جميل ما تفضل به
لكن حسب فهمي لما طلبتي يمكن تبسيط الأمور كالأتي:
لتحليل بيانات ملفات All Spectra Files (XML)، تحتاج إلى اتباع عملية منظمة
تبدأ من استخراج البيانات وتحليلها حتى عرض النتائج. إليك الطريقة بالتفصيل:
الخطوة 1: فهم بنية ملفات XML
ملفات All Spectra Files بصيغة XML تحتوي على بيانات طيفية، وغالبًا ما تتضمن:
معلومات حول الطيف (مثل معرف العينة، نوع الطيف، المصدر، الطول الموجي، الكثافة... إلخ).
بيانات عددية يمكن تحليلها.
ميتا داتا Metadata تحتوي على تفاصيل إضافية مثل وقت القياس.
التحقق من محتوى الملف
لفهم بنية ملف XML، يمكنك فتحه في أي محرر نصوص أو استخدام Python لطباعة محتوياته:
with open("spectrum_data.xml", "r", encoding="utf-8") as file:
print(file.read())
الخطوة 2: استخدام مكتبة XML لتحليل البيانات
يمكنك استخدام مكتبة ElementTree لاستخراج البيانات المطلوبة من ملف XML.
مثال: استخراج بيانات الطيف
import xml.etree.ElementTree as ET
تحميل الملف وتحليل XML
tree = ET.parse("spectrum_data.xml")
root = tree.getroot()
استعراض العقد الرئيسية
for child in root:
print(f"Tag: {child.tag}, Attributes: {child.attrib}")
استخراج بيانات الطيف (مثال: الطول الموجي والكثافة)
for spectrum in root.findall("Spectrum"):
spectrum_id = spectrum.get("id")
wavelength = spectrum.find("Wavelength").text
intensity = spectrum.find("Intensity").text
print(f"Spectrum ID: {spectrum_id}, Wavelength: {wavelength}, Intensity: {intensity}")
الخطوة 3: تحويل البيانات إلى شكل مناسب (DataFrame)
لتحليل البيانات بسهولة، يمكنك تحويلها إلى DataFrame باستخدام pandas.
import pandas as pd
data = []
for spectrum in root.findall("Spectrum"):
spectrum_id = spectrum.get("id")
wavelength = float(spectrum.find("Wavelength").text)
intensity = float(spectrum.find("Intensity").text)
data.append([spectrum_id, wavelength, intensity])
df = pd.DataFrame(data, columns=["Spectrum ID", "Wavelength", "Intensity"])
print(df.head()) # طباعة أول 5 صفوف
الخطوة 4: تحليل البيانات بصريًا
بعد استخراج البيانات، يمكنك رسم الطيف باستخدام مكتبة matplotlib.
import matplotlib.pyplot as plt
رسم الطيف
plt.figure(figsize=(10, 5))
plt.plot(df["Wavelength"], df["Intensity"], marker="o", linestyle="-")
plt.xlabel("Wavelength (nm)")
plt.ylabel("Intensity")
plt.title("Spectral Data Visualization")
plt.grid(True)
plt.show()
الخطوة 5: تطبيق تحليل متقدم (اختياري)
يمكنك استخدام SciPy لتحليل القمم الطيفية أو إجراء تحويل Fourier Transform (FFT).
اكتشاف القمم الطيفية
from scipy.signal import find_peaks
peaks, _ = find_peaks(df["Intensity"], height=0.5)
print("Peaks at wavelengths:", df["Wavelength"].iloc[peaks])
الخطوة 6: تصدير النتائج
بعد تحليل البيانات، يمكنك تصديرها إلى CSV أو Excel:
df.to_csv("spectrum_analysis.csv", index=False)
df.to_excel("spectrum_analysis.xlsx", index=False)