用Python生成MATLAB代码

Question

我在使用MATLAB Python引擎时遇到了问题。

我想从Python获取ODE的近似解（类似于MATLAB中的ode45函数），但问题是ODE近似需要一个我无法从MATLAB Python引擎中创建的ODE函数规范。

从Python调用MATLAB函数（如isprime）可以正常工作，但似乎没有办法在Python中指定MATLAB函数。

因此，我的问题是; 是否有任何方法可以从Python生成MATLAB函数代码或者从Python指定MATLAB函数？

- Ezbob

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使用scipy是可能的吗？scipy.integrate.ode(f).set_integrator('dopri5') - James K

@JamesK 必须使用MATLAB，因为我想给用户选择求解器/库的选择。 - Ezbob

Answer 1

odefun传递给ode45，根据文档，必须是函数句柄。

解决ODE

y' = 2t

使用时间间隔[0,5]和初始条件y0 = 0。

tspan = [0 5];
y0 = 0;
[t,y] = ode45(@(t,y) 2*t, tspan, y0);

@(t,y) 2*t 返回一个匿名函数的函数句柄。

不幸的是，函数句柄被列为不支持 MATLAB <-> Python 转换的数据类型之一:

不支持的 MATLAB 数据类型 MATLAB 引擎 API for Python 不支持以下 MATLAB 数据类型：

• 分类数组
• 字符数组（M×N）
• 单元数组（M×N）
• 函数句柄
• 稀疏数组
• 结构体数组
• 表格
• MATLAB 值对象（关于句柄和值类的讨论请参见 句柄类和值类的比较）
• 非-MATLAB 对象（例如 Java® 对象）

总之，似乎没有直接的方法来实现它。

潜在的解决方法可能涉及到 engine.workspace 和 engine.eval 的某种组合，如 在 Python 中使用 MATLAB 引擎工作区 示例所示。

使用 engine.eval 的解决方法（第一个演示）：

import matlab.engine
import matplotlib.pyplot as plt

e = matlab.engine.start_matlab()
tr, yr = e.eval('ode45(@(t,y) 2*t, [0 5], 0)', nargout=2)
plt.plot(tr, yr)
plt.show()

通过这样做，您可以避免通过MATLAB/Python界面传递函数句柄。您传递字符串（字节），并允许MATLAB在那里进行评估。返回的是纯数值数组。之后，您可以对结果向量进行操作，例如绘图。

由于直接传递参数很快就会变得痛苦，因此可以使用engine.workspace来避免这种情况：

import matlab.engine
import matplotlib.pyplot as plt

e = matlab.engine.start_matlab()
e.workspace['tspan'] = matlab.double([0.0, 5.0])
e.workspace['y0'] = 0.0
tr, yr = e.eval('ode45(@(t,y) 2*t, tspan, y0)', nargout=2)
plt.plot(tr, yr)
plt.show()

- Łukasz Rogalski