Me gustaría reducir el tiempo que tarda la odeint de Scipy en resolver una ecuación diferencial.

Para practicar, utilicé el ejemplo cubierto enPython en computaciones científicas como plantilla Porque odeint toma una funciónf Como argumento, escribí esta función como una versión Cython estáticamente tipada y esperaba que el tiempo de ejecución de odeint disminuyera significativamente.

La funciónf está contenido en un archivo llamadoode.pyx como sigue:

import numpy as np
cimport numpy as np
from libc.math cimport sin, cos

def f(y, t, params):
  cdef double theta = y[0], omega = y[1]
  cdef double Q = params[0], d = params[1], Omega = params[2]
  cdef double derivs[2]
  derivs[0] = omega
  derivs[1] = -omega/Q + np.sin(theta) + d*np.cos(Omega*t)
  return derivs

def fCMath(y, double t, params):
  cdef double theta = y[0], omega = y[1]
  cdef double Q = params[0], d = params[1], Omega = params[2]
  cdef double derivs[2]
  derivs[0] = omega
  derivs[1] = -omega/Q + sin(theta) + d*cos(Omega*t)
  return derivs

Luego creo un archivosetup.py para completar la función:

from distutils.core import setup
from Cython.Build import cythonize

setup(ext_modules=cythonize('ode.pyx'))

El script que resuelve la ecuación diferencial (que también contiene la versión Python def) se llamasolveODE.py y se ve como:

import ode
import numpy as np
from scipy.integrate import odeint
import time

def f(y, t, params):
    theta, omega = y
    Q, d, Omega = params
    derivs = [omega,
             -omega/Q + np.sin(theta) + d*np.cos(Omega*t)]
    return derivs

params = np.array([2.0, 1.5, 0.65])
y0 = np.array([0.0, 0.0])
t = np.arange(0., 200., 0.05)

start_time = time.time()
odeint(f, y0, t, args=(params,))
print("The Python Code took: %.6s seconds" % (time.time() - start_time))

start_time = time.time()
odeint(ode.f, y0, t, args=(params,))
print("The Cython Code took: %.6s seconds ---" % (time.time() - start_time))

start_time = time.time()
odeint(ode.fCMath, y0, t, args=(params,))
print("The Cython Code incorpoarting two of DavidW_s suggestions took: %.6s seconds ---" % (time.time() - start_time))

Entonces corro:

python setup.py build_ext --inplace
python solveODE.py 

en la terminal

El tiempo para la versión de Python es de aproximadamente 0.055 segundos, mientras que la versión de Cython tarda aproximadamente 0.04 segundos.

¿Alguien tiene una recomendación para mejorar mi intento de resolver la ecuación diferencial, preferiblemente sin modificar la rutina odeint en sí, con Cython?

Editar

Incorporé la sugerencia de DavidW en los dos archivosode.pyx ysolveODE.py Solo tomó aproximadamente 0.015 segundos ejecutar el código con estas sugerencias.