python - 使用 np.interp 查找给定 y 的 x 值会给出错误的答案

Question

我想找到给定 y 的 x 值(我想知道 t、X 转换达到 0.9 时)。到处都有这样的问题，他们说使用 np.interp 但我用两种方式做到了，但两种方式都是错误的。代码是:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.integrate import odeint

# Create time domain
t = np.linspace(0,4000,100)

# Parameters 
A = 1.5*10**(-3) # Arrhenius constant
T = 300 # Temperature [K]
R = 8.31 # Ideal gas constant [J/molK]
E_a= 1000 # Activation energy [J/mol]
V = 5 # Reactor volume [m3]

# Initial condition
C_A0 = 0.1 # Initial concentration [mol/m3]


def dNdt(C_A,t):
    r_A = (-k*C_A)/V
    dNdt = r_A*V
    return dNdt

k=A*np.exp(-E_a/(R*T))
C_A = odeint(dNdt,C_A0,t)
N_A0 = C_A0*V
N_A = C_A*V
X = (N_A0 - N_A)/N_A0

# Plot
plt.figure()
plt.plot(t,X,'b-',label='Conversion')
plt.plot(t,C_A,'r--',label='Concentration')
plt.legend(loc='best')
plt.grid(True)
plt.xlabel('Time [s]')
plt.ylabel('Conversion')

从图表中可以看出，大约在 t=2300 时，转换率为 0.9。

方法一:

我编写了这个函数，这样我就可以询问任何给定点并获取 x 值:

def find(x_val,f):
    f = np.reshape(f,len(f))
    global t
    t = np.reshape(t,len(t))
    return np.interp(x_val,t,f)

print('Conversion of 0.9 is reached at: ',int(find(0.9,X)),'s')

当我在 0.9 处调用该函数时，我得到 0.0008858 ，它四舍五入为 0，这是错误的。我想当我声明 global t 时可能出了问题？？

方法2:

当我在函数之外执行此操作时；所以我手动 reshape X和t并使用np.interp(0.9,t,X)，输出是0.9。

X = np.reshape(X,len(X))
t = np.reshape(t,len(t))
print(np.interp(0.9,t,X))

我以为我在变量的顺序上犯了一个错误，所以我做了np.interp(0.9,X,t)，结果再次让我惊讶的是 0.9。

我不确定我哪里出错了。任何帮助，将不胜感激。非常感谢:)

Answer 1

在你的绘图上，t 是水平的，X 是垂直的。您想要找到垂直坐标为 0.9 的水平坐标。也就是说，针对给定的 X 找到 t。 说

find x value for a given y

必然会导致困惑，正如这里所做的那样。

问题已解决

print(np.interp(0.9, X.ravel(), t))   # prints  2292.765497278863

(最好使用 ravel 进行展平，而不是像您那样进行 reshape )。不需要重新塑造t，它已经是一维的了。

I did np.interp(0.9,X,t), and again it surprised me with 0.9.

这听起来不太可能，您可能打错了。这是正确的顺序。