Experimental Scheduler のデバッグ作業ノート

[khsacc]

シーケンス全体に関わるもの

• Stop時にステージが移動中の場合、ステージの停止コマンドが送られない。既存のStopボタン→減速停止してからシーケンス終了とし、加えて緊急停止ボタンを新設し、緊急停止してからシーケンス終了とする。 これらのStopボタンが押されたときには、ステージが移動しているかを判定する必要はなく、機械的に停止コマンドを送るようにする。
• 停止された場合、ステータスをcompletedにしない（途中で停止されたことを明確に表示する）
• Validationで、Ch8とCh9のLimitterが効いていない。 MOVE_CONSTRAINTSを読み、これを破るような動きはブロックする。
• Validationのとき、初期位置は、validationしたときのステージ位置とする。validationを行ったときのステージ位置は、全チャンネル分を内部的に保存する。Runボタンが押された時、ひとつでもvalidationされたときと異なるステージ位置に移動しているステージが存在する場合、Runをブロックし、「最新のvalidation時からステージが動いています。まずvalidationを行ってください」という趣旨のポップアップを出す。validationでは、各ステップ開始時および完了時における全てのステージ位置のパルス数を内部的に計算し、それぞれの段階でMOVE_CONSTRAINTSが破られていないことを全て確認する。
• jsonファイルの保存の時デフォルトの名前を設定する。
• シーケンスの実行中にmain.pyからHardware connectionsを変更することができるのは危険ではないのか？
• シーケンス終了時に他のウィンドウを復旧するがあくまでシーケンスウィンドウをactive (最前面表示)に保った方が良い。
• シーケンスの実行中、scheduler_window.py内のGUIの入力欄やボタンをブロックし、シーケンスの条件に一切の変更を加えられないようにする。

ログ

• ログファイルが保存されない。

[khsacc]

Add steps関連

Script入力

• "Status"欄を削除し、validationの結果は、validation results欄（group=QGroupBox("Validation Results")）に表示するようにする。
• scriptモードからvisual modeに移動するとき、convert visualを押さないと反映されない実装はわかりにくい。タブを移動したら自動的にconvertするように変更する。
• DSLの簡易的なマニュアルが必要。別ウィンドウ or コメントアウト？
• なんとなく入力しづらいのだけれど、単なる入力欄ではなく、editorの機能を持たせられないか？（たとえば、タブの自動補完や、関数の提案など）。→使えそうなパッケージを調査

visual入力

• for文をconvert visualしたときの、visual modeでの表示で、for loopの回る条件が途中で切れて表示されてしまうのでわかりにくい。またそのうしろの n stepsと表示され、これはfor文の中に存在するステップ数であるが、直感的にはここにはfor文が回る回数がくる方が自然。したがって"n steps"は削除し、代わりに"n points"という表記で、for文によって繰り返される繰り返し回数を表示する。
• For文もvisual 入力できるか？
• Clear allボタンの新設

ステージ

• Move absolute/relative に速度の選択がない。これに関連して、ステージの移動コマンドにおいて、先に速度が送られて、その速度の設定が反映されたことを確認してからステージの移動コマンドが送られていることを確認する。
• Normal stopがない

Rad-icon

• ファイルのprefixを設定するUIがない。どこから値が来ているか確認して修正する。

Keithley

• 必要ないので、削除

Follow sample position

• 位置合わせを1回実施するというコマンドを新設する。

PACE5000

• set and wait を一つにしたコマンドを作る？
• wait_pressureのtolのデフォルト値は0.0001 MPaに。barの場合0.001 barとなる。

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Validator

General

• for文の変数が一度も呼ばれてない場合にwarningを出す
• scriptモードのvalidatorを押すと一度応答なしになってから戻ってくる？？おそらく含まれるハードウェアが初期化されてない（チェックがついてない）ときにエラーになるのではないか？
• validation resultsの表示領域の高さを1.5倍に
• Validatorのチェック項目を日本語でまとめてMarkdownファイルにする。内容はシンプルに番号付き箇条書きで十分。apps.exp_scheduler.validator.VALIDATORS.md
• 全く同じコマンドが連続で送られている場合、ミスである可能性が高いので警告を出す。
• validateボタンを押したときstatusにvalidating...を表示する。現状、続けてvalidationしたときに結果が変わらなかった場合終わっているのか終わってないのかわからない。

Stage

• for文内でCh8およびch9のrestraintsに引っかかるoperationがあっても検出できない。→7月14日 実装済み・for文の実装の改修後、あらためて要確認
• FPD INしたあと何もせずOUT、および、Microscope INしたあと何もせずOUTという操作があったら警告を出す。
• 現状、global limitsを超えるステージ移動が入力されてもエラーを吐かない。validatorの中では現在のステージ位置と各ステップごとのステージ位置を計算しているのだからこれがglobal limitの範囲に入っているかをCh3,4,5について都度確認する必要がある。なおfollow sampleによって予測できない方向に動くので、1) follow sampleが一つもないシーケンスの時に、global limitを破るステップがあったらエラー、2) follow sampleをひとつでも含むシーケンスの場合は、follow sampleによるCh3,4,5の動きがすべて0と仮定してもなおglobal limitを破るステップがあったら警告、とする。

Interactive camera, especially, follow sample position

• follow sample positionの間（start_followingとstop_followingの間に挟まれている全てのステップ）には一切のステージ操作ができない。実質的には、Ch3,4,5が常に動いていると考えた方がよく、従って、それ以外のステージを独立して動かすことはできない。
• follow settings > intervalが3分以上のとき、かつ、その間に温度が変わっていると推測される時（LakeShoreのvalidationで温度を各ステップ毎に計算しているので、LakeShoreに関するコマンドがシーケンスに１つでも存在、かつ、その前後の温度が異なればわかる。）に、サンプルを見失う可能性があるので、intervalを短くすることを推奨する、と警告を出す。
• BUG：Reference imageをCapture Nowで撮影しても、Load fromで読み込んでも、その後にvalidateすると、reference image not found のエラーが出る。previewはできるため、読み込み自体に失敗しているわけではなく、読み込んだパスを正しく通せていないのではないか？
• follow_sample_position または、start_following を実行するためには、Ch8の位置がIN 位置とぴったり一致していないければならない。現状、初期位置unknownで、Ch8がin位置に厳密にきていない場合でも、validationが通ってしまう。

LakeShore

• LakeShore335が接続されている（main.pyでチェックボックスがついており通信に成功しているか）確認し、されてない場合にはエラーを出す。
• 現在の設定値を読み出し、読み出せなかった場合には通信に問題があるという趣旨のエラーを出す。
• LakeShore335: LakeShore335関連のコマンドが一つでも存在するとき、各ステップでの温度をvalidator内で計算することで以下に述べるvalidationがスムーズに行えるようにする（ステージ位置を全てのステップに対して計算するのと類似した処理）。
• wait_temperature が直前または過去の set_temperature なしで出てくる場合は警告を出す。
• set_temperature の後、wait_temperature なしで次の set_temperature が来る場合は警告を出す。
• (DSL直接入力対応) ramp_rate < 0, tol_k <= 0, range_index not in 0..3, value_k が非数/NaN/infのとき、error を出す。
• Wait_temperature を全て確認し、 1) tol = 0 の場合、エラーを出す。2) tol <0.01 K の場合、tolが小さすぎる警告を出す。
• SetTemperatureActionを全て確認し、温度の設定値として300 Kより大きいものがないか調べ、300 Kより大きな値が設定されていたらエラーとする。
• WaitTemperatureActionの直後に、FollowSampleActionないしStartFollowingActionが来ている場合エラーを出す（WaitTemperatureしたのちにFollow sample positionを開始しても、すでに温度が変わってしまっているので、試料は動いており、試料を見失っている可能性が高い。正しくは、SetTemperature→StartFolowing→WaitTemperatureAction）。
• SetTemperatureAction から 次のTakeXrdAction までの間に、WaitTemperatureActionがないとき、試料の温度が安定化していないのにXRD測定をしようとしている可能性がある、という警告を出す。
• SetTemperatureAction から 次のTakeXrdAction までの間に、FollowSampleAction、ないし、StartFollowingAction+StopFollowingActionのペアが存在しないとき、試料位置がずれているままXRD測定に進んでいる可能性があると警告を出す。
• Validation時点でのHeaterの出力を確認し、現在、OFFであるが、最初のSetTemperatureActionより前にSetHeaterActionによってヒーター出力がOff以外の値に変えられていない場合、ヒーターが焚かれていないので温度制御ができない可能性がある警告を出す。
• SetTemperature → heater off → WaitTemperature の順番でコマンドが設定されている場合、WaitTemperatureが未達になる可能性が高いという警告を出す。
• SetTemperature → wait() [NOT wait_temperature!] → (これ以降かつ次のset_temperature以前のコマンド) というパターンが存在するかを調べ、このパターンが見つかったとき、 「これ以降かつ次のset_temperature以前のコマンド」の部分にwait_temperature がない場合に、温度変化にかかる時間を abs(target-current_or_previous)/ramp_rate で大雑把に見積もり、これよりwait()のdurationが短ければ警告を出す。
• AllHeatersOffActionのあと、SetTemperatureActionが実行されている場合、ヒーターOffの状態で温度を変えようとしているというエラーを出す。
• 冷却方向のSetTemperatureAction（i.e., new setpoint < previous setpoint）を全て確認し、rateが5 K/min以上に設定されているとき、現実の冷却速度が設定したものより遅くなる可能性があることを警告する。同様に、加熱方向のSetTemperatureAction（i.e., new setpoint > previous setpoint）を全て確認し、rateが10 K/min以上に設定されているとき、現実の加熱速度が設定したものより遅くなる可能性があることを警告する。
• SetTemperatureActionが実行されているが、直前のsetpointと比較して、温度のsetpointに変化がない場合、意味のない温度を変えるコマンドが送信されるという警告を出す。

PACE5000

• PACE5000に関連するコマンドが一つでも存在する場合：現在のsource pressureを取得し、シーケンス中で到達する最大のpressure (全てのSetPressureActionをチェックし、このうち設定値が最大のものの設定値)の大小判定から、source pressureが十分に高いかを判定する。Current source pressure < Max. pressure in the sequence の場合、エラー。エラーメッセージの内容：現状のSource Pressureが最大設定圧力を下回っているため、Source Pressureを上げてから再度validateしてください。
• PACE5000に関連するコマンドが一つでも存在する場合：PACE5000の現在のモードを確認し、現状がControlではなく、Measure（i.e., Pressure Control : OFF）の場合、以下のチェックを段階的に実施して、どこかで条件を満たさなかったものが出てきたら、その時点でErrorにする。Err msgの内容：圧力を変更するコマンドが送信されますが、Control ModeがMeasureのままのため、実際には圧力が変化しない。
  1. シーケンス中に、SetPressureActionないしWaitPressureActionが存在するのにも関わらず、SetControlModeActionが一回も実施されていない。
  2. 1は満たしているが、SetControlModeActionが実施されないまま、SetPressureActionが複数回実行される（1回であればOKである可能性がある→SetPressureActionでset Pressureを設定した後に、SetControlModeActionでcontrol=ONにすれば、その時点から制御が開始される。これを期待するユーザーはいる可能性がある。一方measureモードのままSetPressureActionが2回以上実施されていれば、measureであることに気づかず圧力を変えようとしている可能性が高い。）
• PACE5000 SetPressureAction が一つでも存在する場合：SetPressureAction の直後のアクションを確認し、 general > wait ないし PACE5000 > WaitPressureAction 以外のアクションが来ている場合には、warningを出す（Errorは出さない）。Warning msgの内容：圧力変更後、設定圧力に到達するのを待たずに次の動作が始まるが、問題ないか確認するように。
• wait_pressure が過去/直前の set_pressure なしで出てくる場合にエラーを出す。
• set_pressure が複数回あるが、それぞれの間に wait_pressure がない場合に警告を出す。
• （DSL入力対応）pressure < 0, rate < 0, tol <= 0, unit が "MPa" / "Bar" 以外、rate_unit が想定外、NaN/inf は エラー
• wait_pressure の tolerance 0.0001 MPaより小さいとき警告を出す
• rate=0のとき、rate=0の圧力変化は推奨されない旨警告を出す
• set_pressure 後に短い wait() だけ置いてPACE5000以外の操作を行う場合、abs(target-current_or_previous)/rate より明らかに短ければ warningを出す？ Foloowingとの兼ね合いはどうする？例外処理？

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follow sample position

• 位置合わせを1回実施するというコマンドを新設する。
• Stop_followingが呼ばれたタイミングで、followに関する何かしらの動作を実施中だった場合には、どうするか確認する。正しくはそのfollowが終わるまで待ってから次のステップに行く。
• intervalのデフォルト値は1 min
• AF rangeのデフォルト値は±30 µm, N=6
• AF methodのデフォルトはTenengrad
• AF peak のデフォルトはGaussian

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実行中のステータス表示

できればもう少しステータス表示を充実させたい。

• 現在の各チャンネルの位置
• webカメラ映像
• 現在の何ステップまで終了しているか
• elapsed time
• emergency stop / normal stop ボタン
• time vs pressure (when PACE5000 is active) and time vs temperature (when LS335 is active)
• When PACE5000 and LS335 are both active, temperature-pressure plot
• XRD plots

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これもUXに関わる部分ですが、現在、"Script"タブと"Visual"タブを行ったり来たりすることで、効率的なスクリプト組みと、UIを使った直感的なプラニングを両立させる設計をしています。しかし、実際にはscriptで書いたものをvisualに”変換”する際に、かならずvalidatorを通過することになると思います。したがって、Visualに変換するということは、全部チェックするということなんだよ、ということをもう少しユーザーにわかりやすくしたいと思っております。