Частная производная в Python

Я медленно перехожу с C на Python. На этот раз мне нужно численно рассчитать частные производные по заданной сетке. Я знаю, как это сделать на C, поэтому на данный момент я просто использую встроенный адаптер, т.е.

def dz(x,X,Y,Z,dx):
    y = numpy.zeros((X,Y,Z), dtype='double');
    code = """
            int i, j, k;
            for (i=0; i<X-1; i++){
                for(k=0; k<Y; k++){
                    for (j=0; j<Z; j++){
                        y[i,k,j] = (x[i+1, k, j] - x[i, k, j])/dx;
                        }
                    }
                }
            for (j=0; j<Z; j++){
                for(k=0; k<Y; k++){
                    y[X-1,k,j] = - x[X-1, k, j]/dx;
                    }
                }
        """
    weave.inline(code, ['x', 'y', 'dx', 'X', 'Y', 'Z'], \
                type_converters=converters.blitz, compiler = 'gcc');
    return y;

где x и y — это трехмерные массивы numpy, как вы можете видеть, а второй цикл обозначает граничные условия. Конечно, я могу реализовать ту же логику и на чистом Python, но код будет неэффективным. Интересно, однако, можно ли вычислить частную производную, используя чистый numpy? Буду признателен за любую помощь, которую может предоставить любой.