313 lines
14 KiB
Python
313 lines
14 KiB
Python
from PyQt5.QtWidgets import (QMainWindow, QVBoxLayout, QHBoxLayout,
|
||
QPushButton, QLabel, QWidget, QMessageBox,
|
||
QTableWidget, QTableWidgetItem, QGroupBox,
|
||
QSpinBox, QDoubleSpinBox, QComboBox, QLineEdit,
|
||
QTextEdit, QTabWidget, QFormLayout)
|
||
from PyQt5.QtCore import Qt
|
||
from PyQt5.QtGui import QFont
|
||
|
||
|
||
class ExperimentDesignWindow(QMainWindow):
|
||
def __init__(self):
|
||
super().__init__()
|
||
self.setWindowTitle("Планирование эксперимента - Цифровой помощник биохимика")
|
||
self.setGeometry(200, 100, 1000, 750)
|
||
self.setStyleSheet("""
|
||
QMainWindow {
|
||
background-color: #f5f5f5;
|
||
}
|
||
QGroupBox {
|
||
font-weight: bold;
|
||
border: 2px solid #ccc;
|
||
border-radius: 5px;
|
||
margin-top: 10px;
|
||
padding-top: 10px;
|
||
}
|
||
QGroupBox::title {
|
||
subcontrol-origin: margin;
|
||
left: 10px;
|
||
padding: 0 5px 0 5px;
|
||
}
|
||
QPushButton {
|
||
background-color: #4CAF50;
|
||
color: white;
|
||
border: none;
|
||
padding: 8px;
|
||
border-radius: 4px;
|
||
font-weight: bold;
|
||
}
|
||
QPushButton:hover {
|
||
background-color: #45a049;
|
||
}
|
||
QTableWidget {
|
||
gridline-color: #ddd;
|
||
}
|
||
""")
|
||
self._init_ui()
|
||
|
||
def _init_ui(self):
|
||
central_widget = QWidget()
|
||
self.setCentralWidget(central_widget)
|
||
layout = QVBoxLayout(central_widget)
|
||
|
||
# Заголовок
|
||
title_label = QLabel("📈 Планирование полнофакторного эксперимента (DoE)")
|
||
title_font = QFont()
|
||
title_font.setPointSize(18)
|
||
title_font.setBold(True)
|
||
title_label.setFont(title_font)
|
||
title_label.setAlignment(Qt.AlignCenter)
|
||
title_label.setStyleSheet("color: #2E7D32;")
|
||
layout.addWidget(title_label)
|
||
|
||
# Вкладки
|
||
tabs = QTabWidget()
|
||
|
||
# Вкладка 1: Параметры эксперимента
|
||
params_tab = QWidget()
|
||
params_layout = QVBoxLayout(params_tab)
|
||
|
||
# Группа факторов
|
||
factors_group = QGroupBox("Факторы эксперимента (независимые переменные)")
|
||
factors_layout = QVBoxLayout()
|
||
|
||
# Информация
|
||
info_label = QLabel("Определите факторы, которые влияют на ваш эксперимент:")
|
||
info_label.setStyleSheet("color: #555; font-weight: normal;")
|
||
factors_layout.addWidget(info_label)
|
||
|
||
self.factors_table = QTableWidget()
|
||
self.factors_table.setColumnCount(4)
|
||
self.factors_table.setHorizontalHeaderLabels(["Фактор", "Нижний уровень (-1)", "Верхний уровень (+1)", "Единица измерения"])
|
||
self.factors_table.setRowCount(3)
|
||
|
||
# Пример данных
|
||
sample_factors = [
|
||
["Температура", "25", "37", "°C"],
|
||
["pH", "6.5", "7.5", ""],
|
||
["Концентрация глюкозы", "5", "20", "г/л"]
|
||
]
|
||
|
||
for i, factor in enumerate(sample_factors):
|
||
for j, value in enumerate(factor):
|
||
self.factors_table.setItem(i, j, QTableWidgetItem(value))
|
||
|
||
factors_layout.addWidget(self.factors_table)
|
||
|
||
# Кнопки для управления факторами
|
||
factor_buttons = QHBoxLayout()
|
||
add_factor_btn = QPushButton("+ Добавить фактор")
|
||
add_factor_btn.clicked.connect(self.add_factor_row)
|
||
remove_factor_btn = QPushButton("- Удалить последний")
|
||
remove_factor_btn.clicked.connect(self.remove_factor_row)
|
||
factor_buttons.addWidget(add_factor_btn)
|
||
factor_buttons.addWidget(remove_factor_btn)
|
||
factor_buttons.addStretch()
|
||
factors_layout.addLayout(factor_buttons)
|
||
|
||
factors_group.setLayout(factors_layout)
|
||
params_layout.addWidget(factors_group)
|
||
|
||
# Группа откликов
|
||
responses_group = QGroupBox("Отклики (зависимые переменные)")
|
||
responses_layout = QVBoxLayout()
|
||
|
||
self.responses_table = QTableWidget()
|
||
self.responses_table.setColumnCount(2)
|
||
self.responses_table.setHorizontalHeaderLabels(["Отклик", "Единица измерения"])
|
||
self.responses_table.setRowCount(2)
|
||
|
||
sample_responses = [
|
||
["Оптическая плотность (OD600)", ""],
|
||
["Концентрация целевого продукта", "мг/мл"]
|
||
]
|
||
|
||
for i, response in enumerate(sample_responses):
|
||
for j, value in enumerate(response):
|
||
self.responses_table.setItem(i, j, QTableWidgetItem(value))
|
||
|
||
responses_layout.addWidget(self.responses_table)
|
||
|
||
# Кнопки для управления откликами
|
||
response_buttons = QHBoxLayout()
|
||
add_response_btn = QPushButton("+ Добавить отклик")
|
||
add_response_btn.clicked.connect(self.add_response_row)
|
||
remove_response_btn = QPushButton("- Удалить последний")
|
||
remove_response_btn.clicked.connect(self.remove_response_row)
|
||
response_buttons.addWidget(add_response_btn)
|
||
response_buttons.addWidget(remove_response_btn)
|
||
response_buttons.addStretch()
|
||
responses_layout.addLayout(response_buttons)
|
||
|
||
responses_group.setLayout(responses_layout)
|
||
params_layout.addWidget(responses_group)
|
||
|
||
tabs.addTab(params_tab, "📝 Параметры эксперимента")
|
||
|
||
# Вкладка 2: Матрица планирования
|
||
plan_tab = QWidget()
|
||
plan_layout = QVBoxLayout(plan_tab)
|
||
|
||
plan_info = QLabel("Полнофакторный план эксперимента (Full Factorial Design)")
|
||
plan_info.setAlignment(Qt.AlignCenter)
|
||
plan_info.setStyleSheet("font-weight: bold; font-size: 14px; padding: 10px;")
|
||
plan_layout.addWidget(plan_info)
|
||
|
||
self.design_matrix = QTableWidget()
|
||
plan_layout.addWidget(self.design_matrix)
|
||
|
||
generate_btn = QPushButton("🔄 Сгенерировать план эксперимента")
|
||
generate_btn.clicked.connect(self.generate_design_matrix)
|
||
plan_layout.addWidget(generate_btn)
|
||
|
||
tabs.addTab(plan_tab, "📊 Матрица планирования")
|
||
|
||
# Вкладка 3: Анализ результатов
|
||
analysis_tab = QWidget()
|
||
analysis_layout = QVBoxLayout(analysis_tab)
|
||
|
||
analysis_info = QLabel("Регрессионный анализ и визуализация результатов")
|
||
analysis_info.setAlignment(Qt.AlignCenter)
|
||
analysis_info.setStyleSheet("font-weight: bold; font-size: 14px; padding: 10px;")
|
||
analysis_layout.addWidget(analysis_info)
|
||
|
||
# Заглушка для анализа
|
||
placeholder = QLabel("Здесь будет:\n\n"
|
||
"• Множественная линейная регрессия\n"
|
||
"• Анализ взаимодействий факторов\n"
|
||
"• ANOVA (дисперсионный анализ)\n"
|
||
"• Построение поверхностей отклика\n"
|
||
"• Графики главных эффектов\n"
|
||
"• Оптимизация параметров")
|
||
placeholder.setAlignment(Qt.AlignCenter)
|
||
placeholder.setStyleSheet("color: #666; font-size: 12px; border: 1px dashed #ccc; padding: 20px;")
|
||
analysis_layout.addWidget(placeholder)
|
||
|
||
analyze_btn = QPushButton("📈 Провести анализ (в разработке)")
|
||
analyze_btn.clicked.connect(self.show_placeholder_message)
|
||
analysis_layout.addWidget(analyze_btn)
|
||
|
||
tabs.addTab(analysis_tab, "📐 Анализ результатов")
|
||
|
||
# Вкладка 4: Визуализация
|
||
viz_tab = QWidget()
|
||
viz_layout = QVBoxLayout(viz_tab)
|
||
|
||
viz_info = QLabel("Интерактивная визуализация данных")
|
||
viz_info.setAlignment(Qt.AlignCenter)
|
||
viz_info.setStyleSheet("font-weight: bold; font-size: 14px; padding: 10px;")
|
||
viz_layout.addWidget(viz_info)
|
||
|
||
viz_placeholder = QLabel("Здесь будут:\n\n"
|
||
"• 2D и 3D графики поверхностей отклика\n"
|
||
"• Контурные графики\n"
|
||
"• Диаграммы Парето\n"
|
||
"• Графики нормальной вероятности")
|
||
viz_placeholder.setAlignment(Qt.AlignCenter)
|
||
viz_placeholder.setStyleSheet("color: #666; font-size: 12px; border: 1px dashed #ccc; padding: 20px;")
|
||
viz_layout.addWidget(viz_placeholder)
|
||
|
||
tabs.addTab(viz_tab, "📈 Визуализация")
|
||
|
||
layout.addWidget(tabs)
|
||
|
||
# Кнопки управления
|
||
btn_layout = QHBoxLayout()
|
||
|
||
export_btn = QPushButton("💾 Экспорт отчёта (PDF/Excel)")
|
||
export_btn.clicked.connect(self.show_placeholder_message)
|
||
btn_layout.addWidget(export_btn)
|
||
|
||
save_btn = QPushButton("💿 Сохранить проект")
|
||
save_btn.clicked.connect(self.show_placeholder_message)
|
||
btn_layout.addWidget(save_btn)
|
||
|
||
load_btn = QPushButton("📂 Загрузить проект")
|
||
load_btn.clicked.connect(self.show_placeholder_message)
|
||
btn_layout.addWidget(load_btn)
|
||
|
||
btn_layout.addStretch()
|
||
|
||
close_btn = QPushButton("❌ Закрыть")
|
||
close_btn.clicked.connect(self.close)
|
||
btn_layout.addWidget(close_btn)
|
||
|
||
layout.addLayout(btn_layout)
|
||
|
||
def add_factor_row(self):
|
||
"""Добавляет строку для нового фактора"""
|
||
row = self.factors_table.rowCount()
|
||
self.factors_table.insertRow(row)
|
||
self.factors_table.setItem(row, 0, QTableWidgetItem(f"Фактор_{row+1}"))
|
||
self.factors_table.setItem(row, 1, QTableWidgetItem("0"))
|
||
self.factors_table.setItem(row, 2, QTableWidgetItem("1"))
|
||
self.factors_table.setItem(row, 3, QTableWidgetItem(""))
|
||
|
||
def remove_factor_row(self):
|
||
"""Удаляет последнюю строку факторов"""
|
||
if self.factors_table.rowCount() > 1:
|
||
self.factors_table.removeRow(self.factors_table.rowCount() - 1)
|
||
|
||
def add_response_row(self):
|
||
"""Добавляет строку для нового отклика"""
|
||
row = self.responses_table.rowCount()
|
||
self.responses_table.insertRow(row)
|
||
self.responses_table.setItem(row, 0, QTableWidgetItem(f"Отклик_{row+1}"))
|
||
self.responses_table.setItem(row, 1, QTableWidgetItem(""))
|
||
|
||
def remove_response_row(self):
|
||
"""Удаляет последнюю строку откликов"""
|
||
if self.responses_table.rowCount() > 1:
|
||
self.responses_table.removeRow(self.responses_table.rowCount() - 1)
|
||
|
||
def generate_design_matrix(self):
|
||
"""Генерирует матрицу планирования (заглушка)"""
|
||
n_factors = self.factors_table.rowCount()
|
||
|
||
if n_factors == 0:
|
||
QMessageBox.warning(self, "Предупреждение", "Добавьте хотя бы один фактор!")
|
||
return
|
||
|
||
# Полнофакторный план: 2^k опытов
|
||
n_experiments = 2 ** n_factors
|
||
|
||
self.design_matrix.setRowCount(n_experiments)
|
||
self.design_matrix.setColumnCount(n_factors + 1)
|
||
|
||
# Заголовки
|
||
headers = ["Опыт №"] + [self.factors_table.item(i, 0).text() if self.factors_table.item(i, 0) else f"Фактор_{i+1}"
|
||
for i in range(n_factors)]
|
||
self.design_matrix.setHorizontalHeaderLabels(headers)
|
||
|
||
# Заполняем матрицу (простой 2^k план)
|
||
for exp in range(n_experiments):
|
||
# Номер опыта
|
||
self.design_matrix.setItem(exp, 0, QTableWidgetItem(str(exp + 1)))
|
||
|
||
# Кодированные уровни факторов (-1 или +1)
|
||
for factor in range(n_factors):
|
||
level = -1 if (exp // (2 ** factor)) % 2 == 0 else 1
|
||
self.design_matrix.setItem(exp, factor + 1, QTableWidgetItem(str(level)))
|
||
|
||
self.design_matrix.resizeColumnsToContents()
|
||
|
||
QMessageBox.information(self, "Успех",
|
||
f"Сгенерирован план для {n_factors} факторов\n"
|
||
f"Общее количество опытов: {n_experiments}")
|
||
|
||
def show_placeholder_message(self):
|
||
"""Показывает сообщение о том, что функция в разработке"""
|
||
QMessageBox.information(
|
||
self,
|
||
"В разработке",
|
||
"🧪 Биотехнологические инструменты в стадии активной разработки!\n\n"
|
||
"В ближайшее время здесь появится:\n\n"
|
||
"✅ Полнофакторный план (2^k факторный дизайн)\n"
|
||
"✅ Регрессионный анализ и ANOVA\n"
|
||
"✅ Построение поверхностей отклика\n"
|
||
"✅ Оптимизация параметров\n"
|
||
"✅ Экспорт в Excel и PDF\n"
|
||
"✅ Визуализация 2D/3D графиков\n\n"
|
||
"Следите за обновлениями!"
|
||
)
|