Astrofia

Astrofia
Deweloperzy	Współpraca Astropy
Wersja stabilna	5.1 / 24 maja 2022 ; 8 miesięcy temu
Magazyn	github .com /astropy /astropy ;
Napisane w	Pyton , C
System operacyjny	Międzyplatformowe
Typ	Obliczenia techniczne
Licencja	BSD-nowa licencja
Strona internetowa	www.astropy.org _ _

Astropy to zbiór pakietów oprogramowania napisanych w języku programowania Python i przeznaczonych do użytku w astronomii . Oprogramowanie jest pojedynczym, darmowym , podstawowym pakietem narzędzi astronomicznych ze względu na coraz powszechniejsze używanie Pythona przez astronomów oraz w celu wspierania interoperacyjności między różnymi istniejącymi pakietami astronomicznymi Pythona. Astropy jest zawarte w kilku dużych dystrybucjach Pythona; jest częścią menedżerów pakietów dla systemów Linux i macOS , Anaconda Python Distribution , Enthought Canopy i Ureka.

Rozwój

Na przełomie tysiącleci Space Telescope Science Institute (STScI) rozpoczął opracowywanie narzędzi opartych na języku Python w celu rozszerzenia lub zastąpienia istniejących narzędzi do analizy danych astronomicznych na nowoczesnej, zorientowanej obiektowo platformie. Wśród pierwszych projektów było zastąpienie języka poleceń narzędzia Image Reduction and Analysis Facility ( IRAF ) interfejsem Pythona oraz interfejsem PyFITS do elastycznego systemu transportu obrazów . Ponieważ istniejący Numeric do obsługi wektorów i tablic w Pythonie okazał się nieodpowiedni dla dużych zbiorów danych astronomicznych, w STScI opracowano nową bibliotekę lepiej dostosowaną do dużych rozmiarów tablic. Obie biblioteki zostały połączone w nowy pakiet tablicowy przez Travisa Oliphanta w latach 2005–2006, tworząc NumPy , obecnie de facto standard obsługi danych liczbowych w Pythonie. W następnych latach istniejące pakiety oprogramowania utrzymywane przez STScI jako część ich pakietu stsci_python zostały również przeniesione na NumPy. To, wraz z bardziej rozbudowanym SciPy , zapewniło platformę do opracowywania niestandardowych skryptów i aplikacji do różnych zadań astronomicznych.

Do 2011 roku wykorzystanie Pythona w astronomii osiągnęło znaczny poziom. Według nieformalnej ankiety na spotkaniu .Astronomy w 2012 roku 42% uczestników preferowało Pythona . Przez lata opracowano wiele pakietów Pythona związanych z astronomią, aczkolwiek bez współpracy i koordynacji, co doprowadziło do powielania i trudnej interoperacyjności między pakietami. Nie było też łatwego sposobu na zainstalowanie wszystkich wymaganych pakietów potrzebnych astronomowi. Niektóre mniejsze pakiety czasami nie są już obsługiwane lub niedostępne. Projekt Astropy rozpoczął się w 2011 roku, motywowany tymi trudnościami i chęcią zjednoczenia programistów zajmujących się astronomią, aby skoordynować rozwój ujednoliconego zestawu modułów Pythona dla astronomów i zmniejszyć zamieszanie w dostępnych pakietach.

Space Telescope Science Institute, operatorzy Kosmicznego Teleskopu Hubble'a , łączą prace nad Atropy w wydaniach stsci_python. PyFITS i PyWCS będą utrzymywane wyłącznie w ramach Astropy, a oddzielne wydania tych pakietów zostaną wstrzymane po wydaniu następnej wersji. PyFITS został włączony jako część projektu Astropy, w wyniku czego następne wydanie STScI_Python będzie zależeć od Astropy dla biblioteki PyFITS zamiast korzystania z tej samodzielnej wersji.

Używać

National Virtual Observatory z językiem Python obejmuje obsługę klasy Astropy VOTable
Subaru Telescope Hyper Suprime-Cam, 900-megapikselowy aparat ultraszerokokątny
Zestaw narzędzi do eksploracji danych do eksploracji dużych kostek danych w radioastronomii z obiektów takich jak ALMA lub CARMA .
pcigale, port do Pythona CIGALE (Code Investigating Galaxy Emission)
Analiza optycznej poświaty rozbłysków gamma
High Energy Astrophysics Science Archive Research Center (HEASARC) odnosi się do Astropy jako „Jednordzeniowy pakiet dla astronomii w Pythonie”
Projekt PANOPTES „szeroko wykorzystuje pakiet Astropy”
Astrofia została przyjęta do Biblioteki Kodów Źródłowych Astrofizyki – Starship Asterisk*

Źródła wideo

Istnieje kilka filmów nagranych podczas seminariów i konferencji. Mają one na celu pomóc początkującym nauczyć się, jak działa Astropy. Na spotkaniu .Astronomy 4 (9–11 lipca 2012 r.) odbyła się sesja poświęcona astronomii.

Podstawowa funkcjonalność

Podstawowe struktury danych i operacje

Uogólnione klasy kontenerów do reprezentowania danych siatkowych i tabelarycznych jako wielowymiarowe tablice lub tabele
Konwersje jednostek i wielkości fizycznych
Stałe fizyczne charakterystyczne dla astronomii
współrzędnych niebieskich i czasu
Obsługa globalnego układu współrzędnych (WCS), implementacja PyWCS, opakowania Pythona dla WCSLIB. WCSLIB to biblioteka C, która implementuje standard WCS w Flexible Image Transport System (FITS).

Plik we/wy

Pliki FITS, implementujące poprzedni samodzielny interfejs PyFITS
wirtualnego obserwatorium (VO).
Popularne formaty tabel ASCII , np. dla katalogów online lub uzupełnień danych publikacji naukowych
hierarchicznego formatu danych (HDF5).

Narzędzia obliczeniowe

Ramy transformacji i konwersji kosmologicznych
Zestaw narzędzi do analiz statystycznych

Pakiety stowarzyszone

Główną częścią projektu Astropy jest koncepcja „pakietów stowarzyszonych”. Pakiet stowarzyszony to związany z astronomią pakiet Pythona, który nie jest częścią rdzenia astropy, ale został zasugerowany do włączenia jako część społeczności projektu. Takie pakiety są ma na celu poprawę standardów ponownego wykorzystania, interoperacyjności i interfejsów dla pakietów astronomicznych i astrofizycznych Pythona. Obecne powiązane pakiety obejmują:

montaż-wrapper
dziąsło
APLpy
astroML: narzędzia do uczenia maszynowego i eksploracji danych w astronomii
Astrofizyka: biblioteka procedur astronomicznych IDL przekonwertowana na język Python.
astroplan: planowanie obserwacji dla astronomów

Obecnie opracowywanych jest kilka dodatkowych pakietów stowarzyszonych, w tym:

photutils: narzędzia fotometryczne
przeszukiwanie baz danych online
specutils: narzędzia do analizy spektroskopowej
kcorrect: powiązania Pythona z kodem kcorrect Blanton et al. 2007
Pakiet analizy danych astronomicznych na wysokim poziomie z zakresu promieniowania gamma

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Publikacje

Książki i publikacje naukowe powołujące się na Astropię

Tollerud, EJ; Greenfield, PE; Robitaille, TP (2013). „Astropy: społecznościowy pakiet Pythona dla astronomii” . Seria konferencji ASP . 475 : 241. Bibcode : 2013ASPC..475..241T .
Simpson, Robert A.; i in. (2013). „Unproceedings of the Fourth .Astronomy Conference, Heidelberg, Niemcy, 9–11 lipca 2012”. arXiv : 1301.5193 [ astro-ph.IM ].
Allen, A.; i in. (2013). „Wydobądź swoje kody! Wydobądź swoje kody! (Zwiększenie widoczności i ponownego użycia oprogramowania)”. Seria konferencji ASP . 475 : 383. ar Xiv : 1212.1915 . Bibcode : 2013ASPC..475..383A .