python-labs/TEMA7/task.md

Общее контрольное задание по теме 7

Подольский Никита, А-01-23

Задание

Общее контрольное 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

def signal_zaderzhka(vhod_spisok, zaderzhka):
    """
    Возвращает сигнал, где каждое значение - это значение входного сигнала
    zaderzhka тактов назад (0 для первых zaderzhka тактов)
    """
    vihod = []
    istoriya = []  # Отдельный список для истории

    for el in vhod_spisok:
        istoriya.append(el)  # Добавляем текущее значение в историю
        
        if len(istoriya) <= zaderzhka:
            # Еще не накопили достаточно истории
            vihod.append(0)
        else:
            # Берем значение, которое было zaderzka тактов назад
            el_zad = istoriya[len(istoriya) - zaderzhka - 1]
            vihod.append(el_zad)
    
    return vihod
zaderzhka = 3
vhod = [1, 2, 3, 4, 5]
vihod = signal_zaderzhka(vhod, zaderzhka)  
print("входной сигнал: ", vhod, "выходной сигнал: ", vihod)
входной сигнал:  [1, 2, 3, 4, 5] выходной сигнал:  [0, 0, 0, 1, 2]

def histogram(data, num_bins):
    """Вычисляет и выводит гистограмму в виде таблицы, возвращает bins и counts."""
    min_val, max_val = min(data), max(data)
    bin_width = (max_val - min_val) / num_bins
    bins = [min_val + i * bin_width for i in range(num_bins + 1)] #список границ интервалов min=0, max=10, num_bins=5 → bins=[0, 2, 4, 6, 8, 10]
    counts = []
    for i in range(num_bins):
        count = 0
        for x in data:
            if bins[i] <= x < bins[i+1] or (x == max_val and i == num_bins - 1):
                count += 1
        counts.append(count)

    print("Гистограмма:")
    for i in range(num_bins):
        print(f"Интервал: [{bins[i]:.2f}, {bins[i+1]:.2f}], Элементов: {int(counts[i])}")

    return bins, counts

import random
data = [random.gauss(0, 1) for _ in range(1000)]
num_bins = 10
bins, counts = histogram(data, num_bins)
Гистограмма:
Интервал: [-3.07, -2.46], Элементов: 11
Интервал: [-2.46, -1.85], Элементов: 33
Интервал: [-1.85, -1.24], Элементов: 64
Интервал: [-1.24, -0.64], Элементов: 160
Интервал: [-0.64, -0.03], Элементов: 207
Интервал: [-0.03, 0.58], Элементов: 246
Интервал: [0.58, 1.19], Элементов: 168
Интервал: [1.19, 1.80], Элементов: 75
Интервал: [1.80, 2.41], Элементов: 26
Интервал: [2.41, 3.02], Элементов: 10

>>>anon = lambda b1, b2, X: b1+b2*X
>>>Y = anon(1,2,3)
>>>Y
7