SymPy-기호 계산

기호 계산은 수학적 표현 및 기타 수학적 개체를 조작하기위한 알고리즘 개발을 의미합니다. 기호 계산은 수학 기호를 사용하여 수학 표현을 풀기 위해 컴퓨터 과학과 수학을 통합합니다. SymPy와 같은 CAS (Computer Algebra System)는 전통적인 수동 방법에서 사용되는 것과 동일한 기호를 사용하여 대수식을 정확히 (대략적이지 않음) 평가합니다. 예를 들어, 아래와 같이 파이썬의 수학 모듈을 사용하여 숫자의 제곱근을 계산합니다.

>>> import math 
>>> print (math.sqrt(25), math.sqrt(7))

위 코드 스 니펫의 출력은 다음과 같습니다.

5.0 2.6457513110645907

보시다시피, 7의 제곱근은 대략적으로 계산됩니다. 그러나 SymPy에서 완전 제곱이 아닌 숫자의 제곱근은 기본적으로 아래와 같이 평가되지 않은 채로 남아 있습니다.

>>> import sympy 
>>> print (sympy.sqrt(7))

위 코드 스 니펫의 출력은 다음과 같습니다.

sqrt(7)

아래 코드 조각을 사용하여 표현의 결과를 상징적으로 단순화하고 표시 할 수 있습니다.

>>> import math
>>> print (math.sqrt(12))

위 코드 스 니펫의 출력은 다음과 같습니다.

3.4641016151377544

sympy를 사용하여 동일하게 실행하려면 아래 코드 스 니펫을 사용해야합니다.

##sympy output 
>>> print (sympy.sqrt(12))

그 결과는 다음과 같습니다.

2*sqrt(3)

Jupyter 노트북에서 실행되는 SymPy 코드는 MathJax 라이브러리를 사용하여 수학 기호를 LatEx 형식으로 렌더링합니다. 아래 코드 스 니펫에 나와 있습니다.

>>> from sympy import * 
>>> x=Symbol ('x') 
>>> expr = integrate(x**x, x) 
>>> expr

파이썬 셸에서 위의 명령을 실행하면 다음과 같은 출력이 생성됩니다.

Integral(x**x, x)

다음과 같습니다.

$ \ int \ mathrm {x} ^ {x} \, \ mathrm {d} x $

완전하지 않은 정사각형의 제곱근은 다음과 같이 전통적인 기호를 사용하여 Latex로 나타낼 수 있습니다.

>>> from sympy import * 
>>> x=7 
>>> sqrt(x)

위 코드 스 니펫의 출력은 다음과 같습니다.

$ \ sqrt7 $

SymPy와 같은 기호 계산 시스템은 모든 종류의 계산 (예 : 미분, 적분 및 한계, 방정식 풀기, 행렬 작업)을 기호 적으로 수행합니다. SymPy 패키지에는 플로팅, 인쇄 (예 : LATEX), 물리학, 통계, 조합, 수 이론, 기하학, 논리 등을 지원하는 다양한 모듈이 있습니다.