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数値モデルシミュレーションの結果をバイナリデータからテキスト(.txt)で出したい

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数値モデルシミュレーションの結果をテキスト(.txt)で出したい時の手順

バイナリファイルからデータを読み取り

import numpy as np 
fld = np.fromfile('「取り出したいデータ」.bin', 'float32').reshape(366, 180 * 4, 360 * 4)

テキストファイルにデータを保存

np.savetxt('「取り出したいデータ」.txt', fld.flatten())

これにより、バイナリ形式から読み取ったデータ fld をnp.savetxtを使用してテキストファイルに保存できます。ただし、バイナリ形式のデータを完全にテキスト形式で保存することは、元のバイナリ形式と同じ精度を保つことができない場合があります。データ形式やサイズによっては、ファイルサイズが非常に大きくなることもありますので、ご注意ください。

上記のPythonコードは、バイナリ形式のシミュレーション結果(xxxxx.bin)を読み取り、NumPyを使用してデータを3次元配列に変形し、それを可視化しています。

同じシミュレーション結果をテキスト形式で保存する方法としては、Pythonのnp.savetxtを使用することができます。以下はその例です.

保存されたデータの保存先

保存されたデータは、指定されたパスに保存されます。例えば指定したい時は以下のコードを実行しましょう。

np.savetxt('xxxx.txt', fld.flatten()) oooooooo

ここで、xxxx.txt はテキスト形式で保存されたデータファイルであり、指定されたパス[oooooooo]に保存されます。

fld.flatten()の意味

fld.flatten() は、NumPyの多次元配列(ここでは fld)を1次元の配列に変換するメソッドです。元の多次元配列のすべての要素を1次元の配列に並べます。これにより、データを1つの行にフラット化することができます。その後、np.savetxt を使ってこの1次元の配列をテキストファイルとして保存することができます。

2次元に配列することの違いとメリットデメリット、どういうときに使うか

多次元配列を1次元に変換すること(flatten() を使うこと)と、逆に1次元の配列を多次元配列に戻すこと(reshape を使うこと)にはいくつかの違いと使いどころがあります。

flatten() の特徴:
メリット:
フラットなデータ構造:多次元配列を1次元の配列にフラット化するので、単純で扱いやすいデータ構造に変換できます。
直感的な操作:1次元の配列なので、標準的な配列操作や処理が適用しやすくなります。
デメリット:
元の形状を失う:多次元の情報を失って1次元に変換されるため、元の形状を復元することができません。
リソースの無駄使い:新たな1次元のコピーを作成するため、元の多次元配列とは別のメモリ領域を使用します。

reshape() の特徴:
メリット:
形状を変更できる:データの形状を変更できるため、特定の形状や次元を持つデータ構造に変換できます。
メモリ使用量の最適化:1次元の配列から多次元配列に戻す場合、新しい形状でデータを参照できますが、新しいコピーは作成されません。
デメリット:
形状の整合性:形状を変更するときに、元の要素数と一致しない形状を指定するとエラーが発生することがあります。
多次元配列への復元が必要な場合:1次元配列から多次元配列に戻す場合は reshape を使いますが、1次元化されたデータが必要な場合は flatten を使用します。
使いどころ:
flatten() の使いどころ:データを1次元化し、そのまま1次元のリストやベクトルとして使用したい場合に有用です。例えば、機械学習の特徴行列のような入力データの前処理で使われることがあります。
reshape() の使いどころ:多次元のデータを特定の形状に整える必要がある場合に便利です。例えば、画像処理における画像の形状変換などがあります。

結構出すのに時間がかかる

データにもよりますが、地図なんかでシミュレーション結果を図示できるようなものをやったら15分かかりました。

もしグローバル地図のシミュレーション結果を出しているなら一部地域に絞るなどして縮小させることが近道。

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