Как найти значения производных созданного массива numpy в python?

Question

[irina_leifijtijhiodu]

Всем привет!

Сейчас прохожу обучение и у меня следующая задача:
Создайте массив из 20 любых случайных значений, используя метод Numpy. Найдите значения производных для созданного массива

Нашла решение этой задачи в интернете:
import numpy as np
m=np.random.uniform(1, 10, 20)
dx = np.random.random()
n=np.diff(m)/dx
print(dx)
print(n)

Подскажите пожалуйста почему именно такое решение? Почему при создании массива m используется .uniform а не .rand, или это не критичное отличие? и еще вопрос почему мы создаем dx и делим на него np.diff(m)? Что означает "Найдите значения производных для созданного массива"?

Answer 1

[Vindicar]

Что такое производная функции, знаешь?
Ну вот представь, что массив - это набор значений функции в последовательных точках.
Правда, остаётся вопрос, какой шаг брать - т.е., насколько по оси X отстоят друг от друга нулевой элемент и первый элемент. Простейший случай - считаем координатой X индекс элемента в массиве. Но тогда производная вообще считается тривиально, так как расстояние по X между соседними точками будет равно 1. В приведённом тобой примере шаг (dx) выбирается случайно.

В примере кода приведён простейший способ расчёта производной по двум точкам. Он прост, хотя и чувствителен к погрешностям. Есть и другие.

Comments

[irina_leifijtijhiodu]

Наверное тупой вопрос, оч слабо все это понимаю, но упорно хочу понять, почему dx выбирается от 0 до 1(ведь .random.random генерирует от 0 до 1)?
почему делим np.diff(m) на dx?

[Vindicar]

irina_leifijtijhiodu,
1. как я уже сказал, шаг может быть любой, лишь бы положительный, но и не бесконечность. По-хорошему шаг надо было указать в условии задачи, но раз уж этого не сделали, то случайное число от 0 до 1 - терпимое решение.
2. Средняя школа же, формула расчёта производной по двум точкам. Разность между соседними значениями функции, делённая на шаг, т.е. расстояние между ними по X.

Answer 2

[alexbprofit]

uniform генерирует действительные числа такие как 1.23 и т.д, а randint - только целые

Comments

[irina_leifijtijhiodu]

не, не randint, а просто rand - любые случайные