物理の駅 Physics station by 現役研究者

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Python

Python: リストを組み合わせて合計がXになる整数の組み合わせの計算

ある特定の需要から、必要な消耗品リストの金額を組み合わせて、合計額がX円になる消耗品の組み合わせ(予算X円の残額を0円にする組み合わせ)を調べたくなった。 qiita.com 上記の再帰をうまく使ったコードほぼそのままだが、予約語の置き換えとPython3への対…

Python+matplotlibの二次元ヒストグラムhist2dでエントリー数が0のビンの色を白くする方法

カラーバーを線形スケールで描画する場合、countsが0のbinを白くする方法は3通りあります。 np.histogram2d でhistデータを作成し plt.pcolormesh で描画する方法 下限値を白にしたカラーマップを使って plt.hist2d で描画する方法 端だけに白にしたカラーマ…

Python+Pillowで画像のDPIを取得、書き換える

サンプルコード from PIL import Image filepath = "a.jpg" im = Image.open(filepath) # 画像を開く print(im.info["dpi"]) # DPIを取得する # (72, 72) _dpi = 144 im.save(filepath, dpi = (_dpi, _dpi)) # 新しいDPIに書き換えて出力する im.close() # …

Python+uproot+Awkward ArrayでCERN ROOTファイルを読み、書き出す

この記事の Awkward のバージョンは1.X.Xです 業界にも依るとは思うが、イベント単位になっているデータの標準形式がROOTファイルというところは多いだろう。ただ、数10GB級のROOTファイルを一斉に処理したいような需要ではなければ、あえてROOT(というかC++…

Python mzfit (zfit) で マルチガウシアンフィッティング (Windows非対応)

サイエンスの界隈でよく使われているzfitと、zfitを簡単に使うためのラッパーであるmzfitを使ってみる。 pypi.org pypi.org zfitが依存しているfittingのコアの部分である ipopt はWindowsに非対応なので、WindowsユーザーはWSLなどを使ってLinux環境で実行…

Python+OpenCVで画像の丸っぽさと伸びている方向の角度を求める

OpenCVのmomentsを使って丸っぽさと、伸びている方向の角度を求めるコードを書いてみた。 関数moments_round_angleのXとYは以下の論文の定義通りである。これは、二次のモーメントの対称性を表す指標である。(ちなみに一次のモーメントからは重心などが求ま…

Python scipyで離散データの内挿 interpolate 積分 integrateを使ってみる

線形補間 # サンプルデータを取得 import urllib.request with urllib.request.urlopen("https://gitlab.com/gifuescan/atima_rangeenergy/-/raw/1e7c7d1432c302d0705a5ea9fe40d696ec468e54/splines_emul_1.41/BeamZ1_TargetZ6.txt") as web_file: data = we…

Python: 非対称な誤差の計算をモンテカルロシミュレーション法で計算する

Asymmetric uncertainties in measurements: SOAD a Python package based on Monte Carlo Simulations https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.5135421 という論文があったので使ってみた。数学的に正しいかどうかは確認していない Githubにソースコ…

PythonでJPGの2値画像をPNG画像に変換する

元々2値のPNG画像を無理やりJPG画像にすると、アナログノイズ的に輝度値が揺らいでしまう。 また、JPG画像の方が画像サイズが増えてしまうこともある。 JPG画像にしても輝度値は大きく変わらないので、閾値127で2値画像を作り、PNG形式で保存する関数を作っ…

Python + pandas でcsvデータの一部を除去して保存する

pandas で読んだデータの一部を除去して保存する方法。下の例ではdata1という変数が1000以下のものを除去している。 import pandas as pd df = pd.read_csv('run0001.csv') index_drop = [] for i, row in enumerate(dfdump.itertuples()): if row.data1<100…

Python (numpy+scipy)でプロファイルヒストグラムを描画する

プロファイルヒストグラム(Profile histograms ROOT: TProfile Class Reference を参照) は、2次元データをあるX軸の区画ごとに、Y軸のデータの平均値と標準偏差などを描画したものである。 matplotlib - Plotting profile hitstograms in python - Stack Ov…

ラプラス変換、ラプラス逆変換をPythonで計算してみる

DiracDelta はディラックのデルタ関数またはインパルス関数 Heaviside は階段関数またはステップ関数と呼ばれるものです。 >>> import sympy as sp >>> s, t = sp.symbols('s, t') >>> a = sp.symbols('a', real=True) >>> sp.laplace_transform(sp.DiracDel…

Python で数値を科学的表記にする方法

科学的な表記のため、あまりにも長い桁数を丸める必要がある。ざっくりそういう需要のための関数を作った。 やり方は、指数表記にして指数部の大きさで判定させているだけである。自分で作ったほうが早いと思うので参考にしつつ作ってみてはどうだろうか。 d…

Python scipyのfsolveで任意の方程式の解を求める

任意の方程式の解、つまり func(x) = 0 になる x を探させる。解が複数ある場合も初期値から探索したときに最も近い解を返す。 from scipy.optimize import fsolve import numpy as np # 変数 beta = 0.6955076793404303 ionpair = 4886 # 方程式 func = lam…

Python scipyのcurve_fitで正規分布でフィッティングする汎用的な関数を作ってみる 2

過去のコードをより汎用的にするために修正した。 phst.hateblo.jp 小数の桁を取得して、小数点以下の有効桁数が4桁になるようにした。 gaus_sample.txt は ガウス分布のフィッティング用のサンプルデータ Sample data からダウンロードできます。 import ma…

複数のサーバーを、PythonとHTMLで監視する

pingを飛ばすのに pings というパッケージを使った pip install pings でインストール可能。次の例では36台のPCを監視している。 import datetime import matplotlib.pyplot as plt import pings hosts = [] for i in range(1, 37): hosts.append("192.168.0…

Pythonで複数のPNG画像をPDFファイルに変換する

画像からPDFにするためのパッケージ img2pdf が必要。 数字を自然順にソートするためのパッケージと関数 natsort natsorted が必要。 PNGファイルに透過チャンネルがある場合、 img2pdf.AlphaChannelError: Refusing to work on images with alpha channel …

Python+matplotlibで長方形 Rectangle を描画する

長方形を描画 matplotlib.patches.Rectangle サンプルコード import matplotlib.pyplot as plt x,y,width,height = 5,10,20,10 rect = plt.Rectangle((x,y), width, height, edgecolor="black", facecolor="tab:orange") plt.gca().add_patch(rect) plt.xlim…

OpenCV Pythonで画像の切り抜き (トリミング)

OpenCVでいうところのRectをやるには、配列の一部をスライスすればよい。 dst1 はY=164からHeight=2960、X=356からWidth=2028ピクセル分。XとYが逆になってることに注意。 import cv2 import glob files = glob.glob("*.jpg") i=0 for file in files: im = c…

WSL用のFedora RemixでROOT PyROOT などを使う

WSL用のFedora Remixを購入しインストールする Fedora Remix for WSL を購入 - Microsoft Store ja-JP $ sudo yum install root $ sudo yum install root python3-root root-notebook これで終わり。 WSLのデフォルトをFedora Remixにする wsl --set-default…

PyROOTでROOTファイルを読む TFileとRDataFrameの比較

PyROOTでROOTファイルを扱うには、ROOTの作法に従うか、Numpyで頑張るかの2択となる。 ROOTの作法に従った例 ROOTファイルに、イベントごとに色んなパラメータが固定長で格納されているものとする。データ名 ADC の[0]に格納されているデータをヒストグラム…

WSL上のJupyter LabでPython/ROOT C++/PyROOT、Jupyter Notebookでjsrootを動かす

超メモです。$は削除して実行してください WSLでJupyter Labを動かす方法 nodejsは最新版を推奨する。それ以外だとエラーが出ることがある。pip3でsudoは付けない。以下、実行すべきコマンド。 $ sudo sed -i.bak -e 's%http://[^ ]\+%mirror://mirrors.ubun…

PythonでZIPファイルを作成する

arXivに投稿する時、関連するファイルをZIPファイルで書庫化しておくと楽である。動的にZIPファイルを作るにはPythonが手っ取り早いので、コードを作ってみた。 import sys tex_filename = sys.argv[1]+".tex" zip_filename = sys.argv[1]+".zip" # bibを使…

Woods-Saxon potentialをPythonで描画する

import numpy as np from matplotlib import pyplot as plt v0 = 14 A = 15 a = 0.5 r0 = 1.25 R = r0*A**(1/3) x = np.linspace(0.0, 10.0) y = -v0/(1+np.exp((x-R)/a)) plt.plot(x, y, "b-") plt.title(r"Woods-Saxon potential") plt.text(3, -v0*0.8, r…

ポアソン分布と二項分布をPythonで描画する

Pythonを用いた ポアソン分布の確率分布の描画。適宜meanを変えてね。 from scipy.stats import poisson import matplotlib.pyplot as plt mean = 2.3 xs = [] prob = [] for i in range(7): print(i,poisson.pmf(i, mean)) prob.append(poisson.pmf(i, mean…

Pythonで動画ファイル (形式.mp4)から画像を切り出す

note.nkmk.me OpenCVを使うとすぐに実装できる。ほぼ上記URLのサンプル通り。 import cv2 import os def save_all_frames(video_path, ext='jpg'): if not os.path.exists(video_path): return cap = cv2.VideoCapture(video_path) if not cap.isOpened(): r…

ウェブ上にあるPDFファイルをダウンロードする方法

import urllib.request url = "https://test.test/test.pdf" filename = "test.pdf" urllib.request.urlretrieve(url, filename)

Python+matplotlibで2次元ヒストグラムをモルワイデ図法で描画する方法

stackoverflow.com を参考にした。 2Dヒストグラムのbinデータを自力で用意し、pcolormesh で描画する。その方法は pythonのmatplotlibで2次元ヒストグラム(hist2d)のビンの値を直接操作する - 物理の駅 Physics station by 現役研究者 で解説している。 モ…

Python+matplotlib の plt.quiver で矢印を描画する

矢印を描画 matplotlib.pyplot.quiver matplotlib.pyplot.arrowではなくmatplotlib.pyplot.quiverを使う。 矢印の始点(px, py)、矢印のベクトル(vx, vy)をquiverに与えればよいが、科学目的の場合デフォルトの引数だとやや問題が起きがちなので一つ一つ説明…

漫画のEPUBファイルから画像をPythonで取得する方法

pypi.org が便利だった。 pip install EbookLib でインストール カバーebooklib.ITEM_COVERと、画像ebooklib.ITEM_IMAGEをそれぞれ開き、バイナリ形式で出力する。 import ebooklib from ebooklib import epub import os book = epub.read_epub('filename.ep…