关于用python建立的某一数学模型的求助
咳咳，让我算算，3年没泡论坛了，可能出现帖子格式不对，给大家带来麻烦，见谅{:10_256:}回归正题
代码：
import math
import decimal as dec
import numpy as np
import scipy as sp
class Model:
def __dec(self, x):#创建十进制对象
return dec.Decimal(x)
def __init__(self, a=1.496e11, e=1/60, T=365.25964*sp.constants.day, phi=(66+34/60)/180*math.pi):#初始化
self.a = self.__dec(a)
self.e = self.__dec(e)
self.T = self.__dec(T)
self.phi = self.__dec(phi)
self.pi = self.__dec(math.pi)
def Fradium(self, theta):#焦半径计算
Fradium = self.a * (1 - self.e ** 2) / (1 + self.e * self.__dec(math.cos(theta)))
return float(Fradium)
def theta_of_t(self, t):#theta(t)的计算，需要用到数值积分，这也是问题的主要出处
t = self.__dec(t)
func_of_theta = lambda theta:(1 / (1 + self.e * self.__dec(math.cos(theta)))) ** 2#待积分函数
res_of_integration = lambda theta:sp.integrate.quad(func_of_theta(theta), 0, theta)#积分结果
equation = lambda theta:float(res_of_integration(theta) - 2 * self.pi * math.sqrt(1 - self.e**2) * t / (self.T * (1 - self.e ** 2) ** 2))#方程
root = sp.optimize.root(equation, self.pi)#解方程
try:
return float(root)
except:
print('error')
return
def v_of_planet(self, theta):#行星运行速度（如果没算错）
theta = self.__dec(theta)
v = 2 * self.pi * self.a * self.__dec(math.sqrt(1 + self.e ** 2 + 2 * self.e * self.__dec(math.cos(theta)))) / (math.sqrt(1 - self.e ** 2) * self.T)#计算式
return float(v)
def Phi(self, theta):#阳光直射纬度（如果没算错）
theta = self.__dec(theta)
Phi = -math.asin(math.cos(theta) * math.cos(self.phi))
return float(Phi)
def pos_in_xOy(self, theta):#对于的平面直角坐标系中的坐标
theta = self.__dec(theta)
Fradium = self.__dec(self.Fradium(theta))
x = Fradium * math.cos(theta) + self.a * self.e
y = Fradium * math.sin(theta)
return (float(x), float(y))
对于上面的数学模型有以下几个问题：
1.如果调用下面语句：
if __name__=='__main__':
m = Model()
print(m.theta_of_t(1))
那么运行结果如下
Warning (from warnings module):
File "G:\tst\JustACommonModel.py", line 23
func_of_theta = lambda theta:(1 / (1 + self.e * self.__dec(math.cos(theta)))) ** 2
DeprecationWarning: Conversion of an array with ndim > 0 to a scalar is deprecated, and will error in future. Ensure you extract a single element from your array before performing this operation. (Deprecated NumPy 1.25.)
Traceback (most recent call last):
File "G:\tst\JustACommonModel.py", line 54, in <module>
print(m.theta_of_t(1))
File "G:\tst\JustACommonModel.py", line 26, in theta_of_t
root = sp.optimize.root(equation, self.pi)
...
ValueError: invalid callable given
应该是积分函数的调用之类的问题吧，代码较硬，难以解释，有志解决问题的壮士敬请谅解
2:.代码实在过硬，难以解释，就是上面说的
3.精度不足，而利用decimal中的Decimal()创建实例化对象后，会有类型不统一而精度下降或抛出错误
等等诸多问题{:10_243:}
还有待有志之士前来挑战这几个难得让我晕头转向的bug{:10_269:}
如果代码还存在除上面提到以外的问题还请指正{:10_297:} 嘿，代码看起来有点复杂，但我会尽力解释并帮助你解决问题。
1. 首先，关于DeprecationWarning的警告，它是由于在调用函数quad时，传入了一个lambda函数而不是一个可调用对象。你可以将这个lambda函数改为func_of_theta本身，这样警告就不会出现了。修改后的代码如下：
res_of_integration = sp.integrate.quad(func_of_theta, 0, theta)
2. 第二个问题与第一个问题类似，也是关于函数的调用。在使用sp.optimize.root函数时，你应该传入一个可调用对象，而不是一个函数的返回值。因此，将equation函数作为参数传入root函数即可：
root = sp.optimize.root(equation, self.pi)
3. 关于精度问题，你可以使用decimal库提供的Decimal类型来保持计算精度。在初始化中，你已经将a、e、T和phi转换成了Decimal类型。但是，在theta_of_t函数中，你需要确保所有的中间计算都使用Decimal类型。所以，你可以将func_of_theta和equation函数中的计算都改为使用Decimal类型，以保持精度。修改后的代码如下：
def theta_of_t(self, t):
t = self.__dec(t)
func_of_theta = lambda theta: (self.__dec(1) / (self.__dec(1) + self.e * self.__dec(math.cos(theta)))) ** 2
res_of_integration = sp.integrate.quad(func_of_theta, 0, theta)
equation = lambda theta: float(res_of_integration - 2 * self.pi * math.sqrt(1 - self.e**2) * t / (self.T * (1 - self.e ** 2) ** 2))
root = sp.optimize.root(equation, self.pi)
try:
return float(root.x)
except:
print('error')
return None
希望这些修改能够解决你的问题！如果还有其他疑问，请随时提问。
以上回复来自 FishC AI 小助理，如未能正确解答您的问题，请继续追问。 {:10_257:}nb 给我整不会了
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