numpy如何处理具有不确定性值的数据文件,例如0.6499(6)?

时间:2016-10-01 01:46:20

标签: python numpy uncertainty

以下是我正在使用的大型数据集的片段:

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由于P *和U *值的不确定性,使用# p* T* P* U* P*_cs U*_cs Steps dt* 0.1 6.0 0.6499(6) -0.478(2) 0.6525 -0.452 30000 0.002 0.2 6.0 1.442(1) -0.942(2) 1.452 -0.890 30000 0.002 0.3 6.0 2.465(3) -1.376(1) 2.489 -1.298 30000 0.002 0.4 6.0 3.838(5) -1.785(3) 3.880 -1.681 20000 0.002 0.5 6.0 5.77(1) -2.131(3) 5.84 -2.000 20000 0.002 0.6 6.0 8.51(2) -2.382(5) 8.60 -2.225 20000 0.002 0.7 6.0 12.43(2) -2.501(4) 12.56 -2.318 20000 0.002 0.8 6.0 18.05(2) -2.416(4) 18.22 -2.207 20000 0.002 0.9 6.0 26.00(2) -2.058(4) 26.21 -1.823 20000 0.004 1.0 6.0 37.06(3) -1.361(6) 37.32 -1.100 20000 0.002 1.1 6.0 52.25(2) -0.216(4) 52.57 0.072 20000 0.002 1.2 6.0 72.90(5) 1.502(9) 73.28 1.816 20000 0.002 1.25 6.0 85.71(5) 2.612(8) 86.12 2.939 20000 0.002 在此数据集中加载失败。是否有内置工具来处理这个以避免手动编辑数据文件?

我正在考虑将uncertainties包作为一种可能的解决方案,但我想知道numpy是否已经为此做了一些事情。

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

In [1]: txt=b"""# p*  T*     P*         U*          P*_cs    U*_cs  Steps  dt*
   ...: 0.1   6.0    0.6499(6) -0.478(2)    0.6525  -0.452  30000  0.002
   ...: 0.2   6.0    1.442(1)  -0.942(2)    1.452   -0.890  30000  0.002
   ...: 0.3   6.0    2.465(3)  -1.376(1)    2.489   -1.298  30000  0.002"""
In [2]: txt=txt.splitlines()

txt是文件替换(PY3中的字节串)

In [3]: data=np.genfromtxt(txt, dtype=None, names=True)
In [4]: data
Out[4]: 
array([(0.1, 6.0, b'0.6499(6)', b'-0.478(2)', 0.6525, -0.452, 30000, 0.002),
       (0.2, 6.0, b'1.442(1)', b'-0.942(2)', 1.452, -0.89, 30000, 0.002),
       (0.3, 6.0, b'2.465(3)', b'-1.376(1)', 2.489, -1.298, 30000, 0.002)], 
      dtype=[('p', '<f8'), ('T', '<f8'), ('P', 'S9'), ('U', 'S9'), ('P_cs', '<f8'), ('U_cs', '<f8'), ('Steps', '<i4'), ('dt', '<f8')])

'P'和'U'作为字符串加载,因为它们无法解析为数字。

现在定义一个剥离converter部分的()(再次使用字节串)

def rmvpar(astr):
   return float(astr.split(b'(')[0])

In [9]: data=np.genfromtxt(txt, dtype=None, names=True, 
      converters={2:rmvpar, 3:rmvpar})
In [10]: data
Out[10]: 
array([(0.1, 6.0, 0.6499, -0.478, 0.6525, -0.452, 30000, 0.002),
       (0.2, 6.0, 1.442, -0.942, 1.452, -0.89, 30000, 0.002),
       (0.3, 6.0, 2.465, -1.376, 2.489, -1.298, 30000, 0.002)], 
      dtype=[('p', '<f8'), ('T', '<f8'), ('P', '<f8'), ('U', '<f8'), ('P_cs', '<f8'), ('U_cs', '<f8'), ('Steps', '<i4'), ('dt', '<f8')])

现在这两个字段都是花车。

但转换器不能返回两个数字,所以我无法保持这种不确定性。

另一种方法是通过过滤函数传递线

def splt(astr):
    strs=astr.split()
    def foo(astr):
        if b'(' in astr:
            astr = astr.strip(b')').split(b'(')
            return b','.join(astr)
        return astr
    return b','.join([foo(a) for a in strs])

In [26]: [splt(line) for line in txt]
Out[26]: 
[b'#,p*,T*,P*,U*,P*_cs,U*_cs,Steps,dt*',
 b'0.1,6.0,0.6499,6,-0.478,2,0.6525,-0.452,30000,0.002',
 b'0.2,6.0,1.442,1,-0.942,2,1.452,-0.890,30000,0.002',
 b'0.3,6.0,2.465,3,-1.376,1,2.489,-1.298,30000,0.002']

要使用它,我必须跳过标题,因为新行有两个添加的列

In [28]: data=np.genfromtxt([splt(line) for line in txt], delimiter=',',dtype=None, skip_header=1)
In [29]: data
Out[29]: 
array([(0.1, 6.0, 0.6499, 6, -0.478, 2, 0.6525, -0.452, 30000, 0.002),
       (0.2, 6.0, 1.442, 1, -0.942, 2, 1.452, -0.89, 30000, 0.002),
       (0.3, 6.0, 2.465, 3, -1.376, 1, 2.489, -1.298, 30000, 0.002)], 
      dtype=[('f0', '<f8'), ('f1', '<f8'), ('f2', '<f8'), ('f3', '<i4'), 
             ('f4', '<f8'), ('f5', '<i4'), ('f6', '<f8'), ('f7', '<f8'), 
             ('f8', '<i4'), ('f9', '<f8')])

但我可以修改原始的dtype来制作2个字段(子)数组:

In [30]: dt=np.dtype([('p', '<f8'), ('T', '<f8'), ('P', '<f8',(2,)), 
                ('U', '<f8',(2,)), ('P_cs', '<f8'), ('U_cs', '<f8'), 
                ('Steps', '<i4'), ('dt', '<f8')])

In [31]: data = np.genfromtxt((splt(line) for line in txt), delimiter=',',dtype=dt, skip_header=1)
In [32]: data
Out[32]: 
array([(0.1, 6.0, [0.6499, 6.0], [-0.478, 2.0], 0.6525, -0.452, 30000, 0.002),
       (0.2, 6.0, [1.442, 1.0], [-0.942, 2.0], 1.452, -0.89, 30000, 0.002),
       (0.3, 6.0, [2.465, 3.0], [-1.376, 1.0], 2.489, -1.298, 30000, 0.002)], 
      dtype=[('p', '<f8'), ('T', '<f8'), ('P', '<f8', (2,)), ('U', '<f8', (2,)), 
             ('P_cs', '<f8'), ('U_cs', '<f8'), ('Steps', '<i4'), ('dt', '<f8')])

这样的字段看起来像:

In [33]: data['P']
Out[33]: 
array([[ 0.6499,  6.    ],
       [ 1.442 ,  1.    ],
       [ 2.465 ,  3.    ]])

只要字段数匹配,我就可以定义其他dtypes

使用文件而不是这些文本行,我会使用类似(未经测试)的内容:

with open(filename,'wb') as f:
    data = np.genfromtxt((splt(line) for line in f),...

这里及以上,我正在使用生成器表达式(splt(line) for line in x),尽管列表理解会很好。任何打开文件并产生/返回修改后的行的代码都可以使用。

答案 1 :(得分:1)

不,在NumPy中没有类似的东西。您将需要一个外部包(即使Pandas不会这样做),或者您可以将列作为字符串而不是数字加载并自行处理。对于字符串方法,Pandas中的str方法会有一些用处,例如http://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/generated/pandas.Series.str.split.html

所有这一切,一旦数据加载,你甚至不清楚如何表示这一点。你想简单地忽略括号吗?是否要在附加列中记录不确定数字的数量?两者都是可能的,而且在Pandas中可能比NumPy更容易。