Před instalací pythonu (x.y) je třeba operační systém aktualizovat. Chcete -li aktualizovat systém, spusťte následující příkaz.
$sudo apt-get aktualizace
Je nutné zkontrolovat, zda je nebo není v systému nainstalován jakýkoli překladač pythonu. Spuštěním následujícího příkazu zkontrolujte nainstalovanou verzi pythonu. Je lepší odebrat jakoukoli dříve nainstalovanou verzi pythonu před instalací pythonu (x, y).
$ python
Výstup ukazuje, že v systému nebyl dříve nainstalován žádný balíček pythonu. V tomto případě musíme nejprve nainstalovat překladač pythonu.
Nainstalujte Python (x.y)
Balíčky python (x, y) nebo vědecké pythony můžete nainstalovat dvěma způsoby. Jedním ze způsobů je stáhnout a nainstalovat příslušný balíček pythonu (x, y) založený na Ubuntu a druhým způsobem je nainstalovat potřebné balíčky pro provádění vědeckých výpočtů v Pythonu. Druhý způsob se snadno instaluje a následuje v tomto tutoriálu.
Kroky:
- Nejprve musíte nainstalovat překladač pythonu a správce balíčků, abyste mohli spustit instalační proces. Pro instalaci tedy spusťte následující příkaz python3 a python3-pip balíčky. Lis ' a ‘Kdy požádá o povolení instalace.
- Dále musíte nainstalovat potřebné vědecké knihovny python3 za provádění vědeckých operací. K instalaci knihoven spusťte následující příkaz. Zde bude po provedení příkazu nainstalováno pět knihoven. Tyto jsou numpy, matplotlib, scipy, pandas a sympy . Použití těchto knihoven je vysvětleno v další části tohoto kurzu.
python3-scipy python3-pandy python3-sympy
- Chcete-li odstranit omezení překladače pythonu a poskytnout uživatelsky přívětivé rozhraní, ipython je použit balíček. K instalaci spusťte následující příkaz ipython3 balík.
- K instalaci spusťte následující příkaz qt5 související balíčky pro vývoj GUI.
python3-pyqt5.qtopenglpython3-pyqt5.qtquick
- Spyder je užitečný editor kódu, který dokáže zvýraznit syntaxi a usnadnit úpravy a ladění kódu. K instalaci spusťte následující příkaz spyder .
Pokud jsou všechny výše uvedené balíčky správně nainstalovány bez jakékoli chyby, pak je váš python (x, y) nainstalován správně.
Použití Pythonu (x, y):
V této části tutoriálu je ukázáno několik základních použití pythonu (x, y) pomocí různých příkladů s vysvětlením. Budete muset spustit spyder editor kódu, abyste mohli začít používat python (x, y). Klikněte na Zobrazit aplikaci ikona a napište „ NS ' do vyhledávacího pole. Li spyder je pak správně nainstalován spyder zobrazí se ikona.
Klikněte na Spyder 3 ikonu pro otevření aplikace. Po otevření aplikace se zobrazí následující obrazovka.
Nyní můžete začít psát kód pro vědecké výpočetní úlohy. Základní použití pěti nainstalovaných knihoven pythonu3 pro vědecké operace je ukázáno v následujících šesti příkladech.
Příklad 1: Použití proměnných a typů
Tento příklad ukazuje velmi základní použití datových typů a proměnných pythonu. V následujícím skriptu jsou deklarovány čtyři typy proměnných. Toto jsou já nteger, float, boolean a tětiva . typ() metoda se používá v pythonu ke zjištění typu libovolné proměnné.
#!/usr/bin/env python3#Přiřazení celočíselné hodnoty
var1= padesátka
tisk (typ(var1))
#Shodující plovoucí hodnota
var2= 3,89
tisk (typ (var2))
#Přiřazení
var3= Skutečný
tisk (typ(var3))
#Přiřazení hodnoty řetězce
ano 4= 'LinuxHint'
tisk (typ(ano 4))
Výstup:
Spusťte skript stisknutím hrát si ( ) tlačítko z horní části editoru. Pokud kliknete na Variabilní průzkumník záložka z pravé strany, pak se pro čtyři proměnné zobrazí následující výstup.
Příklad-2: Použití numpy k vytvoření jednoho a vícerozměrného pole
Všechny typy numerických výpočtů provádí otupělý balíček v pythonu. Tento modul může definovat a používat vícedimenzionální datovou strukturu, vektorová a maticová data. Dokáže vypočítat velmi rychle, protože je vyvinut společností C a FORTRAN. otupělý modul se v následujícím skriptu používá k deklaraci a používání jednorozměrných a dvourozměrných polí v pythonu. Ve skriptu jsou deklarovány tři typy polí. myArray je jednorozměrné pole, které obsahuje 5 prvků. Pomoc vlastnost se používá ke zjištění dimenze proměnné pole. jen () Zde se používá funkce k počítání celkového počtu prvků myArray . s telefon() funkce se používá k zobrazení aktuálního tvaru pole. myArray2 je dvourozměrné pole, které obsahuje šest prvků ve dvou řadách a třech sloupcích (2 × 3 = 6). velikost() funkce se používá k počítání celkových prvků myArray2 . uspořádat() funkce se používá k vytvoření pole rozsahu s názvem myArray3 který generuje prvky přidáním 2 s každým prvkem z 10.
#!/usr/bin/env python3#Použití numpy
importotupělýtak jakonpy
#Deklarujte jednorozměrné pole
myArray=npy.pole([90,Čtyři pět,78,12,66])
#Vytiskněte všechny prvky
tisk(myArray)
#Vytiskněte rozměr pole
tisk(myArray.Pomoc)
#Vytiskněte celkový počet prvků
tisk(jen(myArray))
#Vytiskněte tvar pole
tisk(npy.tvar(myArray))
#Deklarujte dvourozměrné pole
myArray2=npy.pole([[101,102,103],['Nila','Ona','Pěkný']])
## Vytiskněte celkový počet prvků
tisk(npy.velikost(myArray2))
#Vytvořte pole rozsahu
myArray3=npy.uspořádat(10,dvacet,2)
#Vytiskněte prvky pole
tisk(myArray3)
Výstup:
Po spuštění skriptu se zobrazí následující výstup.
Příklad 3: Použití Matlabu k nakreslení křivky
Matplotlib knihovna slouží k vytváření 2D a 3D vědeckých obrazců na základě konkrétních dat. Může generovat vysoce kvalitní výstup v různých formátech, jako jsou PNG, SVG, EPG atd. Je to velmi užitečný modul pro generování údajů pro výzkumná data, kde lze obrázek kdykoli aktualizovat změnou dat. V tomto příkladu je znázorněno, jak pomocí tohoto modulu můžete nakreslit křivku na základě hodnot osy x a osy y. pylab Zde se používá k vykreslení křivky. linspace () Funkce se používá k nastavení hodnoty osy x v pravidelných intervalech. Hodnoty osy Y se vypočítají kvadraturou hodnoty osy x. postava() je funkce init, která se používá k povolení pylab . Používá se znak „b“ spiknutí() funkce pro nastavení barvy křivky. Zde „b“ označuje modrou barvu. xlabel () funkce se používá k nastavení názvu osy x a ylabel () Funkce se používá k nastavení názvu osy y. Název grafu je nastaven pomocí titul() metoda.
#!/usr/bin/env python3#Použití modulu pylab
importpylabtak jakopl
#Nastavte hodnotu osy x
X=pl.linspace(0, 8, dvacet)
#Vypočítejte hodnotu osy y
a=X **2
#Inicializace pro vykreslování
pl.postava()
#Nastavte graf na základě hodnoty x, y s modrou barvou
pl.spiknutí(X,a, 'b')
#Nastavte název pro osu x
pl.xlabel('X')
#Nastavte název pro osu y
pl.ylabel('a')
#Nastavte název grafu
pl.titul('Příklad vykreslování')
pl.ukázat()
Výstup:
Po spuštění skriptu se zobrazí následující výstup. Křivka je zobrazena v pravé dolní části obrázku.
Příklad-4: Použití modulu sympy pro symbolické proměnné
knihovna sympy se v pythonu používá pro symbolickou algebru. Třída symbolů se používá k vytvoření nového symbolu v pythonu. Zde jsou deklarovány dvě symbolické proměnné. var1 proměnná je nastavena na Skutečný a je imaginární návratnost majetku Nepravdivé pro tuto proměnnou. var2 proměnná je nastavena na hodnotu true, což znamená 1. Když je tedy zaškrtnuto, že var2 je větší než 0 nebo ne, pak vrátí True.
#!/usr/bin/env python3#import modul sympy
zsympyimport*
#Vytvořte proměnnou symbolu s názvem 'var1' s hodnotou
var1=Symbol('var1',nemovitý=Skutečný)
#Otestujte hodnotu
tisk(var1.je imaginární)
#Vytvořte proměnnou symbolu s názvem 'var2' s hodnotou
var2=Symbol('var2',pozitivní=Skutečný)
#Zkontrolujte, zda je hodnota větší než 0 nebo ne
tisk(var2>0)
Výstup:
Po spuštění skriptu se zobrazí následující výstup.
Příklad-5: Vytvořte DataFrame pomocí pand
Knihovna pandas je vyvinuta pro čištění, analýzu a transformaci jakýchkoli dat v pythonu. Využívá mnoho funkcí otupělý knihovna. Je tedy nutné nainstalovat otupělý knihovnu pythonu před instalací a použitím pandy . Používá se také s jinými vědeckými knihovnami typu python scipy, matplotlib atd. Základní součásti pandy jsou série a DataFram E. Libovolná řada označuje sloupec dat a DataFrame je vícerozměrná tabulka kolekce sérií. Následující skript generuje DataFrame na základě tří řad dat. Knihovna Pandas je importována na začátku skriptu. Dále proměnná s názvem značky je deklarována třemi sériemi dat, která obsahují známky tří předmětů tří studentů s názvem „ Janifer ‘,‘ John ’a‘ Paul ‘ . DataFrame () funkce pand se používá v dalším příkazu ke generování DataFrame na základě proměnné značky a uložte jej do proměnné, výsledek . Nakonec, výsledek proměnná je vytištěna pro zobrazení DataFrame.
#!/usr/bin/env python3#importujte modul
importpandytak jakopd
#Nastavte známky pro tři předměty pro tři studenty
značky= {
'Janifer':[89, 67, 92],
'John':[70, 83, 75],
'Pavel':[76, 95, 97]
}
#Vytvořte datový rámec pomocí pand
předměty=pd.DataFrame(značky)
#Zobrazte datový rámec
tisk(předměty)
Výstup:
Po spuštění skriptu se zobrazí následující výstup.
Příklad-6: Použití modulu scipy pro matematický výpočet
SciPy knihovna obsahuje velké množství vědeckých algoritmů pro provádění vědeckých výpočtů v pythonu. Některé z nich jsou Integrace, Interpolace, Fourierova transformace, Lineární algebra, Statistiky, Soubor IO atd. Spyder editor se používá k zápisu a spouštění kódů v předchozích příkladech. Ale editor spyder nepodporuje moduly scipy. Seznam podporovaných modulů editoru spyderu můžete zkontrolovat stisknutím Závislosti… možnost nabídky nápovědy. Scipy modul v seznamu neexistuje. Následující dva příklady jsou tedy ukázány z terminálu. Otevřete terminál stisknutím Alt_Ctrl+T a zadejte krajta spustit překladač pythonu.
Výpočet odmocniny z čísel
scipy library obsahuje modul s názvem cbrt pro výpočet odmocniny libovolné číslo. Následující skript vypočítá odmocninu ze tří čísel. otupělý knihovna je importována, aby definovala seznam čísel. Další, scipy knihovna a cbrt modul, který je pod scipy. speciální jsou importovány. V proměnné jsou uloženy kořenové hodnoty krychle 8, 27 a 64 výsledek které se vytiskne později.
>>> importotupělý>>> importscipy
>>> zscipy.speciální importcbrt
>>>výsledek=cbrt([ 8, 27, 64])
>>> tisk(výsledek)
Výstup:
Po spuštění příkazů se zobrazí následující výstup. Kořen kostky 8, 27 a 64 je 2, 3 a 4.
Řešení lineární algebry pomocí modulu scipy
linalg modul scipy knihovny slouží k řešení lineární algebry. Tady, scipy knihovna je importována v prvním příkazu a dalším linalg modul scipy knihovna je importována. otupělý knihovna je importována pro deklaraci polí. Tady, ekv proměnná je deklarována k definování koeficientů a hod proměnná slouží k definování příslušných hodnot pro výpočet. řešit() funkce se používá k výpočtu výsledků na základě ekv a hod proměnné.
>>> importscipy>>> zscipyimportlinalg
>>> importotupělýtak jakonapř
>>>ekv=např.pole([[9, 0, 5], [10, 3,-2], [7,-2, 0]])
>>>hod=např.pole([3,-6, 9])
>>>výsledek=linalg.řešit(ekv,hod)
>>> tisk(výsledek)
Výstup:
Po spuštění výše uvedených příkazů se zobrazí následující výstup.
Závěr:
Python je velmi užitečný programovací jazyk pro řešení různých typů matematických a vědeckých problémů. Python obsahuje obrovské množství knihoven pro provádění tohoto typu úkolů. V tomto kurzu je ukázáno velmi základní použití některých knihoven. Pokud chcete být vědeckým programátorem a nováčkem pro python (x, y), pak vám tento návod pomůže nainstalovat a používat python (x, y) na Ubuntu.
Demo najdete níže: