GW analysis with Python. Examples.
Mini-Corso di analisi dati onde gravitazionali per appassionati astronomi, organizzato da Associazione AstronomiAmo
Per gli esempi useremo Python. I notebook hanno bisogno di una installazione di Python per poter far girare i codici di lettura e analisi dei dati. Se lo avete già installato per altri motivi potete passare direttamente alla parte successiva altrimenti io suggerisco il software Anaconda, semplice, pubblico e piuttosto valido. Ma altri modi di lavorare con Python vanno altrettanto bene.
Cliccate sul tasto "Download" che vi porta in fondo alla pagina, dove vedrete quanto riportato nella figura successiva. Selezionate "Install Anaconda" scegliendo il sistema operativo a voi indicato tra Windows, Mac o Linux a 32 bit o 64 bit. Durante il download si aprirà una nuova finestra con la scritta "Buy Now": potete ignorarla.
Dopo averlo scaricato potete avviare l'installazione cliccando sul file .exe e andare avanti fino a che non vi viene chiesto quanto in figura successiva. Lasciate la spunta su "default Python" (a meno che non abbiate altre preferenze per Python, se siete esperti).
Una volta installato, potete lanciare il software Anaconda, il quale consente a sua volta di avviare diverse applicazioni. A noi interessa Spyder.
Lanciate Spyder cliccando sul tasto "Launch" posto sotto l'icona e attendete l'apertura del programma, che si presenterà come riportato nella figura in basso.
Ora servono i codici, e possiamo iniziare con un primo esempio relativo a una funzione sinusoidale.
A seconda di come è impostato il vostro computer, cliccando sul link di seguito potrebbero accadere due cose:
La prima opzione è comunque sempre possibile quindi meglio salvare il file. Salvatelo in una directory che ricordate visto che sara`quella dove lavorerete. Possibilmente, quindi, usate sempre la stessa per tutto il lavoro che faremo insieme.
Ora che avete salvato il file del codice, tornate a Spyder: dobbiamo caricare il file, studiarlo un pochino ed eseguirlo
La figura di seguito mostra come caricare il file all'interno del programma Spyder: nel menu in alto a sinistra, la voce "File/Open..." vi consente di selezionare il file da caricare e di visualizzarne il contenuto nella finestra di Spyder. E' possibile caricare diversi file e in tal caso è possibile passare da uno all'altro selezionandone il nome nella barra in alto.
Tutto quello che vedete a destra costituisce lo spazio di lavoro, ossia il luogo dove impostare ciò che viene scritto e eseguito - automaticamente oppure da voi stessi, se volete/riuscite a farlo - e dove appaiono tutte le figure/risultati che il vostro codice girando produce.
La figura in basso mostra il tasto (freccia verde) che serve ad eseguire tutto il codice, ma lo stesso risultato si può ottenere anche con il comando RUN che si trova nella barra comandi in alto.
Si possono anche eseguire solo parti di un codice, ma tutte le istruzioni che servono a caricare le librerie devono essere state eseguite.
Vediamo ora cosa succede se premiamo sulla freccia verde, ossia se eseguiamo questo codice di esempio che abbiamo caricato.
Nella figura che segue vedete il codice (probabilmente leggermente diverso da quello che avrete caricato, la figura vuole essere solo una guida visiva). Si tratta comunque della costruzione di un segnale sinusoidale, di una frequenza dunque costante.
Nella figura successiva, nella parte alta, vedete il plot della funzione sinusoidale (se selzionate "plot" fra le 4 opzioni che vedete). In piccolo, sulla destra, è presente un riquadro nel quale sono presenti tutte le figure prodotte: queste restano fino a quando non cancellate tutto il lavoro svolto e possono essere selezionate singolarmente. Sotto, a destra, è presente lo spazio di lavoro che può essere usato anche per fare semplici operazioni o eseguire istruzioni al volo. Provate ad esempio a scrivere qualcosa...32/424...oppure plot.plot(time) [time o una grandezza che vedete esistere].
Tutte le finestre di lavoro possono essere col mouse ingrandite, rimpicciolite..a vostro piacere.
Continuiamo con gli esempi guida. Facciamo confronti dominio tempo e della frequenza. Rumore bianco. Rumore bianco + un segnale sinusoidale aggiunto.