diff --git a/TEMA7/Figure_1.png b/TEMA7/Figure_1.png new file mode 100644 index 0000000..0e4f388 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..c0c9df1 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..e06af5a --- /dev/null +++ b/TEMA7/report .md @@ -0,0 +1,599 @@ +# Отчёт по теме 7: Создание пользовательских функций + +Голощапов Дмитрий, А-01-23 + +# 1. Запуск интерактивной оболочки IDLE + +Запуск оболочки IDLE и установка рабочего каталога + + >>>import os + >>>os.chdir('C:\\Users\\Дмитрий\\OneDrive\\Рабочий стол\\Goloshchapov\\python-labs\\TEMA6') + +Пользовательская функция – это совокупность инструкций, которая выполняется при обращении к функции из любого места программы. Аргументы функции – это ссылки на объекты-источники данных, которые используются при её выполнении. Возвращаемые данные – это результаты вычисления функции, передаваемые в ту часть программы, из которой была вызвана функция. + +# 2. Создание пользовательской функции + +Создание функции предполагает выполнение трех операций: формирование функции, ее сохранение и использование. + +В общем виде функция в языке Python представляется так: +def <Имя функции>([<Список аргументов >]): +[<отступы>"""<Комментарий по назначению функции>"""] +<отступы><Блок инструкций – тело функции> +[<отступы>return <Значение или вычисляемое выражение>] + +Функция считается оконченной, если в очередной строке нет отступов или их число меньше, чем в отступах в функции. Если при выполнении функции будет выполнена инструкция return, то выполнение функции прекращается с возвратом значения, следующего за этой инструкцией. Если функция не содержит оператора return, она автоматически возвращает значение +None. + +# 2.1 Функция без аргументов + + >>> def uspeh(): + ... """Подтверждение успеха операции""" + ... print('Выполнено успешно!') + ... + ... + >>> uspeh() + Выполнено успешно! + >>> type(uspeh) + # Функция является объектом класса function. + >>> dir() # Имя функции появилось в пространстве имён + ['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'os', 'uspeh'] + >>> help(uspeh) + Help on function uspeh in module __main__: + + uspeh() + Подтверждение успеха операции + +help вывело справку по функции uspeh в модуле main. Далее выведена документационная строка функции (то описание, которое было указано в тройных кавычках при её определении). Документационная строка позволяет кратко и понятно описывать назначение функции. + + +## 2.2 Функция с аргументами + + >>> 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 + +Функция работает с любыми данными, которые можно сравнить. Если нельзя сравнить, вернется TypeError. + + >>> n,m='aaa', 'bbbb';sravnenie(n,m) + aaa меньше bbbb + +Сравнение строк происходит по алфавиту, так же значение имеет регистр букв (заглавные меньше строчных), более короткая строка считается меньшей ("abc" < "abcd"), но "hi">"hello" + + +## 2.3 Функция, содержащая return + + >>> def logistfun(b,a): + ... """Вычисление логистической функции""" + ... import math + ... return a/(1+math.exp(-b)) + ... + >>> v,w=1,0.7;z=logistfun(w,v) + >>> z + 0.6681877721681662 + +Модуль импортированный внутри функции будет доступен только внутри этой же функции. + + +## 2.4 Сложение для разных типов аргументов + + >>> 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] + + >>> c1=(1,2); c2=(-1,-2); c3= (0,2); c4=(-1,-1) + >>> q=slozh(c1,c2,c3,c4) #Сложение кортежей + >>> q + (1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1) + + q = slozh({1,1}, {2,2}, {"abc"}, {3,3}) # Сложение множеств + Traceback (most recent call last): + File "", line 1, in + q = slozh({1,1}, {2,2}, {"abc"}, {3,3}) + 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' + + slozh(1, "а", 2, "b") # Сложение числа и строки + Traceback (most recent call last): + File "", line 1, in + slozh(1, "а", 2, "b") + File "", line 3, in slozh + return a1+a2+a3+a4 + TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str' + +Как видно сложение для множеств и словарей не применимо. Также нельзя складывать числа и строки, но можно складывать числа и логический тип. + +## 2.5 Функция, реализующая модель некоторого устройства, на вход которого в текущий момент поступает сигнал х, на выходе получается сигнал y: + + >>> 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 # Список с измерениями значений входного сигнала – в виде «ступеньки» + >>> 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.show() + +![График](Figure_1.png) + + +# 3. Функции как объекты + +## 3.1 Получение списка атрибутов объекта-функции + + >>> 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__', '__type_params__'] + >>> inerz.__doc__ + 'Модель устройства с памятью:\n x- текущее значение вх.сигнала,\nT -постоянная времени,\nypred - 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 + +Атрибут __doc__ содержит значение docstring, если при инициализации функции он был задан. Если не был, то inerz.__doc__ будет иметь значение None. + +## 3.2 Сохранение ссылки на объект-функции в другой переменной + + >>> fnkt=sravnenie + >>> v=16 + >>> fnkt(v,23) + 16 меньше 23 + +Функции можно передавать в переменные, как и любые другие объекты. После этого переменная fnkt ссылается на ту же самую функцию, что и sravnenie. + +## 3.3 Возможность альтернативного определения функции в программе + + >>> 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". + + >>> tup_fun=1 + >>> func() + Функция 2 + +Сначала у нас выполнялась ветка else, создаётся функция func и вывелось "Функция 2". Эта функция сохранилась в памяти. Потом мы изменили значение typ_fun. Но здесь уже код с if-else не выполняется, функция func остаёся прежней. + +# 4. Аргументы функции + +## 4.1 Возможность использования функции в качестве аргумента другой функции + + >>> 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 + +Python передаёт ссылку на объект функции logistfun в переменную fff. Внутри функции выполняется заданная операция. + +## 4.2 Обязательные и необязательные аргументы + + >>> 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 Возможность обращения к функции с произвольным (непозиционным) расположением аргументов. + +При этом надо в обращении к функции указывать имена аргументов. + + >>> logistfun(b=0.5,a=0.8) # Ссылки на аргументы поменялись местами + 0.34498724056380625 + +## 4.4 Пример со значениями аргументов функции, содержащимися в списке или кортеже + + >>> 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 + >>> qq + [1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1] + +Со звёздочкой коллекции передаются как набор аргументов функции. * - "оператор распаковки". Это было бы эквивалентно записи slozh(b1,b2,b3,b4). + +## 4.5 Пример со значениями аргументов функции, содержащимися в словаре + + >>> dic4={"a1":1,"a2":2,"a3":3,"a4":4} + >>> qqq=slozh(**dic4) #Перед ссылкой на словарь надо ставить две звездочки + >>> qqq + 10 + >>> slozh(*dic4) + 'a1a2a3a4' + +Ключи на входе функции воспринимаются как значения позиционных переменных, а значения, как значения. Если поставить только одну звездочку, python попытается интерпретировать +ключи, а не значения словаря как позиционные аргументы. + +## 4.6 Смешанные ссылки + + >>> e1=(-1,6);dd2={'a3':3,'a4':9} + >>> qqqq=slozh(*e1,**dd2) + >>> qqqq + 17 + +## 4.7 Переменное число аргументов у функции + + >>> 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 + + >>> def func4(a,b=7,*kort7): #Аргументы: a-позиционный, b- по умолчанию + кортеж + ... """Кортеж - сборка аргументов - должен быть последним!""" + ... smm=0 + ... for elt in kort7: + ... smm+=elt + ... return a*smm+b + ... + >>> func4(-1,2,0,3,6) + -7 + +Если мы не хотим передавать b, придется переопределить функцию так, чтобы именованный параметр b был в конце, а позиционный кортеж - перед ним. + +Подобным же образом в списке аргументов функции также можно использовать словарь, предварив его имя двумя звездочками. + + >>> def func4(a,b=7,**dct1): #Аргументы: a-позиционный, b- по умолчанию + словарь + ... """Словарь - сборка аргументов - должен быть последним!""" + ... smm=0 + ... smm = sum (dct1.values()) + ... return a*smm + b + ... + >>> func4(-1,2, x=3, y=4, z=5) + -10 + +*args и **kwargs - способы передать не уточненное заранее число элементов: +*args — переменное количество позиционных аргументов. Переданные с одной звездочкой аргументы собираются в кортеж. +**kwargs — переменное количество именованных аргументов. Все переданные аргументы, которые указываются по имени, собираются в словарь. + +*args всегда должно идти перед **kwargs. + +## 4.9 Изменение значений объектов, используемых в качестве аргументов функции. + +Такое изменение возможно только у объектов изменяемого типа + + >>> 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: + + >>> 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: + + kort = (1,2,3,4) + 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 + +Анонимные функции или по-другому их называют лямбда-функциями – это функции без имени, определяемые по следующей схеме: +lambda [<Аргумент1>[,<Аргумент2>,…]]:<Возвращаемое значение или выражение> + +Анонимная функция возвращает ссылку на объект-функцию, которую можно присвоить другому объекту. + + >>> import math + >>> anfun1=lambda: 1.5+math.log10(17.23) #Анонимная функция без аргументов + >>> 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 – такие 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). + + >>> 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. + + >>> 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. + +В отличии от функций, которые возвращают список со значениями итераций, функции - генераторы генерируют значения по одному, не храня всё в памяти; а функция, возвращающая список создаёт весь список в памяти. Также генератор можно использовать только один раз - после прохождения всех значений он "опустошается" и больше не производит элементов. + +# 6. Локализация объектов в функциях + +По отношению к функции все объекты подразделяются на локальные и глобальные. Локальными являются объекты, которые создаются в функциях присваиванием им некоторых значений. Глобальные – это те объекты, значения которых заданы вне функции. +Локализация может быть переопределена путем прямого объявления объектов как глобальных с помощью дескриптора global. + +## 6.1 Примеры на локализацию объектов + +Пример 1. Одноименные локальный и глобальный объекты: + + >>> 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. + + >>> 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. + + >>> glb=11 + >>> 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. + + >>> globals().keys() #Перечень глобальных объектов + dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', 'glb', 'func7', 'res', 'func8']) + >>> locals().keys() #Перечень локальных объектов + dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', '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. + + >>> 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', '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 + + >>> 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', 'glb', 'func7', 'res', 'func8', 'hh', 'func9']) + locl_func9_1: dict_keys(['arg1', 'loc1', 'glb1']) # # Содержит только объекты, определенные внутри func9_1, а также объект, переданный как аргумент функции + loc_func9: dict_keys(['arg2', 'arg3', 'func9_1', 'loc1', 'glb']) # # Содержит все то же, что и locl_func9_1, но еще и arg3, переданный func9, и саму func9_1 + glob_func9: dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'os', 'glb', 'func7', 'res', 'func8', 'hh', 'func9']) + +## 6.4 Моделирование системы + +Моделирование системы, состоящей из последовательного соединения реального двигателя, охваченного отрицательной обратной связью с тахогенератором в ней, и нелинейного звена типа «зона нечувствительности», при подаче на неё синусоидального входного сигнала. +Реальный двигатель: последовательное соединение усилителя с коэффициентом усиления k1,интегратора: y(t)=x(t)+y(t-1), и инерционного звена: y(t)=(x(t)+T*y(t-1)) / (T+1) с постоянной времени Т. +Тахогенератор: последовательное соединение усилителя с коэффициентом усиления k2 и интегратора: y(t)=x(t)+y(t-1). +Нелинейное звено типа «зона нечувствительности»: y=0 при -xm≤ x ≤xm, y=x-xm при x>xm, y=x+xm при x<-xm. +Таким образом, система характеризуется параметрами: k1, T, k2, xm. Входной сигнал характеризуется параметрами: A (амплитуда синусоиды) и F (период синусоиды). +Еще один параметр задачи : N – время (число тактов) подачи сигнала. + +Решение задачи: + + >>> znach=input('k1,T,k2,Xm,A,F,N=').split(',') # Запрос и введение параметров задачи + k1,T,k2,Xm,A,F,N=8,5,3,10,2,0.5,1000 + >>> 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, -9.797174393178826e-16, -1.959434878635765e-15, -2.9391523179536475e-15, -3.91886975727153e-15, -4.898587196589413e-15, -5.878304635907295e-15, -6.858022075225178e-15, -7.83773951454306e-15, -8.817456953860943e-15, -9.797174393178826e-15, -3.919860126290071e-14, -1.175660927181459e-14, 1.5685382719271533e-14, -1.3716044150450356e-14, -4.3117471020172244e-14, -1.567547902908612e-14, 1.1766512962000004e-14, -1.7634913907721887e-14, ...] + +Создание функций реализующие компоненты системы + + >>> 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 нечувствит + ... 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 + + >>> 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, 0, 0, -1.0183086292055208, 0, 26.39885775889784, -36.65029553691161, -34.19982663883278, 196.29963397615063, -151.6919482160481, -388.32493988337274, 1057.8073200868555, -308.3186572590445, -2798.051869998873, 5004.749701095182, 1362.331454336744, ...] + + # 7. Завершение сеанса работы с IDLE + diff --git a/TEMA7/task.md b/TEMA7/task.md new file mode 100644 index 0000000..8f2e7d8 --- /dev/null +++ b/TEMA7/task.md @@ -0,0 +1,84 @@ +# Общее контрольное задание по теме 7 + +Голощапов Дмитрий, А-01-23 + +# Задание: + +1. 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. + +2. 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. + +3. 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 + +## 1. + + >>> def delay_signal (signal, T): + ... """"Расчёт выхода y(t) для устройства задержки""" + ... output=[] + ... for i in range(len(signal)): + if i < T: + output.append(0) + else: + ... output.append(signal[i-T]) + ... return output + ... + ... + >>> x=[1,0.5,3.6,4.5,1,2,0.5] # Входной сигнал + >>> y= delay_signal (x, 2) + >>> y + [0, 0, 1, 0.5, 3.6, 4.5, 1] + +## 2. + + >>> import random + >>> import matplotlib.pyplot as plt + >>> def histogram (sample, number): + ... min_1=min(sample) + ... max_1=max(sample) + ... bins=(max_1-min_1)/number # Ширина одного интервала + ... rows = [0]*number # Создание списка для подсчёта элементов в каждом интервале + ... intervals = [] # Список для хранения границ интервалов + ... for i in range(number): + ... lower = min_1 + i * bins + ... upper = min_1 + (i+1) * bins + ... intervals.append((lower, upper)) + ... + ... for x in sample: + ... i = int((x-min_1)/bins) # Вычисление номера интервала для текущего элемента + ... if i == number: + ... i=number-1 + ... rows [i] +=1 + ... print("Границы интервала | Число элементов") + ... for i in range(number): + ... lower, upper = intervals[i] + ... print(lower, "-", upper, " |", rows[i]) + ... plt.hist(sample, number) + ... plt.xlabel('Значения выборки') + ... plt.ylabel('Число элементов') + ... plt.title('Гистограмма выборки') + ... plt.show() + ... return rows + ... + >>> data = [random.gauss(1, 20) for _ in range(10)] + >>> histogram (data, 3) + Границы интервала | Число элементов + -23.534334630492655 - -11.561019750784087 | 3 + -11.561019750784087 - 0.4122951289244803 | 2 + 0.4122951289244803 - 12.385610008633048 | 5 + [3, 2, 5] + +Гистограмма сохранена в файле Figure_2.png +![График](Figure_2.png) + +## 3. + +>>> linear_regression = lambda b1, b2, x: b1+b2 * x +>>> result = linear_regression (2,3,5) +>>> result +17 + + + +