Geant4 가이드

Ntuple & Analysis Manager

NTuple

Ntuple은 간단히 말해서 정렬된 원소의 리스트이다. 가령 우리가 보고자 하는 스텝의 정보 중 eventID, volumeID, energy deposit을 저장하고 싶다고 하자. 이 경우에 NTuple은 (eventID, volumeID, energy deposit)의 리스트가 될 것이다. 예를 들어 다음과 같은 형태를 가진다.

0 0 0.02
0 1 4.89
0 1 4.54
1 0 0.01
1 1 3.78

CSV는 Comma Saparated Values의 약자로 데이터를 저장하는 하나의 형식이다. 한 줄이 하나의 데이터 세트를 이루며 각 원소는 쉼표(,)로 구분한다. 따라서 위 Ntuple을 CSV 형식으로 저장한다면 다음과 같다.

0,0,0.02
0,1,4,89
0,1,4.54
1,0,0.01
1,1,3.78

G4AnalysisManager

Geant4는 G4AnalysisManager로 부터 Ntuple을 생성하고 저장할 수 있다. G4AnalaysisManager의 이점은 코드를 완성한 시점에서 헤더 파일만 변경하면 데이터 저장 형식을 자유롭게 바꿀 수 있다는데에 있다. CSV의 경우 "g4csv.hh", XML의 경우 "g4xml.hh", 그리고 ROOT 파일의 경우 "g4root.hh"를 사용한다.

G4AnalysisManager 생성
G4AnalysisManager* analysisManager = G4AnalysisManager::Instance();
analysisManager -> OpenFile("data");

OpenFile(이름) 함수에 들어가는 이름은 확장자를 제외한 파일의 이름이다.

G4AnalysmsManager 저장
G4AnalysisManager* analysisManager = G4AnalysisManager::Instance();
analysisManager -> Write();
analysisManager -> CloseFile();

위 코드는 G4AnalysisManager에서 만들어진 모든 데이터를 저장하고 파일을 닫는다.

NTuple 생성
G4AnalysisManager* analysisManager = G4AnalysisManager::Instance();
analysisManager -> CreateNtuple("step", "step");
analysisManager -> CreateNtupleIColumn("eventID");
analysisManager -> CreateNtupleIColumn("volumeID");
analysisManager -> CreateNtupleDColumn("edep");
analysisManager -> FinishNtuple();

Ntuple을 CreateNtuple(이름, 타이틀) 함수로 생성하고 데이터 세트의 각 원소를 CreateNtuple[X]Column(이름) 함수로 생성한다. 여기서 [X]는 알파벳 I(int), F(float), D(double) 중 하나이며 변수의 데이터 타입에 따라 사용자가 설정할 수 있다. eventID와 volumeID는 int 타입으로 충분하므로 I를 사용하고 잃어버린 에너지의 경우 double 타입이기 때문에 D를 사용하였다. 데이터 세트의 각 변수에는 생성된 순서대로 0번 부터 번호가 붙는다. 마지막에 FinishNtuple() 함수를 불러와서 데이터 세트가 완성되었다는 것을 알려주면 Ntuple이 생성된다. Ntuple의 타이틀 그리고 각 변수의 이름은 ROOT 파일로 저장할 경우 저장되지만 CSV 형식에서는 저장되지 않는다.

Ntuple 저장
G4AnalysisManager* analysisManager = G4AnalysisManager::Instance();
analysisManager -> FillNtupleIColumn(0, eventID);
analysisManager -> FillNtupleIColumn(1, volumeID);
analysisManager -> FillNtupleDColumn(2, edep);
analysisManager -> AddNtupleRow();

데이터 값은 FillNtuple[X]Column(변수ID, 값) 함수로 지정한다. 변수ID는 위 Ntuple 생성때 부여된 변수의 번호와 같다. 변수의 값  AddNtupleRow() 함수를 불러와서 Ntuple의 한줄을 확정짓는다.

댓글

댓글 본문
작성자
비밀번호
  1. 행인1
    안녕하세요 Ntuple을 이용해서 혹은 다른방법을 이용해서 이시스템의 output을 보는 방법이 있을까요?
    계산을 돌리고 나서 나오는 모든 output을 일괄적으로 보고 싶으면 어떤방식으로 해야 할까요?
    그러한 방법이 있을까요?
  2. ejungwoo
    csv로 파일 포멧을 바꾼후에 코드 그대로 돌렸을 때 data_nt_edep.csv 라는 파일에 edep1 정보가 저장되어야 합니다. 이 경우가 아니라면 구체적으로 어떤 문제인지 알려주셔야 합니다. 알려주신 정보만으로는 제가 도와드릴 수가 없네요. edep1이 초기화되지 않았다는 메세지는 컴파일시 나오는 메세지 인가요? 그렇다면 이 경우에는 무시하셔도 괜찮습니다.
    대화보기
    • 이핑크
      아래 알려주신대로 했는데요 EventAction.cc 에서

      EventAction::EventAction():
      G4UserEventAction(); {}

      여기서 Member 'edep1'이 이 구조체에서 초기화가 되지 않았다고 뜹니다.

      저는 csv로 했는데도 잘? 돌아가더라구요. /run/beamOn 두번안해도 되더라구요.
      그런데 결과 csv에서 edep1 결과가 안나오는데 어떻게 해야하나요??
    • 그러네요 두번씩 하니까 나오네요 감사합니다 !!!
    • ejungwoo
      저도 방금 이 문제를 확인했습니다. 사실 제가 csv 형식을 쓰지 않아서 이런 문제가 있는지 몰랐는데 이번에 확인하게 되었네요. 제가 테스트를 해 본 결과 버젼에 따라서 되는 경우도(v4.10.03) 안되는 경우도(v4.10.00, v4.10.02) 있었는데요. 안되는 경우에는 /run/beamOn 을 두번 실행하면 두번째에 나오는 결과가 파일에 쓰이더군요.
      제가 이 문제를 확실하게 해결해 드리지는 못할것 같습니다. 만약 나중에 geant4 데이터를 분석하실 예정이라면 root를 배우시는 편을 추천드립니다.
      대화보기
      • 단순히 정우님이 작성해주신 코드에 모든 헤더파일에서 g4root.hh를 인클루드 한걸 g4csv.hh로 바꾸었습니다.
        정우님이 작성하신 코드 기준으로 OTEventAction.hh , OTRunAction.hh, OTSteppingAction.hh 의 헤더파일을 바꿧습니다. 그리고 에러가 발생하는건 아니고 계산을 해도 output파일이 생성되지가 않네요!!

        아래가 계산시 나오는 메세지입니다
        -------- WWWW ------- G4Exception-START -------- WWWW -------
        *** G4Exception : Analysis_W011
        issued by : G4TNtupleManager::AddNtupleRow
        ntupleId 1 does not exist.
        *** This is just a warning message. ***
        -------- WWWW -------- G4Exception-END --------- WWWW -------
      • ejungwoo
        root 파일은 root라는 프로그램을 사용하여 읽어야 합니다. ROOT 가이드(https://opentutorials.org......860) 를 참고하세요. 배우는데 조금 시간을 들여아 합니다.
        코드가 동작하지 않는다면 어떻게 동작하지 않는지, 에러 메세지가 있다면 에러메세지나 작성하신 코드를 보여주셔야 도와드릴 수 있을 것 같습니다.
        대화보기
        • 감사합니다!
          1) g4root 파일로 나오는 data.root 파일은 어떻게 읽을수 있나요?? vi 로 읽으니까 글씨가 다깨져서 나오네요..
          2) 정우님께서 아래 댓글에 작성해주신 코드에서 g4root.hh를 g4csv.hh로 일괄적으로 수정하였더니 코드가
          동작하지 않는군요 헤더파일말고 다른부분을 더바꿔줄곳이 있나요

          p.s 이번에 막 geant4를 시작한 입문자인데 정우님덕분에 큰도움이 되고 있습니다.

          항상 감사합니다 !! 답변도 너무 감사드립니다
        • ejungwoo
          네 맞습니다. g4root.hh 헤더를 사용하면 root 파일로 내보내 줍니다.
          대화보기
          • 안녕하세요 혹시 아래 예제 파일로 적성해주신 코드는 output을 root파일로 내보내 주나요?
          • Kain Kim
            자세히 설명해주셔서 감사합니다!
            대화보기
            • ejungwoo
              안녕하세요.
              매 이벤트마다 특정 볼륨안에 누적된 energy loss를 저장하려고 하는것이 맞나요?

              개인적으로는 Geant4 시뮬레이션에서 나온 데이터 파일을 다시 분석하는 방법이 더 쉽고 빠르다고 생각합니다. 하지만 Geant4 안에서 해결해야 할 상황이라면 다음 링크를 참고하세요.

              https://github.com......cac

              위 프로그램은 second_program에서 조금의 변화를 준 케이스 입니다. 간단하게 설명을 하면
              1) 우리가 보고싶은 볼륨의 volumeID가 '1'이라고 합시다.
              2) Run Action 클래스에서 edep 이라는 새로운 ntuple을 만들고 edep1 column을 생성합니다.
              3) 이후 Event Action 클래스를 만들고 한 이벤트 동안 누적된 energy loss를 저장할 edep1이라는 변수를 만들고 Stepping Action에서 더해줄 수 있도록 AddEnergyLoss1 이라는 함수를 만들어 줍니다.
              4) Stepping Action에서 볼륨1이 확인이 될때마다 AddEnergyLoss1 함수를 이용해서 energy loss를 더해주고
              5) Event Action에서는 매 이벤트가 끝날 때 마다 edep1을 저장하고 매 이벤트가 시작할 때 마다 edep1의 값을 0으로 초기화니다.

              만약에 한 개 이상의 볼륨에 대해서 energy loss를 보고 싶다면 edep1과 같은 변수과 함수, 그리고 tuple 안에 새로운 column을 만들어 주면 되겠죠.
              대화보기
              버전 관리
              ejungwoo
              현재 버전
              선택 버전
              graphittie 자세히 보기