• Saltar al contenido principal
  • Skip to secondary menu
  • Saltar a la barra lateral principal
  • Saltar al pie de página
  • Inicio
  • Secciones
    • Ciencia de datos
    • Criptografía
    • Herramientas
    • Machine Learning
    • Noticias
    • Opinión
    • Productividad
    • Programación
      • JavaScript
      • Julia
      • Matlab
      • Python
      • R
  • Programación
    • JavaScript
    • Julia
    • Matlab
    • Python
    • R
  • Laboratorio
    • Estadística
      • Calculadora del Tamaño Muestral en Encuestas
      • Calculadora de estadísticos descriptivos
      • Test de normalidad
      • Calculadora de contrastes de hipotesis
      • Calculadora de tamano del efecto
      • Simulador de Regresión Lineal con Ruido
      • Visualizador de PCA
      • Visualizador de Series Temporales
      • Simulador de Regresión Logística
      • Simulador de K-Means
      • Simulador de DBSCAN
      • Detector de la Ley de Benford
    • Probabilidad
      • Calculadora de Probabilidad de Distribuciones
      • Calculadora de Probabilidades de Lotería
      • Simulador del Problema de Monty Hall
      • Simulador de la Estrategia Martingala
    • Finanzas
      • Calculadora de Préstamos e Hipotecas
      • Conversor TIN ↔ TAE
      • Calculadora DCA con ajuste por inflación
      • Calculadora XIRR con Flujos Irregulares
      • Simulador FIRE (Financial Independence, Retire Early)
    • Riesgo
      • Constructor de Scorecards de Crédito
      • Aplicar Scorecard de Crédito
    • Herramientas
      • Formateador / Minificador de JSON
      • Conversor CSV ↔ JSON
      • Comparador y Formateador de Texto y JSON
      • Formateador y Tester de Expresiones Regulares
      • Inspector de JWT
      • Generador y verificador de hashes
      • Codificador / Decodificador Base64 y URL
      • Conversor de bases numericas
      • Conversor de Timestamp Unix
      • Conversor de colores
      • Generador de UUIDs
    • Juegos
      • Tres en Raya
      • Nim con Q-Learning
    • Más
      • Método D’Hondt
      • Generador de Contraseñas Seguras
  • Noticias
  • Boletín
  • Contacto
  • Tienda
    • Libros
    • Equipamiento de oficina
    • Equipamiento en movilidad

Analytics Lane

Ciencia e ingeniería de datos aplicada

  • Ciencia de datos
  • Machine Learning
  • IA Generativa
  • Python
  • Pandas
  • NumPy
  • R
  • Excel

Sistemas de ecuaciones lineales con numpy

octubre 29, 2018 Por Daniel Rodríguez Deja un comentario
Tiempo de lectura: 3 minutos

Sistema de ecuaciones

Un problema de cálculo que se puede resolver fácilmente con Python son los sistemas de ecuaciones lineales. Gracias a las matrices de numpy se puede conseguir el resultado poco más de un par de líneas. Por ejemplo, para resolver un sistema de ecuaciones lineales con numpy solamente se ha de utilizar el siguiente bloque de código:

import numpy as np

A = np.matrix([[2, 3],[1, -2]])
b = np.matrix([[8],[-10]])

x = (A**-1)*b

Al ejecutar el código se puede comprobar que en la variable x se ha almacenado la matriz [[-2], [4]] que se corresponde con la solución del problema:

\begin{matrix} 2 x_1 + 3x_2 & = 8 \\ x_1 - 2 x_2 & = -10 \end{matrix}

Sistema de ecuaciones lineales

Un sistema de n ecuaciones con n incógnitas se puede escribir de la siguiente forma:

\begin{matrix} a_{11} x_1 + a_{12} x_2 + \ldots + a_{1n} x_n &= b_1 \\ a_{21} x_1 + a_{22} x_2 + \ldots + a_{2n} x_n &= b_2 \\ \ldots \\ a_{n1} x_1 + a_{n2} x_2 + \ldots + a_{nn} x_n &= b_n \end{matrix}

El sistema también se puede escribir en forma matricial de la forma:

\begin{bmatrix} a_{11} & a_{12} & \ldots & a_{1n} \\ a_{21} & a_{22} & \ldots & a_{2n} \\ \ldots & \ldots & \ldots & \ldots \\ a_{n1} & a_{n2} & \ldots & a_{nn} \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x_1 \\ x_2 \\ \ldots \\ x_n \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} b_1 \\ b_2 \\ \ldots \\ b_n \end{bmatrix}

Lo que se puede reescribir de forma compacta utilizando \boldsymbol{A}\boldsymbol{x} = \boldsymbol{b} donde \boldsymbol{A} es una matriz de dimensión n \times n y \boldsymbol{x} y \boldsymbol{b} son dos vectores columna de longitud n. En esta ecuación se ha para despejar el valor de \boldsymbol{x}. Para ello, asumiendo que la matriz \boldsymbol{A} es regular se puede multiplicar la expresión por la inversa de \boldsymbol{A}, \boldsymbol{A^{-1}}

Nuevo test de normalidad interactivo en el laboratorio de Analytics Lane
En Analytics Lane
Nuevo test de normalidad interactivo en el laboratorio de Analytics Lane

\boldsymbol{A^{-1}} \boldsymbol{A} \boldsymbol{x} = \boldsymbol{A^{-1}} \boldsymbol{b}

En este caso \boldsymbol{A^{-1}} \boldsymbol{A}A es la matriz identidad y, por lo tanto, se puede escribir la solución del sistema como:

\boldsymbol{x} = \boldsymbol{A^{-1}} \boldsymbol{b}

Esta operación es lo que se ha escrito anteriormente en el código Python. La matriz inversa de A se puede obtener mediante A**-1 y al multiplicar esta matriz por b se obtiene el resultado buscado.

Determinar si el sistema se puede resolver

Para poder implementar este método se ha de verificar que la matriz A sea invertible. En caso de que no sea así al intentar invertirá Python generar un error. Cuando se trabaja de forma interactiva con Python esto no es problema mayor, pero si cuando el procedimiento se implementa en un programa. Para asegurar que se puede resolver el problema simplemente se ha de verificar que el determinante de la matriz se distinto de cero, mediante la utilización del método det().

if np.linalg.det(A) == 0:
    x = None
    print("No se puede resolver")
else:
    x = (A**-1)*b

Este trozo de código devuelve la solución cuando es posible y None en caso contrario.

Conclusiones

En esta entrada se ha visto cómo resolver un sistema de ecuaciones con numpy de forma rápida. Esta es una tarea que puede ser bastante habitual y con este truco se puede aumentar la productividad a la hora de realizar cálculos numéricos.

Imágenes: Unsplash (Antoine Dautry)

¿Te ha parecido de utilidad el contenido?

¡Puntúalo entre una y cinco estrellas!

Puntuación promedio 4 / 5. Votos emitidos: 4

Ya que has encontrado útil este contenido...

¡Síguenos en redes sociales!

¡Siento que este contenido no te haya sido útil!

¡Déjame mejorar este contenido!

Dime, ¿cómo puedo mejorar este contenido?

Publicidad


Publicaciones relacionadas

  • Nuevo test de normalidad interactivo en el laboratorio de Analytics Lane
  • Nuevo conversor de timestamp Unix en el laboratorio de Analytics Lane
  • Calculadora de Contrastes de Hipótesis: interpreta correctamente el p-valor y toma decisiones estadísticas con confianza
  • Calculadora de Tamaño del Efecto: la herramienta clave para entender cuánto importa realmente una diferencia
  • Simulador de DBSCAN: descubre cómo encontrar clusters reales (y ruido) sin fijar K
  • Conversor de Colores: convierte, compara y valida cualquier color en tiempo real
  • Analytics Lane lanza su Generador de UUIDs: identificadores únicos, seguros y listos para producción en segundos
  • 1200 publicaciones en Analytics Lane
  • Analytics Lane lanza su Conversor TIN ↔ TAE: la herramienta definitiva para entender el coste real de depósitos, préstamos e hipotecas

Publicado en: Python Etiquetado como: NumPy

Interacciones con los lectores

Deja una respuesta Cancelar la respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

I accept the Terms and Conditions and the Privacy Policy

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.

Barra lateral principal

Suscríbete a nuestro boletín

Suscríbete al boletín semanal para estar al día de todas las publicaciones.

Política de Privacidad

Analytics Lane en redes sociales

  • Amazon
  • Bluesky
  • Facebook
  • GitHub
  • Instagram
  • Mastodon
  • Pinterest
  • RSS
  • Telegram
  • Tumblr
  • Twitter
  • YouTube

Publicidad

Entradas recientes

WOE e IV: La Base Matemática del Credit Scoring

mayo 5, 2026 Por Daniel Rodríguez

Noticias

Lanzamiento de la versión 1.0 del laboratorio de Analytics Lane con nuevas herramientas de scoring

mayo 2, 2026 Por Daniel Rodríguez

Analytics Lane

¡Analytics Lane cumple ocho años!

mayo 2, 2026 Por Daniel Rodríguez

Publicidad

Es tendencia

  • Copiar y pegar Activar copiar y pegar en VirtualBox publicado el mayo 1, 2019 | en Herramientas
  • Comparar archivos en Visual Studio Code publicado el enero 10, 2024 | en Herramientas
  • Noticias Mejores mensajes de error en Python 3.10 publicado el octubre 11, 2021 | en Python
  • Codificación JSON Archivos JSON con Python: lectura y escritura publicado el julio 16, 2018 | en Python
  • Uso de múltiples ejes en Matplotlib publicado el agosto 4, 2022 | en Python

Publicidad

Lo mejor valorado

4.9 (24)

Seleccionar filas y columnas en Pandas con iloc y loc

4.6 (16)

Archivos JSON con Python: lectura y escritura

4.4 (14)

Ordenación de diccionarios en Python mediante clave o valor

4.7 (13)

Operaciones de filtrado de DataFrame con Pandas en base a los valores de las columnas

4.9 (11)

Pandas: Cambiar los tipos de datos en los DataFrames

Comentarios recientes

  • M. Pilar en Cómo eliminar las noticias en Windows 11 y recuperar tu concentración
  • Daniel Rodríguez en Probabilidad básica: cómo entender el azar en nuestra vida diaria
  • Pepe en Probabilidad básica: cómo entender el azar en nuestra vida diaria
  • CARLOS ARETURO BELLO CACERES en Justicio: La herramienta gratuita de IA para consultas legales
  • Piera en Ecuaciones multilínea en Markdown

Publicidad


Footer

Analytics Lane

  • Acerca de Analytics Lane
  • Boletín de noticias
  • Contacto
  • Libros
  • Lo más popular
  • Noticias
  • Tienda
  • Tiendas afiliadas

Secciones

  • Ciencia de datos
  • Criptografía
  • Herramientas
  • Machine Learning
  • Opinión
  • Productividad
  • Programación
  • Reseñas

Sobre de Analytics Lane

En Analytics Lane tratamos de explicar los principales conceptos de la ciencia e ingeniería de datos con un enfoque práctico. Los principales temas tratados son ciencia de datos, ingeniería de datos, inteligencia artificial, machine learning, deep learning y criptografía. Además, también se habla de los principales lenguajes de programación y herramientas utilizadas por los científicos e ingenieros de datos.

Copyright © 2018-2026 Analytics Lane ·Términos y condiciones ·Política de Cookies ·Política de Privacidad ·Herramientas de privacidad ·Contacto