source: sasview/park_integration/src/sans/fit/ScipyFitting.py @ ad3fa1e

ESS_GUIESS_GUI_DocsESS_GUI_batch_fittingESS_GUI_bumps_abstractionESS_GUI_iss1116ESS_GUI_iss879ESS_GUI_iss959ESS_GUI_openclESS_GUI_orderingESS_GUI_sync_sascalccostrafo411magnetic_scattrelease-4.1.1release-4.1.2release-4.2.2release_4.0.1ticket-1009ticket-1094-headlessticket-1242-2d-resolutionticket-1243ticket-1249ticket885unittest-saveload
Last change on this file since ad3fa1e was 82bff0b, checked in by Jessica Tumarkin <jtumarki@…>, 13 years ago
  • Property mode set to 100644
File size: 9.2 KB
Line 
1
2
3"""
4ScipyFitting module contains FitArrange , ScipyFit,
5Parameter classes.All listed classes work together to perform a
6simple fit with scipy optimizer.
7"""
8
9import numpy 
10import sys
11
12
13from sans.fit.AbstractFitEngine import FitEngine
14from sans.fit.AbstractFitEngine import SansAssembly
15from sans.fit.AbstractFitEngine import FitAbort
16IS_MAC = True
17if sys.platform.count("win32") > 0:
18    IS_MAC = False
19   
20class fitresult(object):
21    """
22    Storing fit result
23    """
24    def __init__(self, model=None, param_list=None):
25        self.calls = None
26        self.fitness = None
27        self.chisqr = None
28        self.pvec = None
29        self.cov = None
30        self.info = None
31        self.mesg = None
32        self.success = None
33        self.stderr = None
34        self.parameters = None
35        self.is_mac = IS_MAC
36        self.model = model
37        self.param_list = param_list
38        self.iterations = 0
39     
40    def set_model(self, model):
41        """
42        """
43        self.model = model
44       
45    def set_fitness(self, fitness):
46        """
47        """
48        self.fitness = fitness
49       
50    def __str__(self):
51        """
52        """
53        if self.pvec == None and self.model is None and self.param_list is None:
54            return "No results"
55        n = len(self.model.parameterset)
56        self.iterations += 1
57        result_param = zip(xrange(n), self.model.parameterset)
58        msg1 = ["[Iteration #: %s ]" % self.iterations]
59        msg3 = ["=== goodness of fit: %s ===" % (str(self.fitness))]
60        if not self.is_mac:
61            msg2 = ["P%-3d  %s......|.....%s" % \
62                (p[0], p[1], p[1].value)\
63                  for p in result_param if p[1].name in self.param_list]
64            msg =  msg1 + msg3 + msg2
65        else:
66            msg = msg1 + msg3
67        msg = "\n".join(msg)
68        return msg
69   
70    def print_summary(self):
71        """
72        """
73        print self   
74
75class ScipyFit(FitEngine):
76    """
77    ScipyFit performs the Fit.This class can be used as follow:
78    #Do the fit SCIPY
79    create an engine: engine = ScipyFit()
80    Use data must be of type plottable
81    Use a sans model
82   
83    Add data with a dictionnary of FitArrangeDict where Uid is a key and data
84    is saved in FitArrange object.
85    engine.set_data(data,Uid)
86   
87    Set model parameter "M1"= model.name add {model.parameter.name:value}.
88   
89    :note: Set_param() if used must always preceded set_model()
90         for the fit to be performed.In case of Scipyfit set_param is called in
91         fit () automatically.
92   
93    engine.set_param( model,"M1", {'A':2,'B':4})
94   
95    Add model with a dictionnary of FitArrangeDict{} where Uid is a key and model
96    is save in FitArrange object.
97    engine.set_model(model,Uid)
98   
99    engine.fit return chisqr,[model.parameter 1,2,..],[[err1....][..err2...]]
100    chisqr1, out1, cov1=engine.fit({model.parameter.name:value},qmin,qmax)
101    """
102    def __init__(self):
103        """
104        Creates a dictionary (self.fit_arrange_dict={})of FitArrange elements
105        with Uid as keys
106        """
107        FitEngine.__init__(self)
108        self.fit_arrange_dict = {}
109        self.param_list = []
110        self.curr_thread = None
111    #def fit(self, *args, **kw):
112    #    return profile(self._fit, *args, **kw)
113
114    def fit(self, q=None, handler=None, curr_thread=None, ftol=1.49012e-8):
115        """
116        """
117        fitproblem = []
118        for fproblem in self.fit_arrange_dict.itervalues():
119            if fproblem.get_to_fit() == 1:
120                fitproblem.append(fproblem)
121        if len(fitproblem) > 1 : 
122            msg = "Scipy can't fit more than a single fit problem at a time."
123            raise RuntimeError, msg
124            return
125        elif len(fitproblem) == 0 : 
126            raise RuntimeError, "No Assembly scheduled for Scipy fitting."
127            return
128   
129        listdata = []
130        model = fitproblem[0].get_model()
131        listdata = fitproblem[0].get_data()
132        # Concatenate dList set (contains one or more data)before fitting
133        data = listdata
134       
135        self.curr_thread = curr_thread
136        ftol = ftol
137       
138        # Check the initial value if it is within range
139        self._check_param_range(model)
140       
141        result = fitresult(model=model, param_list=self.param_list)
142        if handler is not None:
143            handler.set_result(result=result)
144        try:
145            # This import must be here; otherwise it will be confused when more
146            # than one thread exist.
147            from scipy import optimize
148           
149            functor = SansAssembly(self.param_list, model, data, handler=handler,\
150                         fitresult=result, curr_thread= curr_thread)
151            out, cov_x, _, mesg, success = optimize.leastsq(functor,
152                                            model.get_params(self.param_list),
153                                                    ftol=ftol,
154                                                    full_output=1,
155                                                    warning=True)
156        except KeyboardInterrupt:
157            msg = "Fitting: Terminated!!!"
158            handler.error(msg)
159            raise KeyboardInterrupt, msg #<= more stable
160            #less stable below
161            """
162            if hasattr(sys, 'last_type') and sys.last_type == KeyboardInterrupt:
163                if handler is not None:
164                    msg = "Fitting: Terminated!!!"
165                    handler.error(msg)
166                    result = handler.get_result()
167                    return result
168            else:
169                raise
170            """
171        except:
172            raise
173        chisqr = functor.chisq()
174        if cov_x is not None and numpy.isfinite(cov_x).all():
175            stderr = numpy.sqrt(numpy.diag(cov_x))
176        else:
177            stderr = None
178
179        if not (numpy.isnan(out).any()) and (cov_x != None):
180            result.fitness = chisqr
181            result.stderr  = stderr
182            result.pvec = out
183            result.success = success
184            if q is not None:
185                q.put(result)
186                return q
187            if success < 1 or success > 5:
188                result = None
189            return result
190        else:
191            return None
192        # Error will be present to the client, not here
193        #else: 
194        #    raise ValueError, "SVD did not converge" + str(mesg)
195       
196    def _check_param_range(self, model):
197        """
198        Check parameter range and set the initial value inside
199        if it is out of range.
200       
201        : model: park model object
202        """
203        is_outofbound = False
204        # loop through parameterset
205        for p in model.parameterset:       
206            param_name = p.get_name()
207            # proceed only if the parameter name is in the list of fitting
208            if param_name in self.param_list:
209                # if the range was defined, check the range
210                if numpy.isfinite(p.range[0]):
211                    if p.value <= p.range[0]: 
212                        # 10 % backing up from the border if not zero
213                        # for Scipy engine to work properly.
214                        shift = self._get_zero_shift(p.range[0])
215                        new_value = p.range[0] + shift
216                        p.value =  new_value
217                        is_outofbound = True
218                if numpy.isfinite(p.range[1]):
219                    if p.value >= p.range[1]:
220                        shift = self._get_zero_shift(p.range[1])
221                        # 10 % backing up from the border if not zero
222                        # for Scipy engine to work properly.
223                        new_value = p.range[1] - shift
224                        # Check one more time if the new value goes below
225                        # the low bound, If so, re-evaluate the value
226                        # with the mean of the range.
227                        if numpy.isfinite(p.range[0]):
228                            if new_value < p.range[0]:
229                                new_value = (p.range[0] + p.range[1]) / 2.0
230                        # Todo:
231                        # Need to think about when both min and max are same.
232                        p.value =  new_value
233                        is_outofbound = True
234                       
235        return is_outofbound
236   
237    def _get_zero_shift(self, range):
238        """
239        Get 10% shift of the param value = 0 based on the range value
240       
241        : param range: min or max value of the bounds
242        """
243        if range == 0:
244            shift = 0.1
245        else:
246            shift = 0.1 * range
247           
248        return shift
249   
250   
251#def profile(fn, *args, **kw):
252#    import cProfile, pstats, os
253#    global call_result
254#   def call():
255#        global call_result
256#        call_result = fn(*args, **kw)
257#    cProfile.runctx('call()', dict(call=call), {}, 'profile.out')
258#    stats = pstats.Stats('profile.out')
259#    stats.sort_stats('time')
260#    stats.sort_stats('calls')
261#    stats.print_stats()
262#    os.unlink('profile.out')
263#    return call_result
264
265     
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.