إيجاد تقاطع منحنى مع y==0 باستخدام الاستيفاء الخطي

في بايثون، يمكننا إنشاء مخطط من البيانات المخزنة في المصفوفات باستخدام مكتبة matplotlib. ومع ذلك، قد يكون الحصول على قيمة المحور y الدقيقة لتقاطع المنحنى مع y==0 أمرًا صعبًا.

ولمعالجة هذا، يمكننا استخدام الاستيفاء الخطي لتقريب نقطة التقاطع، كما يلي:

1. حدد المشكلة: بالنظر إلى المصفوفات التي تحتوي على نقاط بيانات متدرجة (بيانات_درجة الحرارة) وبيانات_عمودية، نحتاج إلى تحديد القيمة على المحور y حيث يتقاطع المنحنى y==0.

2. تنفيذ الحل: يمكننا العثور على جذور أو أصفار مصفوفة البيانات باستخدام الاستيفاء الخطي:

   import numpy as np
   
   def find_roots(x, y):
       s = np.abs(np.diff(np.sign(y))).astype(bool)
       return x[:-1][s]   np.diff(x)[s]/(np.abs(y[1:][s]/y[:-1][s]) 1)

3. تطبيق الحل:

   z = find_roots(gradient(temperature_data), vertical_data)

4. رسم النتائج: لتصور التقاطع، يمكننا رسم نقاط البيانات ووضع علامة على التقاطع الصفري بعلامة:

   import matplotlib.pyplot as plt
   
   plt.plot(gradient(temperature_data), vertical_data)
   plt.plot(z, np.zeros(len(z)), marker="o", ls="", ms=4)
   
   plt.show()