使用SymPy codegen为方程组生成Fortran子例程

Question

基于我在这里找到的前一个例子,我试图找出如何生成一个Fortran代码,该代码对应于我需要坚持的特定形式.所需的FORTRAN代码将如下所示(它基于FitzHugh-Nagumo模型):

  SUBROUTINE FF(NE,U,PAR,F) 
!     ---------- -- 
!     Define the nonlinear term

  IMPLICIT NONE
  INTEGER, INTENT(IN) :: NE
  DOUBLE PRECISION, INTENT(IN) :: U(NE),PAR(*)
  DOUBLE PRECISION, INTENT(OUT) :: F(NE)

  DOUBLE PRECISION u,v,e,a1,a0

    u=U(1)
    v=U(2)
    e=PAR(1)
    a1=PAR(2)
    a0=PAR(3)

    F(1)= u-u**3-v 
    F(2)= e*(u-a1*v-a0)

  END SUBROUTINE FF

我设法在SymPy中创建正确的表达式,但我还没弄清楚如何生成所需的代码codegen.这是我到目前为止的尝试:

from sympy import symbols,latex
from sympy.utilities.codegen import codegen
from sympy.tensor import IndexedBase, Idx
from sympy import Matrix
U, PAR = symbols('U PAR', cls=IndexedBase)

u = U[1]
v = U[2]

e = PAR[1]
a1 = PAR[2]
a0 = PAR[3]

dudt = u-u**3-v 
dvdt = e*(u-a1*v-a0)

print latex(dudt)
print latex(dvdt)

F = Matrix([dudt,dvdt])
print F

result = codegen(('my_function', F), 'f95', 'my_project')
print result[0][1]

但它给了我:

IndexException: 
Range is not defined for all indices in: PAR[3]

Answer 1

如果您只需要在 python 代码中调用 FORTRAN 函数，我发现使用 FORTRAN 包装器比尝试在 python 中重新创建 FORTRAN 代码要简单得多，特别是在大量使用 GOTO 的情况下。

你试过f2py吗？https://sysbio.ioc.ee/projects/f2py2e/