示例01 环境冒烟测试

"""ex01_smoke_test.py — 第 1 章 冒烟测试

目标：5 分钟内验证 fathon 安装正确，拿到第一个 Hurst 指数。
对应教程：tutorials/01-environment.md 的 1.3 节「验证安装」。

运行：
python ex01_smoke_test.py

预期输出：
fathon imported OK
H ≈ 0.5（白噪声的理论值）
"""

import numpy as np
import fathon
from fathon import fathonUtils as fu

def main():
# 1. 确认导入链路正常
print("fathon imported OK")
print("numpy", np.version)

# 2. 造一段白噪声增量（期望 H ≈ 0.5）
np.random.seed(0)
raw = np.random.randn(1000)

# 3. toAggregated = 去均值 + 累积和，得到 DFA 需要的 profile
#    详见教程第 3.2 节、第 8 章
profile = fu.toAggregated(raw)

# 4. DFA 三连：构造对象 → 算波动向量 → log-log 拟合
dfa = fathon.DFA(profile)
wins = fu.linRangeByStep(10, 200)           # 窗口范围 [10, 200]
n, F = dfa.computeFlucVec(wins, revSeg=True, polOrd=1)
H, intercept = dfa.fitFlucVec()

# 5. 报告结果。白噪声 H 应落在 [0.45, 0.55] 附近
print(f"Smoke test H = {H:.3f}  (理论值 ≈ 0.5)")
if 0.3 <= H <= 0.7:
    print("[OK] 环境就绪，可继续后续示例。")
else:
    print("[WARN] H 超出 [0.3, 0.7]，请检查 fathon / numpy 版本与随机种子。")
​

if name == "main":
main()