source: sasview/sansmodels/src/sans/models/test/utest_nonshape.py @ a55fac1

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 a55fac1 was a55fac1, checked in by Mathieu Doucet <doucetm@…>, 16 years ago

Modified 2D non-shape models to be the same as 1D when not defined otherwise
  • Property mode set to 100644
File size: 17.6 KB
Line 
1"""
2    Unit tests for non shape based model (Task 8.2.1)
3    These tests are part of the requirements
4"""
5
6import unittest, time, math
7from scipy.special import erf,gammaln
8
9# Disable "missing docstring" complaint
10# pylint: disable-msg=C0111
11# Disable "too many methods" complaint
12# pylint: disable-msg=R0904
13# Disable "could be a function" complaint
14# pylint: disable-msg=R0201
15
16import scipy 
17class TestGuinier(unittest.TestCase):
18    """
19        Unit tests for Guinier function
20       
21        F(x) = exp[ [A] + [B]*Q**2 ]
22       
23        The model has two parameters: A and B
24    """
25    def _func(self, a, b, x):
26        return a*math.exp(-(b*x)**2/3.0)
27   
28    def setUp(self):
29        from sans.models.GuinierModel import GuinierModel
30        self.model= GuinierModel()
31       
32    def test1D(self):
33        self.model.setParam('scale', 2.0)
34        self.model.setParam('rg', 1.0)
35       
36        self.assertEqual(self.model.run(0.0), 2.0)
37        self.assertEqual(self.model.run(2.0), 2.0*math.exp(-(1.0*2.0)**2/3.0))
38        self.assertEqual(self.model.runXY(2.0), 2.0*math.exp(-(1.0*2.0)**2/3.0))
39       
40    def test2D(self):
41        self.model.setParam('scale', 2.0)
42        self.model.setParam('rg', 1.0)
43       
44        #value = self._func(2.0, 1.0, 1.0)*self._func(2.0, 1.0, 2.0)
45        value = self._func(2.0, 1.0, math.sqrt(5.0))
46        #self.assertEqual(self.model.runXY([0.0,0.0]), 2.0*2.0)
47        self.assertEqual(self.model.runXY([0.0,0.0]), 2.0)
48        self.assertEqual(self.model.runXY([1.0,2.0]), value)
49       
50    def test2Dphi(self):
51        self.model.setParam('scale', 2.0)
52        self.model.setParam('rg', 1.0)
53       
54        x = 1.0
55        y = 2.0
56        r = math.sqrt(x**2 + y**2)
57        phi = math.atan2(y, x)
58       
59        #value = self._func(2.0, 1.0, x)*self._func(2.0, 1.0, y)
60        value = self._func(2.0, 1.0, r)
61       
62        #self.assertEqual(self.model.run([r, phi]), value)
63        self.assertAlmostEquals(self.model.run([r, phi]), value,1)
64       
65       
66class TestPorod(unittest.TestCase):
67    """
68        Unit tests for Porod function
69       
70        F(x) = C/Q**4
71       
72        The model has one parameter: C
73    """
74    def _func(self, c, x):
75        return c/(x**4)
76   
77    def setUp(self):
78        from sans.models.PorodModel import PorodModel
79        self.model= PorodModel()
80        self.model.setParam('scale', 2.0)       
81       
82    def test1D(self):
83        value = self._func(2.0, 3.0)
84        self.assertEqual(self.model.run(3.0), value)
85        self.assertEqual(self.model.runXY(3.0), value)
86       
87    def test2D(self):
88        #value = self._func(2.0, 1.0)*self._func(2.0, 2.0)
89        value = self._func(2.0, math.sqrt(5.0))
90        self.assertEqual(self.model.runXY([1.0,2.0]), value)
91       
92    def test2Dphi(self):
93        x = 1.0
94        y = 2.0
95        r = math.sqrt(x**2 + y**2)
96        phi = math.atan2(y, x)
97       
98        #value = self._func(2.0, 1.0)*self._func(2.0, 2.0)
99        value = self._func(2.0, r)
100        self.assertAlmostEquals(self.model.run([r, phi]), value,1)
101       
102class TestDebye(unittest.TestCase):
103    """
104        Unit tests for Debye function
105       
106        F(x) = 2( exp(-x)+x -1 )/x**2
107       
108        The model has three parameters:
109            Rg     =  radius of gyration
110            scale  =  scale factor
111            bkd    =  Constant background
112    """
113    def _func(self, Rg, scale, bkg, x):
114        y = (Rg * x)**2
115        return scale * (2*(math.exp(-y) + y -1)/y**2) + bkg
116   
117    def setUp(self):
118        from sans.models.DebyeModel import DebyeModel
119        self.model= DebyeModel()
120        self.model.setParam('Rg', 50.0)   
121        self.model.setParam('scale',1.0) 
122        self.model.setParam('background',0.001)   
123       
124    def test1D(self):
125        value = self._func(50.0, 1.0, 0.001, 2.0)
126        self.assertEqual(self.model.run(2.0), value)
127        self.assertEqual(self.model.runXY(2.0), value)
128       
129        # User enter zero as a value of x
130        # An exceptio is raised
131        self.assertRaises(ZeroDivisionError, self.model.run, 0.0)
132       
133    def test2D(self):
134        #value = self._func(50.0, 1.0, 0.001, 1.0)*self._func(50.0, 1.0, 0.001, 2.0)
135        value = self._func(50.0, 1.0, 0.001, math.sqrt(5.0))
136        self.assertEqual(self.model.runXY([1.0,2.0]), value)
137       
138    def test2Dphi(self):
139        x = 1.0
140        y = 2.0
141        r = math.sqrt(x**2 + y**2)
142        phi = math.atan2(y, x)
143       
144        value = self._func(50.0, 1.0, 0.001, 1.0)*self._func(50.0, 1.0, 0.001, 2.0)
145        self.assertAlmostEquals(self.model.run([r, phi]), value,1)
146       
147       
148class TestLorentz(unittest.TestCase):
149    """
150        Unit tests for Lorentz function
151       
152         F(x) = scale/( 1 + (x*L)^2 ) + bkd
153       
154        The model has three parameters:
155            L     =  screen Length
156            scale  =  scale factor
157            bkd    =  incoherent background
158    """
159    def _func(self, I0 , L, bgd, qval):
160        return I0/(1.0 + (qval*L)*(qval*L)) + bgd
161   
162    def setUp(self):
163        from sans.models.LorentzModel import LorentzModel
164        self.model= LorentzModel()
165       
166    def test1D(self):
167        self.model.setParam('scale', 100.0)
168        self.model.setParam('Length', 50.0)
169        self.model.setParam('background', 1.0)
170       
171        self.assertEqual(self.model.run(0.0), 101.0)
172        self.assertEqual(self.model.run(2.0), self._func(100.0, 50.0, 1.0, 2.0))
173        self.assertEqual(self.model.runXY(2.0), self._func(100.0, 50.0, 1.0, 2.0))
174       
175    def test2D(self):
176        self.model.setParam('scale', 100.0)
177        self.model.setParam('Length', 50.0)
178        self.model.setParam('background', 1.0)
179       
180        #value = self._func(100.0, 50.0, 1.0, 1.0)*self._func(100.0, 50.0, 1.0, 2.0)   
181        value = self._func(100.0, 50.0, 1.0, math.sqrt(5.0)) 
182        self.assertEqual(self.model.runXY([1.0,2.0]), value)
183       
184    def test2Dphi(self):
185        self.model.setParam('scale', 100.0)
186        self.model.setParam('Length', 50.0)
187        self.model.setParam('background', 1.0)
188       
189        x = 1.0
190        y = 2.0
191        r = math.sqrt(x**2 + y**2)
192        phi = math.atan2(y, x)
193       
194        value = self._func(100.0, 50.0, 1.0, x)*self._func(100.0, 50.0, 1.0, y)
195        self.assertAlmostEquals(self.model.run([r, phi]), value,1)
196       
197class TestDAB(unittest.TestCase):
198    """
199        Unit tests for DAB function
200       
201         F(x) = scale/( 1 + (x*L)^2 )^(2) + bkd
202       
203        The model has three parameters:
204            L      =  Correlation Length
205            scale  =  scale factor
206            bkd    =  incoherent background
207    """
208    def _func(self, Izero, range, incoh, qval):
209        return Izero/pow((1.0 + (qval*range)*(qval*range)),2) + incoh
210   
211    def setUp(self):
212        from sans.models.DABModel import DABModel
213        self.model= DABModel()
214        self.scale = 10.0
215        self.length = 40.0
216        self.back = 1.0
217       
218        self.model.setParam('scale', self.scale)
219        self.model.setParam('Length', self.length)
220        self.model.setParam('background', self.back)
221       
222    def test1D(self):
223       
224        self.assertEqual(self.model.run(0.0), self.scale+self.back)
225        self.assertEqual(self.model.run(2.0), self._func(self.scale, self.length, self.back, 2.0))
226        self.assertEqual(self.model.runXY(2.0), self._func(self.scale, self.length, self.back, 2.0))
227       
228    def test2D(self):
229        #value = self._func(self.scale, self.length, self.back, 1.0)*self._func(self.scale, self.length, self.back, 2.0)   
230        value = self._func(self.scale, self.length, self.back, math.sqrt(5.0))
231        self.assertEqual(self.model.runXY([1.0,2.0]), value)
232       
233    def test2Dphi(self):
234        x = 1.0
235        y = 2.0
236        r = math.sqrt(x**2 + y**2)
237        phi = math.atan2(y, x)
238       
239        value = self._func(self.scale, self.length, self.back, x)*self._func(self.scale, self.length, self.back, y)
240        self.assertAlmostEquals(self.model.run([r, phi]), value,1)
241       
242class TestPowerLaw(unittest.TestCase):
243    """
244        Unit tests for PowerLaw function
245
246        F(x) = scale* (x)^(m) + bkd
247       
248        The model has three parameters:
249            m     =  power
250            scale  =  scale factor
251            bkd    =  incoherent background
252    """
253    def _func(self, a, m, bgd, qval):
254        return a*math.pow(qval,-m) + bgd
255   
256   
257    def setUp(self):
258        from sans.models.PowerLawModel import PowerLawModel
259        self.model= PowerLawModel()
260       
261    def test1D(self):
262        self.model.setParam('scale', math.exp(-6))
263        self.model.setParam('m', 4.0)
264        self.model.setParam('background', 1.0)
265       
266        #self.assertEqual(self.model.run(0.0), 1.0)
267        self.assertEqual(self.model.run(2.0), self._func(math.exp(-6), 4.0, 1.0, 2.0))
268        self.assertEqual(self.model.runXY(2.0), self._func(math.exp(-6), 4.0, 1.0, 2.0))
269   
270    def testlimit(self):
271        self.model.setParam('scale', math.exp(-6))
272        self.model.setParam('m', -4.0)
273        self.model.setParam('background', 1.0)
274       
275        self.assertEqual(self.model.run(0.0), 1.0)
276       
277    def test2D(self):
278        self.model.setParam('scale', math.exp(-6))
279        self.model.setParam('m', 4.0)
280        self.model.setParam('background', 1.0)
281       
282        #value = self._func(math.exp(-6), 4.0, 1.0, 1.0)\
283        #*self._func(math.exp(-6), 4.0, 1.0, 2.0)   
284        value = self._func(math.exp(-6), 4.0, 1.0, math.sqrt(5.0))
285       
286        self.assertEqual(self.model.runXY([1.0,2.0]), value)
287       
288    def test2Dphi(self):
289        self.model.setParam('scale', math.exp(-6))
290        self.model.setParam('m', 4.0)
291        self.model.setParam('background', 1.0)
292       
293        x = 1.0
294        y = 2.0
295        r = math.sqrt(x**2 + y**2)
296        phi = math.atan2(y, x)
297       
298        value = self._func(math.exp(-6), 4.0, 1.0, x)\
299        *self._func(math.exp(-6), 4.0, 1.0, y)
300        self.assertAlmostEquals(self.model.run([r, phi]), value,1)
301               
302class TestTeubnerStrey(unittest.TestCase):
303    """
304        Unit tests for PowerLaw function
305
306        F(x) = 1/( scale + c1*(x)^(2)+  c2*(x)^(4)) + bkd
307       
308        The model has Four parameters:
309            scale  =  scale factor
310            c1     =  constant
311            c2     =  constant
312            bkd    =  incoherent background
313    """
314    def _func(self, scale, c1, c2, bck, q):
315       
316        q2 = q*q;
317        q4 = q2*q2;
318   
319        return 1.0/(scale + c1*q2+c2*q4) + bck
320   
321    def setUp(self):
322        from sans.models.TeubnerStreyModel import TeubnerStreyModel
323        self.model= TeubnerStreyModel()
324       
325    def test1D(self):
326       
327        self.model.setParam('c1', -30.0) 
328        self.model.setParam('c2', 5000.0) 
329        self.model.setParam('scale', 0.1)
330        self.model.setParam('background', 0.1)
331        #self.assertEqual(1/(math.sqrt(4)), math.pow(4,-1/2))
332        #self.assertEqual(self.model.TeubnerStreyLengths(),False )
333       
334        self.assertEqual(self.model.run(0.0), 10.1)
335        self.assertEqual(self.model.run(2.0), self._func(0.1,-30.0,5000.0,0.1,2.0))
336        self.assertEqual(self.model.runXY(2.0), self._func(0.1,-30.0,5000.0,0.1,2.0))
337       
338    def test2D(self):
339        self.model.setParam('c1', -30.0) 
340        self.model.setParam('c2', 5000.0) 
341        self.model.setParam('scale', 0.1)
342        self.model.setParam('background', 0.1)
343        #value = self._func(0.1,-30.0,5000.0,0.1, 1.0)\
344        #*self._func(0.1,-30.0,5000.0,0.1, 2.0)   
345        value = self._func(0.1,-30.0,5000.0,0.1, math.sqrt(5.0))
346       
347        self.assertEqual(self.model.runXY([1.0,2.0]), value)
348       
349    def test2Dphi(self):
350        self.model.setParam('c1', -30.0) 
351        self.model.setParam('c2', 5000.0) 
352        self.model.setParam('scale', 0.1)
353        self.model.setParam('background', 0.1)
354       
355        x = 1.0
356        y = 2.0
357        r = math.sqrt(x**2 + y**2)
358        phi = math.atan2(y, x)
359       
360        #value = self._func(0.1,-30.0,5000.0,0.1, x)\
361        #*self._func(0.1,-30.0,5000.0,0.1, y)
362        value = self._func(0.1,-30.0,5000.0,0.1, r)
363        self.assertAlmostEquals(self.model.run([r, phi]), value,1)
364       
365class TestBEPolyelectrolyte(unittest.TestCase):
366    """
367        Unit tests for  BEPolyelectrolyte function
368       
369        F(x) = K*1/(4*pi()*Lb*(alpha)^(2)*(q^(2)+k2)/(1+(r02)^(2))*(q^(2)+k2)\
370                       *(q^(2)-(12*h*C/b^(2)))
371       
372        The model has Eight parameters:
373            K        =  Constrast factor of the polymer
374            Lb       =  Bjerrum length
375            H        =  virial parameter
376            B        =  monomer length
377            Cs       =  Concentration of monovalent salt
378            alpha    =  ionazation degree
379            C        = polymer molar concentration
380            bkd      = background
381    """
382    def _func(self, K, Lb, H, B, Cs, alpha, C, bkd, r02, k2,  x):
383        return (K /( (4*math.pi *Lb*(alpha**2)*(x**2 +k2)) *( (1 +(r02**2))  \
384                    *((x**2) + k2)*((x**2) -(12 * H * C/(B**2))) )))+ bkd
385   
386    def setUp(self):
387        from sans.models.BEPolyelectrolyte import BEPolyelectrolyte
388        self.model= BEPolyelectrolyte()
389       
390        self.K = 10.0
391        self.Lb = 6.5
392        self.h = 11
393        self.b = 13
394        self.Cs = 0.1
395        self.alpha = 0.05
396        self.C  = .7
397        self.Bkd =0.01
398       
399        self.model.setParam('K', self.K) 
400        self.model.setParam('Lb', self.Lb) 
401        self.model.setParam('H', self.h)
402        self.model.setParam('B', self.b)
403        self.model.setParam('Cs',self.Cs) 
404        self.model.setParam('alpha', self.alpha) 
405        self.model.setParam('C', self.C)
406        self.model.setParam('background', self.Bkd)
407       
408    def _func(self, q):
409       
410        Ca = self.C *6.022136e-4         
411        Csa = self.Cs * 6.022136e-4       
412        k2= 4*math.pi*self.Lb*(2*self.Cs+self.alpha*Ca)   
413
414        r02 = 1./self.alpha / Ca**0.5*( self.b / (48*math.pi*self.Lb)**0.5 )
415        q2 = q**2   
416        Sq = self.K*1./(4*math.pi*self.Lb*self.alpha**2) * (q2 + k2)  /  (1+(r02**2) * (q2+k2) * (q2- (12*self.h*Ca/self.b**2)) ) + self.Bkd
417        return Sq
418       
419    def test1D(self):
420       
421       
422        q = 0.001
423   
424        self.assertEqual(self.model.run(q), self._func(q))
425        self.assertEqual(self.model.runXY(q), self._func(q))
426         
427    def test2D(self):
428        #self.assertAlmostEquals(self.model.runXY([1.0,2.0]), self._func(1.0)*self._func(2.0), 8)
429        self.assertAlmostEquals(self.model.runXY([1.0,2.0]), self._func(math.sqrt(1.0+2.0**2)), 8)
430       
431    def test2Dphi(self):
432
433        x = 1.0
434        y = 2.0
435        r = math.sqrt(x**2 + y**2)
436        phi = math.atan2(y, x)
437       
438        self.assertAlmostEquals(self.model.run([r, phi]), self._func(r), 8)
439       
440class TestFractalModel(unittest.TestCase):
441    """
442        Unit tests for  Number Density Fractal function   
443        F(x)= P(x)*S(x) + bkd
444        The model has Seven parameters:
445            scale   =  Volume fraction
446            Radius  =  Block radius
447            Fdim    =  Fractal dimension
448            L       =  correlation Length
449            SDLB    =  SDL block
450            SDLS    =  SDL solvent
451            bkd     =  background
452    """
453    def setUp(self):
454        from sans.models.FractalModel import FractalModel
455        self.model= FractalModel()
456        self.r0 = 5.0
457        self.sldp = 2.0e-6
458        self.sldm = 6.35e-6
459        self.phi = 0.05
460        self.Df = 2
461        self.corr = 100.0
462        self.bck = 1.0
463       
464        self.model.setParam('scale', self.phi) 
465        self.model.setParam('Radius', self.r0) 
466        self.model.setParam('fractal_dim',self.Df)
467        self.model.setParam('corr_length', self.corr)
468        self.model.setParam('block_sld', self.sldp) 
469        self.model.setParam('solvent_sld', self.sldm) 
470        self.model.setParam('background', self.bck)
471       
472    def _func(self, x):
473        r0 = self.r0
474        sldp = self.sldp
475        sldm = self.sldm
476        phi = self.phi
477        Df = self.Df
478        corr = self.corr
479        bck = self.bck
480       
481        pq = 1.0e8*phi*4.0/3.0*math.pi*r0*r0*r0*(sldp-sldm)*(sldp-sldm)*math.pow((3*(math.sin(x*r0) - x*r0*math.cos(x*r0))/math.pow((x*r0),3)),2);
482       
483        sq = Df*math.exp(gammaln(Df-1.0))*math.sin((Df-1.0)*math.atan(x*corr));
484        sq /= math.pow((x*r0),Df) * math.pow((1.0 + 1.0/(x*corr)/(x*corr)),((Df-1.0)/2.0));
485        sq += 1.0;
486       
487        self.assertAlmostEqual(self.model._scatterRanDom(x), pq, 8 )
488        self.assertEqual(self.model._Block(x),sq )
489       
490        return sq*pq+bck
491   
492    def test1D(self):       
493        x = 0.001
494       
495        iq = self._func(x)
496        self.assertEqual(self.model.run(x), iq)
497        self.assertEqual(self.model.runXY(x), iq)
498   
499    def test2D(self):
500        x = 1.0
501        y = 2.0
502        r = math.sqrt(x**2 + y**2)
503        phi = math.atan2(y, x)
504        iq_x = self._func(x)
505        iq_y = self._func(y)
506       
507        #self.assertEqual(self.model.run([r, phi]), iq_x*iq_y)
508        self.assertEqual(self.model.run([r, phi]), self.model.run(r))
509        #self.assertEqual(self.model.runXY([x,y]), iq_x*iq_y)
510        self.assertEqual(self.model.runXY([x,y]), self.model.run(r))
511       
512if __name__ == '__main__':
513    unittest.main()
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.