Metody komputerowe w astronomii

Przydatne:

• Oficjalny tutorial pythona: https://docs.python.org/2/tutorial/

• Matplotlib pyplot tutorial: https://matplotlib.org/users/pyplot_tutorial.html

• Numpy tutorial: https://docs.scipy.org/doc/numpy-dev/user/quickstart.html

• Książki: Python for astronomers, Python 101, "Learning Python" Mark Lutz (jeden egzemplarz w bibiotece)

• Zasady dobrego programowania w pythonie

• Vlog Corey Schafer

• Konfiguracja eclipse pod pythona: http://www.pydev.org/manual_101_interpreter.html

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Semestr zimowy 2018/2019

• (1) 11 pazdziernika 2018:

  • • Lista funkcji wbudowanych pythona: https://www.programiz.com/python-programming/methods/built-in

    • Podstawowe typy danych pythona

    • Podstawy instrukcji sterujacych

    • Podstawy instrukcji logicznych

• • Zadania:

    • Silnia liczby calkowitej: Napisz program ktory oblicza silnie dowolnej liczby calkowitej (bez wykorzystania biblioteki numpy i math!). Wydrukuj liczbe i wynik. Podpowiedz: wykorzystaj funkcje wbudowana range(start, stop)

  • Do przeczytania:

    • https://docs.python.org/3.6/tutorial/introduction.html

    • http://karnet.up.wroc.pl/~jasj/cwiczenia/kwpp5.html#

    • http://karnet.up.wroc.pl/~jasj/cwiczenia/kwpp6.html#

• (2) 18 pazdziernika 2017:

• • Quiz

    • Postawowe typy pythona

    • Podstawy instrukcji sterujacych

  • Zadania:

    • Faktoryzacja liczby 123456: Znajdz wszystkie niepowtarzajace sie pary liczb calkowitych ktore wymnozone ze soba dadza 123456 (jest ich 27). Zachowaj wynik w postaci listy, wydrukuj liste na ekran. Podpowiedz: Wykorzystaj funkcje modulo %. Funkcja range(start, stop) moze rowniez zostac wykorzystana.

    • Liczby pierwsze: Znajdz pierwsze sto liczb pierwszych. Wykorzystaj kod z dwoch poprzednich zadan. Wydrukuj je na ekran.

  • Do przeczytania:

    • https://docs.python.org/3.6/tutorial/controlflow.html

    • https://docs.python.org/3/tutorial/datastructures.html#sets

    • Zmienne vs. niezmienne typy: https://codehabitude.com/2013/12/24/python-objects-mutable-vs-immutable/

• (3) 25 pazdziernika

• • Quiz

    • Listy składane

    • Slowniki

    • Sortowanie

    • Funkcja lambda

  • Zadanie:

    • Histogram slow: Zlicz slowa w Odzie do radosci (angielski tekt zalaczony ponizej). Skopiuj text ody do zmiennej text. Zidentyfikuj i policz ilosc wystapien slow. Ktore slowo wystepuje najczesciej? Wydrukuj liste slow z iloscia ich wystapien w tekscie od najczesciej wystepujacego do najzadziej wystepujacego slowa. Uwaga: w programie nalezy usunac znaki interpunkcyjne i ich nie zliczac. Podpowiedz: Mozna wykoszystac funkcje: .split(), .replace(), .count(), zbiór oraz słownik.

  • Do przeczytania:

    • https://docs.python.org/3/tutorial/datastructures.html

    • http://pythoncentral.io/how-to-sort-a-list-tuple-or-object-with-sorted-in-python/

    • https://wiki.python.org/moin/HowTo/Sorting

• (4) 8 listopada

  • • Kończenie zaległych programów

• (5) 15 listopada

• • Quiz

    • Wczytywanie bibliotek i modułów

    • Podstawy numpy

    • Podstawy matplotlib

    • Praca z plikami, wczytywanie danych

  • Zadanie:

    • Wczytaj dane z pliku magphase.tab (https://sbnarchive.psi.edu/pds3/non_mission/EAR_A_COMPIL_3_MAGPHASE_V1_0/data/) i wykreśl dane dla planetoidy 20 Massalia (kat fazowy vs. V magnitudo). Do wczytania danych wykorzystaj funkcje z biblioteki numpy, a do wykresu biblioteke matplotlib.

  • Do Przeczytania:

    • Tutorial: https://matplotlib.org/users/pyplot_tutorial.html

    • Style: https://matplotlib.org/users/style_sheets.html

    • Numpy podstawy: http://www.scipy-lectures.org/intro/numpy/index.html

    • Numpy tutorial: http://www.numpy.org/

• (6) 22 listopada

• • Quiz

    • Numpy - czesc dalsza

    • Definiowanie własnych funkcji

    • Pisanie i wczytywanie własnych modułów

    • Moduł os

  • Do przeczytania:

    • http://thomas-cokelaer.info/tutorials/python/module_os.html

    • https://jakevdp.github.io/PythonDataScienceHandbook/02.01-understanding-data-types.html

• (7) 29 listopada

  • • Zadanie z biblioteki os oraz pyfits - Emil

• (8) 6 grudnia

• • Quiz

  • Bledy i wyjatki

  • Kończenie zadania z poprzednich zajec

  • Do przeczytania:

    • https://docs.python.org/3/tutorial/errors.html

      • https://www.quackit.com/python/reference/python_3_built-in_exceptions.cfm

• (9,10) 13 grudnia

  • • Scipy - dopasowanie funkcji

    • Scipy reference: https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/

• • Zadanie:

    • Użyj modułu scipy do napisania programu dopasowującego funkcję fazową HG do danych fotometrycznych planetoid. Definincja funkcji w publikacji Muinonen et al. 2010. Dane (planetoida do wyboru): https://sbn.psi.edu/pds/resource/magphase.html .

  • Do przeczytania:

    • https://github.com/mommermi/Introduction-to-Python-for-Scientists/blob/master/notebooks/Function_Fitting_20161028.ipynb

    • https://python4mpia.github.io/fitting_data/fitting_data.html

• (11) 19 grudnia 15:30

  • • Moduł smtplib oraz email

    • Formatowanie stringow

• • Zadanie:

    • Napisz program ktory wysyla maila z zyczeniami swiatecznymi do osob z listy zawartej w pliku friends.csv.

    • Zyczenia swiateczne: http://www.ellenbailey.com/poems/ellen_327.htm

  • Do przeczytania:

    • https://pyformat.info/

      • Ustawienia gmaila: https://myaccount.google.com/lesssecureapps

    • https://docs.python.org/3/library/smtplib.html

    • https://www.tutorialspoint.com/python3/python_sending_email.htm

• (12) 20 grudnia

• • Konczenie zadania z rozsylaniem maili

• 27 grudnia - wakacje zimowe

• 3 stycznia - wakacje zimowe

• (13) 10 stycznia

• • Klasy cz. 1

• (14) 17 stycznia

• • Klasy cz. 2

  • Zadanie

• (15) 24 stycznia

  • • Zadanie

• • Zaliczenia

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Semestr zimowy 2017/2018

• • (6) 10 listopada

  • Quiz

    • Definiowanie własnych funkcji

    • Pisanie i wczytywanie własnych modułów

    • Moduł os

  • Zadanie:

    • Wykorzystując moduł os, na pulpicie stworz katalog o nazwie 2063-Bacchus, a w nim podkatalogi o nazwach od 1 do 692. Następnie wczytaj plik z astrometria planetoidy (2063) Bacchus (załączony poniżej). Stwórz pliki zawierające zwiększająca się liczbę obserwacji astrometrycznych planetoidy (pierwszy plik będzie zawierał jedną obserwacje, drugi dwie, trzeci trzy i tak dalej). Każdy z plików zapisz w odpowiadającym katalogu. Pliki powinny być nazwane według formatu: num_2063.mpc, gdzie num to liczba obserwacji.

  • Do przeczytania:

    • http://thomas-cokelaer.info/tutorials/python/module_os.html

  • (7) Zajęcia przesunięte na 13 listopada - na godz 12:30, piwnica

    • Kończenie zaległych programów

  • Zadanie

    • Na podstawie pliku NEO_JPL.csv i przy uzyciu biblioteki matplotlib wykonaj rysunek na ktorym znajda sie dwa wykresy obok siebie: zaleznosc polosi wielkiej a od mimosrodu e oraz zaleznosc polosi wielkiej a od nachylenia orbity i dla roznych grup NEO (Atira, Amor, Apollo, Aten). Kazda z grup powinna byc zaznaczona innym kolorem, a planetoida od ktorej nazwana jest grupa dodatkowo wyrozniona wiekszym symbolem i podpisana. Rysunek ma posiadac legende. Osie wykresow maja byc opisane razem z jednostkami. Wykres powinien byc zatytulowany.

  • (8) 24 listopada

  • Zadanie:

    • Przy pomocy modułu os w katalogu 2063-Bacchus stwórz katalog o nazwie all. Przekopiuj wszystkie pliki z obserwacjami do tego katalogu. Przy pomocy list składanych stwórz listę plików. Wydrukuj na ekran nazwy plików, ilość obserwacji w każdym z plików oraz rozmiar pliku. Wszystko musi byc zrobione "z pod" kodu pythona.

    • Bledy i wyjatki

  • Do przeczytania:

    • https://docs.python.org/2/tutorial/errors.html

  • (9) 1 grudnia

    • Moduł smtplib oraz email

    • Formatowanie stringow

  • Zadanie:

    • Napisz program ktory wysyla maila z zyczeniami swiatecznymi do osob z listy zawartej w pliku fiends.csv.

    • Zyczenia swiateczne: http://www.ellenbailey.com/poems/ellen_327.htm

  • Do przeczytania:

    • https://pyformat.info/

  • (10) 8 grudnia

    • Wstęp do programowania obiektowego

    • Klasy i obiekty

    • Atrybuty, metody zwykłe, metody klas, metody statyczne

  • Do przeczytania:

    • https://jeffknupp.com/blog/2014/06/18/improve-your-python-python-classes-and-object-oriented-programming/

  • Zadanie: Gra w oczko

  • (11) 15 grudnia

    • Klasy - czesc 2

    • Dziedziczenie, dziedziczenie wielokrotne

  • Do przeczytania:

    • https://www.digitalocean.com/community/tutorials/understanding-class-inheritance-in-python-3

  • Zadanie: Gra w oczko

  • (12) 12 stycznia

    • Scipy - dopasowanie funkcji

    • Scipy reference: https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/

  • Zadanie:

    • Użyj modułu scipy do napisania programu dopasowującego funkcję fazową HG do danych fotometrycznych planetoid. Definincja funkcji w publikacji Muinonen et al. 2010. Dane (planetoida do wyboru): https://sbn.psi.edu/pds/resource/magphase.html .

  • Do przeczytania:

    • https://github.com/mommermi/Introduction-to-Python-for-Scientists/blob/master/notebooks/Function_Fitting_20161028.ipynb

  • (13) 19 stycznia

    • Konczenie zaległych programów z klasami i Scipy

  • (14) 26 stycznia

    • Wstęp do modułu threading/thread

  • Do przeczytania:

    • Rozdział 21 (Python 101)

    • http://www.rwdev.eu/articles/threads

  • Zadanie:

    • Napisz program który przy pomocy osobnych wątków dla planetoid z listy NEO (plik selected_NEO2.txt załączony poniżej) ściągnie ich efemerydy i sprawdzi obserwowalność planetoid dla teleskopu w obserwatorium w Calar Alto (kod obserwatorium: 493) z krokiem 5 min w zakresie dat podanych w pliku selected_NEO.txt. Do ściągania efemeryd użyj modułu callhorizons. Zapisz sciagniete efemerydy dla kazdej planetoidy pod nazwa: nazwa_planetoidy.ephem. Kryteria obserwowalnosci: Jasnosc widoma < 15 mag, wysokosc nad horyzontem > 30 stopni, odleglosc od Ksiezyca > 20 stopni, Szerokosc Galaktyczna > 20 stopni. Zapisz zakresy dat obserwowalnosci dla kazdej planetoid.

    • #Ephemeris Type [change] : OBSERVER

    • #Target Body [change] : Asteroid name

    • #Observer Location [change] : Calar Alro or SAAO

    • #Time Span [change] : Start=take from file, Stop=take from file, Step=5 m

    • #Table Settings [change] : QUANTITIES=1,3,4,9,20,23-25,33

    • #Display/Output [change] : download/save (plain text file)

  • (15) 2 luty

    • Zaliczenia