[python] SymPy를 사용하여 행렬로 행렬 방정식 표현하기

SymPy는 파이썬에서 사용하는 대표적인 기호 수학 라이브러리입니다. 이 라이브러리를 사용하면 행렬 방정식을 표현하고 계산할 수 있습니다. 이번 포스트에서는 SymPy를 사용하여 행렬 방정식을 어떻게 표현하는지 알아보겠습니다.

SymPy 설치

SymPy를 사용하기 위해서는 우선 SymPy를 설치해야 합니다. 파이썬 환경에서 아래와 같이 명령어를 실행하여 SymPy를 설치할 수 있습니다.

pip install sympy

행렬방정식 표현하기

SymPy에서 행렬을 표현하기 위해서는 먼저 Matrix 클래스를 import 해야 합니다. Matrix 클래스 객체를 생성하고 행렬의 요소들을 입력하여 행렬을 생성할 수 있습니다. 아래는 2x2 크기의 행렬을 생성하는 예제입니다.

from sympy import Matrix

A = Matrix([[1, 2], [3, 4]])
print(A)

위 코드를 실행하면 아래와 같은 결과가 출력됩니다.

Matrix([[1, 2], [3, 4]])

이제 행렬 방정식을 표현해보겠습니다. 행렬 방정식은 Eq 함수를 사용하여 표현할 수 있습니다. 아래는 행렬 방정식을 표현하는 예제입니다.

from sympy import Eq, symbols, Matrix

x, y = symbols('x y')
A = Matrix([[1, 2], [3, 4]])
B = Matrix([x, y])
eq = Eq(A*B, Matrix([5, 6]))

print(eq)

위 코드를 실행하면 아래와 같은 결과가 출력됩니다.

Eq(Matrix([[1, 2], [3, 4]])*Matrix([[x], [y]]), Matrix([[5], [6]]))

이렇게 행렬 방정식을 표현하고 계산할 수 있습니다. SymPy에는 다양한 행렬 연산 및 선형 대수 기능이 있으므로 필요에 따라 이를 활용하여 원하는 계산을 수행할 수 있습니다.

이상으로 SymPy를 사용하여 행렬로 행렬 방정식을 표현하는 방법에 대해 알아보았습니다. SymPy의 다양한 기능을 활용하면 더 복잡한 행렬 연산 및 계산을 수행할 수 있으니 관심 있는 분야에서 활용해보시기 바랍니다.

참고 자료