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merge develop into master #59

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Mar 26, 2024
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874bc21
<WIP> add lib_make_convolution.py and sim_trhepd_rheed_mb_connect.py
H-Iwamoto-research Jul 20, 2023
f0cb3ee
add: solver="sim-trhepd-rheed-mb_connect" is available.
H-Iwamoto-research Jul 27, 2023
46c3880
normalization = "MS_NORM_SET_WGT" and Rfactor_type = "A" is aveilable.
H-Iwamoto-research Aug 2, 2023
fc9322f
mod : Keep the rocking curve data as "self.calc_rocking_curve".
H-Iwamoto-research Aug 13, 2023
109a33c
Only MPIrank=0 process executes _check_template.
H-Iwamoto-research Aug 26, 2023
b8cb487
Update sim-trhepd-rheed.rst
H-Iwamoto-research Sep 7, 2023
91c031b
fix : iset and LogXXX_XXX directory
H-Iwamoto-research Sep 7, 2023
29a5e27
fix errors in sim-trhepd-rheed.rst
H-Iwamoto-research Sep 8, 2023
e376f02
Removed redundant comments and debugging code.
H-Iwamoto-research Sep 10, 2023
ad1c34c
Add test data of sim_trepd_rheed_mb_connect.
H-Iwamoto-research Sep 13, 2023
655ba3b
Edited about "detail_timer"
H-Iwamoto-research Sep 13, 2023
c2c6255
Added comment of "surf_tempalte_width_for_fortran" and "bulk_out_widt…
H-Iwamoto-research Sep 13, 2023
add625a
Added comment about "emp_str".
H-Iwamoto-research Sep 13, 2023
4724feb
Get "generate_rocking_curve" in "Class Input" and "Class Output".
H-Iwamoto-research Sep 14, 2023
499b10a
Rename the file from RockingCurve.txt to RockingCurve_calculated.txt
H-Iwamoto-research Sep 18, 2023
976feb1
Change in operation to remove headers in computed data files.
H-Iwamoto-research Sep 20, 2023
3755365
delete 'RC_data_cnv' in sim_trhepd_rheed_mb_connect.py
H-Iwamoto-research Sep 20, 2023
5e1a921
Modification of the reference data (= experiment data) reading section.
H-Iwamoto-research Sep 26, 2023
168da7d
"limitation" is available.
H-Iwamoto-research Sep 28, 2023
8ef6af7
Merge branch 'limitation' into TRHEPD_manybeam_with_limitation
H-Iwamoto-research Sep 28, 2023
db51b93
Modification of the calculate data reading section.
H-Iwamoto-research Oct 3, 2023
4147260
delete row_number
H-Iwamoto-research Oct 4, 2023
2a55492
delete degree_max and degree_list
H-Iwamoto-research Oct 4, 2023
fd8fcc5
Rename the variable "self.log_mode" to "self.isLogmode".
H-Iwamoto-research Oct 4, 2023
dc462c1
Calculate "angle_interval" in the "for" loop of the convolution calcu…
H-Iwamoto-research Oct 4, 2023
8c4a416
normalization == "MAX" is disabled.
H-Iwamoto-research Oct 4, 2023
6b95b24
Changes to R-factor calculation and normalization.
H-Iwamoto-research Oct 12, 2023
21d9643
Changes related to RockingCurve_calculated.txt.
H-Iwamoto-research Oct 12, 2023
8f3a9e0
Renewal of normalization options
H-Iwamoto-research Oct 12, 2023
5e13d6f
Merge branch 'TRHEPD_manybeam' into TRHEPD_manybeam_with_limitation
H-Iwamoto-research Oct 13, 2023
d368b93
change solver name
H-Iwamoto-research Oct 14, 2023
d827956
Merge branch 'TRHEPD_manybeam' into TRHEPD_manybeam_with_limitation
H-Iwamoto-research Oct 14, 2023
1f91598
delete sim_trhepd_rheed_mb_connect.py
H-Iwamoto-research Oct 14, 2023
3d85410
delete sim_trhepd_rheed_mb_connect.py
H-Iwamoto-research Oct 14, 2023
4e7c966
Edited about self.Rfactor_type="B".
H-Iwamoto-research Oct 14, 2023
771511e
Minor changes to RockingCurve_calculated.txt
H-Iwamoto-research Oct 14, 2023
85f47ad
Delete unused function "_g"
H-Iwamoto-research Oct 14, 2023
f65713c
Removed redundant comments.
H-Iwamoto-research Oct 14, 2023
2dc0040
Merge branch 'TRHEPD_manybeam' into TRHEPD_manybeam_with_limitation
H-Iwamoto-research Oct 15, 2023
b59a903
Change of limitation on montecarlo
H-Iwamoto-research Oct 17, 2023
1d268cf
Change of limitation on minsearch.
H-Iwamoto-research Oct 17, 2023
830b7ec
Merge branch 'limitation' into TRHEPD_manybeam_with_limitation
H-Iwamoto-research Oct 17, 2023
96d2708
Add limitation section
H-Iwamoto-research Oct 30, 2023
a7019bb
bug fix
H-Iwamoto-research Oct 30, 2023
605f16b
Added sample of limitaiton
H-Iwamoto-research Oct 31, 2023
656c2e8
Rename best_result.txt -> ref.txt (in sample/analytical/limitation)
H-Iwamoto-research Oct 31, 2023
d8373e7
fix input.toml
H-Iwamoto-research Oct 31, 2023
980e7a3
Add file
H-Iwamoto-research Nov 1, 2023
9982dd0
Add tutorial of limitation
H-Iwamoto-research Nov 1, 2023
0afb0e6
normalization = "MULTI_SPOT" -> normalization = "MANY_BEAM"
H-Iwamoto-research Nov 3, 2023
d4a2650
Merge remote-tracking branch 'TRHEPD_manybeam' into TRHEPD_manybeam_w…
H-Iwamoto-research Nov 3, 2023
e092320
update document
H-Iwamoto-research Nov 11, 2023
63980bc
add comment
H-Iwamoto-research Nov 11, 2023
9e5ac83
add TypeHint
H-Iwamoto-research Nov 11, 2023
5c34d84
Adjustment of variable types
H-Iwamoto-research Nov 12, 2023
70c842b
Adjustment of variable types
H-Iwamoto-research Nov 12, 2023
b149b23
Slight adjustments to the document
H-Iwamoto-research Nov 13, 2023
da11583
Merge remote-tracking branch 'origin/TRHEPD_manybeam' into TRHEPD_man…
H-Iwamoto-research Nov 13, 2023
d2675f1
Merge remote-tracking branch 'origin/limitation' into TRHEPD_manybeam…
H-Iwamoto-research Nov 13, 2023
d2c927b
reformat
yomichi Feb 22, 2024
14846c5
update docs
yomichi Feb 22, 2024
3366b6b
update samples
yomichi Feb 28, 2024
3aecea4
update error messages
yomichi Feb 28, 2024
0fbcf9c
set run_scheme=subprocess as default for sim-trhepd-rheed
yomichi Mar 13, 2024
0b2014e
move STR manybeam samples
yomichi Mar 13, 2024
3c36082
fix script
yomichi Mar 13, 2024
b17831d
update tutorials (fix file paths)
yomichi Mar 13, 2024
d65ba59
update samples
yomichi Mar 13, 2024
d99a9b2
Merge pull request #56 from issp-center-dev/TRHEPD_manybeam_with_limi…
yomichi Mar 13, 2024
4571a8e
fix meshgrid
yomichi Mar 13, 2024
390c51c
don't check dimension (for transform)
yomichi Mar 13, 2024
ace0e6f
Merge pull request #58 from issp-center-dev/fix_57
yomichi Mar 13, 2024
33bd631
update gitignore
yomichi Mar 13, 2024
5c47712
(sim-trhepd-rheed) accept an integer for cal_number / exp_number
yomichi Mar 25, 2024
99c78ec
update
yomichi Mar 25, 2024
96f56c9
v2.2.0
yomichi Mar 26, 2024
9990bdc
update readme
yomichi Mar 26, 2024
File filter

Filter by extension

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Failed to load files.
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Diff view
Diff view
194 changes: 128 additions & 66 deletions doc/ja/source/solver/sim-trhepd-rheed.rst
Original file line number Diff line number Diff line change
@@ -25,17 +25,11 @@

[``solver``] セクション
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
- ``run_scheme``

形式: string型。"subprocess"または"connect_so"のいずれかをとります。

説明: ソルバーとして使用するファイルを指定します。前者は ``surf.exe`` 、後者は ``surf.so`` を使用したいときに指定します。

- ``generate_rocking_curve``

形式: 真偽値 (default: false)

説明: ``RockingCurve.txt`` の生成をするかどうか
説明: ``RockingCurve_calculated.txt`` の生成をするかどうか。 ``RockingCurve_calculated.txt`` は作業ディレクトリ ``Log%%%_###`` の中に保存されます。このオプションが"true"であっても、 ``remove_work_dir`` ([``post``] セクション)が"true"であれば ``Log%%%_###`` は削除されてしまうため、注意してください。


[``config``] セクション(サブセクション)
@@ -65,30 +59,71 @@

説明: 表面構造のアウトプットファイル。

- ``calculated_first_line``

形式: 整数型 (default: 5)

説明: ソルバーにより計算された出力ファイルを読み込む範囲を指定するパラメータ。読み込む最初の行を指定。

- ``calculated_last_line``

形式: 整数型 (default: 5 + [``reference``] セクション(サブセクション)にて指定した実験データファイルの視写角数 - 1)

説明: ソルバーにより計算された出力ファイルを読み込む範囲を指定するパラメータ。読み込む最後の行を指定。

- ``calculated_info_line``

形式: 整数型 (default: 2)

説明: ソルバーにより計算された出力ファイルの行を指定するパラメータ。出力ファイル内に記されているglancing angle数やbeam数が記してある行を指定。

- ``cal_number``

形式: 整数型のリスト
形式: 整数型のリスト (default: []、設定必須)

説明: ソルバーにより計算された出力ファイルを読み込む範囲を指定するパラメータ。読み込む列を指定。複数指定が可能。
説明: ソルバーにより計算された出力ファイルを読み込む範囲を指定するパラメータ。読み込むデータ列を指定。複数指定が可能。設定した値は、後述の ``exp_number`` ([``reference``] セクション)の値とリストの長さを一致させる必要があります

[``post``] セクション(サブセクション)
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

- ``normalization``

形式: string型。"TOTAL"または"MAX"のいずれかをとります。 (default: "TOTAL")
形式: string型。"TOTAL"または"MANY_BEAM"のいずれかをとります。 (default: ""、設定必須)

説明: 実験・計算のデータベクトルの規格化の方法。全体の和で規格化するか最大値で規格化するかを指定します
説明: 実験・計算のデータベクトルの規格化の方法。"TOTAL"の場合、全体の和で規格化をします。ただし計算に使用するデータ列が1つのみ適用できる規格化方法なので、 ``cal_number`` ([``config``] セクション)および ``exp_number`` ([``reference``] セクション)で設定したリストの長さが1である必要が有ります。"MANY_BEAM"はデータ列が2つ以上であるときに利用できる規格化方法です。後述の ``weight_type`` によって規格化方法が変わります

- ``Rfactor_type``
**なお、 normalization="MAX" は廃止となりました。**

- ``weight_type``

形式: string型または ``None`` 。"calc"または"manual"のいずれかを設定する必要があります。 (default: ``None`` 、 ``normalization = "MANY_BEAM"`` としたとき設定必須)

形式: string型。"A"または"B"のいずれかをとります。 (default: "A")
説明: 目的関数値を計算するときの、データ列ごとの重みの計算方法を指定します。 :math:`n` をデータ列のindex( :math:`n = 1,2,3..` ) 、 :math:`m` を視射角のindexとして、計算データを :math:`v^{(n)} = (v^{(n)}_{1}, v^{(n)}_{2}, .. ,v^{(n)}_{m})` と表すとします。
"calc"とした場合、データ列ごとの重み :math:`w^{(n)}` は次の式で与えられます。 :math:`w^{(n)} = ( \sum_i^m v^{(n)}_{i} / \sum_j^n \sum_i^m v^{(j)}_i )^{2}.`
"manual"とした場合、オプション ``spot_weight`` を用いることで、ユーザーが重みを指定可能です。

説明: Rファクターの計算方法の指定。
実験・計算のデータベクトルを、それぞれ、:math:`u = (u_{1}, u_{2},...,u_{m})`,
:math:`v = (v_{1}, v_{2},...,v_{m})` と書いたとき、
"A"タイプを指定すると、Rファクター値は :math:`R = (\sum_i^m (u_{i}-v_{i})^{2})^{1/2}` で計算され、
"B"タイプを指定すると、Rファクター値は :math:`R = (\sum_i^m (u_{i}-v_{i})^{2})^{1/2}/( \sum_i^m u_{i}^2 + \sum_i^m v_{i}^2)` で計算されます。
- ``spot_weight``

形式: float型のリスト。 (default: [] 、 ``weight_type = "manual"`` としたとき設定必須)

説明: オプション ``weight_type`` を"manual"と設定した際に設定できます。
それ以外の指定では、このオプションは計算に反映されません。目的関数値を計算するときの、データ列ごとの重みを設定します。また、このオプションで指定された重みは総和が1になります。
例えば、[3,2,1]を指定すると、 :math:`w^{(1)}=1/2, w^{(2)}=1/3, w^{(3)}=1/6` となります。

- ``Rfactor_type``

形式: string型。"A"、"A2"または"B"のいずれかをとります。 (default: "A")

説明: 目的関数値の計算方法の指定。
実験・計算のデータベクトルを、それぞれ :math:`u^{(n)} = (u^{(n)}_{1}, u^{(n)}_{2},...,u^{(n)}_{m})`, :math:`v^{(n)} = (v^{(n)}_{1}, v^{(n)}_{2},...,v^{(n)}_{m})` と書くとします。
また、各データ列の重みを :math:`w^{(n)}` とします。:math:`n` はデータ列のindexです( :math:`n = 1,2,3..` )。
"A"タイプを指定すると、目的関数値は :math:`R = [ \sum_{j}^{n} w^{(j)} \{ \sum_{i}^{m} (u^{(j)}_{i}-v^{(j)}_{i})^{2} \} ]^{1/2}`
で計算されるRファクター値となります。
"A2"タイプを指定すると、目的関数値は :math:`R^{2} = \sum_{j}^{n} w^{(j)} \{ \sum_{i}^{m} (u^{(j)}_{i}-v^{(j)}_{i})^{2} \}`
で計算されるRファクターの二乗の値となります。
"B"タイプを指定すると、目的関数値は :math:`R = (\sum_{i}^{m} (u^{(1)}_{i}-v^{(1)}_{i})^{2})^{1/2}/( \sum_{i}^{m} (u^{(1)}_{i})^{2} + \sum_{i}^{m} (v^{(1)}_{i})^2)`
で計算されるRファクター値となります。
"B"タイプはデータ列が1つの実験・計算データを用いた実行( :math:`n=1` )のみ対応しています。

- ``omega``

@@ -100,7 +135,7 @@

形式: 真偽値 (default: false)

説明: R-factor を読み取った後に作業ディレクトリ ``Log%%%_###`` を削除するかどうか
説明: R-factor を読み取った後に作業ディレクトリ ``Log%%%_###`` を削除するかどうか。なお、 ``generate_rocking_curve`` ([``solver``] セクション) が"true"であっても、本オプションが"true"ならば ``Log%%%_###`` を削除します。


[``param``] セクション(サブセクション)
@@ -112,12 +147,6 @@

説明: ソルバーの入力ファイルを作成するための参照用テンプレートファイルで利用するプレースホルダーのリスト。これらの文字列が探索中のパラメータの値に置換されます。

- ``degree_max``

形式: 実数型 (default: 6.0)

説明: 最大角度(度単位)の指定

[``reference``] セクション(サブセクション)
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

@@ -127,18 +156,23 @@

説明: 実験データファイルへのパス。

- ``first``
- ``reference_first_line``

形式: 整数型 (default: 1)

説明: 実験データファイルを読み込む範囲を指定するパラメータ。実験ファイルを読み込む最初の行を指定。

- ``last``
- ``reference_last_line``

形式: 整数型 (default: 56)
形式: 整数型 (default: 実験データファイルの最後の行の行数)

説明: 実験データファイルを読み込む範囲を指定するパラメータ。実験ファイルを読み込む最後の行を指定。

- ``exp_number``

形式: 整数型のリスト (default: []、設定必須)

説明: 実験データファイルを読み込む範囲を指定するパラメータ。読み込むデータ列を指定。複数指定が可能。設定した値は、前述の ``cal_number`` ([``config``] セクション)の値とリストの長さを一致させる必要があります。

ソルバー用補助ファイル
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@@ -154,45 +188,45 @@
.. code-block::

2 ,NELMS, -------- Ge(001)-c4x2
32,1.0,0.1 ,Ge Z,da1,sap
32,1.2,0.15 ,Ge Z,da1,sap
0.6,0.6,0.6 ,BH(I),BK(I),BZ(I)
32,1.0,0.1 ,Ge Z,da1,sap
32,1.2,0.15 ,Ge Z,da1,sap
0.4,0.4,0.4 ,BH(I),BK(I),BZ(I)
9,4,0,0,2, 2.0,-0.5,0.5 ,NSGS,msa,msb,nsa,nsb,dthick,DXS,DYS
9,4,0,0,2,1.7,-0.5,0.5 ,NSGS,msa,msb,nsa,nsb,dthick,DXS,DYS
8 ,NATM
1, 1.0, 1.34502591 1 value_01 ,IELM(I),ocr(I),X(I),Y(I),Z(I)
1, 1.0, 0.752457792 1 value_02
2, 1.0, 1.480003343 1.465005851 value_03
2, 1.0, 2 1.497500418 2.281675
2, 1.0, 1 1.5 1.991675
2, 1.0, 0 1 0.847225
2, 1.0, 2 1 0.807225
2, 1.0, 1.009998328 1 0.597225
1, 1.0, value_01, 1.00000, 5.231000 ,IELM(I),ocr(I),X(I),Y(I),Z(I
1, 1.0, value_02, 1.00000, 4.371000
2, 1.0, 1.50000, 1.50000, 3.596000
2, 1.0, 2.00000, 1.49751, 2.100000
2, 1.0, 1.00000, 1.50000, 2.000000
2, 1.0, 0.00000, 1.00000, 0.849425
2, 1.0, 2.00000, 1.00000, 0.809425
2, 1.0, 1.00997, 1.00000, 0.599425
1,1 ,(WDOM,I=1,NDOM)


この場合、 ``value_01``, ``value_02``, ``value_03`` が動かすパラメータとなります。
この場合、 ``value_01``, ``value_02`` が動かすパラメータとなります。


ターゲット参照ファイル
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

ターゲットにするデータが格納されたファイル ``experiment.txt`` を指定します。
第一列に角度、第二列に反射強度に重みをかけて計算した値が入ってます
以下、ファイルの例を指定します
第一列に角度、第二列以降に反射強度にコンボリューションを計算した値が入ってます
以下、ファイルの例を示します

.. code-block::

0.100000 0.002374995
0.200000 0.003614789
0.300000 0.005023215
0.400000 0.006504978
0.500000 0.007990674
0.600000 0.009441623
0.700000 0.010839445
0.800000 0.012174578
0.900000 0.013439485
1.000000 0.014625579
3.00000e-01 8.17149e-03 1.03057e-05 8.88164e-15 ...
4.00000e-01 1.13871e-02 4.01611e-05 2.23952e-13 ...
5.00000e-01 1.44044e-02 1.29668e-04 4.53633e-12 ...
6.00000e-01 1.68659e-02 3.49471e-04 7.38656e-11 ...
7.00000e-01 1.85375e-02 7.93037e-04 9.67719e-10 ...
8.00000e-01 1.93113e-02 1.52987e-03 1.02117e-08 ...
9.00000e-01 1.92590e-02 2.53448e-03 8.69136e-08 ...
1.00000e+00 1.86780e-02 3.64176e-03 5.97661e-07 ...
1.10000e+00 1.80255e-02 4.57932e-03 3.32760e-06 ...
1.20000e+00 1.77339e-02 5.07634e-03 1.50410e-05 ...
1.30000e+00 1.80264e-02 4.99008e-03 5.53791e-05 ...
...


@@ -222,21 +256,49 @@
output-filename :
surf-bulkP.s

``RockingCurve.txt``
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
``RockingCurve_calculated.txt``
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

``generate_rocking_curve`` ([``solver``] セクション) が"true"の場合のみ ``Log%%%%%_#####`` フォルダに出力されます。

ファイル冒頭には文頭に ``#`` が付いたヘッダーが記されます。ヘッダーには探索変数の値、目的関数値 ``f(x)`` オプションで指定した ``Rfactor_type`` ``normalization` ``weight_type`` ``cal_number`` 、オプションで指定またはプログラムが計算したデータ列ごとの重み ``spot_weight`` 、データ部分の列に何が記されているか( ``# 0 glanceing_angle`` など)が記されています。

``#`` が付いていない部分はデータ表記部分になります。1列目は視写角、2列目以降はデータ列ごとに強度が記しています。どのデータ列が記されているかはヘッダーの表記で確認できます。例えば

.. code-block::

# #0 glancing_angle
# #1 cal_number=1
# #2 cal_number=2
# #3 cal_number=4

との記載があれば、1列目は視写角、2列目は計算データファイルの1列目に相当する反射強度、3列目は計算データファイルの2列目に相当する反射強度、4列目は計算データファイルの4列目に相当する反射強度が記されていることがわかります。

また、各列の反射強度は各列の総和が1になるように規格化されています。目的関数値(R-factor及びR-factorの二乗)を算出する際は、データ列ごとの重み ``spot_weight`` を加味して計算されています。

``Log%%%%%_#####`` フォルダに出力されます。
1行目にヘッダ、2行目以降は角度、コンボリューションされた計算値・実験値、規格化された計算値・実験値と、生の計算値が順に出力されます。
以下、出力例です。

.. code-block::

#degree convolution_I_calculated I_experiment convolution_I_calculated(normalized) I_experiment(normalized) I_calculated
0.1 0.0023816127859192407 0.002374995 0.004354402952499057 0.005364578226620574 0.001722
0.2 0.003626530149456865 0.003614789 0.006630537795012198 0.008164993342397588 0.003397
0.3 0.00504226607469267 0.005023215 0.009218987407498791 0.011346310125551366 0.005026
0.4 0.006533558304296079 0.006504978 0.011945579793136154 0.01469327865677437 0.006607
0.5 0.00803056955158873 0.007990674 0.014682628499657693 0.018049130948243314 0.008139
0.6 0.009493271317558538 0.009441623 0.017356947736613827 0.021326497600946535 0.00962
0.7 0.010899633015118851 0.010839445 0.019928258053867838 0.024483862338931763 0.01105
...
#value_01 = 0.00000 value_02 = 0.00000
#Rfactor_type = A
#normalization = MANY_BEAM
#weight_type = manual
#fx(x) = 0.03686180462340505
#cal_number = [1, 2, 4, 6, 8]
#spot_weight = [0.933 0.026 0.036 0.003 0.002]
#NOTICE : Intensities are NOT multiplied by spot_weight.
#The intensity I_(spot) for each spot is normalized as in the following equation.
#sum( I_(spot) ) = 1
#
# #0 glancing_angle
# #1 cal_number=1
# #2 cal_number=2
# #3 cal_number=4
# #4 cal_number=6
# #5 cal_number=8
0.30000 1.278160358686800e-02 1.378767858296659e-04 8.396046839668212e-14 1.342648818357391e-30 6.697979700048016e-53
0.40000 1.778953628930054e-02 5.281839702773564e-04 2.108814173486245e-12 2.467220122612354e-28 7.252675318478533e-50
0.50000 2.247181148723425e-02 1.671115124520428e-03 4.250758278908295e-11 3.632860054842994e-26 6.291667506376419e-47
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