Pleserau anhysbys R

 

Iaith sgriptio sy’n cael ei ddefnyddio gan fathemategwyr ac ystadegwyr yw R. Mae’n becyn defnyddiol iawn i brototeipio modelau ystadegol, ac y mae ganddi gefnogaeth dda i ddelweddu gwybodaeth ofodol a chreu mapiau. Un math o fap posib yw choropleth, sy’n cael ei ddangos yn dda gan Siôn Gwilym yma (rhagolwg isod – does gen i ddim syniad os yw wedi defnyddiodd R neu beidio, ond dyma’r hyn sydd i’w ddisgwyl).

Iaith sgriptio arall, ond un sydd bosib yn fwy poblogaidd erbyn hyn yw Python. Mae Python yn ddefnyddiol i wneud pob math o dasgau ailadroddus, ac yn syml, sef dileu cromfachau mewn 1000 ffeil mewn ffolder ar unwaith, trin gwybodaeth yn fathemategol, a graffio gwybodaeth. Ond mae’n ddigon pwerus i reoli synhwyrau electronig e.e. cofnodi tymheredd dros amser. Mantais Python yw bod cymuned fawr oddi amgylch hi, sy’n golygu bod mwy o bobl yn cynnig nodweddion newydd ac yn cyhoeddi gwelliannau cyffredinol. Er bod Python mymryn ar y blaen, tydi hi ddim o bell ffordd wedi curo R.

Yn dibynnu ar yr hyn yr ydych yn ceisio’i gyflawni, mae gan Python a R ei fanteision ac anfanteision. Felly, yn aml caiff y ddwy iaith sgriptio ei ddefnyddio ar y cyd.

Daw bôn y syniad yn y llun isod gan waith James Cheshire, sydd yn ddarlithydd mewn cartograffeg a gwybodaeth ofodol yn UCL, ac sydd yn aml yn cyhoeddi ei waith fel yn yr achos hwn. Mae’n cyfeirio at ddulliau gan ddau berson arall sy’n creu’r un effaith – oll yn rhannu eu cod. Ym mhob achos maent yn dibynnu ar ddata o’r byd cyfan gan y Cenhedloedd Unedig, sydd wedi ei drawsnewid i mewn i rid yn barod. H.y. pwyntiau o ddata wedi eu gwahanu i mewn i sgwariau cyson. Y broblem gyda phrosesu set o ddata mawr ar gyfrifiadur cyffredin yw eich bod angen lot o gof (RAM) a lle disg – anghenion sydd yn fwy na chyfrifiadur personol. (Mae’r data ei hun yn dibynnu ar amcangyfrifon poblogaeth yn seiliedig ar rid 1 km sgwâr.)

I osgoi’r broblem o ddiffyg adnoddau cyfrifiadurol, lawrlwythais gwybodaeth Cyfrifiad 2011, sydd yn rhoi’r nifer o bobl breswyl ym mhob cod post ar noson y cyfrifiad. Yn ogystal â hyn lawrlwythais wybodaeth Arolwg Ordnans (OS) Code-Point Open, sydd yn cynnwys data ar god post a hefyd manylion gogleddiad a dwyreiniad y canolbwynt. Mae llawer o wybodaeth yr Arolwg Ordnans o dan drwydded. Hefyd, mae’r system cod post gan y Post Brenhinol o dan hawlfraint, felly mae’n bosib cael mwy o wybodaeth ond ar yr amod eich bod yn talu!

Yn aml, yr ydym yn ystyried y Ddaear fel sffêr perffaith, ond tydi hi ddim, ac mae angen tafluniad daearyddol – newid o bwyntiau tri-dimensiwn y Ddaear i ddau-dimensiwn fflat i ddangos ar bapur. Mae trosi o un tafluniad daearyddol i un arall, sef gogleddiad a dwyreiniad i hydred a lledred, yn beth gymhleth. Nid yw crymedd y Ddaear yn yr Alban yr un fath yng Nghymru! I drosi o ogleddiad a dwyreiniad i hydred a lledred, mae angen gwybod beth yw’r hafaliadau sy’n berthnasol i ran o’r Ddaear sy’n cynnwys Ynysoedd Prydain, a gwneud lot o waith trigonometreg. Yr oeddwn yn rhy ddiog i fentro ar hyn, felly wnes i ddefnyddio gwasanaeth Google Maps API. Drwy ddefnyddio pecyn Python GeoPy, mae’n bosib anfon cod post i Google Maps, a chael cyfeiriad, hydred a lledred yn ôl. Felly cychwynnais drwy ail-adrodd y broses hon drwy ffeil llawn codau post sy’n ymwneud a Chymru. Fel llawer o wasanaethau API mae terfyn ar faint o wybodaeth a chewch yn ôl. Yn achos Google Maps, 2500 pob 24 awr yw hi – mae gan Gymru fyny at 100,000 o godau post; digon o amser i ffoi i’r anialwch am gyfnod (40 diwrnod)!

Wrth i’r data hydred a lledred cael ei gasglu’n araf, ceisiais wneud plot miniog, fel un James Cheshire, o Gymru, ond mae’r pwyntiau wedi eu gwasgaru’n anhrefnus. I greu’r plot, mae angen gwybodaeth ar ffurf grid. Un ffordd o wneud hyn gyda’r data’r oeddwn wedi ei gasglu oedd trwy ryngosodiad – sef amcangyfrif poblogaeth mewn un pwynt, o wybod y boblogaeth mewn pwysiau eraill cyfagos. Un math o fodel rhyngosod yw Krige, sef dull ystadegol a ddatblygwyd gan Danie Krige yn Ne Affrica i amcangyfrif dwysedd mwyn aur yn y tir.

I ddangos enghraifft o ryngosod Krige, dyma dri phlot o boblogaeth y Bala, gyda gridiau o faint gwahanol.

Buasai gwneud hyn dros Gymru gyfan wedi cymryd oriau i ddyddiau. Am bob pwynt ychwanegol, mae rhyngosod Krige yn ail-gyfrifo’r gwerth i bob un cyfagos. I geisio lleihau’r amser prosesu, fe wnes i wnes i dalu am weinydd Elastic Compute 2 (EC2) ar Amazon Web Services a rhagosod R Studio Server, i gael mynediad at fwy o adnoddau, ond yr oedd hyn am fod yn rhy ddrud.

Felly es i’n ôl at y data yr oeddwn efo’n barod a cheisio trosi o ogleddiad a dwyreiniad i hydred a lledred. Cychwynnais ar geisio ysgrifennu’r hafaliadau angenrheidiol, cyn gwneud mwy o graffu ar y we am god wedi ei ysgrifennu gan rywun arall. Mae pecyn Python UTM ar gael, ond tydi o ddim i’w weld yn gweithio’n iawn. Yn ddigon lwcus i mi, mae Hannah Fry wedi casglu cod i wneud y trosi, ac mewn sawl iaith, gan gynnwys Python!

Felly yn Python, rhedeg ffwythiant i drosi gogleddiad/dwyreiniad i hydred/lledred i bob cod post yng Nghymru, wedyn defnyddio pecyn Pandas i uno cynnwys y ffeil gyda’r cyfesurynnau gyda ffeil arall sydd efo poblogaeth pob cod post. Wedyn mewnbynnu’r data i mewn i R gan ddefnyddio’r cod yn fan hyn gan Ryan Brideau gan newid un neu ddau o nodweddion. I gloi, gwneud dipyn o dacluso mewn Photoshop. Oherwydd adnabyddiad o ddiffyg adnoddau cyfrifiaduron, mae cod Ryan Brideau yn defnyddio pecyn sy’n cymryd mantais o brosesu paralel. Yn y mwyafrif o gyfrifiaduron y dyddiau hyn, mae sawl prosesydd. Os nad yw meddalwedd wedi ei ddylunio’n iawn, bydd ond yn defnyddio un prosesydd ar y tro yn lle e.e. pedwar, gan gymryd pedair gwaith yn hwy.

Felly dyma ail-greu map James Cheshire o Gymru, gydag addasiad bach i god Ryan Bridau i greu map o Gymru ar ffurf celf clawr albwm Joy Division, Unknown Pleasures. Mae’r map yn dangos poblogaeth gymarebol a dwysedd. Yn ddiddorol, mae’n bosib adnabod tirlun Cymru yn ôl y llefydd mae pobl yn trigo, heb ddangos unrhyw ffiniau.

Posted in Uncategorized | Leave a comment

Clytwaith gyda Textures.js

Un llyfrgell JavaScript poblogaidd yw D3.js (Data Driven Documents) sy’n gwneud hi’n haws dangos pob math o ddelweddau ar y we. Llyfrgell JavaScript delweddu cyflenwol newydd yw Textures.js. Mae’n gwneud hi’n haws ychwanegu gweadau i siapiau neu ffiniau. Yn fy achos i, dewisais ffiniau siroedd cyfredol Cymru. Os wnewch ddiweddaru’r dudalen o’r ddolen isod, mi wneith y gweadau newid i bob sir ar hap.

Clytwaith Cymru

Nid yw gwneud hyn yn amhosib, ond mae D3 a Textures yn gwneud hi llawer haws, ac mewn modd y gellir ei ddangos ar ddyfeisiau symudol. Gellir cyfuno hyn gyda data ar e.e. patrwm yn dibynnu ar amrediad canran o siaradwyr y Gymraeg.

Os oes diddordeb mi wna’i ychwanegu mwy o wybodaeth ar sut y gwnes i hyn (llawer o gamau chwithig), gan ddangos enghreifftiau gyda ffiniau gwahanol.

(O.N. Mae’r darlun plaen du a gwyn hwn yn atgoffa fi o hen lyfrau Daearyddiaeth CBAC.)

Posted in Uncategorized | Tagged , , , , | Leave a comment

Milltir sgwâr

Term a ddefnyddir yn aml i ddisgrifio cynefin rhywun yw ‘milltir sgwâr’. Yn ol Geoff Boeing, fe wnaeth Allan Jacobs greu mapiau milltir sgwâr o ddinasoedd gwahanol fel modd o gymharu eu gwrthrychedd (objectivity). Hynny yw, bydd yr un cymhariaeth yn cael ei wneud rhwng un lle a’r llall gan bwy bynnag fo’r arsyliwr. Mae’r mapiau yn ymdebygu i rai Giambattista Nolli, arddull sydd yn lliwio popeth yn ddu ond y strydoedd a’r meysydd yn wyn.

Fel rhan o’i waith traethawd doethuriaeth, mae Geoff Boeing wedi creu pecyn Python, OSMnx, sy’n creu mapiau milltir sgwâr mewn dull Nolli. Mae’n defnyddio gwybodaeth OpenStreeMap, a gellir eu creu gan nodi unai pwynt hydred a lledred, neu enw lle. Cymharer dinasoedd y Byd a rhai Cymru.

Mae’r pecyn hefyd yn gallu dangos rhwydweithiau map (ffyrdd a llwybrau etc.), fel yr un hwn o Gaerdydd (fi sydd wedi ychwanegu’r ffin a’r ysgrifen). Map tebyg i un Dafydd Elfryn o afonydd Cymru.

Map o'r rhwydweithiau o fewn ffin dinas Caerdydd

Posted in Uncategorized | Tagged , , | Leave a comment

Lleisiau’r byd

Gwefan diddorol sydd wedi ymddangos yn ddiweddar yw Radio Garden. Mae’n bosib pori’r byd trwy fap rhyngweithiol a gwrando ar unrhyw orsaf sydd hefyd â darllediad arlein. Diddorol yw gwrando ar orsafoedd yn Tromsø Norwy, Pretoria De Affrica, a Lamarque yr Ariannin.

Posted in Uncategorized | Leave a comment

Chwyldro data mawr

Term sy’n cael ei ddefnyddio’n fwyfwy’r dyddiau hyn yw ‘data mawr’, a’r chwyldro honedig sy’n ei gwmpasu. Os yw data mawr mor arwyddocaol fel bod chwyldro yn digwydd, beth yn union ydyw?

Un diffiniad sydd wedi cael ei rannu yw, ystyriwch unrhyw ddata sydd gennych yn y swyddfa neu o fewn eich cwmni, ac wedyn ei luosi gyda deg i gant. Hwn yw’r naid o ddata i ddata mawr. Un ffordd o symud o ddata i ddata mawr, yw ceisio casglu gwybodaeth ar gymaint o bethau sy’n bosib. Casglu gwybodaeth ar bethau a all ymddangos yn ddiwerth.

Gyda chyfrifiaduron yn dod yn fwy pwerus, technolegau echdynnu, trawsffurfio, llwytho (extract, transform, load – ETL) mwy ffraeth, a’r gallu o gadw gwybodaeth yn y ‘cwmwl’ yn rhad, mae ymdrin â data mawr yn haws nag erioed. Ond ar ôl casglu’r holl wybodaeth yma, beth yw’r cam nesaf? Nid yw hyn o hyd yn amlwg – mae’r data gennych, ond bosib bod patrwm neu neges gudd ynddi, sydd eto i’w ganfod gan nad oes rhywun wedi ystyried ei ddehongli mewn un ffordd neu llall.

Gad fod y gost o gasglu gwybodaeth a’i gadw yn bitw, does dim rheswm peidio gwneud. Wedi casglu’r data, y camau nesa yw ei ddadansoddi a cheisio adeiladu model sy’n ei adlewyrchu, gan wedyn ei ddelweddu.

Enghreifftiau o batrymau sydd wedi eu hadnabod yw:

  • Cwmni hufen iâ mawr yn sylweddoli bod pobl yn fwy tebygol o brynu eu nwyddau ar nos Wener os yw’r tywydd yn wael. Un rheswm posib dros hyn, yw pobl yn penderfynu aros i mewn. Gweithred y cwmni yw rhoi cynigion megis gostwng y pris, i wthio gwerthiannau.
  • Y wladwriaeth yn casglu gwybodaeth ar weithredoedd smyglo pobl a chaethwasiaeth modern, gan allu canfod ‘tai diogel’ ble mae pobl yn cael eu cadw yn erbyn eu hewyllys. Gallu arestio troseddwyr.

Mae llawer yn digwydd yn y maes, ond nid yw hyn o hyd yn wybodus, unai oherwydd diogeledd gwlad, neu sensitifrwydd masnachol. Be bynnag sy’n digwydd, yr ydym i gyd yng nghanol y chwyldro.

Posted in Uncategorized | Leave a comment

Esblygiad ar waith

Bydd pobl yn tueddu i feddwl am esblygiad yn digwydd dros gyfnod o filoedd o flynyddoedd. Yr ydym yn dysgu ein bod yn deillio o fwncïod dros chwe i saith miliwn o flynyddoedd yn ôl, felly mae’n anodd iawn amgyffred yn y fath amserlin. Mae’r fideo hwn yn dangos esblygiad ar waith dros gyfnod byrrach.

Yn y fideo, mae bacteria yn cael eu gosod ar ymylon disgl Petri sydd yn cynnwys agar (math o siwgr wedi ei ddal mewn gelatin, sy’n fwyd i’r bacteria), ac inc i amlygu presenoldeb y bacteria. Hefyd yn yr agar mae gwrthfiotig, sydd yn cynyddu mewn crynhoad o’r ymylon hyd y canol. Mae’r fideo yn dangos bod y gwrthfiotig yn atal lledaeniad y bacteria, ond fo bacteriwm yn datblygu mwtaniaeth sydd yn digwydd ei wneud yn imiwn i’r gwrthfiotig, gall dyfu a lledaenu unwaith eto. Hwn yw esblygiad, ac mae’r fideo yn gwneud peth da o amlygu peryglon camddefnyddio gwrthfiotigau.

 

Posted in Uncategorized | Leave a comment

Dathliadau Dwynwen a Burns

Yn ol ystadegau cofnodi ymwelwyr i’r blog hwn, yr oedd Gwresfap o’r Gymraeg ar Twitter yn reit boblogaidd. Felly dyma ddatblygiad ar yr un gwreiddiol. Casgliad o ddata o ble yr oedd pobl yn son am Santes Dwynwen neu Noson Burns, ill dau yn cael eu dathlu Ionawr 25, ar Twitter. Trwy ddefnyddio rhaglen sgriptio Python, fe wnes i chwiliad o drydar sy’n son am unai Santes Dwynwen, Dwynwen, #stdwynwen neu Burns Night, #burnsnight ac yn y blaen. Ar ol cael y wybodaeth hwn, wedyn edrych ar y lleoliad a roddwyd ar broffil y defnyddiwr. Dyma’r canlyniadau. Pa un yw Santes Dwynwen a pha un yw Noson Burns?

Dwynwen Burns

Posted in Uncategorized | Leave a comment

Gwresfap o’r Gymraeg ar Twitter

Map wedi ei greu gyda data Kevin Scannel, Athro ym Mhrifysgol Saint Louis, map OpenStreetMap a chod agored Leaflet a Heatmap.





Mae Kevin Scannel, ryw ffordd neu’i gilydd, wedi creu set o ddata sy’n cynnwys meysydd hydred, lledred a’r nifer o drydar. Petai’r wybodaeth a gasglwyd yn absoliwt, annhebyg iawn bydd mwy nag un trydar efo’r union werthoedd o hydred a lledred. Beth sy’n debygol o ddigwydd yw bod trydar o fewn un ardal (er enghraifft o fewn pum milltir i ganolbwynt Caerdydd), yn cael eu grwpio yn ôl hydred a lledred y canolbwynt hynny. Rhaid cofio na sampl yw hyn, ac anodd iawn bydd mapio pob un trydar posib. Nid pawb sy’n dewis cyhoeddi eu lleoliad beth bynnag. Yn ogystal â hyn, mae mater preifatrwydd, ble gall siaradwyr Cymraeg eu lleoli i’w tai eu hunain.

Gan ddefnyddio Heatmap.js, mae’n bosib creu graddfa lliw sy’n ddibynnol ar y nifer o drydar. Bydd hyn wedyn yn creu un haen gyda nifer o gylchoedd o liwiau gwahanol sy’n gorgyffwrdd. Gellir defnyddio Leaflet.js i roi haenau gwahanol ar ben ei gilydd. Mae Leaflet yn tynnu gwybodaeth map o OpenStreetMap, ac yn ei osod fel haen. Mae wedyn yn gosod haen Heatmap.js ar ei ben, gan roi y map gorffenedig. (Gellir ystyried OpenStreeMap fel map Wikipedia, ble mae’n bosib i bobl ychwanegu manylion eu hunain. Golyga hyn fod yr wybodaeth yn rhydd ac yn agored i bobl wneud be a fynnant.)

Posted in Uncategorized | 1 Response

Ffiseg cwantwm – pan fo dau yn un

Prin yw ysgrifau Cymraeg am wyddoniaeth, felly dyma’r cyntaf o nifer o loffion posib.

Ym maes ffiseg glasurol, mae dau gysyniad sylfaenol. Y naill yw’r cysyniad o ronyn; endid annibynnol gyda lleoliad penodol a momentwm sy’n symud yn unol â deddfau mudiant Newton. Y llall yw’r cysyniad o don electromagnetig. Endid ffisegol estynedig sydd gyda phresenoldeb ym mhob pwynt mewn gofod. Rhoddir y don gan feysydd trydanol a magnetig sy’n newid yn ôl deddfau electromagnetig Maxwell. Mae’r darlun a geir gan ffiseg glasurol yn un taclus. Deddfau mudiant gronynnau yn disgrifio deunyddiau, a deddfau electromagnetig yn disgrifio golau’r bydysawd.

Yn 1900, fe darfodd Max Planck ar y darlun taclus hwn. Cyhoeddodd ddamcaniaeth ar belydriad corff du. (Corff du yw deunydd perffaith damcaniaethol, sy’n amsugno ac yn allyrru unrhyw ymbelydredd trawol yn ddiamodol.) Rhoddodd Planck ddisgrifiad o’i arsylwadau ar belydriad corff du, drwy gymryd bod atomau yn amsugno ac allyrru pelydriad gydag egni cwanta arwahanol (pecyn o egni). Darganfuwyd bod egni’r cwanta (pecynnau) mewn cyfrannedd union ag amlder y don a allyrrwyd neu amsugnwyd gan yr atom, gan arwain at:

egni = cysonyn x amlder

Gelwir y cysonyn hwn yn Cysonyn Planck bellach.

Mae’r hyd a adnabyddir fel dau faes arwahanol, sef byd deunyddiau a byd golau, bellach yn gysylltiedig. Disgrifiadau bras yn unig o’r hyn a welwn yw dau gysyniad sylfaenol ffiseg glasurol. Oherwydd hyn, mae popeth yn ein byd yn rhannu nodweddion gronyn a thon o hyd, gan gynnwys darn o graig!

Posted in Uncategorized | Leave a comment

Cymru o’r Orsaf Ofod Rhyngwladol

Rywsut neu’i gilydd mae llun y gofodwr o Ganada, Chris Hadfield, yn prysur gael ei ail-ddosbarthu ar y rhyngrwyd eto. Mae’r rheswm yn ddigon amlwg. Dyma gyfle priodol i’ch atgoffa o ddigwyddiad Diwrnod yng Nghymru Fydd, sy’n cael ei gynnal ddydd Sadwrn, Tachwedd 28ain 2015. Cliciwch yma am y rhaglen ac i brynu tocyn.

cymru_gofod

Posted in Uncategorized | Leave a comment