Зациклить решение системы дифф-уравнений пока есть возможные варианты значений переменных

@virus77724 · Регистрация: 22.12.2015

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Есть программа которая решает систему дифференциальных уравнений методом Адамса Башфорта.

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
import scipy.integrate
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg 
from matplotlib.figure import Figure 
 
def GetF(k1, k2, k3, k4, k5, k6, k7, k8, k9, k10, k11, k12, k13, k14, k15, k16, k17, k18, k19, k20, k21, k22, k23, k24, k25, k26, k27, k28, k29, k30, k31, k32, k33, k34, k35, k36, k37, k38, k39, k40, k41, k42, k43, k44, k45, k46, k47, k48, k49, k50, k51, k52, k53, k54, k55, k56, k57, k58, k59, k60, k61, k62, k63, k64, k65, k66, k67):
    f1 = lambda t, yList : 0.011*k1*yList[10] + 0.019*k10*yList[10] + 0.05*k13*yList[11] + 0.07*k22*yList[11] + 0.04*k23*yList[9] + 0.04*k31*yList[9] + 0.11*k32*yList[8] + 0.05*k39*yList[8] + 0.07*k40*yList[7] + 0.22*k46*yList[7] + 0.47*k47*yList[6] + 0.03*k52*yList[6] + 0.61*k53*yList[5] + 0.08*k57*yList[5] + 0.3*k58*yList[4] + 0.16*k61*yList[4] + 0.8*k62*yList[3] + 0.11*k64*yList[3] + 0.37*k65*yList[2] + 0.63*k66*yList[3] + 1*k67*yList[1]
    f2 = lambda t, yList : 0.15*k2*yList[10] + 0.01*k9*yList[10] + 0.09*k14*yList[11] + 0.07*k21*yList[11] + 0.07*k24*yList[9] + 0.08*k30*yList[9] + 0.09*k33*yList[8] + 0.12*k38*yList[8] + 0.11*k41*yList[7] + 0.06*k45*yList[7] + 0.23*k48*yList[6] + 0.05*k51*yList[6] + 0.18*k54*yList[5] + 0.12*k56*yList[5] + 0.35*k59*yList[4] + 0.19*k60*yList[4] + 0.09*k63*yList[3] + 0.09*k63*yList[3] + 0.63*k66*yList[2] + 0.37*k65*yList[3] - 1*k67*yList[1]
    f3 = lambda t, yList : 0.1*k3*yList[10] + 0.03*k8*yList[10] + 0.12*k15*yList[11] + 0.09*k20*yList[11] + 0.17*k25*yList[9] + 0.08*k29*yList[9] + 0.33*k34*yList[8] + 0.05*k37*yList[8] + 0.27*k42*yList[7] + 0.18*k44*yList[7] + 0.14*k49*yList[6] + 0.08*k50*yList[6] + 0.01*k55*yList[5] + 0.01*k55*yList[5] + 0.19*k60*yList[4] + 0.35*k59*yList[4] + 0.11*k64*yList[3] + 0.8*k62*yList[3] - 0.37*k65*yList[3] - 0.63*k66*yList[3]
    f4 = lambda t, yList : 0.07*k4*yList[10] + 0.04*k7*yList[10] + 0.07*k16*yList[11] + 0.11*k19*yList[11] + 0.22*k26*yList[9] + 0.12*k28*yList[9] + 0.17*k35*yList[8] + 0.08*k36*yList[8] + 0.09*k43*yList[7] + 0.09*k43*yList[7] + 0.08*k50*yList[6] + 0.14*k49*yList[6] + 0.12*k56*yList[5] + 0.18*k54*yList[5] + 0.16*k61*yList[4] + 0.3*k58*yList[4] - 0.11*k64*yList[3] - 0.09*k63*yList[3] - 0.8*k62*yList[3]
    f5 = lambda t, yList : 0.31*k5*yList[10] + 0.06*k6*yList[10] + 0.2*k17*yList[11] + 0.13*k18*yList[11] + 0.18*k27*yList[9] + 0.18*k27*yList[9] + 0.08*k36*yList[8] + 0.17*k35*yList[8] + 0.18*k44*yList[7] + 0.27*k42*yList[7] + 0.05*k51*yList[6] + 0.23*k48*yList[6] + 0.08*k57*yList[5] + 0.61*k53*yList[5] - 0.3*k58*yList[4] - 0.35*k59*yList[4] - 0.19*k60*yList[4] - 0.16*k61*yList[4]
    f6 = lambda t, yList : 0.06*k6*yList[10] + 0.31*k5*yList[10] + 0.13*k18*yList[11] + 0.2*k17*yList[11] + 0.12*k28*yList[9] + 0.22*k26*yList[9] + 0.05*k37*yList[8] + 0.33*k34*yList[8] + 0.06*k45*yList[7] + 0.11*k41*yList[7] + 0.03*k52*yList[6] + 0.47*k47*yList[6] - 0.61*k53*yList[5] - 0.18*k54*yList[5] - 0.01*k55*yList[5] - 0.12*k56*yList[5] - 0.08*k57*yList[5]
    f7 = lambda t, yList : 0.04*k7*yList[10] + 0.07*k4*yList[10] + 0.11*k19*yList[11] + 0.07*k16*yList[11] + 0.08*k29*yList[9] + 0.17*k25*yList[9] + 0.12*k38*yList[8] + 0.09*k33*yList[8] + 0.22*k46*yList[7] + 0.07*k40*yList[7] - 0.47*k47*yList[6] - 0.23*k48*yList[6] - 0.14*k49*yList[6] - 0.08*k50*yList[6] - 0.05*k51*yList[6] - 0.03*k52*yList[6]
    f8 = lambda t, yList : 0.03*k8*yList[10] + 0.1*k3*yList[10] + 0.09*k20*yList[11] + 0.12*k15*yList[11] + 0.08*k30*yList[9] + 0.07*k24*yList[9] + 0.05*k39*yList[8] + 0.11*k32*yList[8] - 0.07*k40*yList[7] - 0.11*k41*yList[7] - 0.27*k42*yList[7] - 0.09*k43*yList[7] - 0.18*k44*yList[7] - 0.06*k45*yList[7] - 0.22*k46*yList[7]
    f9 = lambda t, yList : 0.02*k9*yList[10] + 0.15*k2*yList[10] + 0.07*k21*yList[11] + 0.09*k14*yList[11] + 0.04*k31*yList[9] + 0.04*k23*yList[9] - 0.11*k32*yList[8] - 0.09*k33*yList[8] - 0.33*k34*yList[8] - 0.17*k35*yList[8] - 0.08*k36*yList[8] - 0.05*k37*yList[8] - 0.12*k38*yList[8] - 0.05*k39*yList[8]
    f10 = lambda t, yList : 0.01*k9*yList[10] + 0.15*k2*yList[10] + 0.07*k21*yList[11] + 0.09*k14*yList[11] - 0.04*k23*yList[9] - 0.07*k24*yList[9] - 0.17*k25*yList[9] - 0.22*k26*yList[9] - 0.18*k27*yList[9] - 0.12*k28*yList[9] - 0.08*k29*yList[9] - 0.08*k30*yList[9] - 0.04*k31*yList[9]
    f11 = lambda t, yList : 0.12*k12*yList[10] - 0.011*k1*yList[10] - 0.15*k2*yList[10] - 0.1*k3*yList[10] - 0.07*k4*yList[10] - 0.31*k5*yList[10] - 0.06*k6*yList[10] - 0.04*k7*yList[10] - 0.03*k8*yList[10] - 0.02*k9*yList[10] - 0.019*k10*yList[10]
    f12 = lambda t, yList : 0.18*k11*yList[11] - 0.05*k13*yList[11] - 0.09*k14*yList[11] - 0.12*k15*yList[11] - 0.07*k16*yList[11] - 0.2*k17*yList[11] - 0.13*k18*yList[11] - 0.11*k19*yList[11] - 0.09*k20*yList[11] - 0.07*k21*yList[11] - 0.07*k22*yList[11]
    
    return lambda t, yList : np.asarray([f1(t, yList), f2(t, yList), f3(t, yList), f4(t, yList), f5(t, yList), f6(t, yList), f7(t, yList), f8(t, yList), f9(t, yList), f10(t, yList), f11(t, yList), f12(t, yList)])
 
def calc_k():
    t0 = float(t0_entry.get())
    tLast = float(tLast_entry.get())
    h = float(h_entry.get())
    y10 = float(y10_entry.get())
    y0=y1=y2=y3=y4=y5=y6=y7=y8=y9=y11=0
    
    k1 = 1.6; k2 = 0.5; k3 = 2.3; k4 = 1.7; k5 = 3.8; k6 = 5.9; k7 = 1.1; k8 = 2.2; k9 = 0.4; k10 = 3.1; k11 = 6.8; k12 = 12.8
    k13 = 2.3; k14 = 1.4; k15 = 1.5; k16 = 0.6; k17 = 6.8; k18 = 2.9; k19 = 1.2; k20 = 0.3; k21 = 3.7; k22 = 2.1; k23 = 0.4; k24 = 1.5
    k25 = 1.3; k26 = 0.2; k27 = 0.1; k28 = 5.8; k29 = 8.7; k30 = 2.9; k31 = 1.4; k32 = 3.6; k33 = 1.4; k34 = 1.5; k35 = 5.9; k36 = 9.8
    k37 = 3.6; k38 = 1.3; k39 = 0.1; k40 = 0.4; k41 = 2.2; k42 = 4.3; k43 = 6.8; k44 = 1.3; k45 = 1.5; k46 = 0.2; k47 = 3.8; k48 = 4.4
    k49 = 0.3; k50 = 1.8; k51 = 2.2; k52 = 2.1; k53 = 0.19; k54 = 3.4; k55 = 9.6; k56 = 1.2; k57 = 0.7; k58 = 1.8; k59 = 0.6
    k60 = 1.4; k61 = 2.1; k62 = 0.2; k63 = 0.8; k64 = 0.3; k65 = 0.3; k66 = 0.2; k67 = 0.3
 
# Функция правых частей в векторной форме
 
    f = GetF(k1, k2, k3, k4, k5, k6, k7, k8, k9, k10, k11, k12, k13, k14, k15, k16, k17, k18, k19, k20, k21, k22, k23, k24, k25, k26, k27, k28, k29, k30, k31, k32, k33, k34, k35, k36, k37, k38, k39, k40, k41, k42, k43, k44, k45, k46, k47, k48, k49, k50, k51, k52, k53, k54, k55, k56, k57, k58, k59, k60, k61, k62, k63, k64, k65, k66, k67)
    rk = scipy.integrate.RK45(
        fun = f,
        t0 = t0, 
        y0 = [y0, y1, y2, y3, y4, y5, y6, y7, y8, y9, y10, y11],
        t_bound = tLast)
 
    rkPoints = []
    time = []
 
# Метод Рунге-Кутта
    
    for i in range(4):
        try:
            rkPoints.append(np.asarray(rk.y))
            time.append(rk.t)
            rk.step()
        except Exception as ex:
            break
 
# Метод Адамса-Башфорта
    dt = h
    for i in range( int((tLast-t0)/h) ):
        newPoint = rkPoints[-1] + h/24 * (55*f(time[-1], rkPoints[-1]) -
             59*f(time[-2], rkPoints[-2]) +
             37*f(time[-3], rkPoints[-3]) -
              9*f(time[-4], rkPoints[-4]) )
        rkPoints.append(newPoint)
        time.append(time[-1] + dt)
    
# Построение графика    
 
    fig = plt.figure(figsize=(16, 9), dpi=200)
    a = fig.add_subplot(111)
    a.set_xlabel('Время, с')
    a.set_ylabel('Концентрация, Моль')
    plt.plot(time, rkPoints)
    a.legend(("Метан", "Этан","Пропан","Бутан","Пентан", "Гексан","Гептан","Октан","Нонан", "Декан","Ундекан","Изо-Ундекан"))
    
# Сохранение результатов отдельно в корне программы
 
    plt.savefig("Graph.png")
    f = open('Rezultat.txt', 'w')
    print (rkPoints[i], file=f) 
    f.close()    
        
    canvas = FigureCanvasTkAgg(fig) 
    canvas.get_tk_widget().pack() 
    canvas.draw() 
              
# создание экземпляра класса Tk, отвечающего за создание окон
root = tkinter.Tk ()
# определение заголовка окна
root. title ("Решения системы дифференциальных уравнений методами Рунге-Кутта и Адамса Башфорта")
frame = tkinter.Frame(root)
frame. pack ()
#########################################################################################################################
# создание окна ввода начальной концентрация для y11
y10_entry = tkinter.Entry (frame, width=10)
y10_entry.insert(0, "0.3")
y10_entry. grid (row=1, column=9,pady=5)
y10_label = tkinter.Label (frame, text="Начальная концентрация Ундекана: ")
y10_label. grid (row=1, column=8,pady=5)
######################################################################################################################
# создание окна ввода конечного момента времени
tLast_entry = tkinter.Entry (frame, width=10)
tLast_entry.insert(0, "1")
tLast_entry. grid (row=2, column=9,pady=5)
tLast_label = tkinter.Label (frame, text="Конечный момент времени (правая граница): ")
tLast_label. grid (row=2, column=8,pady=5)
# создание окна ввода значения парамметра t при котором получены y1, y2, y3, y4:
t0_entry = tkinter.Entry (frame, width=10)
t0_entry.insert(0, "0")
t0_entry. grid (row=3, column=9,pady=5)
t0_lebel = tkinter.Label (frame, text="Значение парамметра t  ")
t0_lebel. grid (row=3, column=8,pady=5)
# создание окна ввода величины точности интегрирования)
h_entry = tkinter.Entry (frame, width=10)
h_entry.insert(0, "0.001")
h_entry. grid (row=4, column=9,pady=5)
h_label = tkinter.Label (frame, text="Размер разбиения: ")
h_label. grid (row=4, column=8,pady=5)
##########################################################################################################################
# создание кнопки решения
eval_button = tkinter.Button (frame,bg='coral', text="Решить", width=10,command=calc_k)
eval_button. grid (row=38, column=8,padx=5,pady=5)
# создание кнопки закрытия приложения
exit_button = tkinter.Button (frame, bg='coral', text="Выход", width=10,command=root. destroy)
exit_button. grid (row=38, column=9,padx=5,pady=5)
# создание окна
root. mainloop ()

Нужно переменным "k" дать не строгое значение, а диапазон от 0.1 до 1.0. Соответственно создать цикл чтобы решать систему со всеми возможными комбинациями возможных "k".
(67*10)*(67*10)=448900 возможных комбинаций "k", а значит и повторов выполнения

@dondublon · 24.04.2019, 14:10

virus77724, ужас какой.
Откройте для себя массивы, раз уж вы залезли в эти дебри.

Сообщение от virus77724

Нужно переменным "k" дать не строгое значение, а диапазон от 0.1 до 1.0. Соответственно создать цикл чтобы решать систему со всеми возможными комбинациями возможных "k".

А в чём проблема?

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Первый деплой lagorue 16.01.2026 Не спеша развернул своё 1ое приложение в kubernetes. А дальше мне интересно создать 1фронтэнд приложения и 2 бэкэнд приложения развернуть 2 деплоя в кубере получится 2 сервиса и что-бы они. . .	Расчёт переходных процессов в цепи постоянного тока igorrr37 16.01.2026 / * Дана цепь постоянного тока с R, L, C, k(ключ), U, E, J. Программа составляет систему уравнений по 1 и 2 законам Кирхгофа, решает её и находит токи на L и напряжения на C в установ. режимах до и. . .	Восстановить юзерскрипты Greasemonkey из бэкапа браузера damix 15.01.2026 Если восстановить из бэкапа профиль Firefox после переустановки винды, то список юзерскриптов в Greasemonkey будет пустым. Но восстановить их можно так. Для этого понадобится консольная утилита. . .	Изучаю kubernetes lagorue 13.01.2026 А пригодятся-ли мне знания kubernetes в России?
Сукцессия микоризы: основная теория в виде двух уравнений. anaschu 11.01.2026 https:/ / rutube. ru/ video/ 7a537f578d808e67a3c6fd818a44a5c4/	WordPad для Windows 11 Jel 10.01.2026 WordPad для Windows 11 — это приложение, которое восстанавливает классический текстовый редактор WordPad в операционной системе Windows 11. После того как Microsoft исключила WordPad из. . .	Classic Notepad for Windows 11 Jel 10.01.2026 Old Classic Notepad for Windows 11 Приложение для Windows 11, позволяющее пользователям вернуть классическую версию текстового редактора «Блокнот» из Windows 10. Программа предоставляет более. . .	Почему дизайн решает? Neotwalker 09.01.2026 В современном мире, где конкуренция за внимание потребителя достигла пика, дизайн становится мощным инструментом для успеха бренда. Это не просто красивый внешний вид продукта или сайта — это. . .