EquationMiner/docs/moduli.md

Moduli

Mappa del codice in src/fitseg/. Un modulo ha una sola responsabilità; le dipendenze vanno in una sola direzione.

flowchart TD
    cli[cli.py] --> config[config.py]
    cli --> dati[dati.py]
    cli --> domini[domini.py]
    cli --> analisi[analisi.py]
    cli --> uscita[uscita.py]
    analisi --> domini
    analisi --> fit[fit.py]
    analisi --> modelli[modelli.py]
    fit --> modelli
    uscita --> analisi
    uscita --> modelli

config.py, dati.py, domini.py e modelli.py non importano niente del pacchetto; fit.py importa solo modelli; analisi.py importa domini, fit, modelli; uscita.py importa analisi (per valido) e modelli. Nessun modulo di calcolo scrive file.

Strutture dati comuni

Domini (lista, ordinata e contigua): ogni elemento è {"tipo": "riposo"|"riscaldamento"|"raffreddamento", "i0": int, "i1": int}, con i0 primo campione e i1 escluso. domini[k]["i1"] == domini[k+1]["i0"].

Risultato (lista, una voce per dominio; è anche il contenuto di risultati.json):

Campo	Significato
k	numero del dominio (da 1)
tipo, t0_s, t1_s	tipo; tempo del primo e dell'ultimo campione del dominio (in secondi)
n, n_fit	campioni del dominio; campioni usati nel fit (meno scarta_dopo_salto_n nei raffreddamenti)
serie	{nome serie: voce} (sotto)

Voce di serie: sigma (σ del rumore, null nel riscaldamento), fit (lista dei fit provati), scelta (nome del modello o null), motivo (testo), adeguato (bool, assente nel riscaldamento e nei domini troppo corti); nel riscaldamento al posto dei fit c'è gradino: {n, da, a, delta, durata_s}.

Fit (elemento di fit): modello, equazione (LaTeX), n_parametri (k liberi), n, fissi (nomi dei parametri fissi), parametri {nome: valore}, ic95 {nome: ±}, rss, rmse, r2, aicc, bic, acf1 (\rho_1), condizione, parametri_a_limite, non_identificabile, convergenza. Se la minimizzazione fallisce: solo modello, convergenza: false, n_parametri.

cli.py — punto d'ingresso

Responsabilità	argomenti da riga di comando, orchestrazione dei passi, codici di uscita
Funzioni	main(argv), cmd_domini, cmd_analizza, _passo_domini(args), errore(msg, codice)
Entra	--config, --output, sottocomando domini CSV o analizza CSV [--domini FILE]
Esce	codici 0 ok, 2 uso errato (argparse), 3 ErroreConfig, 4 ErroreDati, 6 domini.toml non valido

_passo_domini è il passo 1 comune ai due comandi: legge config e dati, crea output/<nome csv>/ con le tre sottocartelle, ricava i domini (da --domini oppure dalla proposta), scrive 01_domini/domini.toml e domini.png, stampa la tabella dei domini. cmd_analizza poi chiama analizza_domini e scrive sovrapposizione e report. Con --domini il file passato viene riscritto normalizzato in 01_domini/.

config.py — configurazione

Responsabilità	leggere config.toml, rifiutare chiavi mancanti (nessun default nel codice)
Funzioni	leggi(percorso) → dict; costante CHIAVI (elenco obbligatorio per sezione); eccezione ErroreConfig
Controlli	chiavi presenti; unita_tempo ∈ {ms, s}; serie_riferimento ∈ serie; modelli_per_tipo ha liste non vuote per riposo e raffreddamento

Una chiave nuova va aggiunta a CHIAVI, a config.toml e a configurazione.md.

dati.py — lettura del CSV

Funzioni	leggi_csv(percorso, cfg) → (t, serie); eccezione ErroreDati
Garanzie	t in secondi, strettamente crescente (A1); serie = {nome: array} per le colonne di [dati] serie; nessun valore mancante

domini.py — suddivisione in domini

Funzione	Cosa fa	Vedi
sigma_robusto(d)	1.4826\,\mathrm{MAD} di un campione	algoritmi.md §2
sigma_rumore(y)	\sigma del rumore bianco da \Delta^2 y	§2
trova_gradini(y, cfg)	lista di (i_0, i_1) dei campioni di salita	§3
proponi(t, serie, cfg)	lista dei domini (riposo + riscaldamento/raffreddamento per gradino)	§4
scrivi_toml(percorso, domini, t)	scrive domini.toml (tempi con 4 decimali)	uso.md
leggi_toml(percorso, t)	rilegge e valida i domini (tipi, intervalli, contiguità); ValueError se non validi	uso.md

Nel domini.toml t1_s è l'estremo escluso (tempo del primo campione del dominio successivo); per l'ultimo dominio è l'ultimo campione. Gli indici si ricalcolano dal tempo con tolleranza 10^{-6} s.

modelli.py — registro dei modelli

Dati	MODELLI = {nome: (funzione, [nomi parametri], equazione LaTeX, indice di τ o None)}
Funzioni	valuta(nome, t, p) valuta un modello in t con parametri p (lista nell'ordine dei nomi)

Contiene costante, lineare, esp_decad. Aggiungere un modello: una funzione, una voce in MODELLI, il nome nelle liste di [fit.modelli_per_tipo], una riga in algoritmi.md §5.1; se il modello ha un nuovo tipo di parametro-tempo, indicare l'indice in MODELLI e la partenza in fit._partenza; in uscita._eq_numerica aggiungere il ramo per l'equazione con i valori.

fit.py — regressione di un modello

Funzione	Cosa fa
adatta(t, y, nome, sigma, cfg, fissi=None) → dict	fit di un modello su un dominio; fissi = {parametro: valore} tenuti costanti. Restituisce il dizionario Fit sopra
_partenza(t, y, nome, cfg, L)	minimi quadrati per i polinomi, griglia su \tau (VARPRO) per l'esponenziale
_acf1(r)	autocorrelazione dei residui a lag 1

Dettagli: algoritmi.md §5. Nessun accesso a file, nessuna casualità.

analisi.py — scelta e orchestrazione dei domini

Funzione	Cosa fa
valido(fit)	convergente, nessun parametro a limite, identificabile, AICc finito
scegli(fit_list, sigma, cfg) → (fit, motivo, adeguato)	regola di scelta (algoritmi.md §6)
_gradino(t, y, d)	descrive il riscaldamento come salto (algoritmi.md §7)
_serie(ty, yy, sigma, tipo, fissi, cfg)	fit di tutti i modelli del tipo per una serie e scelta; indeterminato se troppo corto
analizza_domini(t, serie, domini, cfg) → list	un Risultato per dominio; ordine: raffreddamento finale, poi gli altri (algoritmi.md §5b)

uscita.py — cartelle, grafici, report

Funzione	Cosa produce
cartelle(base)	crea 01_domini, 02_sovrapposizione, 03_report e le restituisce
colori_domini(tipi)	un colore per dominio (grigio riposo, rosso riscaldamento, colori diversi per ogni raffreddamento)
grafico_domini(percorso, t, serie, domini)	passo 1: domini.png
sovrapposizione_generale(...)	passo 2a: sovrapposizione_<serie>.png
sovrapposizione_domini(...)	passo 2b: dominio<k>_<serie>.png
scrivi_report(cartella, risultati, nome_csv, serie_nomi, cfg)	passo 3: report.md e risultati.json
_num, _params, _eq_numerica, _salto	formattazione LaTeX (valori, parametri ± IC, equazione con i valori sostituiti, salto)

Il report incorpora le immagini con percorsi relativi (../01_domini/domini.png, …): cambiando nomi di file o cartelle vanno aggiornati PASSI e i riferimenti. Le grandezze matematiche del report sono sempre in LaTeX e i $ devono restare bilanciati per riga (c'è un test). Descrizione di file e grafici: output.md.