绘制微分方程时，Bokeh JS回调

Question

我对Python和Stackoverflow还是比较陌生，如果已经问过这个问题，我深表歉意，但是我已经搜索了很长一段时间，并且无法真正找到要解决的方法。

问题：

我一直在尝试创建一个非常基本的COVID-19流行病模型，以使自己熟悉Python。我的目的是要生成一个基本的SIR模型，该模型可以计算人口中易感，受感染和被清除的个体。到目前为止，一切都很好。

我的问题是，我希望该图具有一个交互式滑块，该滑块可以改变微分方程中的常数之一。

我正在使用Bokeh，并试图为此使用Javascript回调，但是我在使用Javascript时遇到了困难。到目前为止，我所看到的所有示例都使用线方程，其中y是x的函数，并且相对容易编写代码。就我而言，由于它是一个微分方程组，所以我不确定该如何处理。

我也尝试过使用scipy，但仍然遇到相同的问题。

下面的代码。任何帮助/反馈/建议将不胜感激。

谢谢！

from bokeh.layouts import column, row
from bokeh.models import CustomJS, Slider
from bokeh.plotting import ColumnDataSource, figure, output_file, show

t = []

for i in range(200):
    t.append(i)

slst = []
ilst = []
rlst = []

s = 489599/489609
i = 10/489609
r = 0/489609
bet = 0.28
gam = 0.189

for f in range(200):
    ds = (-bet * (s * i))
    di = ((bet * (s * i)) - (gam * i))
    dr = gam * i
    s = s + (ds)
    slst.append(s)
    i = i + (di)
    ilst.append(i)
    r = r + (dr)
    rlst.append(r)

source = ColumnDataSource(data=dict(x=t, y=[], s=slst, i=ilst))

plot = figure(plot_width=400, plot_height=400)
plot.line('x', 'y', source=source, line_width=3, line_alpha=0.6)

callback = CustomJS(args=dict(source=source), code="""

                    ????????????

    """)

slider = Slider(start=0.1, end=4, value=1, step=.1, title="Beta ")
slider.js_on_change('value', callback)

layout = column(slider, plot)

show(layout)

Answer 1

这是我想出的。有趣的是，当beta值较高时，易受干扰的行会降至0以下。也许在将您的代码移植到JavaScript时我犯了一个错误-如果可以，请更正。

from bokeh.core.property.instance import Instance
from bokeh.io import save
from bokeh.layouts import column
from bokeh.model import Model
from bokeh.models import CustomJS, Slider, Callback
from bokeh.plotting import ColumnDataSource, figure

source = ColumnDataSource(data=dict(t=[], s=[], i=[], r=[]))

plot = figure(plot_width=400, plot_height=400)
plot.line('t', 's', source=source, line_width=3, line_alpha=0.6)
plot.line('t', 'i', source=source, line_width=3, line_alpha=0.6, color='orange')
plot.line('t', 'r', source=source, line_width=3, line_alpha=0.6, color='green')

callback = CustomJS(args=dict(source=source), code="""\
    const N = 200;
    let s = 489599 / 489609;
    let i = 10 / 489609;
    let r = 0 / 489609;
    const bet = cb_obj.value;
    const gam = 0.189;
    const tlst = source.data.t = [];
    const slst = source.data.s = [];
    const ilst = source.data.i = [];
    const rlst = source.data.r = [];
    for (let t = 0; t < N; ++t) {
        s -= bet * s * i;
        i += bet * s * i - gam * i;
        r += gam * i;
        tlst.push(t);
        slst.push(s);
        ilst.push(i);
        rlst.push(r);
    }
    source.change.emit();
""")

slider = Slider(start=0.1, end=4, value=1, step=.1, title="Beta ")
slider.js_on_change('value', callback)


class IdleDocObserver(Model):
    """Work around https://github.com/bokeh/bokeh/issues/4272."""
    on_idle = Instance(Callback)

    # language=TypeScript
    __implementation__ = """\
        import {View} from "core/view"
        import {Model} from "model"
        import * as p from "core/properties"

        export class IdleDocObserverView extends View {}

        export namespace IdleDocObserver {
            export type Attrs = p.AttrsOf<Props>
            export type Props = Model.Props & {on_idle: p.Property<any>}
        }

        export interface IdleDocObserver extends IdleDocObserver.Attrs {}

        export class IdleDocObserver extends Model {
            static init_IdleDocObserver(): void {
                this.prototype.default_view = IdleDocObserverView
                this.define<IdleDocObserver.Props>({on_idle: [p.Any]})
            }

            _doc_attached(): void {
                super._doc_attached()
                const execute = () => this.on_idle!.execute(this)
                if (this.document!.is_idle)
                    execute();
                else
                    this.document!.idle.connect(execute);
            }
        }
    """


idle_doc_observer = IdleDocObserver(on_idle=CustomJS(args=dict(callback=callback, slider=slider),
                                                     code="callback.execute(slider);"))

layout = column(slider, plot)
save([idle_doc_observer, layout])