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Python でコンピュータ演習(旧版アーカイブ)

Maxima でコンピュータ演習」の内容を Python で。

SymPy は Python で記号計算(symbolic computation)・計算機代数(computer algebra)・(以前は数式処理などとも呼ばれた)を行うライブラリです。ここでは,計算機代数システム Maxima を使ったページ「Maxima でコンピュータ演習」の内容を SymPy を使ってやってみます。

また,Matplotlib を使ったアニメーション作成についても解説します。

SymPy で微分積分・方程式の解

Python および SymPy の基本から,関数,微分・積分,方程式の解まで。

SymPy で常微分方程式

「理工系の数学C」の「SymPy で常微分方程式」の抜粋バージョン。詳細は以下のページをご覧ください。

  • 理工系の数学C:SymPy で常微分方程式

SymPy Plotting Backends でグラフ作成:Plot functions 編

ここでは,SymPy Plotting Backends (SPB) の Plot functions を使った 2次元グラフ作成について説明します。

SymPy Plotting Backends (SPB) の The Graphic Module を使った 2次元グラフ作成については,以下のページで説明しています。

  • SymPy Plotting Backends でグラフ作成:The Graphic Module 編

Python の SymPy 自身にもグラフ作成機能はありますが,SymPy Plotting Backends (SPB) は,言わばその機能拡張版に相当します。 SPB によるグラフ作成には,The Graphics Module による方法と,Plot functions による方法の2種類の方法があります。ドキュメントによると,The Graphics Module のほうがより直感的で簡単であり,異なったグラフを重ねて表示させることも簡単にできるのでオススメのようです。Plot functions による方法は今後はアップデートされないようです。

Matplotlib でグラフ作成:plt 編

Python の Matplotlib によるグラフ作成には,plt.*** という関数を使った plt (pyplot) 流(pyplot インターフェースとも)と,ax.*** という関数を使った ax 流(オブジェクト指向インターフェースとも)の2つの方法があります。ここでは,plt.*** のみを使ってグラフを作成する方法についてまとめておきます。

ax 流で ax.*** のみを使ってグラフを作成する方法については,以下のページにまとめています。

  • Matplotlib でグラフ作成:ax 編

Matplotlib で作成したグラフをアニメーションに:plt 編

「Matplotlib でグラフ作成:plt 編」で解説した方法で作成したグラフを,matplotlib.animation.FuncAnimation() でパラパラアニメにする。