Python 用矩阵代替辛中的标量

以下是我在一个研讨会上所做的：

from sympy import *
xi1,xi2,xi3 = symbols('xi_1,xi_2,xi_3')
N1 = 1-xi1-xi2-xi3
N2 = xi3
N3 = xi1
N4 = xi2
x1,x2,x3,x4 = symbols('x_1, x_2, x_3, x_4')
x = N1*x1+N2*x2+N3*x3+N2*x4
subdict = {x1:Matrix([0.025,1.0,0.0]), x2 : Matrix([0,1,0]), x3:Matrix([0, 0.975, 0]), x4:Matrix([0,0.975,0.025])}
x.subs(subdict)
test.subs({xi1:1, xi2:0,xi3:0})

对我来说，我们只是将一些标量与一些向量相乘，然后将它们相加。然而，SymPy不同意并抛出一个巨大错误，最后一行是：

TypeError: cannot add <class 'sympy.matrices.immutable.ImmutableDenseMatrix'> and <class 'sympy.core.numbers.Zero'>

TypeError:无法添加和

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为什么这是一个问题？我正在尝试做什么有解决办法吗？

我怀疑发生的事情是，在矩阵被替换之前，您将替换一个0，使

0*矩阵_usymbol=0

而不是0的矩阵。不能将最终成为矩阵的项添加到0，从而导致错误。我尝试使用

同步

标志或xreplace代替subs，得到了相同的结果（在sympy.live.org上）。然后，我尝试以相反的顺序进行替换，首先将它们作为列表与矩阵一起传递。还是不行。看起来subs假设

0*foo

为0。如果尚未存在问题，则应在上提出问题

解决方法是首先进行标量替换，允许零项消失。然后用矩阵做一个subs。因此，这将需要2次调用subs

使用0进行替换的一个真正的黑客解决方法是：

def remul(m):
  rv = 1
  for i in m.args:
    rv *= i
  return rv

expr = x*y
mat = expr.subs(x, randMatrix(2)) # replace x with matrix
expr = mat.replace( # replace y with scalar 0
    lambda m: m.is_Mul,
    lambda m: remul(Mul(*[i.subs(y, 0) for i in m.args], evaluate=False)))

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问题似乎不限于0。。。下面是一个最小的例子，它抛出了与SymPy 1.1.1中描述的OP相同的错误：

x，y=symbols（'xy'）

then

（x+y）.subs（{x:Matrix（[1,2]），y:Matrix（[3,4]）

我在SymPy.live.org上得到了一个不同的错误，但将使用当前版本进行调查并报告。谢谢提醒。这些错误都与Mul（@32882的问题）和Add（@Michelle的问题）的展平例程中的问题有关。我已经打开了一个修复这些问题的PR。但是，替换仍然依赖于顺序，因此如果（修复后）希望将结果保留为矩阵，则需要使用

synchronous=True

。对于非Symphy开发人员，我们有简单的解决方案吗？这是一个简单的标量时间向量的例子……您下载了最新版本的Symphy并尝试了一下吗？