python包scipy介绍与示例

github:SciPy 是一个开源的 Python 算法库和数学工具包。官方用户指南

包含的模块有：

项目	Value
scipy.cluster	聚类
scipy.constants	数学常量
scipy.fft	快速傅里叶变换
scipy.integrate	积分
scipy.interpolate	插值
scipy.io	数据输入输出
scipy.linalg	线性代数
scipy.misc	图像处理
scipy.ndimage	N 维图像
scipy.odr	正交距离回归
scipy.optimize	优化算法
scipy.signal	信号处理
scipy.sparse	稀疏矩阵
scipy.spatial	空间数据结构和算法
scipy.special	特殊数学函数
scipy/stats	统计函数

Scipy 是基于 Numpy 的科学计算库，用于数学、科学、工程学等领域，很多有一些高阶抽象和物理模型需要使用 Scipy。
       Scipy的每个模块功能强大，比如，其特殊数学模块能实现 椭圆函数和积分,贝塞尔函数,原始统计函数,信息论函数,Gamma 和相关函数,误差函数和菲涅耳积分,勒让德函数,椭圆谐波,正交多项式,超几何函数,抛物线圆柱函数,Mathieu 和相关函数,球面波函数等。

       可以在此网站上获取一张图片（代码见尾部）

       在函数实现的介绍部分列有参考文献以介绍函数的实现原理，比如生成随机矩阵，F. Mezzadri，“如何从经典紧致群生成随机矩阵”，arXiv:math-ph/0609050v2。Basin-hopping 是一种两阶段方法，它将全局步进算法与每一步的局部最小化相结合。它旨在模拟原子簇能量最小化的自然过程，它适用于具有“漏斗状但崎岖不平”的能量景观的类似问题Olson, B.、Hashmi, I.、Molloy, K. 和 Shehu1, A.，盆地跳跃作为生物大分子表征的通用和多功能优化框架，人工智能进展，2012 年卷（2012 年），文章 ID 674832，DOI：10.1155/2012/674832希尔伯特矩阵是一种数学变换矩阵，正定，且高度病态（即，任何一个元素发生一点变动，整个矩阵的行列式的值和逆矩阵都会发生巨大变化），病态程度和阶数相关。创建n阶 Hilbert 矩阵，

获取图片

import scipy.misc
ascent = scipy.misc.face()
ascent.shape
ascent.max()
import matplotlib.pyplot as plt
# plt.gray()
plt.imshow(ascent)
plt.show()

解方程

import numpy as np
from scipy.optimize import root,fsolve
## 使用scipy.optimize模块的fsolve函数进行数值求解方程
## 求解f(x)=2*sin(x)-x+1

def f1(x):
    return np.sin(x)*2-x+1

value = fsolve(f1,[2])
print(value)