janosh/pymatviz

解決する課題

pymatvizは、材料科学データの可視化に特化したツールキットです。研究者が周期表ヒートマップ、フォノンバンド構造、結晶構造の可視化などの複雑な化学的・構造的データに対して、高品質でインタラクティブなプロットを簡単に生成できるというニーズに応えます。

仕組み

Plotlyやpymatgenなどのライブラリを基盤に、このプロジェクトは標準的な材料科学データ構造（StructureやCompositionオブジェクトなど）を受け取り、出版可能なインタラクティブな図を返すPython関数のコレクションを提供します。また、anywidgetを利用したインタラクティブウィジェットも含まれており、ユーザーはJupyter、Marimo、VSCode環境内で直接、構造、軌跡、組成を探索できます。

対象ユーザー

このツールは、材料科学者、計算化学者、材料インフォマティクスに携わる研究者を対象としており、探索的データ分析（EDA）やハイスループット材料シミュレーションの結果の可視化を行う必要がある方に適しています。

特徴

• インタラクティブな周期表: 周期表にマッピングされたヒートマップ、ヒストグラム、散布図を作成できます。
• 構造可視化: 3D結晶構造、ブリルアンゾーン、X線回折（XRD）パターンのレンダリングを内蔵しています。
• ノートブック統合: Jupyter、Marimo、VSCode用のインタラクティブウィジェットを提供し、パン、ズーム、回転をサポートします。
• ヘッドレスエクスポート: インタラクティブウィジェットを静的画像（PNG/SVG/PDF）やHTMLにエクスポートするユーティリティを含み、CI/CDパイプラインや自動レポートで使用できます。
• クラスタリング対応: PCA、t-SNE、UMAPなどの次元削減技術を使用して、組成関係を可視化するツールを提供します。