

  File "<ipython-input-75-0582d8ebb11b>", line 1, in <module>
    runfile('D:/test_hw3.py', wdir='D:')

  File "D:\anaconda\lib\site-packages\spyder\utils\site\sitecustomize.py", line 866, in runfile
    execfile(filename, namespace)

  File "D:\anaconda\lib\site-packages\spyder\utils\site\sitecustomize.py", line 87, in execfile
    exec(compile(scripttext, filename, 'exec'), glob, loc)

  File "D:/test_hw3.py", line 23, in <module>
    print fun(x)

  File "D:/test_hw3.py", line 20, in <lambda>
    fun = lambda x:  4*x*(np.sin(x**2) - 3)*np.cos(x**2)
AttributeError: 'Pow' object has no attribute 'sin'

【问题讨论】：

标签： python numpy sympy

【解决方案1】：

您应该使用sympy.sin/cos 而不是np.sin/cos。 Numpy 不知道如何使用 sympy 表达式。

fun = lambda x: 4 * x * (sympy.sin(x**2) - 3) * sumpy.cos(x**2)

另一方面，如果您必须保留np.sin，那么您应该不向fun 发送一个sympy 变量。相反，df 本身应该成为一个函数。

fun = lambda x:  4*x*(np.sin(x**2) - 3)*np.cos(x**2)  
h = 1e-8

df = lambda x: (fun(x+h) - fun(x)) / h

# usage:
df( np.array([1.0, 2.0, 3.0, 4.0]) )

顺便说一句，sympy 已经有一个 diff 函数来计算导数。

df = sympy.diff(fun(x), x)

【讨论】：

您能否对照我的编辑查看您的答案。谢谢。
@devutor 你真的应该使用 sympy 吗？
是的，我是。你有替代品吗？ [虽然我的要求不会让我为这项任务追求它们]
@devautor df 的期望是什么？
任务是计算输入函数的微分，该函数可以通过使用扰动 ∆=10 -8 的前向差分近似来评估 numpy 数组。

【解决方案2】：

函数fun 使用np.sin 和np.cos，它们是numpy 函数，仅接受numpy 识别的data types 作为参数。当您执行 fun(x) 时，您将作为参数提供给 numpy 函数一个 sympy 对象，而 numpy 无法识别该对象，从而引发此“神秘”错误消息。

请注意，当您使用语句 lambda x:... 定义 fun 时，x 在定义中被视为有效数据类型的虚拟变量名称（即使您已将上面的 x 定义为 sympy 符号）。

【讨论】：