numerično odvajanje convolve

Question

ali je potrebno v funkcijo np.convolve vstaviti tudi drugi odvod dane funkcije, namreč naloga sprašuje po notranjih vrednostih kotnega pospeška. pod mode pustim privzeto 'full' ?

Answer 1

Predlagna funkcija np.convolve je le ena možnost aplikacije centralne diferenčne sheme. Predstavljate si jo lahko kot skalarni produkt, ki se "pomika" po numeričnem polju, katerega odvajamo. Glejte tole animacijo:

https://imgur.com/XLQYqdZ

Če se zanjo odločite, se lahko zgledujete po temle enostavnem primeru uporabe:

signal = np.arange(5)
h = 1
uteži = np.array([-0.5, 0, 0.5])
odvod = np.convolve(signal, uteži[::-1], mode='valid') / h
odvod

>>> array([1., 1., 1.])

Answer 2

Pozdravljeni,

vprašanje sprašuje po notranjih vrednostih kotnega pospeška (robne vrednosti so torej izpuščene). Da notranje vrednosti z uporabo konvolucije ustrezno izračunate, morate torej zagotoviti popolno prekrivanje točk vhodnih vektorjev. Poglejte še enkrat vse možnosti parametra 'mode'.

Glede drugega odvoda dane funkcije pa podam namig: central_diff_weights vrne tudi uteži za drugi odvod.

Comments

Pozdravljeni,

sam sem podrobno pregledal dokumentacijo, ki obravnava uporabo funkcije numpy.convolve, pripravil zahtevana vektorja in uporabil parameter 'mode' v skladu z zgoraj zapisanim, posredovani rezultat pa ni pravilen...

in če predpostavim, da so posredovane funkcijske vrednosti v obliki vektorja pravilne, in da je uporabljena vrednost parametra 'mode' v skladu z navodilom za popolno prekrivanje točk vhodnih vektorjev, me zanima ali je potrebno nad numeričnim poljem, ki ga kot rezultat vrne funkcija central_diff_weights, opraviti še kakšno operacijo preden ga dejansko posredujemo kot argument v numpy.convolve?

in ali obstaja kakšna možnost da bi dodali kakršenkoli link ali pa primer uporabe funkcije numpy.convolve v povezavi z računanjem odvodov funkcij, ker vse kar sem sam uspel najti je bilo povezano z obdelavo signalov, verjetnostjo, ipd...

hvala za odgovor

---

Spoštovani,

sem pregledal vaš vnos v sistem in mislim, da ne razumete dobro parameter mode, prav tako sumim, da ste pozabili na "h". Za dodatno pojasnilo smo dodali še en primer. Glejte prosim spodnji odgovor.

---

Pozdravljeni,

prvotno izbrana vrednost za parameter mode je bila sicer pravilna, ampak sem naredil (veliko) napako pri določanju koraka h...

po ogledu spodnjega primera pa je vse delovalo brez problemov!

hvala za pomoč