форкнуто от main/python-labs
VatariShin
2 месяцев назад
Родитель
b002f1a69f
Сommit
df857e3665
|
После Ширина: | Высота: | Размер: 14 KiB |
@ -0,0 +1,346 @@
|
|||||||
|
# Отчет по теме 7
|
||||||
|
|
||||||
|
Коваленко Дмитрий, А-01-23
|
||||||
|
|
||||||
|
## 7 Создание пользовательских функций
|
||||||
|
|
||||||
|
## 7.1 Создание пользовательской функции.
|
||||||
|
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> def uspeh():
|
||||||
|
... """Подтверждение успеха операции"""
|
||||||
|
... print('Выполнено успешно!')
|
||||||
|
...
|
||||||
|
>>> uspeh()
|
||||||
|
Выполнено успешно!
|
||||||
|
>>> dir()
|
||||||
|
['PS1', 'REPLHooks', '__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'get_last_command', 'is_wsl', 'original_ps1', 'platform', 'readline', 'sys', 'uspeh']
|
||||||
|
|
||||||
|
Help on function uspeh in module __main__:
|
||||||
|
|
||||||
|
uspeh()
|
||||||
|
Подтверждение успеха операции
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def sravnenie(a,b):
|
||||||
|
"""Сравнение a и b"""
|
||||||
|
if a>b:
|
||||||
|
print(a,' больше ',b)
|
||||||
|
elif a<b:
|
||||||
|
print(a, ' меньше ',b)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(a, ' равно ',b)
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> n,m=16,5;sravnenie(n,m)
|
||||||
|
16 больше 5
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> sravnenie('a', ',')
|
||||||
|
a больше ,
|
||||||
|
|
||||||
|
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
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def slozh(a1,a2,a3,a4):
|
||||||
|
""" Сложение значений четырех аргументов"""
|
||||||
|
return a1+a2+a3+a4
|
||||||
|
slozh(1,2,3,4)
|
||||||
|
slozh('1','2','3','4')
|
||||||
|
b1=[1,2];b2=[-1,-2];b3=[0,2];b4=[-1,-1]
|
||||||
|
q=slozh(b1,b2,b3,b4)
|
||||||
|
>>> q
|
||||||
|
[1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1]
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
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
|
||||||
|
spsy=[]
|
||||||
|
TT=20
|
||||||
|
yy=0
|
||||||
|
for xx in sps:
|
||||||
|
yy=inerz(xx,TT,yy)
|
||||||
|
spsy.append(yy)
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
## 7.2 Функции как объекты.
|
||||||
|
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>> dir(inerz)
|
||||||
|
['__annotations__', '__call__', '__class__', '__closure__', '__code__', '__defaults__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__get__', '__getattribute__', '__globals__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__kwdefaults__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__name__', '__ne__', '__new__', '__qualname__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__']
|
||||||
|
>>> inerz.__doc__
|
||||||
|
' Модель устройства с памятью:\n x- текущее значение вх.сигнала,\n T -постоянная времени,\n ypred - предыдущее значение выхода устройства'
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> fnkt=sravnenie
|
||||||
|
>>> v=16
|
||||||
|
>>> fnkt(v,23)
|
||||||
|
16 меньше 23
|
||||||
|
|
||||||
|
typ_fun=8
|
||||||
|
if typ_fun==1:
|
||||||
|
def func():
|
||||||
|
print('Функция 1')
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
def func():
|
||||||
|
print('Функция 2')
|
||||||
|
|
||||||
|
func()
|
||||||
|
Функция 2
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
## 7.3 Аргументы 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)
|
||||||
|
|
||||||
|
def logistfun(a,b=1):
|
||||||
|
"""Вычисление логистической функции"""
|
||||||
|
import math
|
||||||
|
return b/(1+math.exp(-a))
|
||||||
|
|
||||||
|
logistfun(0.7)
|
||||||
|
logistfun(0.7,2)
|
||||||
|
>>> logistfun(b=0.5,a=0.8)
|
||||||
|
0.34498724056380625
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> b1234=[b1,b2,b3,b4]
|
||||||
|
>>> qq=slozh(*b1234)
|
||||||
|
>>> qq
|
||||||
|
[1, 2, -1, -2, 0, 2, -1, -1]
|
||||||
|
|
||||||
|
dic4={"a1":1,"a2":2,"a3":3,"a4":4}
|
||||||
|
qqq=slozh(**dic4)
|
||||||
|
>>> qqq
|
||||||
|
10
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> e1=(-1,6);dd2={'a3':3,'a4':9}
|
||||||
|
>>> qqqq=slozh(*e1,**dd2)
|
||||||
|
>>> qqqq
|
||||||
|
17
|
||||||
|
|
||||||
|
def func4(*kort7):
|
||||||
|
"""Произвольное число аргументов в составе кортежа"""
|
||||||
|
smm=0
|
||||||
|
for elt in kort7:
|
||||||
|
smm+=elt
|
||||||
|
return smm
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> func4(-1,2)
|
||||||
|
1
|
||||||
|
>>> func4(-1,2,0,3,6)
|
||||||
|
10
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def func4(a,b=7,*kort7):
|
||||||
|
"""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
|
||||||
|
|
||||||
|
a=90
|
||||||
|
def func3(b):
|
||||||
|
b=5*b+67
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> func3(a)
|
||||||
|
>>> a
|
||||||
|
90
|
||||||
|
|
||||||
|
sps1=[1,2,3,4]
|
||||||
|
def func2(sps):
|
||||||
|
sps[1]=99
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> func2(sps1)
|
||||||
|
>>> print(sps1)
|
||||||
|
[1, 99, 3, 4]
|
||||||
|
|
||||||
|
kort=(1,2,3,4)
|
||||||
|
func2(kort)
|
||||||
|
Traceback (most recent call last):
|
||||||
|
File "<stdin>", line 1, in <module>
|
||||||
|
File "<stdin>", line 2, in func2
|
||||||
|
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
## 7.4 Анонимные функции
|
||||||
|
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
>>> anfun1=lambda: 1.5+math.log10(17.23)
|
||||||
|
>>> anfun1()
|
||||||
|
2.7362852774480286
|
||||||
|
>>> anfun2=lambda a,b : a+math.log10(b)
|
||||||
|
>>> anfun2(17,234)
|
||||||
|
19.369215857410143
|
||||||
|
>>> anfun3=lambda a,b=234: a+math.log10(b)
|
||||||
|
>>> anfun3(100)
|
||||||
|
102.36921585741014
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> 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
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> 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 "<stdin>", line 1, in <module>
|
||||||
|
StopIteration
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
## 7.5 Локализация объектов в функциях
|
||||||
|
|
||||||
|
```py
|
||||||
|
glb=10
|
||||||
|
def func7(arg):
|
||||||
|
loc1=15
|
||||||
|
glb=8
|
||||||
|
return loc1*arg
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> res=func7(glb)
|
||||||
|
>>> res
|
||||||
|
150
|
||||||
|
>>> glb
|
||||||
|
10
|
||||||
|
|
||||||
|
def func8(arg):
|
||||||
|
loc1=15
|
||||||
|
print(glb)
|
||||||
|
glb=8
|
||||||
|
return loc1*arg
|
||||||
|
|
||||||
|
res=func8(glb)
|
||||||
|
# получаем ошибку, потому что функция не видит глобальную переменную, а локальная ещё не была объявлена
|
||||||
|
|
||||||
|
glb=11
|
||||||
|
def func7(arg):
|
||||||
|
loc1=15
|
||||||
|
global glb
|
||||||
|
print(glb)
|
||||||
|
glb=8
|
||||||
|
return loc1*arg
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> res=func7(glb)
|
||||||
|
11
|
||||||
|
>>> glb
|
||||||
|
8
|
||||||
|
|
||||||
|
>>> globals().keys()
|
||||||
|
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'platform', 'sys', 'readline', 'original_ps1', 'is_wsl', 'REPLHooks', 'get_last_command', 'PS1', 'sravnenie', 'n', 'm', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'inerz', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'math', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8'])
|
||||||
|
>>> locals().keys()
|
||||||
|
dict_keys(['__name__', '__doc__', '__package__', '__loader__', '__spec__', '__annotations__', '__builtins__', 'platform', 'sys', 'readline', 'original_ps1', 'is_wsl', 'REPLHooks', 'get_last_command', 'PS1', 'sravnenie', 'n', 'm', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'inerz', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'math', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8'])
|
||||||
|
|
||||||
|
def func8(arg):
|
||||||
|
loc1=15
|
||||||
|
glb=8
|
||||||
|
print(globals().keys())
|
||||||
|
print(locals().keys())
|
||||||
|
return loc1*arg
|
||||||
|
|
||||||
|
hh=func8(glb)
|
||||||
|
>>> 'glb' in globals().keys()
|
||||||
|
True
|
||||||
|
|
||||||
|
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__', 'platform', 'sys', 'readline', 'original_ps1', 'is_wsl', 'REPLHooks', 'get_last_command', 'PS1', 'sravnenie', 'n', 'm', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'inerz', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'math', 'func5', '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__', 'platform', 'sys', 'readline', 'original_ps1', 'is_wsl', 'REPLHooks', 'get_last_command', 'PS1', 'sravnenie', 'n', 'm', 'logistfun', 'v', 'w', 'z', 'slozh', 'b1', 'b2', 'b3', 'b4', 'q', 'inerz', 'fnkt', 'typ_fun', 'func', 'fun_arg', 'zz', 'b1234', 'qq', 'dic4', 'qqq', 'e1', 'dd2', 'qqqq', 'func4', 'a', 'func3', 'sps1', 'func2', 'kort', 'anfun1', 'anfun2', 'anfun3', 'math', 'func5', 'mm', 'alp', 'glb', 'func7', 'res', 'func8', 'hh', 'func9'])
|
||||||
|
|
||||||
|
znach=input('k1,T,k2,Xm,A,F,N=').split(',')
|
||||||
|
k1=float(znach[0])
|
||||||
|
T=float(znach[1])
|
||||||
|
k2=float(znach[2])
|
||||||
|
Xm=float(znach[3])
|
||||||
|
A=float(znach[4])
|
||||||
|
F=float(znach[5])
|
||||||
|
N=float(znach[6])
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
import math
|
||||||
|
vhod=[]
|
||||||
|
for i in range(N):
|
||||||
|
vhod.append(A*math.sin((2*i*math.pi)/F))
|
||||||
|
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 and xtt>(-gran):
|
||||||
|
ytt=0
|
||||||
|
elif xtt>=gran:
|
||||||
|
ytt=xtt-gran
|
||||||
|
elif xtt<=(-gran):
|
||||||
|
ytt=xtt+gran
|
||||||
|
return ytt
|
||||||
|
|
||||||
|
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)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
@ -0,0 +1,85 @@
|
|||||||
|
# Общее контрольное задание по теме 7
|
||||||
|
|
||||||
|
Коваленко Дмитрий, А-01-23
|
||||||
|
|
||||||
|
## 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: вы-борка, 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
|
||||||
|
import random
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def delay_signal(signal, T):
|
||||||
|
delayed_signal = signal.copy()
|
||||||
|
if T < len(signal):
|
||||||
|
delayed_signal = [0] * T + signal[:-T]
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
delayed_signal = [0] * len(signal)
|
||||||
|
return delayed_signal
|
||||||
|
|
||||||
|
y = [random.gauss(3, 1.5) for _ in range(10)]
|
||||||
|
>>> y
|
||||||
|
[3.855862654001017, 0.5055896775676754, 0.4154450162502199, 6.550103308532915, 2.5329276972223584, 5.199934653811578, 2.7808708229733328, 3.009437226477874, 2.6526954887061165, 2.2993461230571697]
|
||||||
|
|
||||||
|
yd = delay_signal(y, 3)
|
||||||
|
>>> yd
|
||||||
|
[0, 0, 0, 3.855862654001017, 0.5055896775676754, 0.4154450162502199, 6.550103308532915, 2.5329276972223584, 5.199934653811578, 2.7808708229733328]
|
||||||
|
|
||||||
|
import matplotlib.pyplot as plt
|
||||||
|
import numpy as np
|
||||||
|
|
||||||
|
def calculate_histogram(data, num_bins):
|
||||||
|
min_val, max_val = min(data), max(data)
|
||||||
|
bins = np.linspace(min_val, max_val, num_bins + 1)
|
||||||
|
counts = [0] * num_bins
|
||||||
|
|
||||||
|
for value in data:
|
||||||
|
for i in range(num_bins):
|
||||||
|
if bins[i] <= value < bins[i + 1]:
|
||||||
|
counts[i] += 1
|
||||||
|
break
|
||||||
|
if value == max_val:
|
||||||
|
counts[-1] += 1
|
||||||
|
|
||||||
|
return counts, bins
|
||||||
|
|
||||||
|
def plot_histogram(data, bins, counts):
|
||||||
|
plt.hist(data, bins=bins, alpha=0.7, edgecolor='black')
|
||||||
|
plt.xlabel('Значения выборки')
|
||||||
|
plt.ylabel('Число элементов')
|
||||||
|
plt.title('Гистограмма выборки')
|
||||||
|
plt.show()
|
||||||
|
|
||||||
|
def histo(data, num_bins):
|
||||||
|
counts, bins = calculate_histogram(data, num_bins)
|
||||||
|
plot_histogram(data, bins, counts)
|
||||||
|
return counts
|
||||||
|
|
||||||
|
sample = [random.gauss(random.random(), random.random()) for _ in range(random.randint(1,100))]
|
||||||
|
intervals = int(input("Введите количество интервалов разбиения: "))
|
||||||
|
output = histo(sample, intervals)
|
||||||
|
|
||||||
|
Введите количество интервалов разбиения: 5
|
||||||
|
Список с числами элементов в интервалах: [3, 10, 12, 6, 1]
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
linreg = lambda b1, b2, x: b1 + b2 * x
|
||||||
|
>>> b1 = float(input("Введите коэффициент b1 линейной регрессии: "))
|
||||||
|
Введите коэффициент b1 линейной регрессии: 4
|
||||||
|
>>> b2 = float(input("Введите коэффициент b2 линейной регрессии: "))
|
||||||
|
Введите коэффициент b2 линейной регрессии: 6
|
||||||
|
>>> x_val = float(input("Введите значение x: "))
|
||||||
|
Введите значение x: 56
|
||||||
|
>>> print(linreg(b1, b2, x_val))
|
||||||
|
340.0
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Созданная гистограмма: 
|
||||||
Загрузка…
Ссылка в новой задаче