[python] NumPy에서 선형 시스템의 해를 계산하는 방법은 무엇인가요?
NumPy는 파이썬의 대표적인 과학 계산 라이브러리로, 선형 대수를 다루는 많은 기능을 제공합니다. 선형 시스템의 해를 계산하기 위해서는 numpy.linalg
모듈의 solve
함수를 사용할 수 있습니다.
먼저, 선형 시스템을 행렬로 표현해야 합니다. 예를 들어, 다음과 같은 2x2 선형 시스템을 고려해보겠습니다:
2x + 3y = 12
4x + 2y = 10
이를 행렬로 표현하면 다음과 같습니다:
A = np.array([[2, 3], [4, 2]])
b = np.array([12, 10])
여기서 A
는 계수 행렬(coefficients matrix)이고, b
는 상수 벡터(constant vector)입니다.
이제 solve
함수를 사용하여 선형 시스템의 해를 계산할 수 있습니다:
import numpy as np
x = np.linalg.solve(A, b)
결과는 x
라는 벡터로 반환됩니다. 위의 예시에서 x
는 [1, 2]
입니다. 즉, x=1
, y=2
가 선형 시스템의 해입니다.
NumPy의 solve
함수는 LU 분해 또는 QR 분해와 같은 내부 알고리즘을 사용하여 선형 시스템의 해를 효율적으로 계산합니다. 그러므로 대규모의 선형 시스템에도 적용할 수 있습니다.
더 자세한 정보는 NumPy 공식 문서를 참고하시기 바랍니다.
참고 자료: