python-labs/TEMA7/task.md

Общее контрольное задание по Теме 7

Лазарев Данил, 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

import random
def pause(signal, Tzad):
    for i in range(len(signal)):
        signal[i] += Tzad
    return signal
x = [random.gauss(4,2) for i in range(50)]
print(x)
>> [4.554934668143937, 3.4840034067481596, 5.783704920257177, 2.2673981556849854, 3.637207518963695, 4.928284537892706, 3.655624852662219, 2.1080409531171194, 0.3493513242388757, -1.7563458690614748, 6.748642350711133, 6.722646615888181, 4.569884290438617, 6.523501317666689, 4.658363631486193, 4.218911925736901, 4.890426470089574, 8.796310317418829, 1.8981326102969862, 4.870651657859748, 6.063331622595339, 3.2857361029730523, 4.093997703289792, 5.1098105549168675, 9.165990116422284, 4.265606387207712, 1.4428720762923297, 7.614937398547371, 3.8768383637378863, 1.1980432801244003, 2.520471922428432, 6.366190221564959, 1.8032226151758288, 6.041064797415087, 4.599636124519937, 5.4791124080761, 5.7067407987291645, 0.8069938478306939, 8.160238960930872, -1.9708104724118636, 5.063074517209827, 3.9774440034373657, 2.5302029826241235, 0.6101816450926814, 3.52062840858419, 4.153092578291465, -0.3244177464779172, 1.7990262033369353, 4.7018669445967545, 3.9988651429527797]
T = float(input("Введите задержку"))
>> Введите задержку:3
y = pause(x,T)
print(y)
>> [7.554934668143937, 6.48400340674816, 8.783704920257177, 5.267398155684985, 6.637207518963695, 7.928284537892706, 6.6556248526622195, 5.108040953117119, 3.3493513242388757, 1.2436541309385252, 9.748642350711133, 9.72264661588818, 7.569884290438617, 9.523501317666689, 7.658363631486193, 7.218911925736901, 7.890426470089574, 11.796310317418829, 4.898132610296987, 7.870651657859748, 9.063331622595339, 6.285736102973052, 7.093997703289792, 8.109810554916868, 12.165990116422284, 7.265606387207712, 4.44287207629233, 10.614937398547372, 6.876838363737886, 4.1980432801244, 5.520471922428432, 9.36619022156496, 4.803222615175828, 9.041064797415087, 7.599636124519937, 8.4791124080761, 8.706740798729165, 3.806993847830694, 11.160238960930872, 1.0291895275881364, 8.063074517209827, 6.977444003437366, 5.5302029826241235, 3.6101816450926814, 6.52062840858419, 7.153092578291465, 2.675582253522083, 4.799026203336935, 7.7018669445967545, 6.99886514295278]

2

import numpy as np
import random
import matplotlib.pyplot as plt

def histo(data, num):
    minval, maxval = min(data), max(data)
    parts = np.linspace(minval, maxval, num + 1)
    rows = [0] * num
    for now in data:
        for i in range(num):
            if parts[i] <= now < parts[i + 1]:
                rows[i] += 1
                break
        if now == maxval:
            rows[-1] += 1
    print("ТАБЛИЦА ГИСТОГРАММЫ")
    print(" "*60)
    print(f"{'№':<10} {'Интервал':<20} {'Количество':<15}")
    print("-"*60)
    
    total = len(data)
    for i in range(num):
        # Форматирование интервала
        interval = f"[{parts[i]:.1f}, {parts[i+1]:.1f})"
        if i == num - 1:  # Последний интервал включает правую границу
            interval = f"[{parts[i]:.1f}, {parts[i+1]:.1f}]"  
        print(f"{i+1:<10} {interval:<20} {rows[i]:<15} ")
    print("-"*60)
    print(rows)
           
    plt.hist(data, bins=parts)
    plt.xlabel('Значения выборки')
    plt.ylabel('Число элементов')
    plt.title('Гистограмма выборки')
    plt.show()

    return rows

sample = [random.betavariate(random.random(), random.random()) for i in range(random.randint(10,1000))]
intervals = int(input("Введите количество интервалов разбиения: "))
output = histo(sample, intervals)

>> Введите количество интервалов разбиения:10

ТАБЛИЦА ГИСТОГРАММЫ
                                                            
№          Интервал             Количество     
------------------------------------------------------------
1          [0.0, 0.1)           64              
2          [0.1, 0.2)           16              
3          [0.2, 0.3)           16              
4          [0.3, 0.4)           8               
5          [0.4, 0.5)           16              
6          [0.5, 0.6)           14              
7          [0.6, 0.7)           9               
8          [0.7, 0.8)           19              
9          [0.8, 0.9)           25              
10         [0.9, 1.0]           69              
------------------------------------------------------------
[64, 16, 16, 8, 16, 14, 9, 19, 25, 69]

3

regression = lambda b1,b2,X: b1+b2*X
b1 = float(input("Введите значение b1"))
b2 = float(input("Введите значение b2"))
X = float(input("Введите значение X"))
Forecast = regression(b1,b2,X)
>> Введите значение b1 1
>> Введите значение b2 2
>> Введите значение X 4
print("Полученное предсказанное значение:",Forecast)
>> Полученное предсказанное значение: 9.0