Il sistema operativo deve essere aggiornato prima di installare python(x.y). Eseguire il comando seguente per aggiornare il sistema.
$sudo apt-get update
È necessario verificare che qualsiasi interprete python sia installato prima nel sistema o meno. Esegui il seguente comando per verificare la versione installata di python. È meglio rimuovere qualsiasi versione di Python precedentemente installata prima di installare python(x,y).
$ pitone
L'output mostra che nessun pacchetto Python è stato installato prima nel sistema. In questo caso, dobbiamo prima installare l'interprete Python.
Installa Python (x.y)
Puoi installare python(x,y) o pacchetti python scientifici in due modi. Un modo è scaricare e installare un pacchetto python(x,y) appropriato basato su Ubuntu e un altro modo è installare i pacchetti necessari per eseguire calcoli scientifici in Python. Il secondo modo è facile da installare, seguito in questo tutorial.
Passaggi:
- Innanzitutto, devi installare l'interprete Python e il gestore di pacchetti per avviare il processo di installazione. Quindi, esegui il seguente comando per installare pitone3 e python3-pip Pacchetti. Premere ' e ' quando chiederà il permesso per l'installazione.
- Successivamente, devi installare le librerie scientifiche necessarie di pitone3 per fare operazioni scientifiche. Eseguire il comando seguente per installare le librerie. Qui verranno installate cinque librerie dopo aver eseguito il comando. Questi sono numpy, matplotlib, scipy, pandas e simpatica . Gli usi di queste librerie sono spiegati nella parte successiva di questo tutorial.
python3-scipy python3-panda python3-sympy
- Per rimuovere le limitazioni dell'interprete Python e fornire un'interfaccia user-friendly, ipython pacchetto viene utilizzato. Esegui il seguente comando per installare ipython3 pacchetto.
- Esegui il seguente comando per installare qt5 relativi pacchetti per lo sviluppo di GUI.
python3-pyqt5.qtopenglpython3-pyqt5.qtquick
- Spyder è un utile editor di codice che può evidenziare la sintassi e semplificare la modifica e il debug del codice. Esegui il seguente comando per installare spiare .
Se tutti i pacchetti sopra menzionati sono installati correttamente senza errori, il tuo python (x, y) è installato correttamente.
Usando Python (x, y):
Alcuni usi di base di python(x,y) sono mostrati in questa parte del tutorial usando diversi esempi con spiegazioni. Dovrai eseguire il spiare editor di codice per iniziare a usare python(x,y). Clicca sul Mostra applicazione icona e digita ' NS' nella casella di ricerca. Se spiare è installato correttamente allora spiare apparirà l'icona.
Clicca su Spyder3 icona per aprire l'applicazione. La seguente schermata apparirà dopo aver aperto l'applicazione.
Ora puoi iniziare a scrivere codice per svolgere attività di calcolo scientifico. Gli usi di base delle cinque librerie installate di python3 per le operazioni scientifiche sono mostrati nei seguenti sei esempi.
Esempio 1: utilizzo di variabili e tipi
Questo esempio mostra l'uso di base dei tipi di dati e delle variabili Python. Nello script seguente vengono dichiarati quattro tipi di variabili. Questi sono io intero, float, booleano e corda . genere() Il metodo viene utilizzato in python per scoprire il tipo di qualsiasi variabile.
#!/usr/bin/env python3#Assegnazione di un valore intero
var1= cinquanta
Stampa (genere(var1))
#Assinging float value
var2= 3.89
Stampa (genere (var2))
#Assegnazione
var3= Vero
Stampa (genere(var3))
#Assegnazione del valore della stringa
sì4= 'LinuxSuggerimento'
Stampa (genere(sì4))
Produzione:
Esegui lo script premendo giocare a ( ) pulsante dalla parte superiore dell'editor. Se fai clic su Esplora variabili scheda dal lato destro, verrà visualizzato il seguente output per le quattro variabili.
Esempio 2: utilizzo di numpy per creare array uno e multidimensionali
Tutti i tipi di calcolo numerico sono eseguiti da insensibile pacchetto in pitone. La struttura dati multidimensionale, i dati vettoriali e matriciali possono essere definiti e utilizzati da questo modulo. Può calcolare molto rapidamente perché è sviluppato da C e FORTRAN. insensibile module viene utilizzato nello script seguente per dichiarare e utilizzare array unidimensionali e bidimensionali in python. Nello script sono dichiarati tre tipi di array. myArray è un array unidimensionale che contiene 5 elementi. aiuto viene utilizzata per scoprire la dimensione di una variabile di matrice. len () la funzione viene utilizzata qui per contare il numero totale di elementi di myArray . S Telefono() viene utilizzata per visualizzare la forma corrente dell'array. myArray2 è un array bidimensionale che contiene sei elementi in due righe e tre colonne (2×3=6). dimensione() la funzione viene utilizzata per contare gli elementi totali di myArray2 . organizzare() la funzione viene utilizzata per creare un array di intervalli denominato myArray3 che genera elementi sommando 2 con ogni elemento da 10.
#!/usr/bin/env python3#Uso di numpy
importareinsensibilecomenpy
#Dichiarare un array unidimensionale
myArray=npy.Vettore([90,Quattro cinque,78,12,66])
#Stampa tutti gli elementi
Stampa(myArray)
#Stampa la dimensione dell'array
Stampa(myArray.aiuto)
#Stampa il numero totale di elementi
Stampa(len(myArray))
#Stampa la forma dell'array
Stampa(npy.forma(myArray))
#Dichiarare un array bidimensionale
myArray2=npy.Vettore([[101,102,103],['Nila','Lei','Bello']])
##Stampa il numero totale di elementi
Stampa(npy.dimensione(myArray2))
#Crea un array di intervalli
myArray3=npy.arrangiare(10,venti,2)
#Stampa gli elementi dell'array
Stampa(myArray3)
Produzione:
Il seguente output apparirà dopo aver eseguito lo script.
Esempio 3: utilizzo di Matlab per disegnare una curva
Matplotlib libreria viene utilizzata per creare figure scientifiche 2D e 3D basate su dati specifici. Può generare output di alta qualità in diversi formati come PNG, SVG, EPG, ecc. È un modulo molto utile per generare figure per dati di ricerca in cui la figura può essere aggiornata in qualsiasi momento modificando i dati. In questo esempio viene mostrato come disegnare una curva basata sui valori dell'asse x e dell'asse y utilizzando questo modulo. pilab è usato per disegnare la curva qui. spazio di lino() La funzione viene utilizzata per impostare il valore dell'asse x a intervalli regolari. I valori dell'asse Y vengono calcolati elevando al quadrato il valore dell'asse x. figura() è una funzione init utilizzata per abilitare pilab . Il carattere 'b' è usato in complotto() funzione per impostare il colore della curva. Qui, 'b' indica il colore blu. etichettax() la funzione viene utilizzata per impostare il titolo dell'asse x e etichetta() La funzione viene utilizzata per impostare il titolo dell'asse y. Il titolo del grafico è impostato da titolo() metodo.
#!/usr/bin/env python3#Uso del modulo pylab
importarepilabcomeper favore
#Imposta il valore dell'asse x
X=pl.spazio di lino(0, 8, venti)
#Calcola il valore dell'asse y
e=X **2
#Inizializzazione per la stampa
pl.figura()
#Imposta il grafico in base al valore x, y con il colore blu
pl.complotto(X,e, 'B')
#Imposta il titolo per l'asse x
pl.xlabel('X')
#Imposta il titolo per l'asse y
pl.ylabel('e')
#Imposta il titolo per il grafico
pl.titolo('Esempio di plottaggio')
pl.mostrare()
Produzione:
Il seguente output apparirà dopo aver eseguito lo script. La curva è mostrata nella parte inferiore destra dell'immagine.
Esempio-4: utilizzo del modulo sympy per le variabili simboliche
la libreria sympy è usata in Python per l'algebra simbolica. La classe Symbol viene utilizzata per creare un nuovo simbolo in Python. Qui vengono dichiarate due variabili simboliche. var1 la variabile è impostata su Vero e è_immaginario ritorni di proprietà falso per questa variabile. var2 la variabile è impostata su true che indica 1. Quindi, quando viene verificato che var2 è maggiore di 0 o meno, restituisce True.
#!/usr/bin/env python3#import modulo sympy
a partire dalsimpaticaimportare*
#Crea una variabile simbolo denominata 'var1' con un valore
var1=Simbolo('var1',vero=Vero)
#Verifica il valore
Stampa(var1.è_immaginario)
#Crea una variabile simbolo denominata 'var2' con un valore
var2=Simbolo('var2',positivo=Vero)
#Verifica che il valore sia maggiore di 0 o meno
Stampa(var2>0)
Produzione:
Il seguente output apparirà dopo aver eseguito lo script.
Esempio-5: creare DataFrame usando i panda
La libreria pandas è sviluppata per pulire, analizzare e trasformare qualsiasi dato in Python. Utilizza molte funzioni di insensibile biblioteca. Quindi, è essenziale installare insensibile libreria di Python prima di installare e utilizzare panda . Viene utilizzato anche con altre librerie scientifiche di Python come scipy, matplotlib ecc. I componenti principali di panda sono serie e DataFram e. Qualsiasi serie indica la colonna di dati e un DataFrame è una tabella multidimensionale di una raccolta di serie. Lo script seguente genera un DataFrame basato su tre serie di dati. La libreria Pandas viene importata all'inizio dello script. Successivamente, una variabile denominata segni è dichiarato con tre serie di dati che contengono voti di tre materie di tre studenti denominati ‘ Janifer', 'John' e 'Paul' . DataFrame() la funzione dei panda viene utilizzata nell'istruzione successiva per generare un DataFrame basato sulla variabile segni e memorizzarlo nella variabile, risultato . Infine, il risultato viene stampata la variabile per visualizzare il DataFrame.
#!/usr/bin/env python3#importare il modulo
importarepandacomepd
#Dai voti a tre materie per tre studenti
segni= {
'Gannifer':[89, 67, 92],
'John':[70, 83, 75],
'Paolo':[76, 95, 97]
}
#Crea il dataframe usando i panda
soggetti=pd.DataFrame(segni)
#Visualizza il dataframe
Stampa(soggetti)
Produzione:
Il seguente output apparirà dopo aver eseguito lo script.
Esempio 6: utilizzo del modulo scipy per calcoli matematici
SciPy La libreria contiene un gran numero di algoritmi scientifici per eseguire calcoli scientifici in Python. Alcuni di questi sono Integrazione, Interpolazione, Trasformata di Fourier, Algebra lineare, Statistiche, File IO, ecc. L'editor Spyder viene utilizzato per scrivere ed eseguire i codici negli esempi precedenti. Ma l'editor spyder non supporta i moduli scipy. Puoi controllare l'elenco dei moduli supportati dell'editor spyder premendo Dipendenze... opzione del menu di aiuto. Il modulo Scipy non esiste nell'elenco. Quindi, i seguenti due esempi sono mostrati dal terminale. Aprire il terminale premendo Alt_Ctrl+T e digita pitone per eseguire l'interprete Python.
Calcolo della radice cubica dei numeri
la libreria scipy contiene un modulo chiamato cbrt per calcolare la radice cubica qualsiasi numero. Il seguente script calcolerà la radice cubica di tre numeri. insensibile viene importata la libreria per definire l'elenco dei numeri. Prossimo, scipy biblioteca e cbrt modulo che è sotto scipy.special sono importati. I valori della radice cubica di 8, 27 e 64 sono memorizzati nella variabile risultato che viene stampato in seguito.
>>> importareinsensibile>>> importarescipy
>>> a partire dalscipio.speciale importarecbrt
>>>risultato=cbrt([ 8, 27, 64])
>>> Stampa(risultato)
Produzione:
Il seguente output apparirà dopo aver eseguito i comandi. Le radici cubiche di 8, 27 e 64 sono 2, 3 e 4.
Risolvere l'algebra lineare usando il modulo scipy
linalg Il modulo della libreria scipy viene utilizzato per risolvere l'algebra lineare. Qui, scipy la libreria viene importata nel primo comando e nel successivo linalg modulo di scipy la libreria viene importata. insensibile la libreria viene importata per dichiarare gli array. Qui, eq viene dichiarata la variabile per definire i coefficienti e ore variabile viene utilizzata per definire i rispettivi valori per il calcolo. risolvere() la funzione viene utilizzata per calcolare i risultati in base a eq e ore variabili.
>>> importarescipy>>> a partire dalscipyimportarelinalg
>>> importareinsensibilecomeper esempio
>>>eq=per esempio.Vettore([[9, 0, 5], [10, 3,-2], [7,-2, 0]])
>>>ore=per esempio.Vettore([3,-6, 9])
>>>risultato=linalg.risolvere(eq,ore)
>>> Stampa(risultato)
Produzione:
Il seguente output apparirà dopo aver eseguito i comandi precedenti.
Conclusione:
Python è un linguaggio di programmazione molto utile per risolvere diversi tipi di problemi matematici e scientifici. Python contiene un numero enorme di librerie per svolgere questo tipo di attività. Gli usi di base di alcune librerie sono mostrati in questo tutorial. Se vuoi essere un programmatore scientifico e un principiante per python (x, y), questo tutorial ti aiuterà a installare e utilizzare python (x, y) su Ubuntu.
Una demo può essere trovata qui sotto: