来自sympy.calculus.euler的euler_equation产生错误的导数

问题描述

我一直在尝试获取依赖于函数phi的函数的第一个变体及其第一个和第二个梯度。我可能做错了事。

函数phi:

φ(x,y,t)

它的第一个渐变gradient_1_phi:

⎡∂               ∂             ⎤
⎢──(φ(x,t))  ──(φ(x,t))⎥
⎣∂x              ∂y            ⎦

第二个梯度gradient_2_phi:

⎡   2                  2             ⎤
⎢  ∂                  ∂              ⎥
⎢ ───(φ(x,t))   ─────(φ(x,t))⎥
⎢   2               ∂y ∂x            ⎥
⎢ ∂x                                 ⎥
⎢                                    ⎥
⎢   2                  2             ⎥
⎢  ∂                  ∂              ⎥
⎢─────(φ(x,t))   ───(φ(x,t)) ⎥
⎢∂y ∂x                 2             ⎥
⎣                    ∂y              ⎦

为简单起见,我将该函数分为三个部分,一个部分包含phi,另一个包含第一个渐变,最后一个包含第二个渐变。它们分别是potential_PFC,regularizers_PFC_1和regularizers_PFC_2。

问题:在计算正则化器_PFC_2的第一个变化和第二个梯度gradient_2_phi时,交叉导数消失。

在regularizers_PFC_2中,我希望得到

⎡        4                     4                        4                             ⎤
⎢       ∂                     ∂                       ∂                               ⎥
⎢- 1.0⋅───(φ(x,t)) - 1.0⋅───(φ(x,t)) - 2.0⋅ ──────(φ(x,t)) = 0,True,True⎥
⎢        4                     4                      2  2                            ⎥
⎣      ∂x                    ∂y                     ∂x ∂y                             ⎦

但我知道

⎡        4                     4                            ⎤
⎢       ∂                     ∂                             ⎥
⎢- 1.0⋅───(φ(x,True⎥
⎢        4                     4                            ⎥
⎣      ∂x                    ∂y                             ⎦

这是代码,我非常感谢和建议。

from sympy import Symbol,Function
from sympy.calculus.euler import euler_equations
from sympy import tensorcontraction,tensorproduct,eye
from sympy.tensor.array import derive_by_array
from sympy import init_printing
init_printing()

La = Lb = Lc = 1

t     = Symbol('t')
x     = Symbol('x')
y     = Symbol('y')

phi   = Function('phi')(x,t)
gradient_1_phi = Function('gradient_1_phi')(x,t)
gradient_2_phi = Function('gradient_2_phi')(x,t)

grad_1_phi = derive_by_array(phi,[x,y])
grad_2_phi = derive_by_array(grad_1_phi,y])
regularizers_PFC_1 = -Lb*tensorcontraction(tensorproduct(grad_1_phi,grad_1_phi),(0,1))
regularizers_PFC_2 = +0.5*Lc*tensorcontraction(tensorproduct(grad_2_phi,grad_2_phi),1,2,3))
potential_PFC = La*(0.5*(1.0-0.2)*phi**2 + 0.25*phi*phi*phi*phi)
d_regularizers_PFC_1 = euler_equations(regularizers_PFC_1,[phi,gradient_1_phi,gradient_2_phi],t])
d_regularizers_PFC_2 = euler_equations(-regularizers_PFC_2,t])

解决方法

暂无找到可以解决该程序问题的有效方法,小编努力寻找整理中!

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