如何在GEKKO（Python）中使用以2为底的对数

Question

我正在尝试使用Python和GEKKO解决优化问题，我正在尝试开发一些带有对数和平方根的数学函数，并且发现我应该使用gekko运算符而不是使用numpy或math函数。 我想知道如何使用gekko实现以2为底数的对数(log base 2)而不是log或log10。

gk = GEKKO()
gk.log(...) # work
gk.sqrt(...) # work
gk.log2(...) # does not work!

错误：

AttributeError: 'GEKKO' object has no attribute 'log2'

- SamBn04

Answer 1

相反，您可以使用以下规则更改对数底：

log2(x) = gk.log(x)/gk.log(2)

你不能指望它拥有所有的对数基实现。

- the-veloper

Answer 2

你可以在Gekko中创建一个log2函数，特别是当你需要在模型中多次使用它时。

def glog2(x):
    return gk.log(x)/np.log(2) 

下面是一个完整的脚本，演示了新的log2函数的使用，并显示与Numpy log2函数的一致性。

from gekko import GEKKO
import numpy as np

# compare with numpy
xnp = np.logspace(-1,4,100)
ynp = np.log2(xnp)

gk = GEKKO(remote=False)
x = gk.Param(xnp)
y,z = gk.Array(gk.Var,2)

# define a new log2 function
def glog2(x):
    return gk.log(x)/np.log(2) 

gk.Equation(y==glog2(x))
gk.options.IMODE=2; gk.solve(disp=False)

import matplotlib.pyplot as plt
plt.semilogx(xnp,ynp,'b-',lw=4,label=r'$y=\log_2(x)$ Numpy')
plt.semilogx(x.value,y.value,'r--',lw=2,label=r'$y=\log_2(x)$ Gekko')
plt.legend(); plt.xlabel('x'); plt.ylabel('y'); plt.grid(); plt.show()

- John Hedengren

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请注意，gk.log() 是自然对数，而 gl.log10() 是以 10 为底的对数。 - TexasEngineer