Python で線形補間を使用して y==0 の曲線の交点を見つける方法

線形補間を使用して y==0 の曲線の交点を見つける

Python では、次の形式で保存されたデータからプロットを作成できます。 matplotlib ライブラリを使用した配列。ただし、y==0 の曲線の交点の正確な y 軸値を取得するのは困難な場合があります。

これに対処するには、次のように線形補間を使用して交点を近似します。

1. 問題を定義します: データ ポイント gradient(温度データ) と垂直データを含む配列を指定すると、曲線が y==0 と交差する y 軸の値を決定する必要があります。

2. 解決策を実装します: 線形補間を使用してデータ配列のルートまたはゼロを見つけることができます:

   <code class="python">import numpy as np
   
   def find_roots(x, y):
       s = np.abs(np.diff(np.sign(y))).astype(bool)
       return x[:-1][s] + np.diff(x)[s]/(np.abs(y[1:][s]/y[:-1][s])+1)</code>

3. 適用解決策:

   <code class="python">z = find_roots(gradient(temperature_data), vertical_data)</code>

4. 結果のプロット: 交差を視覚化するには、データ点をプロットし、ゼロクロッシングをマークします。マーカー:

   <code class="python">import matplotlib.pyplot as plt
   
   plt.plot(gradient(temperature_data), vertical_data)
   plt.plot(z, np.zeros(len(z)), marker="o", ls="", ms=4)
   
   plt.show()</code>

このメソッドは、曲線と y==0 の間の正確な交点の近似値を提供します。

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