كيفية إجراء الاستيفاء الخطي في لغة بايثون (مع مثال)

الاستيفاء الخطي هو عملية تقدير قيمة غير معروفة لدالة بين قيمتين معروفتين.

بمعلومية قيمتين معروفتين (x ₁ , y ₁ ) و (x ₂ , y ₂ ) يمكننا تقدير قيمة y لنقطة x باستخدام الصيغة التالية:

ص = ص ₁ + (س س ₁ )(ص ₂ – _{ص 1} )/(س ₂ – س ₁ )

يمكننا استخدام بناء الجملة الأساسي التالي لإجراء الاستيفاء الخطي في بايثون:

 import scipy. interpolate

y_interp = scipy. interpolate . interp1d (x,y)

#find y-value associated with x-value of 13
print (y_interp( 13 ))

يوضح المثال التالي كيفية استخدام بناء الجملة هذا عمليًا.

مثال: الاستيفاء الخطي في بايثون

لنفترض أن لدينا القائمتين التاليتين من القيم في بايثون:

 x = [2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20]
y = [4, 7, 11, 16, 22, 29, 38, 49, 63, 80]

يمكننا إنشاء مخطط سريع لـ x مقابل y:

 import matplotlib. pyplot as plt

#create plot of x vs. y
plt. plot (x, y, ' -ob ')

لنفترض الآن أننا نريد العثور على قيمة y المرتبطة بقيمة x الجديدة البالغة 13 .

يمكننا استخدام الكود التالي للقيام بذلك:

 import scipy. interpolate
y_interp = scipy. interpolate . interp1d (x,y)

#find y-value associated with x-value of 13
print (y_interp( 13 ))

33.5

وتبين أن قيمة y المقدرة هي 33.5 .

إذا أضفنا النقطة (13، 33.5) إلى مخططنا، فيبدو أنها تتطابق مع الدالة جيدًا:

 import matplotlib. pyplot as plt

#create plot of x vs. y
plt. plot (x, y, ' -ob ')

#add estimated y-value to plot
plt. plot (13, 33.5, ' ro ')

يمكننا استخدام هذه الصيغة الدقيقة لإجراء الاستيفاء الخطي لأي قيمة x جديدة.

مصادر إضافية

تشرح البرامج التعليمية التالية كيفية إصلاح الأخطاء الشائعة الأخرى في بايثون:

كيفية إصلاح KeyError في الباندا
كيفية الإصلاح: خطأ القيمة: غير قادر على تحويل float NaN إلى int
كيفية الإصلاح: خطأ في القيمة: لا يمكن بث المعاملات بالأشكال