source: sasmodels/sasmodels/core.py @ 14de349

core_shell_microgelscostrafo411magnetic_modelrelease_v0.94release_v0.95ticket-1257-vesicle-productticket_1156ticket_1265_superballticket_822_more_unit_tests
Last change on this file since 14de349 was 14de349, checked in by Paul Kienzle <pkienzle@…>, 10 years ago

add autogenerated polydispersity loops

  • Property mode set to 100644
File size: 9.3 KB
Line 
1#!/usr/bin/env python
2# -*- coding: utf-8 -*-
3
4import sys, os
5import datetime
6
7import numpy as np
8
9def load_model(modelname):
10    from os.path import abspath, join as joinpath, dirname
11    from sasmodels import gen
12    modelpath = abspath(joinpath(dirname(gen.__file__), 'models',
13                                 modelname+'.c'))
14    return gen.make(modelpath)
15
16def opencl_model(modelname, dtype="single"):
17    from sasmodels import gpu
18
19    source, meta, _ = load_model(modelname)
20    # for debugging, save source to a .cl file, edit it, and reload as model
21    #open(modelname+'.cl','w').write(source)
22    #source = open(modelname+'.cl','r').read()
23    return gpu.GpuModel(source, meta, dtype)
24
25
26if sys.platform == 'darwin':
27    COMPILE = "gcc-mp-4.7 -shared -fPIC -std=c99 -fopenmp -O2 -Wall %s -o %s -lm -lgomp"
28elif os.name == 'nt':
29    COMPILE = "gcc -shared -fPIC -std=c99 -fopenmp -O2 -Wall %s -o %s -lm"
30else:
31    COMPILE = "cc -shared -fPIC -std=c99 -fopenmp -O2 -Wall %s -o %s -lm"
32DLL_PATH = "/tmp"
33def dll_path(meta):
34    from os.path import join as joinpath, split as splitpath, splitext
35    basename = splitext(splitpath(meta['filename'])[1])[0]
36    return joinpath(DLL_PATH, basename+'.so')
37
38def dll_model(modelname):
39    import os
40    from sasmodels import dll
41
42    source, meta, _ = load_model(modelname)
43    dllpath = dll_path(meta)
44    if not os.path.exists(dllpath) \
45            or (os.path.getmtime(dllpath) < os.path.getmtime(meta['filename'])):
46        # Replace with a proper temp file
47        srcfile = '/tmp/%s.c'%modelname
48        open(srcfile, 'w').write(source)
49        os.system(COMPILE%(srcfile, dllpath))
50    return dll.DllModel(dllpath, meta)
51
52TIC = None
53def tic():
54    global TIC
55    then = datetime.datetime.now()
56    TIC = lambda: (datetime.datetime.now()-then).total_seconds()
57    return TIC
58
59def toc():
60    return TIC()
61
62def load_data(filename):
63    from sans.dataloader.loader import Loader
64    loader = Loader()
65    data = loader.load(filename)
66    if data is None:
67        raise IOError("Data %r could not be loaded"%filename)
68    return data
69
70def fake_data2D(qx, qy=None):
71    from sans.dataloader.data_info import Data2D, Detector
72
73
74    if qy is None:
75        qy = qx
76    Qx,Qy = np.meshgrid(qx,qy)
77    Qx,Qy = Qx.flatten(), Qy.flatten()
78    Iq = 100*np.ones_like(Qx)
79    dIq = np.sqrt(Iq)
80    mask = np.ones(len(Iq), dtype='bool')
81
82    data = Data2D()
83    data.filename = "fake data"
84    data.qx_data = Qx
85    data.qy_data = Qy
86    data.data = Iq
87    data.err_data = dIq
88    data.mask = mask
89
90    # 5% dQ/Q resolution
91    data.dqx_data = 0.05*Qx
92    data.dqy_data = 0.05*Qy
93
94    detector = Detector()
95    detector.pixel_size.x = 5 # mm
96    detector.pixel_size.y = 5 # mm
97    detector.distance = 4 # m
98    data.detector.append(detector)
99    data.xbins = qx
100    data.ybins = qy
101    data.source.wavelength = 5 # angstroms
102    data.source.wavelength_unit = "A"
103    data.Q_unit = "1/A"
104    data.I_unit = "1/cm"
105    data.q_data = np.sqrt(Qx**2 + Qy**2)
106    data.xaxis("Q_x", "A^{-1}")
107    data.yaxis("Q_y", "A^{-1}")
108    data.zaxis("Intensity", r"\text{cm}^{-1}")
109    return data
110
111
112def set_beam_stop(data, radius, outer=None):
113    from sans.dataloader.manipulations import Ringcut
114    if hasattr(data, 'qx_data'):
115        data.mask = Ringcut(0, radius)(data)
116        if outer is not None:
117            data.mask += Ringcut(outer,np.inf)(data)
118    else:
119        data.mask = (data.x>=radius)
120        if outer is not None:
121            data.mask &= (data.x<outer)
122
123def set_half(data, half):
124    from sans.dataloader.manipulations import Boxcut
125    if half == 'right':
126        data.mask += Boxcut(x_min=-np.inf, x_max=0.0, y_min=-np.inf, y_max=np.inf)(data)
127    if half == 'left':
128        data.mask += Boxcut(x_min=0.0, x_max=np.inf, y_min=-np.inf, y_max=np.inf)(data)
129
130def set_top(data, max):
131    from sans.dataloader.manipulations import Boxcut
132    data.mask += Boxcut(x_min=-np.inf, x_max=np.inf, y_min=-np.inf, y_max=max)(data)
133
134def plot_data(data, iq, vmin=None, vmax=None):
135    from numpy.ma import masked_array
136    import matplotlib.pyplot as plt
137    img = masked_array(iq, data.mask)
138    xmin, xmax = min(data.qx_data), max(data.qx_data)
139    ymin, ymax = min(data.qy_data), max(data.qy_data)
140    plt.imshow(img.reshape(128,128),
141               interpolation='nearest', aspect=1, origin='upper',
142               extent=[xmin, xmax, ymin, ymax], vmin=vmin, vmax=vmax)
143
144def plot_result2D(data, theory, view='linear'):
145    import matplotlib.pyplot as plt
146    from numpy.ma import masked_array, masked
147    #print "not a number",sum(np.isnan(data.data))
148    #data.data[data.data<0.05] = 0.5
149    mdata = masked_array(data.data, data.mask)
150    mdata[np.isnan(mdata)] = masked
151    if view is 'log':
152        mdata[mdata <= 0] = masked
153        mdata = np.log10(mdata)
154        mtheory = masked_array(np.log10(theory), mdata.mask)
155    else:
156        mtheory = masked_array(theory, mdata.mask)
157    mresid = masked_array((theory-data.data)/data.err_data, data.mask)
158    vmin = min(mdata.min(), mtheory.min())
159    vmax = max(mdata.max(), mtheory.max())
160    print np.exp(np.mean(mtheory)), np.std(mtheory),np.max(mtheory),np.min(mtheory)
161
162    plt.subplot(1, 3, 1)
163    plot_data(data, mdata, vmin=vmin, vmax=vmax)
164    plt.colorbar()
165    plt.subplot(1, 3, 2)
166    plot_data(data, mtheory, vmin=vmin, vmax=vmax)
167    plt.colorbar()
168    plt.subplot(1, 3, 3)
169    print abs(mresid).max()
170    plot_data(data, mresid)
171    plt.colorbar()
172
173
174def plot_result1D(data, theory, view='linear'):
175    import matplotlib.pyplot as plt
176    from numpy.ma import masked_array, masked
177    #print "not a number",sum(np.isnan(data.y))
178    #data.y[data.y<0.05] = 0.5
179    mdata = masked_array(data.y, data.mask)
180    mdata[np.isnan(mdata)] = masked
181    if view is 'log':
182        mdata[mdata <= 0] = masked
183    mtheory = masked_array(theory, mdata.mask)
184    mresid = masked_array((theory-data.y)/data.dy, mdata.mask)
185
186    plt.subplot(1,2,1)
187    plt.errorbar(data.x, mdata, yerr=data.dy)
188    plt.plot(data.x, mtheory, '-', hold=True)
189    plt.yscale(view)
190    plt.subplot(1, 2, 2)
191    plt.plot(data.x, mresid, 'x')
192    #plt.axhline(1, color='black', ls='--',lw=1, hold=True)
193    #plt.axhline(0, color='black', lw=1, hold=True)
194    #plt.axhline(-1, color='black', ls='--',lw=1, hold=True)
195
196
197class BumpsModel(object):
198    def __init__(self, data, model, cutoff=1e-5, **kw):
199        from bumps.names import Parameter
200        from . import gpu
201
202        # interpret data
203        self.is2D = hasattr(data,'qx_data')
204        self.data = data
205        if self.is2D:
206            self.index = (data.mask==0) & (~np.isnan(data.data))
207            self.iq = data.data[self.index]
208            self.diq = data.err_data[self.index]
209            self._theory = np.zeros_like(data.data)
210            q_vectors = [data.qx_data, data.qy_data]
211        else:
212            self.index = (data.mask==0) & (~np.isnan(data.y))
213            self.iq = data.y[self.index]
214            self.diq = data.dy[self.index]
215            self._theory = np.zeros_like(data.y)
216            q_vectors = [data.x]
217        #input = model.make_input(q_vectors)
218        input = model.make_input([v[self.index] for v in q_vectors])
219
220        # create model
221        self.fn = model(input, cutoff=cutoff)
222
223        # define bumps parameters
224        pars = []
225        for p in model.meta['parameters']:
226            name, default, limits, ptype = p[0], p[2], p[3], p[4]
227            value = kw.pop(name, default)
228            setattr(self, name, Parameter.default(value, name=name, limits=limits))
229            pars.append(name)
230            if ptype != "":
231                for xpart,xdefault,xlimits in [
232                        ('_pd', 0, limits),
233                        ('_pd_n', 35, (0,1000)),
234                        ('_pd_nsigma', 3, (0,10)),
235                        ]:
236                    xname = name+xpart
237                    xvalue = kw.pop(xname, xdefault)
238                    setattr(self, xname, Parameter.default(xvalue, name=xname))
239                    pars.append(xname)
240        if kw:
241            raise TypeError("unexpected parameters: %s"%(", ".join(sorted(kw.keys()))))
242        self._parameter_names = pars
243        self.update()
244
245    def update(self):
246        self._cache = {}
247
248    def numpoints(self):
249        return len(self.iq)
250
251    def parameters(self):
252        return dict((k,getattr(self,k)) for k in self._parameter_names)
253
254    def theory(self):
255        if 'theory' not in self._cache:
256            pars = dict((k,getattr(self,k).value) for k in self._parameter_names)
257            #print pars
258            self._theory[self.index] = self.fn.eval(pars)
259            #self._theory[:] = self.fn.eval(pars)
260            self._cache['theory'] = self._theory
261        return self._cache['theory']
262
263    def residuals(self):
264        #if np.any(self.err ==0): print "zeros in err"
265        return (self.theory()[self.index]-self.iq)/self.diq
266
267    def nllf(self):
268        R = self.residuals()
269        #if np.any(np.isnan(R)): print "NaN in residuals"
270        return 0.5*np.sum(R**2)
271
272    def __call__(self):
273        return 2*self.nllf()/self.dof
274
275    def plot(self, view='log'):
276        if self.is2D:
277            plot_result2D(self.data, self.theory(), view=view)
278        else:
279            plot_result1D(self.data, self.theory(), view=view)
280
281    def save(self, basename):
282        pass
283
284def demo():
285    data = load_data('DEC07086.DAT')
286    set_beam_stop(data, 0.004)
287    plot_data(data)
288    import matplotlib.pyplot as plt; plt.show()
289
290if __name__ == "__main__":
291    demo()
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.