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pythonでnumpyを使用した線形代数問題の解き方に詰まっています。

A=100%でXの値7、Yの値1、Zの値6.5
B=100%でXの値1.2、Yの値1.2、Zの値1.8
C=100%でXの値0.5、Yの値8.5、Zの値0.95

例題
目標:X=7、Y=1、Z=6.5#答えA=100%、B=0%、C=0%
目標:X=1.2、Y=1.2、Z=1.8#答えA=0%、B=100%、C=0%
目標:X=0.5、Y=8.5、Z=0.95#答えA=0%、B=0%、C=100%
目標:X=0.109、Y=0.289、Z=0.1295#答えA=1%、B=2%、C=3%
目標:X=8.7、Y=10.7、Z=9.25#答えA=100%、B=100%、C=100%

A,B,Cのパーセンテージを調整してA,B,CそれぞれのX,Y,Z足した時、目標のX,Y,Zの値に合わせるコードを製作しているのですがなかなかうまくいきません。numpyを使用して線形代数を使用すればいいというところまではいったのですがそこで止まっています。

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  • NumPyでの解決方法, という質問でしょうか?それとも別な方法でも構わない?
    – oriri
    2023年6月7日 11:37

2 件の回答 2

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行列で方程式解くので, 縦横逆で

import numpy as np

mat = np.array([[7.0, 1.2, 0.5],
                [1.0, 1.2, 8.5],
                [6.5, 1.8, 0.95]])

r = np.array([0.109, 0.289, 0.1295])
np.rint(np.linalg.solve(mat, r) *100)

# array([1., 2., 3.])
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SymPy 使う方法
(数値(浮動小数点数)の誤差が少ないはず)

from sympy import symbols, Matrix, solve

a, b, c = symbols('a b c')
mat1, mat2, mat3 = Matrix([7, 1, 6.5]), Matrix([1.2, 1.2, 1.8]), Matrix([0.5, 8.5, 0.95])

expr = a*mat1 +b*mat2 +c*mat3
display(expr)
solve(expr - Matrix([0.109, 0.289, 0.1295]))

SymPy結果

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