A library for experimental data calculation, treatment and display, which can be used for College Physics Experiment, Analytical Chemistry, etc.


Keywords
calculation, analysis, measure, uncertainty>=0, 12, 1, display
License
MIT
Install
pip install analyticlab==0.3.2

Documentation

analyticlab(分析实验室)

analyticlab是一个实验数据计算、分析和计算过程展示的Python库,可应用于大学物理实验、分析化学等实验类学科以及大创、工艺流程等科技类竞赛的数据处理。该库包含以下5个部分:

  • 数值运算(num、numitem模块):按照有效数字运算规则的数值运算。
  • 数理统计(numitem、twoitems模块):包括偏差、误差、置信区间、协方差、相关系数、单个样本的显著性检验、两个样本的显著性检验。
  • 离群值处理(outlier模块):包括Nair检验、Grubbs检验、Dixon检验和偏度-峰度检验。
  • 符号表达式合成(lsym、lsymitem模块):根据符号和关系式,得到LaTeX格式的计算式。
  • 测量及不确定度计算(measure包):根据实验数据或其他不确定度报告中的数据、测量仪器/方法和测量公式,得出测量结果,包含测量值和不确定度。

模块定义

库中定义了9个类:

  • Num:分析数值运算类,位于num模块。
  • NumItem:分析数组类,位于numitem模块。
  • LSym:LaTeX符号生成类,位于lsym模块。
  • LSymItem:LaTeX符号组类,位于lsymitem模块。
  • Const:常数类,位于const模块。
  • LaTeX:公式集类,位于latexoutput模块。
  • measure.Ins:测量仪器类,位于measure.ins模块。
  • measure.BaseMeasure:基本测量类,位于measure.BaseMeasure模块。
  • measure.Measure:测量类,位于measure.Measure模块。

7个函数模块:

  • amath:对数值、符号、测量的求根、对数、三角函数运算。
  • twoitems:两组数据的数理统计。
  • outlier:离群值处理。
  • latexoutput:数学公式、表格、LaTeX符号和不确定度等的输出。
  • measure.std:计算标准偏差。
  • measure.ACategory:计算A类不确定度。
  • measure.BCategory:计算B类不确定度。

类的主要功能和绝大多数函数支持process(显示计算过程),通过在调用类方法或函数时,附加参数process=True实现。具体哪些类方法和函数支持process,可以查阅使用教程,或者通过help函数查询其说明文档。注意计算过程是以LaTeX格式输出的,因此计算过程展示功能只有在Jupyter Notebook环境下才能使用。如果只需要得到计算结果而不需要展示其过程,那么一般的Python3开发环境即可。

如何安装或更新

1.通过pip安装:

  • pip install analyticlab

2.通过pip更新版本:

  • pip install analyticlab --upgrade
    如果更新失败,可以尝试先卸载旧版本,再安装新版本:
  • pip uninstall analyticlab
  • pip install analyticlab

3.在pypi上下载analyticlab源代码并安装:

运行环境

analyticlab只能在Python 3.x环境下运行,不支持Python 2.x环境。要求系统已安装numpy、scipy、sympy、quantities库。可以在绝大多数Python平台下运行,但计算过程只有在Jupyter Notebook环境下才能显示出来。

参照标准文件

  • GBT 8170-2008 数值修约规则与极限数值的表示和判定
  • GBT 4883-2008 数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理
  • JJF1059.1-2012 测量不确定度评定与表示
  • CNAS-GL06 化学领域不确定度指南