app.py

# -*- coding: utf-8 -*-
"""Untitled20.ipynb

Automatically generated by Colaboratory.

Original file is located at
    https://colab.research.google.com/drive/1XZbCNfIzuxHNNECK_uGluXC65NH9yulc
"""
def greet(name):
  return "Hello " + name + "!"

greet("World")


import gradio



import pandas as pd
import numpy as np


from sklearn.decomposition import PCA
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
from sklearn.pipeline import Pipeline

import multiprocessing as mp



#catboost
from catboost import Pool, CatBoostRegressor

modelos_cargados = []
for i in range(3):
    model = CatBoostRegressor()
    model.load_model(f'./model_{i}.cbm')
    modelos_cargados.append(model)

def load_npz_file(filepath,
                  masked = True,
                  pad_mask = True):
    '''load in numpy zipped files. Use masked =True to mask masked values (pad with 0's)'''
    with np.load(filepath) as npz:
        arr = np.ma.MaskedArray(**npz)


    if masked == True:
        if pad_mask : # pad masked pixels with 0's to preserve shape
            mask = arr.mask
            return np.where(mask==True,0,arr.data)

        return arr


    return arr.data


def load_and_reshape(filepath):
    '''load and reshape array'''


    #load array
    arr = load_npz_file(filepath,
                        masked=False,
                        pad_mask=False)

    depth,height,width = arr.shape

    # reshape to depth last format
    arr = arr.reshape((height,width,depth))

    #scale values
#     arr = arr / scaling_values

    #resize
#     arr = cv2.resize(arr,CFG.img_size)

    return arr


def get_array_properties(arr):
    '''get reduced properties for array with shape (h,w,channels==150)'''

    #area of array
    area_arr = arr[:,:,0].size


    #max min range
    arr_max = arr.max(axis=(0,1))
    arr_range = arr_max - arr.min(axis=(0,1))



    #central tendencies
    mean_arr = arr.mean(axis=(0,1))
    std_arr = arr.std(axis=(0,1))

    median_arr = np.median(arr,axis=(0,1))

    #first 25 %
    q1 = np.percentile(a=arr,q=25,axis=(0,1))
    #last 25 %
    q3 = np.percentile(a=arr,q=75,axis=(0,1))


    #iqr
    iqr = q3 - q1



    #first 10
    d1 = np.percentile(a=arr,q=10,axis=(0,1))


    #last 10
    d10 = np.percentile(a=arr,q=90,axis=(0,1))




    return np.array((area_arr,*mean_arr,*std_arr,*median_arr,*q1,*q3,*arr_max,*arr_range,*d1,*d10,*iqr))


def get_agg_properties(filepath):
    arr = load_and_reshape(filepath)

    # properties of each band(range of each band)

    properties = get_array_properties(arr)


    return properties

array_cols = ['array_area',
              *[f'mean_{i}' for i in range(1,151)],
              *[f'std_{i}' for i in range(1,151)],
              *[f'med_{i}' for i in range(1,151)],
              *[f'q1_{i}' for i in range(1,151)],
              *[f'q3_{i}' for i in range(1,151)],
              *[f'max_{i}' for i in range(1,151)],
              *[f'range_{i}' for i in range(1,151)],
             *[f'D1_{i}' for i in range(1,151)],
             *[f'D10_{i}' for i in range(1,151)],
             *[f'IQR_{i}' for i in range(1,151)]]

print(array_cols)

def pca_on_band(df, band_num, n_components=2):
    """
    get pca features for a particular band
    """
    pca_pipe = Pipeline(steps=[('standard_scaler', StandardScaler()),
                               ('pca', PCA(n_components=min(n_components, df.shape[0])))])

    band_cols = [col for col in df.columns if str(band_num) in col]
    # Si solo hay una muestra, no realizar PCA y en su lugar devolver la muestra después del escalado
    if df.shape[0] == 1:
        scaler = StandardScaler()
        scaled_features = scaler.fit_transform(df[band_cols])
        return pd.DataFrame(scaled_features,
                            columns=[f'B{band_num}_PC{i+1}' for i in range(scaled_features.shape[1])])



    pca_pipe.fit(df[band_cols])
    features = pca_pipe.transform(df[band_cols])

    return pd.DataFrame(features,
                        columns=[f'B{band_num}_PC{i+1}' for i in range(n_components)])


def get_pca_dataset(df):

    all_df = []

    for band in range(1,151):
        band_pca = pca_on_band(df,band)

        all_df.append(band_pca)


    return pd.concat(objs=all_df, axis=1, join='outer', ignore_index=False)




derived_cols = ['array_area',*[f'q1_{i}' for i in range(1,151)],*[f'q3_{i}' for i in range(1,151)]]

def predecir_desde_archivo_npz(ruta_archivo_npz, modelos, array_cols, derived_cols):
    """
    Carga un archivo .npz, procesa los datos y utiliza los modelos para predecir los valores.

    :param ruta_archivo_npz: String con la ruta al archivo .npz.
    :param modelos: Lista de modelos entrenados para hacer las predicciones.
    :param array_cols: Columnas esperadas después de obtener las propiedades agregadas.
    :param derived_cols: Columnas derivadas que se usan junto con PCA para la entrada del modelo.
    :return: Predicción para el archivo dado.
    """
    # Cargar y procesar los datos del archivo .npz
    propiedades_agregadas = get_agg_properties(ruta_archivo_npz)
    datos_df = pd.DataFrame([propiedades_agregadas], columns=array_cols)

    print(datos_df)

    # Aplicar PCA a los datos procesados
    pca_datos = get_pca_dataset(datos_df)

    # Combinar con las columnas derivadas
    datos_finales = pca_datos.merge(datos_df[derived_cols], left_index=True, right_index=True)

    # Realizar predicciones con los modelos
    predicciones = [modelo.predict(datos_finales) for modelo in modelos]
    predicciones = np.array(predicciones).reshape(len(modelos), -1)

    # Calcular la mediana de las predicciones
    mediana_predicciones = np.median(predicciones, axis=0)
    return mediana_predicciones

# Aquí asumimos que `array_cols` y `derived_cols` ya están definidos en tu entorno como se ve en tu código.
# También asumimos que los modelos ya están entrenados y contenidos en la lista `modelos`.

ruta_archivo_npz = "./1.npz"  # Sustituir con la ruta real al archivo .npz
prediccion = predecir_desde_archivo_npz(ruta_archivo_npz, modelos_cargados, array_cols, derived_cols)
if len(prediccion) == 4:
    fosforo_predicho, potasio_predicho, magnesio_predicho, pH_predicho = prediccion
    print(f"Fósforo Predicho: {fosforo_predicho}")
    print(f"Potasio Predicho: {potasio_predicho}")
    print(f"Magnesio Predicho: {magnesio_predicho}")
    print(f"pH Predicho: {pH_predicho}")
else:
    print("La predicción no contiene el número esperado de componentes.")

import gradio as gr

# Asegúrate de que las funciones de predicción y carga de modelos estén definidas aquí o estén siendo importadas correctamente.

# Supongamos que la función 'predecir_desde_archivo_npz' está definida correctamente y funciona.
# También asumimos que 'modelos_cargados' es una lista de modelos CatBoost ya cargados.

def predecir_desde_archivo_npz_interface(archivo):
    # Gradio pasa el archivo cargado como un objeto temporal, que puedes leer directamente
    datos = archivo
    # Asumimos que tus funciones de procesamiento esperan recibir un array numpy y devuelven las predicciones como un array
    predicciones = predecir_desde_archivo_npz(datos, modelos_cargados, array_cols, derived_cols)
    return {
        'Fósforo (P)': float(predicciones[0]),
        'Potasio (K)': float(predicciones[1]),
        'Magnesio (Mg)': float(predicciones[2]),
        'pH': float(predicciones[3])
    }

demo = gr.Interface(
    fn=predecir_desde_archivo_npz_interface,
    inputs=gr.File(label="Sube tu archivo NPZ",file_types = [".npz"]


),
    outputs=gr.JSON(label="Predicciones", )
)
demo.launch(
    share=True
)