如何在 ClickHouse 中使用 Ibis

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本文字数:8540;估计阅读时间:22 分钟

作者:Mark Needham

本文在公众号【ClickHouseInc】首发

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Ibis 是一个开源的数据帧库,旨在兼容任何数据系统使用。它支持超过 20 种后端,包括 Polars、DataFusion 和 ClickHouse,并提供一个 Python 风格的接口,可以将关系操作翻译为 SQL 在底层数据库上执行。

在这篇博客文章中,我们将学习如何在 ClickHouse 中使用 Ibis【https://ibis-project.org/】。

可组合数据生态系统

Ibis 是可组合数据生态系统的一部分。下图展示了这一生态系统:

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图中显示 Ibis 作为用户界面。与大多数其他 DataFrame 库不同,Ibis 使用 SQL 作为中间表示语言,这使得它能更轻松地与不同的后端进行通信。

安装 Ibis 和 ClickHouse

首先,我们来安装 Ibis、其示例数据和 ClickHouse。

pip install 'ibis-framework[clickhouse,examples]'

如果还没有运行 ClickHouse 服务器,我们需要先启动一个 ClickHouse 服务器:

curl https://clickhouse.com/ | sh
./clickhouse server

ClickHouse 启动后,我们就可以开始了!

导入 Ibis 示例数据集到 ClickHouse

Ibis 附带了多种示例数据集。我们将导入 nycflights13_flights 数据集到 ClickHouse 中。

首先,我们需要导入 Ibis 并创建与 ClickHouse 的连接:

import ibis
from ibis import _

con = ibis.connect("clickhouse://")

如果想使用远程的 ClickHouse 服务器,可以在连接字符串中提供相应的 URL 和凭证。下一步是创建表:

con.create_table(
    "flights",
    ibis.examples.nycflights13_flights.fetch().to_pyarrow(), 
    overwrite=True
)

此命令将数据集导入名为 flights 的表中,并在表已经存在时进行替换。

接下来,我们在另一个标签页中连接到 ClickHouse 查看此命令的效果:

./clickhouse client -m

ClickHouse client version 24.7.1.2215 (official build).
Connecting to localhost:9000 as user default.
Connected to ClickHouse server version 24.7.1.

连接后,我们可以获取表的列表:

SHOW TABLES

   ┌─name────┐
1. │ flights │
   └─────────┘

1 row in set. Elapsed: 0.002 sec.

探索 Ibis 的 flights 数据集

首先来看一下 flights 表中的字段:

DESCRIBE TABLE flights
SETTINGS describe_compact_output = 1

Query id: 7d497dee-ea8d-4b07-8b32-3f32f775ca32

    ┌─name───────────┬─type────────────────────┐
 1. │ year           │ Nullable(Int64)         │
 2. │ month          │ Nullable(Int64)         │
 3. │ day            │ Nullable(Int64)         │
 4. │ dep_time       │ Nullable(String)        │
 5. │ sched_dep_time │ Nullable(Int64)         │
 6. │ dep_delay      │ Nullable(String)        │
 7. │ arr_time  
【评估多目标跟踪方法】9个高度敏捷目标在编队中的轨迹和测量研究(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕“评估多目标跟踪方法”,重点研究9个高度敏捷目标在编队飞行中的轨迹生成与测量过程,并提供完整的Matlab代码实现。文中详细模拟了目标的动态行为、运动约束及编队结构,通过仿真获取目标的状态信息与观测数据,用于验证和比较不同多目标跟踪算法的性能。研究内容涵盖轨迹建模、噪声处理、传感器测量模拟以及数据可视化等关键技术环节,旨在为雷达、无人机编队、自动驾驶等领域的多目标跟踪系统提供可复现的测试基准。; 适合人群:具备一定Matlab编程基础,从事控制工程、自动化、航空航天、智能交通或人工智能等相关领域的研究生、科研人员及工程技术人员。; 使用场景及目标:①用于多目标跟踪算法(如卡尔曼滤波、粒子滤波、GM-CPHD等)的性能评估与对比实验;②作为无人机编队、空中交通监控等应用场景下的轨迹仿真与传感器数据分析的教学与研究平台;③支持对高度机动目标在复杂编队下的可观测性与跟踪精度进行深入分析。; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码进行实践操作,重点关注轨迹生成逻辑与测量模型构建部分,可通过修改目标数量、运动参数或噪声水平来拓展实验场景,进一步提升对多目标跟踪系统设计与评估的理解。
<think>嗯,用户想在LTspice中使用IBIS模型进行电路仿真。这个问题涉及到专业级的EDA工具操作,需要拆解成具体步骤来解答。 用户可能正在设计高速数字电路或混合信号系统,需要精确模拟芯片的I/O特性。从ta直接询问操作步骤来看,应该已经具备基础电路知识但可能不熟悉LTspice的特殊操作。考虑到IBIS模型本身有版本兼容性问题,需要特别强调版本转换步骤。 LTspice虽然支持IBIS模型,但处理方式和其他EDA工具不同。核心步骤应该是:获取模型->转换格式->正确关联符号->设置仿真。其中最容易出错的是.lib语句的路径引用,Windows用户经常因路径空格导致失败,这点必须用示例强调。 注意到用户引用资料里提到Analog Devices的三篇IBIS建模文章,虽然不直接解决操作问题,但说明ta可能正在处理信号完整性问题。因此在回答时需要补充两个关键点:IBIS与SPICE模型的适用场景区分(高速数字vs精密模拟),以及AMI模型在SerDes应用中的特殊性——虽然LTspice暂不支持AMI,但用户若涉及高速串行链路需要知晓这个限制。 在生成相关问题时,要覆盖用户可能的后续需求:一是模型验证方法(ta可能担心导入的模型不准确),二是高级应用(如DDR内存仿真这种典型场景),三是故障排查(实际使用中最常遇到的报错)。最后补充LTspice特有技巧(如波形比较)能提升ta的工作效率。</think>在LTspice中使用IBIS模型需要以下步骤,请严格按顺序操作: --- ### **步骤1:准备IBIS模型文件** 1. 获取芯片供应商提供的`.ibs`文件(如`example.ibs`) 2. **版本兼容性检查**:LTspice支持IBIS v3.2及以上版本。若文件版本过低,需用**IBIS模型转换工具**(如*Model Integrity*[^2])升级格式 3. **语法验证**:使用工具检查模型语法错误(LTspice对错误容忍度低) --- ### **步骤2:将IBIS模型转换为LTspice可识别格式** 1. 在LTspice中创建新原理图 2. 执行转换命令: - 菜单栏选择 `Tools > .op SPICE Directive` - 输入指令: ```spice .lib example.ibs ``` - **关键提示**:此操作会自动生成同名的`.lib`文件(如`example.lib`),这是LTspice实际调用的文件 --- ### **步骤3:关联IBIS模型与电路符号** 1. 放置**子电路符号**: - 快捷键 `F2` 或右键菜单选择`Component` - 搜索并放置`A`(通用子电路符号) 2. 绑定模型: - 右键点击符号 > `Pick New Transistor` - 输入模型名称(与`.ibs`文件中`[Component]`名称**完全一致**,如`[Component] driver`则输入`driver`) - **重要**:模型名称**区分大小写** --- ### **步骤4:配置引脚映射** 1. 双击子电路符号打开属性窗口 2. 在`SpiceLine`字段定义引脚映射(按IBIS模型顺序): ```spice IBIS=1 model=driver_pkg // 选择模型中的特定封装 pins=[!顺序列出引脚号!] // 例如: pins=[1 2 3] ``` **示例**:若IBIS模型引脚顺序为`VCC, GND, OUT`,则设置`pins=[1 2 3]`对应原理图符号的1,2,3脚 --- ### **步骤5:添加电源与负载** 1. 按IBIS要求连接电源/地: - 必须添加`VCC`和`GND`网络(即使原理图中未使用) - 推荐使用电压源直接供电(如`V1 VCC 0 3.3V`) 2. 在输出端添加**负载电路**(电阻/电容/传输线等) --- ### **步骤6:运行仿真** 1. 设置仿真类型(瞬态分析、直流扫描等) 2. **关键参数调整**: ```spice .tran 0 10n 0 1p // 瞬态分析示例 .options cshunt=1e-12 // 添加微小并联电容提升收敛性 ``` --- ### **常见问题排查** | 现象 | 解决方案 | |---------------------|----------------------------| | 仿真报错"Can't find model" | 检查`.lib`指令路径,建议将文件与原理图放同目录 | | 不收敛 | 添加`.options cshunt=1e-12` | | 输出波形异常 | 确认引脚映射顺序是否正确 | | 电源未连接 | 显式添加`VCC`和`GND`网络 | > ⚠️ **重要限制**:LTspice **不支持** IBIS AMI模型(用于SerDes均衡)[^3],仅支持基础I/O缓冲器模型。若需AMI仿真,需换用ADS或HyperLynx等工具。 --- ### **示例电路片段** ```spice * 主电路 V1 VCC 0 3.3 X1 VCC GND OUT driver ; 子电路调用 R1 OUT 0 50 ; 50Ω负载 .lib driver.lib ; 转换后的IBIS模型 * 仿真命令 .tran 0 10n ``` ---
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