みんなのPython勉強会#74の懇親会LTで発表した内容です。

1. 実験データから自動でデータ解析する
超伝導体の臨界電流値を自動で求める
2021/10/13 森田 太郎

2. @jirorian_tele
自己紹介
• 博士課程3年
• Nb3Sn超伝導体を研究してます。
• Python, Julia, matlab, go…
森田 太郎 (jirorian_tele)
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3. @jirorian_tele
超伝導体とは？
• 電気抵抗がゼロ
• ただし限られた条件下で
• 臨界電流、臨界温度、臨界磁場
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臨界電流を求めることが重要
Photo by:ITER
Photo by: フジクラ

4. @jirorian_tele
臨界電流を求める
• I - V 特性を測定する
• 1 µVを電界基準
• 目測で1 µVのところで線を引く
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5.5 A

5. @jirorian_tele
たくさんの実験データ
• １つずつのデータに対して線を引
いて求めるのはめんどくさい
• 自動化しよう
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6. @jirorian_tele
実は既にある。がしかし…
• データ全体 - 1 µV で０に一番近いデータをIcとしていた
• データ数が少ない場合は正確ではない
• ノイズの影響を受けやすい
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従来法

7. @jirorian_tele
ニーズはあったけど・・
• プログラミングの機会が少ない業界（錬金術）
• PCは計測器制御と論文執筆のみ
• Pythonをそもそも知らない
• 環境構築とかわからない
• 時間がない
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ニーズはある。しかし…
誰もやらなかった
(やりたくなかった)

8. @jirorian_tele
今回のコード
1. スプライン補完: y_
fi
t
2. y_
fi
t - 1 µv をsolverで解く
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• 離散データを関数化 → 解を求める
• 従来法のデータ数が少ない問題クリア
• 従来法よりもノイズ影響が小さい
メリット

9. @jirorian_tele
得られたデータ
• 60分 → 1秒
• 精度がよい
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10. @jirorian_tele
Pythonはほんとにすごい
• 強力な科学技術計算パッケージ群
• Numpy, scipy, pandas, matplotlib
• 行列計算、統計処理、データ補間などラクラク
• Jupyter labでテストしながら気軽に書ける
• API化とかもできる！（今回のコードも予定）
• 科学技術計算専用言語ではない。組み合わせは無限
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11. ありがとうございました