diff --git a/TEMA7/Figure_1.png b/TEMA7/Figure_1.png new file mode 100644 index 0000000..3317ea8 Binary files /dev/null and b/TEMA7/Figure_1.png differ diff --git a/TEMA7/Figure_2.png b/TEMA7/Figure_2.png new file mode 100644 index 0000000..a47b595 Binary files /dev/null and b/TEMA7/Figure_2.png differ diff --git a/TEMA7/report.md b/TEMA7/report.md new file mode 100644 index 0000000..7e847fa --- /dev/null +++ b/TEMA7/report.md @@ -0,0 +1,512 @@ +# Отчет по теме 7 + +Беженарь Алёна, А-02-23 + +# Создание пользовательских функций +## 1. Настройка текущего каталога. +```py +>>> import os +>>> os.chdir("C:\\Users\\Дружок\\Desktop\\ПОАС\\python-labs\\TEMA7") +``` +## 2. Создание пользовательской функции. +Создание функции предполагает выполнение трех операций: формирование функции, ее сохранение и использование. +### 2.1. Функция без аргументов. +```py +>>> def uspeh(): #список аргументов пуст +... """Подтверждение успеха операции""" +... print('Выполнено успешно!') +>>> uspeh() + Выполнено успешно! +>>> type(uspeh) + +>>> dir() + ['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'os', 'uspeh'] +>>> help(uspeh) +Help on function uspeh in module __main__: + +uspeh() + Подтверждение успеха операции +``` +Как можно заметить, имя функции появилось в пространстве имен, а инструкция help(uspeh) вернуло описание, которое было указано в тройных кавычках в начале её определения(первая строка). Отметим, что при составлении какой-либо функции следует подробно расписывать, что она делает и что принимает на вход, дабы пользователь мог получить справку по нашей функции и понять ее назначение. +### 2.2. Функции с аргументами. +```py +>>> def sravnenie(a,b): +... """Сравнение a и b""" +... if a>b: +... print(a,' больше ',b) +... elif a>> n,m=16,5;sravnenie(n,m) + 16 больше 5 +``` +Проверим что произойдет при передаче в качестве аргументов символьных строк: +```py +>>> sravnenie("ananas","begemot") + ananas меньше begemot +>>> sravnenie("abcd","abc") + abcd больше abc +>>> sravnenie("Fact","fact") + Fact меньше fact +``` +При сравнении символьных строк в Python используется лексикографический порядок, основанный на кодах символов в таблице Unicode/ASCII. Сравнение выполняется поэлементно слева направо до первого различающегося символа. (заглавные буквы идут перед строчными в ASCII поэтому их код "меньше") + +### 2.3. Функции содержащие return. +```py +>>> def logistfun(b,a): +... """Вычисление логистической функции""" +... import math +... return a/(1+math.exp(-b)) #функция вернет значение, рассчитанное по формуле написанной после return +... +>>> v,w=1,0.7;z=logistfun(w,v) #запишем значение в переменную z +>>> z + 0.6681877721681662 +``` +### 2.4. Сложение для разных типов аргументов. +```py +>>> def slozh(a1,a2,a3,a4): +... """ Сложение значений четырех аргументов""" +... return a1+a2+a3+a4 +... +>>> slozh(1,2,3,4) # Сложение чисел + 10 +>>> slozh('1','2','3','4') # Сложение строк + '1234' +>>> b1=[1,2];b2=[-1,-2];b3=[0,2];b4=[-1,-1] +>>> q=slozh(b1,b2,b3,b4) #Сложение списков +>>> q + [1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1] +>>> slozh((1, 2), (3, 4), (-5, -6), (-7, -8)) #Сложение кортежей + (1, 2, 3, 4, -5, -6, -7, -8) +>>> slozh({1,2,3,4}, {"I", True, 'Love', False}, {"b", "a", "n", 13}, {"help", "me", "God", "please"})  #Сложение множеств + Traceback (most recent call last): + File "", line 1, in + slozh({1,2,3,4}, {"I", True, 'Love', False}, {"b", "a", "n", 13}, {"help", "me", "God", "please"}) + File "", line 3, in slozh + return a1+a2+a3+a4 + TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'set' and 'set' +>>> dict1 = {'a': 1}; dict2 = {'b': 2}; dict3 = {'c': 3}; dict4 = {'d': 4} +>>> slozh(dict1, dict2, dict3, dict4) #Сложение словарей + Traceback (most recent call last): + File "", line 1, in + slozh(dict1, dict2, dict3, dict4) + File "", line 3, in slozh + return a1+a2+a3+a4 + TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'dict' and 'dict' +``` +### 2.5. Функция, реализующая модель "Вход х - Выход у". +```py +>>> def inerz(x,T,ypred): +... """ Модель устройства с памятью: +... x- текущее значение вх.сигнала, +... T -постоянная времени, +... ypred - предыдущее значение выхода устройства""" +... y=(x+T*ypred)/(T+1) +... return y +... +>>> sps=[0]+[1]*100 +>>> sps + [0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1] +>>> spsy=[] #Заготовили список для значений выхода +>>> TT=20 #Постоянная времени +>>> yy=0 #Нулевое начальное условие +>>> for xx in sps: +... yy=inerz(xx,TT,yy) +... spsy.append(yy) + +>>> import pylab as plt +>>> plt.plot(spsy, label = "Выходной сигнал") + [] +>>> plt.xlabel("t, время") + Text(0.5, 0, 't, время') +>>> plt.ylabel("Выходной синал") + Text(0, 0.5, 'Выходной синал') +>>> plt.grid(True) +>>> plt.show() +``` +![График процесса](Figure_1.png) + +## 3. Функции как объекты. +### 3.1. Получение списка атрибутов объекта-функции. +```py +>>> dir(inerz) + ['__annotations__', '__builtins__', '__call__', '__class__', '__closure__', '__code__', '__defaults__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__get__', '__getattribute__', '__getstate__', '__globals__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__kwdefaults__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__name__', '__ne__', '__new__', '__qualname__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__'] +``` +Пример использования атрибута функции: +```py +>>> inerz.__doc__ + ' Модель устройства с памятью:\n x- текущее значение вх.сигнала,\n T -постоянная времени,\n ypred - предыдущее значение выхода устройства' +>>> help(inerz) + Help on function inerz in module __main__: + + inerz(x, T, ypred) + Модель устройства с памятью: + x- текущее значение вх.сигнала, + T -постоянная времени, + ypred - предыдущее значение выхода устройства +``` +Можно заметить, что после использования атрибута __doc__ (это строковый атрибут функции, содержащий ее документацию), Python возвращает сырую строку так, как она хранится в коде. При использовании инструкции help(inerz), мы можем увидеть документацию, обработанную Python. + +### 3.2. Сохранение ссылки на объект-функцию в другой переменной. +```py +fnkt=sravnenie +v=16 +fnkt(v,23) +16 меньше 23 +``` +Здесь мы сохраняем ссылку на объект-функцию sravnenie в переменной fnkt. После этого переменная ссылается на эту же самую функцию, т.к. в Python функции - это объекты, а переменные хранят ссылки на эти объекты, а не сами функции. +### 3.3. Альтернативное определение функции в программе. +```py +>>> typ_fun=8 +>>> if typ_fun==1: +... def func(): +... print('Функция 1') +... else: +... def func(): +... print('Функция 2') +... +>>> func() + Функция 2 +``` +Программа выводит сообщение "Функция 2", потому что переменная typ_fun не равна 1, и выполняется блок else, в котором функция func определена как выводящая "Функция 2". +## 4. Аргументы функции. +### 4.1. Использование функции в качестве аргумента другой функции. +```py +>>> def fun_arg(fff,a,b,c): +... """fff-имя функции, используемой +... в качестве аргумента функции fun_arg""" +... return a+fff(c,b) +>>> zz=fun_arg(logistfun,-3,1,0.7) +>>> zz + -2.3318122278318336 +``` +### 4.2. Обязательные и необязательные аргументы. +```py +>>> def logistfun(a,b=1): #Аргумент b – необязательный; значение по умолчанию=1 +... """Вычисление логистической функции""" +... import math +... return b/(1+math.exp(-a)) +... +>>> logistfun(0.7) #Вычисление со значением b по умолчанию + 0.6681877721681662 +>>> logistfun(0.7,2) #Вычисление с заданным значением b + 1.3363755443363323 +``` +### 4.3. Обращение к функции с произвольным (непозиционным) расположением аргументов. +```py +>>> logistfun(b=0.5,a=0.8) # Ссылки на аргументы поменялись местами + 0.34498724056380625 +``` +### 4.4. Аргументы функции, содержащиеся в списке или кортеже. +```py +>>> b1234=[b1,b2,b3,b4] # Список списков из п.2.4 +>>> b1234 + [[1, 2], [-1, -2], [0, 2], [-1, -1]] +>>> qq=slozh(*b1234) #Перед ссылкой на список или кортеж надо ставить звездочку (оператор распаковки) +>>> qq + [1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1] +``` +### 4.5. Значения аргументов функции, содержащиеся в словаре. +```py +>>> dic4={"a1":1,"a2":2,"a3":3,"a4":4} +>>> qqq=slozh(**dic4) #Перед ссылкой на словарь надо ставить две звездочки (распаковка словаря в именованные аргументы), если одна звездочка, то это распаковка последовательности в позиционные аргументы. +>>> qqq + 10 +``` +### 4.6. Смешанные ссылки +```py +>>> e1=(-1,6);dd2={'a3':3,'a4':9} +>>> qqqq=slozh(*e1,**dd2) +>>> qqqq + 17 +``` +### 4.7. Переменное число аргументов у функции. +```py +>>> def func4(*kort7): +... """Произвольное число аргументов в составе кортежа""" +... smm=0 +... for elt in kort7: +... smm+=elt +... return smm +... +>>> func4(-1,2) #Обращение к функции с 2 аргументами + 1 +>>> func4(-1,2,0,3,6) #Обращение к функции с 5 аргументами + 10 +``` +### 4.8. Комбинация аргументов +```py +>>> def func4(a,b=7,*kort7): #Аргументы: a-позиционный, b- по умолчанию + кортеж +... """Словарь - сборка аргументов - должен быть последним!""" +... smm=0 +... for elt in kort7: +... smm+=elt +... return a*smm+b +... +>>> func4(-1,2,0,3,6) + -7 +>>> def func5(a, b = 7, **slov7): +... """Словарь - сборка аргументов - должен быть последним!""" +... smm = 0 +... for elt in slov7.items(): +... smm = sum (slov7.values()) +... return a * smm + b +... +>>> numbers = {"a1": 1, "a2": 2, "a3": 3, "a4": 4} +>>> func5(-1,2,**numbers) + -8 +``` +### 4.9. Изменение значений объектов, используемых в качестве аргументов функции. +Такое изменение возможно только у объектов изменяемого типа +```py +>>> a=90 # Числовой объект – не изменяемый тип +>>> def func3(b): +... b=5*b+67 +... +>>> func3(a) +>>> a + 90 +``` +Поскольку функция ничего не возвращает то вычисленное значение b = 5*b+67 существует только локально внутри нее и не выносится в глобальную область видимости. + +Пример со списком: +```py +>>> sps1=[1,2,3,4] #Список – изменяемый тип объекта +>>> def func2(sps): +... sps[1]=99 +>>> func2(sps1) +>>> print(sps1) + [1, 99, 3, 4] +``` +Список передается по ссылке, а не по значению, поэтому изменяется именно тот объект, который был передан. + +Пример с кортежем: +```py +>>> kort=(1,2,3,4) #Кортеж – неизменяемый тип объекта +>>> func2(kort) + Traceback (most recent call last): +     File "", line 1, in +      func2(kort) + File "", line 2, in func2 + sps[1]=99 + TypeError: 'tuple' object does not support item assignment +``` +Кортеж - неизменяемая коллекция, так что переназначение в таком виде не работает. +## 5. Специальные типы пользовательских функций +### 5.1. Анонимные функции(лямбда-функции). +Анонимная функция возвращает ссылку на объект-функцию, которую можно присвоить другому объекту. +```py +>>> anfun1=lambda: 1.5+math.log10(17.23) #Анонимная функция без аргументов +>>> type(anfun1) + +>>> anfun1() # Обращение к объекту-функции + 2.7362852774480286 +>>> anfun2=lambda a,b : a+math.log10(b) #Анонимная функция с 2 аргументами +>>> anfun2(17,234) + 19.369215857410143 +>>> anfun3=lambda a,b=234: a+math.log10(b) #Функция с необязательным вторым аргументом +>>> anfun3(100) + 102.36921585741014 +``` +Вызов лямбда-функции создает объект класса "функция". Внутри лямбда-функции не могут использоваться многострочные выражения, нельзя использовать if-else. + +### 5.2. Функции-генераторы. +Это функции, которые используются в итерационных процессах, позволяя на каждой итерации получать одно из значений. Для этого в функцию включают инструкцию yield приостанавливающую её выполнение и возвращающую очередное значение.Данный оператор в отличие от return не останавливает полностью выполнение программы. Когда выполнение функции возобновляется после yield, оно продолжается с того места, где было приостановлено, до следующего оператора yield (или до конца функции). +```py +>>> def func5(diap,shag): +... """ Итератор, возвращающий значения +... из диапазона от 1 до diap с шагом shag""" +... for j in range(1,diap+1,shag): +... yield j + + +>>> for mm in func5(7,3): +... print(mm) +... + 1 + 4 + 7 +``` +Здесь при каждом обращении к функции будет генерироваться только одно очередное значение. При программировании задач у таких функций часто используют метод next, активирующий очередную итерацию выполнения функции. +```py +>>> alp=func5(7,3) +>>> print(alp.__next__()) + 1 +>>> print(alp.__next__()) + 4 +>>> print(alp.__next__()) + 7 +>>> print(alp.__next__()) + Traceback (most recent call last): + File "", line 1, in + print(alp.__next__()) + StopIteration +``` +next помогает вывести значение, которое yield передает на каждой итерации цикла. Если функция отработала последнюю итерацию, но мы попытаемся сделать вызов, вернется ошибка. После прохождения всех значений функция-генератор "опустошается" и больше не производит элементов. +## 6. Локализация объектов в функциях. +Все объекты могут быть определены глобально или локально. Глобально определены вне всяких функций. Локальные переменные определены внутри функции, и если хочется использовать такую переменную в другой функции, то нужно обрабатывать доступ к ним из других функций. +### 6.1.Примеры на локализацию объектов. +Пример 1 Одноименные локальный и глобальный объекты: +```py +>>> glb=10 +>>> def func7(arg): +... loc1=15 +... glb=8 +... return loc1*arg +... +>>> res=func7(glb) +>>> res + 150 +>>> glb + 10 +``` +Внутри функции glb принял значение 8, но глобальная переменная при этом после выполнения функции значения не поменяла. Это происходит потому, что локальный glb и глобальный glb - это два разных объекта. + +Пример 2. Ошибка в использовании локального объекта. +```py +>>> def func8(arg): +... loc1=15 +... print(glb) +... glb=8 +... return loc1*arg +... +>>> res=func8(glb) + Traceback (most recent call last): + File "", line 1, in + res=func8(glb) + File "", line 3, in func8 + print(glb) + UnboundLocalError: cannot access local variable 'glb' where it is not associated with a value +``` +Переменной glb присваивается значение внутри функции. Поэтому python решает, что glb - это локальная переменная для всей функции. Но когда выполнение доходит до строки 3 print(glb), локальная переменная glb еще не была инициализирована (это происходит только в строке 4), поэтому выходит ошибка. + +Пример 3. Переопределение локализации объекта +```py +>>> def func7(arg): +... loc1=15 +... global glb +... print(glb) +... glb=8 +... return loc1*arg +... +>>> res=func7(glb) + 11 +>>> glb + 8 +``` +Здесь мы явно указали, что в функции используем глобальную переменную, поэтому она изменилась. +### 6.2. Выявление локализации объекта с помощью функций locals() и globals() из builtins. +Эти функции возвращают словари, ключами в которых будут имена объектов, являющихся, соответственно, локальными или глобальными на уровне вызова этих функций. +```py +>>> globals().keys() #Перечень глобальных объектов + dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'str1', 'str2', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'math', 'dict1', 'dict2', 'dict3', 'dict4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'numbers', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8']) +>>> locals().keys() #Перечень локальных объектов + dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'str1', 'str2', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'math', 'dict1', 'dict2', 'dict3', 'dict4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'numbers', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8']) +``` +Сейчас различий нет, потому что эти методы возвращают объекты на уровне вызова этих функций. Сейчас мы работаем в самом рабочем пространстве, где локальная и глобальная области видимости совпадают. + +```py +>>> def func8(arg): +... loc1=15 +... glb=8 +... print(globals().keys()) #Перечень глобальных объектов «изнутри» функции +... print(locals().keys()) #Перечень локальных объектов «изнутри» функции +... return loc1*arg +... +>>> hh=func8(glb) + dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'str1', 'str2', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'math', 'dict1', 'dict2', 'dict3', 'dict4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'numbers', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8']) # Глобальное glb + dict_keys(['arg', 'loc1', 'glb']) # Локальное glb +>>> 'glb' in globals().keys() # Глобально glb + True +``` +### 6.3. Локализация объектов при использовании вложенных функций. +```py +>>> def func9(arg2,arg3): +... def func9_1(arg1): +... loc1=15 +... glb1=8 +... print('glob_func9_1:',globals().keys()) +... print('locl_func9_1:',locals().keys()) +... return loc1*arg1 +... loc1=5 +... glb=func9_1(loc1) +... print('loc_func9:',locals().keys()) +... print('glob_func9:',globals().keys()) +... return arg2+arg3*glb +... +>>> kk=func9(10,1) + glob_func9_1: dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'str1', 'str2', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'math', 'dict1', 'dict2', 'dict3', 'dict4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'numbers', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8', 'hh', 'func9']) + locl_func9_1: dict_keys(['arg1', 'loc1', 'glb1']) + loc_func9: dict_keys(['arg2', 'arg3', 'func9_1', 'loc1', 'glb']) + glob_func9: dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', 'uspeh', 'sravnenie', 'n', 'm', 'str1', 'str2', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'math', 'dict1', 'dict2', 'dict3', 'dict4', 'inerz', 'sps', 'spsy', 'TT', 'yy', 'xx', 'plt', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'func5', 'numbers', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8', 'hh', 'func9']) +``` +Глобальная область содержит: __name__, __doc__, __package__... (системные переменные); os, math, plt... (импортированные модули); sravnenie, logistfun, slozh, func9... (пользовательские функции); n, m, v, w... (глобальные переменные). +Локальная область func9 содержит: arg2, arg3 (параметры); loc1, glb (локальные переменные); func9_1 (вложенную функцию). +Локальная область func9_1 содержит: arg1 (параметр); loc1, glb1 (локальные переменные). + +Важно заметить: функция func9_1 доступна только внутри области видимости func9! +Переменная loc1 существует одновременно в двух разных областях с разными значениями: 5 в func9 и 15 в func9_1. + +### 6.4. Моделирование системы +```py +>>> znach=input('k1,T,k2,Xm,A,F,N=').split(',') + k1,T,k2,Xm,A,F,N=7,4,2,5,2,0.01,100 +>>> k1=float(znach[0]) # Распаковка значений из списка в отдельные объекты +>>> T=float(znach[1]) +>>> k2=float(znach[2]) +>>> Xm=float(znach[3]) +>>> A=float(znach[4]) +>>> F=float(znach[5]) +>>> N=int(znach[6]) +>>> import math +>>> vhod=[] +>>> for i in range(N): +... vhod.append(A*math.sin((2*i*math.pi)/F)) # Создание реализации входного сигнала +... +>>> vhod + [0.0, 7.857546894913888e-15, 1.5715093789827776e-14, -2.038010347584904e-13, 3.143018757965555e-14, -6.428332918551267e-13, -4.076020695169808e-13, -1.081865548951763e-12, 6.28603751593111e-14, +... +1.161926571428714e-12, -1.2245262732827063e-11, -1.110053680871599e-11, -9.955810884604916e-12, 5.740830267873011e-12, -7.666359036382766e-12, -6.521633112271693e-12, -5.376907188160619e-12, -1.8784096492416397e-11, -3.0874553399384703e-12] +``` +Создадим функции, реализующие компоненты системы: +```py +>>> def realdvig(xtt,kk1,TT,yti1,ytin1): +... #Модель реального двигателя +... yp=kk1*xtt #усилитель +... yti1=yp+yti1 #Интегратор +... ytin1=(yti1+TT*ytin1)/(TT+1) +... return [yti1,ytin1] +... +def tahogen(xtt,kk2,yti2): +... #Модель тахогенератора +... yp=kk2*xtt #усилитель +... yti2=yp+yti2 #интегратор +... return yti2 +... +def nechus(xtt,gran): +... #зона нечувствительности +... if xtt(-gran): +... ytt=0 +... elif xtt>=gran: +... ytt=xtt-gran +... elif xtt<=(-gran): +... ytt=xtt+gran +... return ytt +``` +Реализуем соединение компонент в соответствии с заданием +```py +>>> yi1=0;yin1=0;yi2=0 +>>> vyhod=[] +>>> for xt in vhod: +... xt1 = xt - yi2 #отрицательная обратная связь +... [yi1,yin1] = realdvig(xt1,k1,T,yi1,yin1) +... yi2 = tahogen(yin1,k2,yi2) +... yt = nechus(yin1,Xm) +... vyhod.append(yt) +>>> print('y=',vyhod) + y= [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2.0750309723388316, 0, -12.800524758874488, 11.328734010636943, 37.9986846091337, -51.695128234754044, -93.73359277523646, 176.80628109766909, 206.3512386278131, -546.6832050741272, -399.06819555417735, 1598.4573240949626, 604.2307443815814, -4487.243599090263, -296.234076116122, 12162.217953139934, -2805.586281370296, -31870.75393905672, 17036.29869407474, 80623.4912164512, -69802.97975583967, -195996.03820751337, 245998.54033834403, 453751.31553486304, -796405.0354457049, -982958.5881199688, 2433666.144586724, 1918572.300755354, -7113910.846421458, -3041359.0662945407, 20031038.041300073, 2216408.8952286365, -54513798.16041583, 10262153.3054456, 143509014.33326405] +``` + +## 7. Завершение работы со средой. +Сохранила файлы отчета в своем рабочем каталоге и закончила сеанс работы с IDLE. \ No newline at end of file diff --git a/TEMA7/task.md b/TEMA7/task.md new file mode 100644 index 0000000..d29afd1 --- /dev/null +++ b/TEMA7/task.md @@ -0,0 +1,64 @@ +# Общее контрольное задание по теме 7 + +Беженарь Алёна, А-02-23 + +# Задание: + +* Разработайте и проверьте функцию, реализующую для момента времени t расчет выхода y(t) для устройства задержки: на вход поступает сигнал, а на выходе повторяется этот сигнал с задержкой на заданное время Т. + +* Разработайте и проверьте функцию, реализующую расчет гистограммы по выборке случайной величины с каким-то распределением. Гистограмма при выводе на экран представляется в виде таблицы: границы интервала, число элементов выборки в интервале. Аргументы функции: выборка, число интервалов разбиения диапазона изменения случайной величины. Возвращаемый результат функции: список с числами элементов выборки в интервалах разбиения. + +* Разработайте и проверьте анонимную функцию, вычисляющую значение оценки отклика Y линейной регрессии при значении переменной Х Y=b1+b2*X и имеющую аргументы b1, b2 и X. + +# Решение +```py +>>> #1 +>>> def zaderzka (signal, T): +... """"Расчёт выхода y(t) для устройства задержки +... signal - входной сигнал +... T-параметр задержки сигнала""" +... output=[] +... for i in range(len(signal)+T): +... if i < T: +... output.append(0) +... else: +... output.append(signal[i-T]) +... return output +... +>>> x=[1,2,3.4,4.5,6,7,8.9] # Входной сигнал +>>> y=zaderzka(x,4) +>>> print(y) + [0, 0, 0, 0, 1, 2, 3.4, 4.5, 6, 7, 8.9] +>>> #2 +>>> def histogram (viborka, korziny): +... niz_gran = min(viborka) #нижняя граница +... verx_gran = max(viborka) #верхняя граница +... bins=(verx_gran-niz_gran)/korziny # Ширина одного интервала +... Num_elements = [0]*korziny # Создание списка для подсчёта элементов в каждом интервале +... intervals = [] # Список для хранения границ интервалов +... for i in range(korziny): +... lower = niz_gran + i * bins +... upper = verx_gran + (i+1) * bins +... intervals.append((lower, upper)) +... for x in viborka: +... i = int((x-niz_gran)/bins) # Вычисление номера интервала для текущего элемента +... if i == korziny: +... i=korziny-1 +... Num_elements[i] +=1 +... plt.hist(viborka, korziny) +... plt.xlabel('Значения выборки') +... plt.ylabel('Число элементов') +... plt.title('Гистограмма выборки') +... plt.show() +... return Num_elements +>>> data = [random.gauss(1, 20) for _ in range(100)] +>>> histogram (data, 5) +``` +![График](Figure_2.png) +```py +>>> #3 +>>> linear_regression = lambda b1, b2, x: b1+b2 * x +>>> result = linear_regression (5,10,20) +>>> result + 205 +``` \ No newline at end of file