計算が終わりません(結果が出ない）

Question

import sympy as sp
import math
import cv2
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import csv
import os
import glob
import pandas as pd

options = {}
options['strings_to_formulas'] = False
options['strings_to_urls'] = False
with pd.ExcelWriter('eq.xlsx', mode='w') as writer:
    for i in range(1) :
        Vr = i*0.5 + 0.5
        π = math.pi
        m = 0.0156
        Cn = 6.83879
        D = 0.016
        H = 0.04
        L = 0.3
        ρ = 1.18
        M = (m/(ρ*H*D*L))*(D/H)
        CL = 0.5

        lists = []
        for j in range(1, 16384):
            sp.init_printing()
            sp.var('t')
            y = sp.Function('y')(t) #xはtの関数(Function)
            C = (4*π*Cn)/Vr
            F = CL/(2*M)
            eq2 = sp.Eq( sp.diff(y, t ,2)+C*sp.diff(y, t, 1),  F )
            yre = sp.dsolve(eq2, ics={y.subs(t,0):0})
            
            lists.append(yre.subs(t, j*0.0005))

    df = pd.DataFrame(lists)
    print(df)
    df.to_excel(writer)

上記のようなプログラミングを作成したのですが，計算が終わらないのかいつまでたっても結果が出ません。
数が多いのはわかりますが，二時間ほど目を離して別のことをしていたのですが終わっていませんでした．

どうしたらよいでしょうか

Answer 1

最初にやるべきは、現在がどのような状況なのか確認でしょう。

まずは、jのループの中に、print('j') を入れて、どれくらいの速度で回っているか、そもそも回っているのか、を確認してみてはどうでしょう？

Comments

[nonnon615]

range(1,3)
として，print(j)を加えてみました．

1
2
0
0 Eq(y(0.0005), 2.6405204278776e-8 - 0.082349582...
1 Eq(y(0.001), 5.28104085575519e-8 - 0.157917711...

これだけでて，終了してしまいました．
エラーはでませんでした．
なにがおかしいのでしょうか？？

[TakaiY]

特におかしくないのでは？
1と2で回って、0はどこが出力しているかわかりませんが、最後の2行はprynt(df)の出力でしょう。

2回なら回るみたいですから、16384でやれば、何時間か何十時間かわかりませんが、終るんじゃないですかね？

[nonnon615]

処理を高層化できないでしょうか(´；ω；`)

[TakaiY]

高速化したいというのが目的なのですね。

他の回答のところでも話が出ていますが、ループの中から不要な処理を取り除いてみるといいかもしれません。
lists.append(yre.subs(t, j*0.0005))
以外のものですね。

ただし、これで早くなるかどうかはわかりません。

[TakaiY]

あ、あと、それぞれの計算は独立しているようですかｒ、並列化するってのもありですね。
joblibを使うと比較的簡単に並列化できます。

Answer 2

そこそこ計算重いみたいですね。
実行したらjが100で30秒でした。

何してるのかわからないのでいいのかわからないですが、
初期化のところを外に出すと結構早いです。

j=10までは特に値は変わらずに動いてます。

import sympy as sp
import math
import cv2
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import csv
import os
import glob
import pandas as pd

options = {}
options['strings_to_formulas'] = False
options['strings_to_urls'] = False

with pd.ExcelWriter('eq.xlsx', mode='w') as writer:
    for i in range(1):
        Vr = i*0.5 + 0.5
        π = math.pi
        m = 0.0156
        Cn = 6.83879
        D = 0.016
        H = 0.04
        L = 0.3
        ρ = 1.18
        M = (m/(ρ*H*D*L))*(D/H)
        CL = 0.5

        lists = []
        sp.init_printing()
        sp.var('t')
        y = sp.Function('y')(t)  # xはtの関数(Function)
        C = (4*π*Cn)/Vr
        F = CL/(2*M)
        eq2 = sp.Eq(sp.diff(y, t, 2)+C*sp.diff(y, t, 1),  F)
        yre = sp.dsolve(eq2, ics={y.subs(t, 0): 0})
        for j in range(1, 16384):
            lists.append(yre.subs(t, j*0.0005))
            print(yre.subs(t, j*0.0005))

    df = pd.DataFrame(lists)
    print(df)
    df.to_excel(writer)

Comments

[nonnon615]

バネマスダンパ系の方程式を解いてます！
細かく求めたいあまり時間がかかりすぎて困ってます????

また、初期値を与える方法でも悩んでおり、別に質問しているのでそちらも見ていただけると有難いです！

[kyokio]

なるほど

｜細かく求めたいあまり時間がかかりすぎて困ってます

細かく求めたいっていうのは

sp.init_printing()
sp.var('t')
y = sp.Function('y')(t) # xはtの関数(Function)
C = (4*π*Cn)/Vr
F = CL/(2*M)
eq2 = sp.Eq(sp.diff(y, t, 2)+C*sp.diff(y, t, 1), F)
yre = sp.dsolve(eq2, ics={y.subs(t, 0): 0})

これを
for j in range(1, 16384):
の外に出すと変わってしまうものなのでしょうか？

[nonnon615]

変わらないと思います！

[kyokio]

では、上に貼ったコードで結構早くできると思います。

Answer 3

とりあえず、

    for j in range(1, 16384):

のうしろに、print(j) を入れて一回の計算にどんだけ時間かかるのか見てみては

Comments

[nonnon615]

range(1,3)
として，print(j)を加えてみました．

1
2
0
0 Eq(y(0.0005), 2.6405204278776e-8 - 0.082349582...
1 Eq(y(0.001), 5.28104085575519e-8 - 0.157917711...

これだけでて，終了してしまいました．
エラーはでませんでした．
なにがおかしいのでしょうか？？

[y_waiwai]

range(1, 16384):
でやりましょうよ