విషయ సూచిక[దాచు][చూపండి]
మీరు యూనివర్శిటీ విద్యార్థి అయినా లేదా డేటా సైన్స్లో పనిచేసినా గణితాన్ని చుట్టుముట్టడం లేదు.
డేటా సైన్స్ అనేది ఒక రకమైన అనువర్తిత గణితం/గణాంకాలు అని కూడా ఒకరు వాదించవచ్చు. NumPy, SciPy, స్కికిట్-లెర్న్మరియు TensorFlow గణితశాస్త్రంతో పరిమాణాత్మకంగా వ్యవహరించే పైథాన్ లైబ్రరీలలో కొన్ని మాత్రమే.
అయినప్పటికీ, గణిత చిహ్నాలతో స్పష్టంగా వ్యవహరించడానికి కేవలం ఒక పోటీదారు మాత్రమే ఉన్నారు: SymPy.
SymPy గురించి అన్నీ తెలుసుకుందాం.
ఏమిటి SymPy?
SymPy అనేది పైథాన్ సింబాలిక్ మ్యాథమెటిక్స్ లైబ్రరీ. అర్థమయ్యేలా మరియు సులభంగా విస్తరించగలిగేలా కోడ్ను సాధ్యమైనంత ప్రాథమికంగా ఉంచుతూ, ఇది పూర్తి-ఫీచర్డ్ కంప్యూటర్ ఆల్జీబ్రా సిస్టమ్ (CAS)గా ఉండాలని కోరుకుంటుంది.
ఇది పూర్తిగా పైథాన్లో వ్రాయబడింది. ఇది mpmathపై మాత్రమే ఆధారపడుతుంది కాబట్టి ఇది ఉపయోగించడానికి సులభమైనది, ఇది ఏకపక్ష ఫ్లోటింగ్ పాయింట్ అంకగణితం కోసం స్వచ్ఛమైన పైథాన్ లైబ్రరీ.
లైబ్రరీగా, ఇది వినియోగంపై ముఖ్యమైన ప్రాధాన్యతతో రూపొందించబడింది. దాని అప్లికేషన్ ప్రోగ్రామ్ ఇంటర్ఫేస్ (API) రూపకల్పనలో ఎక్స్టెన్సిబిలిటీ కీలకం.
ఫలితంగా, ఇది పైథాన్ భాషను మెరుగుపరచడానికి ఎటువంటి ప్రయత్నం చేయదు. వినియోగదారులు దీనిని ఇతరులతో పాటు ఉపయోగించగలగడం లక్ష్యం పైథాన్ లైబ్రరీలు వారి వర్క్ఫ్లో, ఇంటరాక్టివ్ వాతావరణంలో లేదా ఒక పెద్ద సిస్టమ్ యొక్క ప్రోగ్రామ్ చేయబడిన భాగం వలె.
SymPy, లైబ్రరీగా, అంతర్నిర్మిత గ్రాఫికల్ లేదు వినియోగ మార్గము (GUI). గ్రంథాలయం:
- స్పీచ్ మరియు బీర్ రెండింటికి సంబంధించి ఉచితం, ఎందుకంటే ఇది BSD లైసెన్స్ క్రింద లైసెన్స్ పొందింది.
- పైథాన్ ఆధారిత: ఇది పూర్తిగా పైథాన్లో అభివృద్ధి చేయబడింది మరియు పైథాన్ను దాని భాషగా ఉపయోగిస్తుంది.
- తేలికైనది ఎందుకంటే ఇది స్వచ్ఛమైన mpmathపై మాత్రమే ఆధారపడుతుంది పైథాన్ లైబ్రరీ ఏకపక్ష ఫ్లోటింగ్-పాయింట్ అంకగణితం కోసం, దీన్ని ఉపయోగించడం సులభం.
- ఇంటరాక్టివ్ టూల్గా ఉపయోగించడంతో పాటు ఇతర ప్రోగ్రామ్లలో చేర్చవచ్చు మరియు అనుకూల ఫంక్షన్లతో సవరించవచ్చు.
SymPy ఎందుకు ఉపయోగించాలి?
సేజ్, ఒక కంప్యూటర్ ఆల్జీబ్రా సిస్టమ్, పైథాన్ను దాని ప్రోగ్రామింగ్ లాంగ్వేజ్గా కూడా ఉపయోగిస్తుంది. మరోవైపు, సేజ్ అపారమైనది, గిగాబైట్ కంటే ఎక్కువ డౌన్లోడ్ అవసరం. ఇది తేలికగా ఉండటం వల్ల ప్రయోజనం ఉంటుంది.
కాంపాక్ట్గా ఉండటమే కాకుండా, ఇది పైథాన్ కంటే ఇతర డిపెండెన్సీలను కలిగి ఉండదు, ఇది ప్రతిచోటా ఆచరణాత్మకంగా ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది.
ఇంకా, Sage మరియు SymPy యొక్క లక్ష్యాలు ఒకేలా ఉండవు. సేజ్ పూర్తి-ఫీచర్ ఉన్న గణిత వ్యవస్థగా ఉండాలని కోరుకుంటాడు మరియు ఇది అన్ని ప్రధాన ఓపెన్-సోర్స్ గణిత వ్యవస్థలను ఒకటిగా కలపడం ద్వారా అలా చేస్తుంది.
మీరు ఇంటిగ్రేట్ వంటి సేజ్ ఫంక్షన్ను ఉపయోగించినప్పుడు, అది కలిగి ఉన్న ఓపెన్-సోర్స్ ప్యాకేజీలలో ఒకదానిని అమలు చేస్తుంది. వాస్తవానికి, ఇది సేజ్లో నిర్మించబడింది. మరోవైపు, SymPy ఒక స్వయం-నియంత్రణ వ్యవస్థగా ఉండాలని కోరుకుంటుంది, దానిలోనే అన్ని కార్యాచరణలు అమలు చేయబడతాయి.
లైబ్రరీగా పనిచేసే దాని సామర్థ్యం ఒక ముఖ్యమైన లక్షణం. అనేక కంప్యూటర్ ఆల్జీబ్రా సిస్టమ్లు ఇంటరాక్టివ్ పరిసరాలలో ఉపయోగించబడతాయి, అయితే అవి ఆటోమేట్ చేయడం లేదా విస్తరించడం కష్టం.
ఇది పైథాన్లో ఇంటరాక్టివ్గా ఉపయోగించబడుతుంది లేదా మీ స్వంత పైథాన్ ప్రోగ్రామ్లోకి దిగుమతి చేసుకోవచ్చు. ఇది మీ స్వంత రొటీన్లతో సులభంగా విస్తరించడానికి APIలను కూడా కలిగి ఉంది.
SymPyని ఇన్స్టాల్ చేస్తోంది
మీ వాతావరణంలో ఇన్స్టాల్ చేయడానికి దిగువ ఆదేశాన్ని ఉపయోగించండి.
SymPy చిహ్నాలు
ఇప్పుడు దానితో ప్రారంభిద్దాం! దాని ప్రాథమిక వస్తువు ఒక చిహ్నం. SymPyలో, మీరు వ్రాయడం ద్వారా x చిహ్నాన్ని రూపొందించవచ్చు:
ఎగువ కోడ్ x చిహ్నాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. దానిలోని చిహ్నాలు తెలియని విలువలను సూచించే గణిత చిహ్నాలను అనుకరించడానికి ఉద్దేశించబడ్డాయి.
ఫలితంగా, కింది గణన క్రింద చూపబడింది:
పైన చూపిన విధంగా, x గుర్తు తెలియని మొత్తానికి సమానంగా పనిచేస్తుంది. మీరు అనేక చిహ్నాలను తయారు చేయాలనుకుంటే, వాటిని ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయండి:
మీరు ఈ సందర్భంలో ఒకే సమయంలో y మరియు z అనే రెండు చిహ్నాలను సృష్టించారు. ఈ చిహ్నాలను ఇప్పుడు జోడించవచ్చు, తీసివేయవచ్చు, గుణించాలి మరియు కావలసిన విధంగా విభజించవచ్చు:
SymPy విధులు
1. సింపిఫై() ఫంక్షన్
sympify() పద్ధతి ఏకపక్ష వ్యక్తీకరణను SymPy వ్యక్తీకరణగా మారుస్తుంది. ఇది పూర్ణాంకాల వంటి ప్రామాణిక పైథాన్ వస్తువులను మారుస్తుంది.
స్ట్రింగ్లు వాటి వ్యక్తీకరణలతో పాటు పూర్ణాంకాలు మొదలైన వాటికి రూపాంతరం చెందుతాయి.
2. evalf() ఫంక్షన్
ఈ ఫంక్షన్ 100 అంకెల వరకు ఫ్లోటింగ్ పాయింట్ ఖచ్చితత్వంతో పేర్కొన్న సంఖ్యా వ్యక్తీకరణను మూల్యాంకనం చేస్తుంది.
ఫంక్షన్ అదనంగా సింబల్స్ కోసం సంఖ్యా విలువలతో కూడిన డిక్షనరీ ఆబ్జెక్ట్ను సబ్ ఆర్గ్యుమెంట్గా అంగీకరిస్తుంది. కింది పదబంధాన్ని పరిగణించండి:
ఫ్లోటింగ్ పాయింట్ ఖచ్చితత్వం డిఫాల్ట్గా 15 అంకెలకు సెట్ చేయబడింది. అయితే, దీనిని 1 మరియు 100 మధ్య ఏ సంఖ్యకైనా మార్చవచ్చు.
కింది సమీకరణం 20 అంకెల ఖచ్చితత్వానికి మూల్యాంకనం చేయబడింది.
3. Lambdify() ఫంక్షన్
Lambdify అనేది దాని వ్యక్తీకరణలను పైథాన్ ఫంక్షన్లుగా మార్చే ఒక ఫంక్షన్. విస్తృత శ్రేణి విలువలలో వ్యక్తీకరణను మూల్యాంకనం చేసేటప్పుడు evalf() పద్ధతి అసమర్థంగా ఉంటుంది.
Lambdify లాంబ్డా ఫంక్షన్ మాదిరిగానే పనిచేస్తుంది, ఇది SymPy పేర్లను అందించిన సంఖ్యా లైబ్రరీ పేర్లకు అనువదిస్తుంది, ఇది సాధారణంగా NumPy.
డిఫాల్ట్గా, Lambdify గణిత ప్రామాణిక లైబ్రరీ అమలులకు వర్తించబడుతుంది.
లక్షణాలు
లైబ్రరీ యొక్క కొన్ని ముఖ్యమైన ఫీచర్లు ఇక్కడ జాబితా చేయబడ్డాయి; ఇంకా చాలా చేర్చబడలేదు, కానీ మీరు వాటిని తనిఖీ చేయవచ్చు <span style="font-family: Mandali; ">ఇక్కడ క్లిక్ చేయండి .
1. కోర్ సామర్థ్యాలు
- ప్రాథమిక అంకగణితం: +, -, *, /, మరియు ** ఆపరేటర్లకు మద్దతు ఉంది (పవర్)
- బహుపది విస్తరణ
- ఏకపక్ష ఖచ్చితత్వంతో పూర్ణాంకాలు, హేతుబద్ధతలు మరియు ఫ్లోట్లు
- త్రికోణమితి, హైపర్బోలిక్ మరియు ఘాతాంక విధులు, మూలాలు, సంవర్గమానాలు, సంపూర్ణ విలువ, గోళాకార హార్మోనిక్స్, కారకాలు మరియు గామా విధులు, జీటా ఫంక్షన్లు, బహుపదిలు మరియు ప్రత్యేక విధులు
- మార్పిడి లేని చిహ్నాలు
- సరిపోలే నమూనాలు
2. కాలిక్యులస్
- ఇంటిగ్రేషన్: ఈ పద్ధతి విస్తరించిన రిష్-నార్మన్ హ్యూరిస్టిక్ను ఉపయోగిస్తుంది
- భేదం.
- పరిమితి విధులు
- లారెంట్ టేలర్ యొక్క సిరీస్
3. బహుపదాలు
- గ్రోబ్నర్ పునాదులు
- పాక్షిక భిన్నాల కుళ్ళిపోవడం
- విభజన, gcd ఫలితాలు ప్రాథమిక అంకగణితానికి ఉదాహరణలు.
4. కాంబినేటరిక్స్
- ప్రస్తారణలు
- గ్రే మరియు ప్రూఫర్ కోడ్లు
- కలయికలు, విభజనలు, ఉపసమితులు
- పాలీహెడ్రల్, రూబిక్, సిమెట్రిక్ మరియు ఇతర ప్రస్తారణ సమూహాలు
5. వివిక్త గణితం
- సమ్మేషన్స్
- తార్కిక వ్యక్తీకరణలు
- ద్విపద గుణకాలు
- సంఖ్య సిద్ధాంతం
అప్లికేషన్స్
1. బిల్డింగ్ కాలిక్యులేటర్
2. కంప్యూటర్ ఆల్జీబ్రా సిస్టమ్స్
ఇతర కంప్యూటర్ ఆల్జీబ్రా సిస్టమ్ల మాదిరిగా కాకుండా, మీరు సింబల్() ఫంక్షన్ని ఉపయోగించి సింబాలిక్ వేరియబుల్స్ని మాన్యువల్గా ప్రకటించాలి.
3. కాలిక్యులస్
అన్ని రకాల గణనలను ప్రతీకాత్మకంగా చేయగల సింబాలిక్ కంప్యూటేషన్ సిస్టమ్ సామర్థ్యం దాని ప్రధాన బలం.
ఇది ప్రకటనలను సులభతరం చేయగలదు, ప్రతీకాత్మకంగా, ఉత్పన్నాలు, సమగ్రాలు మరియు పరిమితులను గణించడం, సమీకరణాలను పరిష్కరించడం, మాత్రికలతో పరస్పర చర్య చేయడం మరియు మరెన్నో చేయవచ్చు.
మీ ఆకలిని పెంచడానికి, సింబాలిక్ పవర్ యొక్క రుచిని ఇక్కడ చూడండి.
SymPyతో మీరు ఇంకా ఏమి చేయవచ్చు?
అదనపు సమస్యల గురించి లోతుగా ఆలోచించడం కంటే, మీ నైపుణ్యాలను మెరుగుపరచడంలో మీకు సహాయపడే వనరుల జాబితాను నేను మీకు అందిస్తాను:
- మాత్రికలు మరియు సరళ బీజగణితం: ఇది మాత్రికలతో పని చేయగలదు మరియు ప్రాథమిక సరళ బీజగణిత కార్యకలాపాలను నిర్వహించగలదు. భాష NumPy యొక్క వాక్యనిర్మాణాన్ని పోలి ఉంటుంది. అయితే, గుర్తించదగిన తేడాలు ఉన్నాయి. ప్రారంభించడానికి, దర్యాప్తు చేయండి మాత్రికల లైబ్రరీలో.
- వ్యక్తీకరణ: ఇది వ్యక్తీకరణలను ట్రాక్ చేయడానికి చెట్టు-ఆధారిత నిర్మాణం అయిన వ్యక్తీకరణ చెట్టును ప్రభావితం చేస్తుంది. అటు చూడు వ్యక్తీకరణ చెట్లు మీరు వారి అంతర్గత పనితీరు గురించి మరింత తెలుసుకోవాలనుకుంటే.
- ఉత్పన్నాలు మరియు సమగ్రతలు: ఇది పరిచయ కాలిక్యులస్ క్లాస్లో మీరు నేర్చుకునే చాలా వరకు సాధించగలదు (మైనస్ ఆలోచన). మీరు మా ఫంక్షన్ని చూడటం ద్వారా ప్రారంభించవచ్చు భేదం SymPy లో.
- NumPyతో సంబంధం: NumPy మరియు SymPy రెండూ గణిత శాస్త్రానికి సంబంధించిన లైబ్రరీలు. అయినప్పటికీ, అవి చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి! NumPy సంఖ్యలతో పని చేస్తుంది, అయితే ఇది సింబాలిక్ వ్యక్తీకరణలతో పని చేస్తుంది.
- సరళీకరణలు: ఇది స్వయంచాలకంగా వ్యక్తీకరణలను సరళీకృతం చేసేంత తెలివైనది. అయితే, మీరు దీనిపై మరింత చక్కటి నియంత్రణను కోరుకుంటే, దాన్ని చూడండి సరళీకరణలు.
ముగింపు
SymPy అనేది సింబాలిక్ మ్యాథమెటిక్స్ కోసం ఒక శక్తివంతమైన లైబ్రరీ.
మీరు వేరియబుల్స్ మరియు ఫంక్షన్లను సృష్టించడానికి, అలాగే గణిత శాస్త్ర ప్రకటనలను ప్రతీకాత్మకంగా విస్తరించడానికి మరియు సరళీకృతం చేయడానికి మరియు సమీకరణాలు, అసమానతలు మరియు సమీకరణాలు/అసమానతల వ్యవస్థలను కూడా పరిష్కరించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.
మీరు స్క్రిప్ట్ యొక్క టెక్స్ట్లో మరియు నేరుగా టెర్మినల్లో (లేదా.) ఫంక్షన్లను వ్రాయవచ్చు జూపిటర్ నోట్బుక్లు) త్వరిత అంచనాను మరియు పూర్తి చేసిన గణనల యొక్క మెరుగైన గ్రాఫికల్ వర్ణనను పొందడానికి.
మీరు SymPy యొక్క మరిన్నింటిని అన్వేషించడానికి సిద్ధంగా ఉన్నారా? వ్యాఖ్యలలో మాకు తెలియజేయండి.
సమాధానం ఇవ్వూ