数理モデル 渋滞学 シミュレーションpython

Question

ヘディングのテキスト### 前提

プログラミング初心者です。知識の乏しさゆえ変なことを聞いていたらすいません。。

自分の環境は、macbook pro(2019年購入)、コードは「colaboratory」というサイトで書こうとしています。
コードを書くところがcolaboratory出る必要はないのですが、最終的に.ipynbファイルにできるものが必要で、使っています。

Matplotlibのインストールはおそらくできています。
写真に従い、バージョンが出力されたので
『』

実現したいこと

最終的には下記サイトの真ん中くらいにあるような、シミュレーション動画を作りたいです。
https://qiita.com/jabberwocky0139/items/e2526fc5ee3b0dbf144b
（正直初心者ゆえ、使うライブラリがMatplotlibであっているかも自信がないため、おかしかったら教えてほしいです。。）

発生している問題・エラーメッセージ

試しに、Matplotlibを使ってみようと、関連してそうなコードを調べ（https://haizairenmei.com/2019/11/09/matplotlib-animation/ ）、コピペしてみたのですがなにも出力されません、なぜでしょうか

エラーメッセージは無し

該当のソースコード

mport matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
import numpy as np

dt = 0.01
fig = plt.figure()
ims = []

for i in range(int(1/dt)):
	t = dt*i
	
	x = np.cos(t*2*np.pi)
	y = np.sin(t*2*np.pi)
	im = plt.plot(x,y,color='b', marker='o', markersize=20)
	ims.append(im)

ani = animation.ArtistAnimation(fig,ims)
plt.show()
# ani.save("animation.mp4", writer="ffmpeg")

試したこと

色々サイトを調べてみたのですがわかりませんでした、すいません。。。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

・ここにより詳細な情報を記載してください。

以下は背景です、
最終目標の、シミュレーションの動画を作りたいのは以下の数理モデルです。
時間微分は4次のルンゲクッタ法で求めるというもの。

・パラメーター

ソースコードは.py ファイルもしくは.ipynb
動画はmp4形式にしたいです。

Comments

[araharu]

やってほしいこと、というのはどういう意味でしょうか？
もちろん、コードを書いてくれ！などの質問をしたつもりはなく教えてほしい部分は
・シミュレーション動画の作り方
・数理モデル（式）のPythonでの計算の仕方

と書き、問題の答え自体を教えてほしいと言ったつもりはなかったです。

私の知識が乏しいので、質問の仕方が間違っていたらすいません、どう質問したらいいですか？

[araharu]

聞きたいこと

・pythonでシミュレーション動画を作るにあたって、どのライブラリを使ったらいいか
・今回の式は4次のルンゲクッタ法を使うとのことなので、ルンゲクッタ法をPythonで扱うにはどうしたらいいか（アバウトですいません。調べたのですが具体的なことがよくわかりませんでした）

わかりやすくなるように、質問を訂正してみました。
知識が乏しいので、質問内容が変でしたらすいません。。

[can110]

> どう質問したらいいですか？

質問するときのヒント
https://teratail.com/help/question-tips
1-2. 投稿前に検索し、できるところまで自分でやってみましょう

とかでしょうか。

[araharu]

読みました。具体的にありがとうございます。
正直、わからないところがわからない、できるところまでのやり方がわからないという感じでした。
しょうがないのですが調べたようなサイトだと部分的なことしか書いておらず、導入からわからないとどうしていいか、、って感じでした（もちろん調べ方が悪い可能性もあります）。
もちろん自分の今までの勉強量の少なさ、また才能ゆえですが、残り時間があまりあるわけでもなく知識を蓄えられていない状態での質問はすいませんでした。。

[araharu]

自分の環境は、macbook pro(2019年購入)、コードは「colaboratory」というサイトで書いています。
この時点でおかしい点があれば教えてください。
pythonで
Matplotlibというライブラリを入れるといいのかなと思い、調べてインストールはおそらくできたと思います。

[ozwk]

(私が感じた)回答へのハードル
* 「プログラミング初心者なので基本も難しい」
どこまで教えればよいのか見通しも立ちません。なので回答が難しくなります。
算数が怪しそうな人に「数学を教えて」って言われたら身構えるのと一緒です。
また謙遜で言っているのか実際そうなのか判断に困ります。なので実際にコードがあるのが一番です。

* 「シミュレーション動画の作り方」
思い描いている「シミュレーション動画」がどういうものかが具体性に欠けます。
提案したあとに「これはちょっと違くて...こういうのがいいんですけど」が続く雰囲気がして答えづらいです。
対面やチャットであれば細かいやり取りが続いてもよいのですが、
こういった場では事前にもう少し要件を整理するか、難しければ複数の例をもってくるなど準備を整えてほしいです。

* 「数理モデル（式）のPythonでの計算の仕方」
これもどこまで教えればよいのか見通しも立ちません。
「どの資料を参照してその資料のここの記述がわからなかった」を積み上げてもらえると答えやすいです。

[araharu]

ご回答ありがとうございます。
自分の環境は、macbook pro(2019年購入)、コードは「colaboratory」というサイトで書こうとしています。
まずMatplotlibというライブラリの使い方がわかりません（そもそもこの写真のシミュレーション動画を作るのにMatplotlibが合っているかはわかりませんが、調べてみてこれなのかなと思い使ってみています。違ったら言ってほしいです）

Matplotlibの使い方からわからないため、試しにcolaboratoryに適当に関連してそうな数理モデルのコードをコピペして貼ってみたのですが何も出力されないです。

以下コード

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
import numpy as np

dt = 0.01
fig = plt.figure()
ims = []

for i in range(int(1/dt)):
t = dt*i

x = np.cos(t*2*np.pi)
y = np.sin(t*2*np.pi)
im = plt.plot(x,y,color='b', marker='o', markersize=20)
ims.append(im)

ani = animation.ArtistAnimation(fig,ims)
plt.show()
# ani.save("animation.mp4", writer="ffmpeg")

[araharu]

「思い描いているシミュレーション動画」の件ですが、こちらのサイトの真ん中ぐらいにあるようなものを思い描いています。（言葉足らずだったらすいません...）
https://qiita.com/jabberwocky0139/items/e2526fc5ee3b0dbf144b

[araharu]

コードを書くところがcolaboratory出る必要はないのですが、最終的に.ipynbファイルにできるものが必要で、使っています。

[araharu]

誤字失礼しました
× ~colaboratory出る必要
○ ~colaboratoryである必要

[ozwk]

でしたら、今回の元の質問文を前提として、「Matplotlibの使い方からわからないため、試しに...」という部分、つまり実際に詰まっている部分を質問することをおすすめします。(最終目的を前提として書くことは大事です。)

[araharu]

ありがとうございます。
修正ということですか？それとも新しく質問を作るということですか？

[araharu]

すいません、一つお伺いしたいのですが、
このような数理モデルシミュレーションにおいて使うライブラリはMatplotlibで大丈夫ですか？
正直そこも自信なくて、、、

[ozwk]

修正で良いでしょう。
> ライブラリはMatplotlibで大丈夫ですか？
最終目的を前提として書くことは大事なのはまさにここで、
仮に前提に対しておかしい手段を取ってしまっていても指摘が可能だからです。

[araharu]

今の所最終目標は欠けてますか？

[ozwk]

はい。

すみません
> 関連してそうなコード
の出どころを教えてください

[araharu]

修正いたしました、ありがとうございます！

[ozwk]

マルチポスト
https://qiita.com/araharu/questions/9a270e4dcefe5650cbf4

https://teratail.com/help#posted-otherservice

[araharu]

すいません、マルチポストというワードを初めて聞き、調べてみて今意味を知ったのですが、そのようなルールがあることを知りませんでした。。

[araharu]

教えていただいてありがとうございます！

[araharu]

削除しました

[araharu]

続いてこちらのサイトの削除申請の方も完了しました！

[araharu]

>>最終目的を前提として書くことは大事なのはまさにここで、
仮に前提に対しておかしい手段を取ってしまっていても指摘が可能だからです。

追加ですいません、
こちらの件に関してですが、最終目標はあくまで修正後の投稿の最後に書いているもので、それを実装するのにMatplotlibが適切か、という質問でした。
（今回の質問自体が必要かどうかの質問ですので、今回のコードを最終目標としてしまうのは違うかと感じ質問させていただきました。。。）

Answer 1

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import animation, rc  # 追加
import numpy as np

dt = 0.01
fig = plt.figure()
ims = []

for i in range(int(1/dt)):
	t = dt*i
	
	x = np.cos(t*2*np.pi)
	y = np.sin(t*2*np.pi)
	im = plt.plot(x,y,color='b', marker='o', markersize=20)
	ims.append(im)

ani = animation.ArtistAnimation(fig,ims)
rc('animation', html='jshtml') # 追加
ani # 追加

Comments

[araharu]

回答ありがとうございます！
元々のコードだと何も出力されなかったのは、サイトのコードが間違っていたということですか？
それともcolaboratoryだから、という理由はあるのでしょうか

[ozwk]

colaboratoryだからです

[araharu]

ありがとうございます、そう言った知識ってどうやってつくんですかね、コードを書くところごとに書き方が変わったりというのは。
調べても出なくて、、、

[ozwk]

実のところ私も初めて知りました。
やってみて確かにできなかったので、より近い状況であるcolabで動いているサンプルを探しました

[araharu]

ありがとうございます。
目標の数理モデル実装に向けて頑張ります。
また新しい質問しましたのでもしよろしければご協力お願いいたします。