Come interpretare i file di output in OghmaNanoCome interpretare i file di output in OghmaNano
Quando si esegue una simulazione in OghmaNano, il software genera una vasta raccolta di file di output che descrivono lo stato elettrico, ottico, termico e strutturale del dispositivo simulato. Questi file includono curve caratteristiche corrente-tensione (JV), densità di portatori, tassi di ricombinazione, campi elettrici, spettri ottici, dati transitori e istantanee dello stato interno del dispositivo.Quando si esegue una simulazione in OghmaNano, il software genera una vasta raccolta di file di output che descrivono lo stato elettrico, ottico, termico e strutturale del dispositivo simulato. Questi file includono curve caratteristiche corrente-tensione (JV), densità di portatori, tassi di ricombinazione, campi elettrici, spettri ottici, dati transitori e istantanee dello stato interno del dispositivo.
Invece di presentare questi file come semplici oggetti del file system, OghmaNano offre un’interfaccia grafica ottimizzata, progettata per semplificare la consultazione dei dati di simulazione. Il software cerca di comprendere il contenuto di ciascun file e lo visualizza automaticamente utilizzando il visualizzatore appropriato. Ad esempio, le curve caratteristiche (JV) vengono visualizzate come icone grafiche, le strutture dei dispositivi come modelli 3D e le immagini ottiche come sequenze di immagini.Invece di presentare questi file come semplici oggetti del file system, OghmaNano offre un’interfaccia grafica ottimizzata, progettata per semplificare la consultazione dei dati di simulazione. Il software cerca di comprendere il contenuto di ciascun file e lo visualizza automaticamente utilizzando il visualizzatore appropriato. Ad esempio, le curve caratteristiche (JV) vengono visualizzate come icone grafiche, le strutture dei dispositivi come modelli 3D e le immagini ottiche come sequenze di immagini.
La directory in cui vengono salvati i risultati della simulazione è indicata in ??. Quando si fa doppio clic sul file jv.csv, OghmaNano visualizza automaticamente la curva corrente-tensione relativa al set di dati corrente.La directory in cui vengono salvati i risultati della simulazione è indicata in ??. Quando si fa doppio clic sul file jv.csv, OghmaNano visualizza automaticamente la curva corrente-tensione relativa al set di dati corrente.
jv.csv.La directory di output della simulazione contiene i file generati, tra cui jv.csv.
jv.csv.La curva JV viene visualizzata automaticamente quando si apre jv.csv.Internamente, questi file vengono memorizzati in due formati: come file CSV standard, facilmente leggibili, oppure in un formato binario compatto. Ciò significa che i dati possono essere elaborati direttamente utilizzando strumenti esterni come Python, MATLAB, GNU Octave, Excel o software di analisi personalizzato.Internamente, questi file vengono memorizzati in due formati: come file CSV standard, facilmente leggibili, oppure in un formato binario compatto. Ciò significa che i dati possono essere elaborati direttamente utilizzando strumenti esterni come Python, MATLAB, GNU Octave, Excel o software di analisi personalizzato.
Formati di output CSV e binarioFormati di output CSV e binario
OghmaNano supporta due diversi metodi per l’archiviazione dei dati risultanti dalle simulazioni:OghmaNano supporta due diversi metodi per l’archiviazione dei dati risultanti dalle simulazioni:
- File CSV leggibili.File CSV leggibili.
- File binari compattiFile binari compatti
Il formato CSV è facile da controllare manualmente e può essere aperto direttamente con i programmi standard. I file binari sono notevolmente più compatti e più veloci da leggere e scrivere, il che li rende preferibili per simulazioni di grandi dimensioni.Il formato CSV è facile da controllare manualmente e può essere aperto direttamente con i programmi standard. I file binari sono notevolmente più compatti e più veloci da leggere e scrivere, il che li rende preferibili per simulazioni di grandi dimensioni.
Esempi di entrambi i formati sono illustrati in ?? e ??.Esempi di entrambi i formati sono illustrati in ?? e ??.
Ogni set di dati OghmaNano inizia con una sezione di metadati che ha la seguente intestazione:Ogni set di dati OghmaNano inizia con una sezione di metadati che ha la seguente intestazione:
#oghma_csv
Questo elemento identifica il file come un set di dati compatibile con OghmaNano. Subito dopo questo marcatore è presente un’intestazione di metadati in formato JSON che descrive il contenuto del file.Questo elemento identifica il file come un set di dati compatibile con OghmaNano. Subito dopo questo marcatore è presente un’intestazione di metadati in formato JSON che descrive il contenuto del file.
L’intestazione JSON indica a OghmaNano come interpretare e rappresentare graficamente i dati. Poiché l’intestazione utilizza la sintassi JSON standard, può anche essere analizzata direttamente utilizzando librerie software esterne.L’intestazione JSON indica a OghmaNano come interpretare e rappresentare graficamente i dati. Poiché l’intestazione utilizza la sintassi JSON standard, può anche essere analizzata direttamente utilizzando librerie software esterne.
| CampoCampo | DescrizioneDescrizione |
|---|---|
titletitle |
Titolo del set di dati o del grafico.Titolo del set di dati o del grafico. |
typetype |
Tipo di set di dati (ad esempio, xy, xyz, immagine o campo vettoriale).Tipo di set di dati (ad esempio, xy, xyz, immagine o campo vettoriale). |
x_mul, y_mul, z_mulx_mul, y_mul, z_mul |
Fattori di scala applicati agli assi.Fattori di scala applicati agli assi. |
x_label, y_label, z_labelx_label, y_label, z_label |
Etichette degli assi utilizzate per rappresentare graficamente l’insieme di dati.Etichette degli assi utilizzate per rappresentare graficamente l’insieme di dati. |
x_units, y_units, z_unitsx_units, y_units, z_units |
Unità di misura fisiche associate a ciascun asse.Unità di misura fisiche associate a ciascun asse. |
data_labeldata_label |
Descrizione dei valori dei dati memorizzati.Descrizione dei valori dei dati memorizzati. |
data_unitsdata_units |
Unità associate ai dati memorizzati.Unità associate ai dati memorizzati. |
timetime |
Tempo di simulazione o punto di applicazione della polarizzazione.Tempo di simulazione o punto di applicazione della polarizzazione. |
rgbrgb |
Colore preferito per la rappresentazione grafica.Colore preferito per la rappresentazione grafica. |
colscols |
Ordine delle colonne all’interno del file.Ordine delle colonne all’interno del file. |
In modalità CSV, i valori numerici vengono memorizzati come testo standard facilmente leggibile. Questo rende più semplice l’ispezione manuale dei file, ma aumenta sia le dimensioni dei file sia il carico di lavoro per le operazioni di lettura/scrittura su disco.In modalità CSV, i valori numerici vengono memorizzati come testo standard facilmente leggibile. Questo rende più semplice l’ispezione manuale dei file, ma aumenta sia le dimensioni dei file sia il carico di lavoro per le operazioni di lettura/scrittura su disco.
In modalità binaria, i valori numerici vengono memorizzati direttamente come numeri in virgola mobile in formato binario. Ciò riduce notevolmente le dimensioni del file e migliora le prestazioni, in particolare per simulazioni 2D e 3D di grandi dimensioni, calcoli transitori, acquisizioni di immagini ottiche e simulazioni FDTD.In modalità binaria, i valori numerici vengono memorizzati direttamente come numeri in virgola mobile in formato binario. Ciò riduce notevolmente le dimensioni del file e migliora le prestazioni, in particolare per simulazioni 2D e 3D di grandi dimensioni, calcoli transitori, acquisizioni di immagini ottiche e simulazioni FDTD.
Passare dalla visualizzazione in formato leggibile all’uomo a quella in formato binario.Passare dalla visualizzazione in formato leggibile all’uomo a quella in formato binario.
È possibile configurare il formato di output utilizzato da OghmaNano tramite la scheda «Automazione» visualizzata in ??.È possibile configurare il formato di output utilizzato da OghmaNano tramite la scheda «Automazione» visualizzata in ??.
L’opzione:L’opzione:
Write binary data where possible
determina se OghmaNano deve tentare di salvare i set di dati utilizzando una codifica binaria compatta.determina se OghmaNano deve tentare di salvare i set di dati utilizzando una codifica binaria compatta.
- Funzionamento abilitato: OghmaNano salva i dati in formato binario quando possibile.Funzionamento abilitato: OghmaNano salva i dati in formato binario quando possibile.
- Disabilitato: OghmaNano genera file CSV standard, leggibili dall’utente.Disabilitato: OghmaNano genera file CSV standard, leggibili dall’utente.
Se si visualizzano i set di dati esclusivamente all’interno di OghmaNano, in genere non si notano differenze, poiché il software gestisce entrambi i formati in modo trasparente.Se si visualizzano i set di dati esclusivamente all’interno di OghmaNano, in genere non si notano differenze, poiché il software gestisce entrambi i formati in modo trasparente.
Tuttavia, se si intende elaborare i dati utilizzando software esterno, è importante scegliere il formato di archiviazione più appropriato.Tuttavia, se si intende elaborare i dati utilizzando software esterno, è importante scegliere il formato di archiviazione più appropriato.
Elaborazione dei file in modo esterno.Elaborazione dei file in modo esterno.
Uno dei punti di forza del sistema di generazione dati di OghmaNano è la possibilità di elaborare direttamente i set di dati generati utilizzando software esterno.Uno dei punti di forza del sistema di generazione dati di OghmaNano è la possibilità di elaborare direttamente i set di dati generati utilizzando software esterno.
I processi di lavoro tipici comprendono:I processi di lavoro tipici comprendono:
- Caricamento delle curve JV in Excel per la creazione di grafici.Caricamento delle curve JV in Excel per la creazione di grafici.
- Elaborazione delle densità di carica utilizzando Python e NumPy.Elaborazione delle densità di carica utilizzando Python e NumPy.
- Importazione di spettri in MATLAB o GNU Octave.Importazione di spettri in MATLAB o GNU Octave.
- Esecuzione dell'estrazione automatica dei parametri.Esecuzione dell'estrazione automatica dei parametri.
- Creazione di grafici di qualità adatta alla pubblicazione tramite software esterno.Creazione di grafici di qualità adatta alla pubblicazione tramite software esterno.
Poiché l’intestazione dei metadati contiene informazioni sulle unità di misura, i fattori di scala, le etichette e i dati necessari per la rappresentazione grafica, gli script esterni possono determinare automaticamente come devono essere interpretati i set di dati.Poiché l’intestazione dei metadati contiene informazioni sulle unità di misura, i fattori di scala, le etichette e i dati necessari per la rappresentazione grafica, gli script esterni possono determinare automaticamente come devono essere interpretati i set di dati.
💡 Suggerimento: per simulazioni di grandi dimensioni o per l’esecuzione di una serie di simulazioni con parametri diversi, l’attivazione dell’output in formato binario può ridurre notevolmente l’utilizzo dello spazio su disco e migliorare le prestazioni della simulazione, diminuendo il carico di lavoro legato alle operazioni di lettura/scrittura su disco.💡 Suggerimento: per simulazioni di grandi dimensioni o per l’esecuzione di una serie di simulazioni con parametri diversi, l’attivazione dell’output in formato binario può ridurre notevolmente l’utilizzo dello spazio su disco e migliorare le prestazioni della simulazione, diminuendo il carico di lavoro legato alle operazioni di lettura/scrittura su disco.