Python을 사용하여 손쉽게 수학 gif를 만들어 봅시다.

이 기사에서는 Windows를 사용하는 사람들을 위해 Anaconda3를 설치하고 jupyter notebook을 사용하여 다음과 같은 gif 파일을 생성하는 곳까지를 설명합니다.


[2020/11/06 추가] 환경 구축이 필요없는 Google Colaboratory에서 수학 gif를 만드는 방법에 대한 기사를 작성했습니다. Google Colaboratory를 사용하여 손쉽게 수학 gif를 만들어 보자 - @wakabame

Anaconda3 설치



이 장은 다음 기사를 참고했습니다.
Anaconda에서 Python 환경 설치 - @t2y
Python3.6 환경 구축 (Win 환경 Anaconda 사용) - @kiyoneet

1. Anaconda3 다운로드 및 설치



먼저 htps //w w. 아나 콘다. 코 m / 도 w 응 아 d /에서 Anaconda3을 다운로드합니다.



Python 3.6이 들어있는 왼쪽의 것을 선택하십시오. 다운로드가 끝나면 실행합니다.
설치 프로그램의 지시에 따라 진행합니다.
설치 대상은 C 드라이브 바로 아래가 뭔가 편리하다고 생각하므로 여기만 변경합니다.



2. Anaconda3에 패스를 통과



경로를 통과합니다. Windows8의 경우,
[제어판] -> [시스템] -> [시스템 고급 설정]
로 갈 수 있습니다.



환경 변수를 열고 Path라는 변수를 편집(또는 새로 작성)하고,
'C:\Anaconda3;C:\Anaconda3\Scripts;C:\Anaconda3\Library\bin'
그리고 씁니다. 이제 명령줄에서 Python과 jupyter를 호출할 수 있습니다.

3. 명령줄에서 Python 시작



윈도우 버튼 + x 키를 눌러 명령 프롬프트를 시작합니다.



검은 화면이 나옵니다.
Python을 사용할 수 있는지 확인하기 위해 조금 움직입니다.



4. matplotlib 업데이트



matplotlib를 업데이트합니다.
[conda update -n base conda]를 입력하여 엔터합니다.



두 가지 선택을 받을 수 있습니다. [y]를 반환합니다.
이번에는 [conda update matplotlib] 라고 입력 엔터 합니다.



다시 두 가지를 강요받습니다. [y]를 반환합니다.
이제 준비가 되었습니다.

jupyter notebook을 사용합시다.



2차원 정사각형 영역에서 파동 방정식의 초기 값 경계값 문제를 고려합니다.
전미 된장이지만 다음 기사를 참조하십시오 :
파이썬에서 파동 방정식의 수치 계산과 동영상 gif를 내보내자.
Qiita 기사에서는
[Python에 의한 과학·기술 계산] FTCS법(양해법)에 의한 1차원·2차원 파동 방정식의 수치 해법, 쌍곡형 편미분 방정식 - @sci_Haru
도움이됩니다.

1. jupyter notebook 시작



검정색 화면에서 [jupyter notebook]을 입력하면 브라우저에서 notebook이 시작됩니다.
오른쪽 상단의 [New] 버튼에서 Python3을 시작합니다.



그러면 Untitled1이라는 빈 노트북이 만들어집니다.



셀에 Python 코드를 작성하고 Ctrl + Enter 또는 Shift + Enter를 사용하여 실행됩니다.
시도해 봅시다.

2. notebook에서 수치 계산



샘플 코드 을 복사하면서 손 환경에서 움직이는지 확인하십시오.
이런 식으로 파도의 전파 현상이 그려질 것입니다.



3. 동영상을 gif에 내보내기



아래에서 2행째의 선두에 있는 코멘트 아웃 "#"을 제외하면, 작업 폴더에 gif 파일이 토출됩니다.


마지막으로



다른 날 matplotlib 업데이트로 gif를 더 쉽게 만들 수 있습니다. 현시점에서 가장 “편한” 방법의 하나라고 생각합니다만, 그 밖에 좋은 방법이 있으면 가르쳐 주셨으면 합니다.
수학 gif가 늘어나는 것, 그 수법이 세련되게 되기를 바랍니다.

jupyter notebook을 시작할 때 첫 번째 폴더를 변경하려면 다음 문서를 참조하십시오.
Python : Jupyter Notebook의 초기 디렉토리가 변경되지 않을 때의 해결 방법 - @chanmaru

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