janosh/pymatviz

何を解決するか

pymatviz は、材料情報学におけるデータの可視化を簡素化するためのツールキットです。標準のプロットライブラリではしばしば表現が難しい、化学組成、結晶構造、フォノン特性、およびその他の材料科学特有のデータを可視化するための専門的なツールを提供します。

動作方法

このライブラリは、一般的な材料科学データ形式（pymatgen、ASE、PhonopyAtoms など）と統合されたプロット関数とインタラクティブウィジェットのセットを提供します。2Dプロットには Plotly を、3D構造および軌道の可視化には MatterViz と呼ばれるカスタムバックエンドを使用しています。

対象ユーザー

材料情報学で研究やデータ分析を行っている研究者やデータサイエンティスト向けです。物質の性質、組成、原子構造に関する探索的データ分析（EDA）を実行する必要がある方々に最適です。

主な特徴

• 周期表の可視化: 周期表上に直接マッピングされたインタラクティブなヒートマップ、ヒストグラム、散布図。
• 組成のクラスタリング: エンベッディング（One-hot、Magpie、Matscholar、MEGNet）と次元削減（PCA、t-SNE、UMAP、Isomap、カーネルPCA）を用いた化学組成と物性の関係を可視化するツール。
• フォノン解析: フォノンバンドおよび状態密度（DOS）のための専用プロット。
• インタラクティブウィジェット: Jupyter、Marimo、VSCodeノートブック用の3D構造および分子動力学軌道ビューア。
• 材料特有のプロット: 3Dブリルアンゾーン、X線回折（XRD）パターン、径分布関数（RDF）のレンダリングを内蔵サポート。
• 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スタンドアロンHTMLまたは静的画像（PNG/JPEG/SVG/PDF）にエクスポート可能。CI/CDパイプラインやエージェントワークフローでの利用に適しています。