Python NumPyで係数の3次元配列を使って点(x, y)における2次元エルミート級数を評価する方法

Python NumPyのhermite.hermeval2d()メソッドを使用すると、点(x, y)における2次元エルミート級数（Hermite_e系列）を簡単に評価できます。このメソッドは、xとyの対応する値のペアから構成される各点に対して、2次元多項式の値を返します。

hermeval2d()メソッドの主な引数

第1引数：x, y

2次元級数は点(x, y)において評価されます。xとyは同じ形状である必要があります。xまたはyがリストやタプルとして渡された場合は、まずndarrayに変換されます。すでにndarrayであればそのまま使用され、ndarray以外の場合はスカラーとして扱われます。

第2引数：C

係数の配列です。多項式の次数i, jに対応する項の係数がc[i, j]に格納されるように並べられています。cの次元が2より大きい場合、残りのインデックスは複数組の係数セットを表します。

実行手順

まず、必要なライブラリをインポートします。

import numpy as np
from numpy.polynomial import hermite_e as H

次に、係数の3次元配列を作成します。

c = np.arange(24).reshape(2,2,6)

配列を表示します。

print("Our Array...\n",c)

配列の次元数を確認します。

print("\nDimensions of our Array...\n",c.ndim)

配列のデータ型を取得します。

print("\nDatatype of our Array object...\n",c.dtype)

配列の形状を取得します。

print("\nShape of our Array object...\n",c.shape)

点(x, y)における2次元エルミート級数を評価するには、Python NumPyのhermite.hermeval2d()メソッドを使用します。

print("\nResult...\n",H.hermeval2d([1,2],[1,2],c))

完全なコード例

import numpy as np
from numpy.polynomial import hermite_e as H

# 係数の3次元配列を作成
c = np.arange(24).reshape(2,2,6)

# 配列を表示
print("Our Array...\n",c)

# 次元数を確認
print("\nDimensions of our Array...\n",c.ndim)

# データ型を取得
print("\nDatatype of our Array object...\n",c.dtype)

# 形状を取得
print("\nShape of our Array object...\n",c.shape)

# 点(x, y)における2次元エルミート級数を評価
print("\nResult...\n",H.hermeval2d([1,2],[1,2],c))

出力結果

Our Array...
   [[[ 0 1 2 3 4 5]
   [ 6 7 8 9 10 11]]

   [[12 13 14 15 16 17]
   [18 19 20 21 22 23]]]

Dimensions of our Array...
3

Datatype of our Array object...
int64

Shape of our Array object...
(2, 2, 6)

Result...
   [[ 36. 108.]
   [ 40. 117.]
   [ 44. 126.]
   [ 48. 135.]
   [ 52. 144.]
   [ 56. 153.]]