{ "cells": [ { "cell_type": "code", "execution_count": 1, "id": "1ce5d98c-4cc0-421b-9b20-a23f21ea83ab", "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "v\"1.8.0-DEV.71\"" ] }, "execution_count": 1, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "VERSION" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 2, "id": "176b7c26-356c-4c42-a3dd-2ff2b302cffa", "metadata": {}, "outputs": [], "source": [ "using Plots\n", "using Zygote" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 3, "id": "b011345a-dbf5-4faa-b9d3-1e0157eb80c2", "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "3×4 Matrix{Int64}:\n", " 1 2 3 4\n", " 1 2 3 4\n", " 1 2 3 4" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "text/plain": [ "3×4 Matrix{Int64}:\n", " 10 10 10 10\n", " 20 20 20 20\n", " 30 30 30 30" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" } ], "source": [ "meshgrid(x, y) = reim(complex.(x', y))\n", "\n", "x = 1:4\n", "y = 10(1:3)\n", "X, Y = meshgrid(x, y)\n", "display(X)\n", "display(Y)" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 4, "id": "5237ac47-f429-40f2-9887-6c621a2bbfca", "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "plotvf (generic function with 1 method)" ] }, "execution_count": 4, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "function plotvf!(x, y, f; scale=1, kwargs...)\n", " X, Y = meshgrid(x, y)\n", " u(x, y) = scale * f(x, y)[1]\n", " v(x, y) = scale * f(x, y)[2]\n", " U = u.(X, Y)\n", " V = v.(X, Y)\n", " X -= U/2\n", " Y -= V/2\n", " quiver!(vec(X), vec(Y); quiver = (vec(U), vec(V)), kwargs...)\n", "end\n", "\n", "plotvf(x, y, f; kwargs...) = (plot(); plotvf!(x, y, f; kwargs...))" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 5, "id": "b69f5603-e214-4e47-8bee-b37d0a9786af", "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 5, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "g(x, y) = (-y, x)\n", "x = y = range(-2, 2, length=11)\n", "plotvf(x, y, g; scale=0.2, size=(400, 400))" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 6, "id": "0f1ec452-117f-4ad7-b9af-8f0cf327bf3e", "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 6, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "f(x, y) = x^3 - 3x + y^2\n", "df(x, y) = gradient(f, x, y)\n", "xs = ys = range(-2, 2, length=101)\n", "heatmap(xs, ys, f; color=:rainbow)\n", "x = y = range(-2, 2, length=21)[2:2:end]\n", "plotvf!(x, y, df; scale=0.05, color=:white)\n", "plot!(xlim=extrema(xs), ylim=extrema(ys))" ] }, { "cell_type": "markdown", "id": "23e48b8c-ac4f-445a-a585-ba5dce75b4b9", "metadata": {}, "source": [ "For Plots.@recipe, see\n", "\n", "* https://docs.juliaplots.org/latest/recipes/\n", "* https://github.com/JuliaPlots/ExamplePlots.jl/blob/master/notebooks/usertype_recipes.ipynb\n", "* https://github.com/JuliaPlots/ExamplePlots.jl/blob/master/notebooks/type_recipes.ipynb\n", "* https://github.com/JuliaPlots/ExamplePlots.jl/blob/master/notebooks/series_recipes.ipynb\n", "* https://github.com/JuliaPlots/Plots.jl/blob/master/src/recipes.jl\n", "* https://nbviewer.jupyter.org/gist/genkuroki/521c4bf9160caae8f8c6591e78a9f1d1" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 7, "id": "92f102f6-16d2-4d28-9746-2a498d45b945", "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "Main.O" ] }, "execution_count": 7, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "module O\n", "\n", "using Plots\n", "meshgrid(x, y) = reim(complex.(x', y))\n", "\n", "struct VectorField{X, Y, F, S} x::X; y::Y; f::F; scale::S end\n", "VectorField(x, y, f; scale=0.2) = VectorField(x, y, f, scale)\n", "\n", "@recipe function F(vf::VectorField)\n", " x, y, f, scale = vf.x, vf.y, vf.f, vf.scale\n", " X, Y = meshgrid(x, y)\n", " u(x, y) = scale * f(x, y)[1]\n", " v(x, y) = scale * f(x, y)[2]\n", " U = u.(X, Y)\n", " V = v.(X, Y)\n", " X -= U/2\n", " Y -= V/2\n", " \n", " seriestype := :quiver\n", " quiver --> (vec(U), vec(V))\n", " (vec(X), vec(Y))\n", "end\n", "\n", "end" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 8, "id": "10f3de9c-5011-4357-b429-5b7f75af892d", "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 8, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "x = y = range(-2, 2, length=11)\n", "g(x, y) = (-y, x)\n", "plot(O.VectorField(x, y, g); size=(400, 400))" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 9, "id": "42b0c678-d17d-436c-89af-ca7576c633da", "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 9, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "f(x, y) = x^3 - 3x + y^2\n", "df(x, y) = gradient(f, x, y)\n", "xs = ys = range(-2, 2, length=101)\n", "heatmap(xs, ys, f; color=:rainbow)\n", "x = y = range(-2, 2, length=21)[2:2:end]\n", "plot!(O.VectorField(x, y, df, 0.05); color=:white)\n", "plot!(xlim=extrema(xs), ylim=extrema(ys))" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": null, "id": "c12b9d8f-4e90-458f-84d0-1f364b09f5a9", "metadata": {}, "outputs": [], "source": [] } ], "metadata": { "jupytext": { "formats": "ipynb,jl:hydrogen" }, "kernelspec": { "display_name": "Julia 1.8.0-DEV", "language": "julia", "name": "julia-1.8" }, "language_info": { "file_extension": ".jl", "mimetype": "application/julia", "name": "julia", "version": "1.8.0" } }, "nbformat": 4, "nbformat_minor": 5 }