Added report files

TEMA8/MM0.py

@@ -0,0 +1,3 @@
+import MM2
+print("y =", MM2.vyhod)
+

TEMA8/MM1.py

@@ -0,0 +1,22 @@
+def realdvig(xtt, kk1, TT, yti1, ytin1):
+    # Модель реального двигателя
+    yp = kk1 * xtt # Усилитель
+    yti1 = yp + yti1 # Усилитель
+    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 and xtt > (-gran):
+        return 0
+    elif xtt >= gran:
+        return xtt - gran
+    elif xtt <= (-gran):
+        return xtt + gran
+

TEMA8/MM2.py

@@ -0,0 +1,24 @@
+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 = int(znach[6])
+
+import math
+vhod = []
+for i in range(N):
+    vhod.append(A * math.sin((2 * i * math.pi) / F))
+
+import MM1 as mod
+yi1 = 0; yin1 = 0; yi2 = 0
+vyhod = []
+for xt in vhod:
+    xt1 = xt - yi2
+    [yi1, yin1] = mod.realdvig(xt1, k1, T, yi1, yin1)
+    yi2 = mod.tahogen(yin1, k2, yi2)
+    yt = mod.nechus(yin1, Xm)
+    vyhod.append(yt)
+

TEMA8/Mod0.py

@@ -1,9 +1,13 @@
 # Модуль Mod0
 import Mod1
-print('perm1=',Mod1.perm1)
+print("perm1 =", Mod1.perm1)
 from Mod2 import alpha as al
 tt = al()
-print('tt=',tt)
+print("tt =", tt)
 from Mod2 import beta
 qq = beta(float(tt))
-print('qq=',qq)
+print("qq =", qq)
+#print("t =", t)
+#print("expi =", expi)
+#Mod1.perm1 *= 3
+#print("perm1 * 3 =", Mod1.perm1)

TEMA8/Mod1.py

@@ -1,2 +1,2 @@
-perm1=input('Mod1:Введите значение = ')
+perm1 = input("Mod1: Введите значение = ")
-print('Mod1:Значение perm1=',perm1)
+print("Mod1: Значение perm1 =", perm1)

TEMA8/Mod2.py

@@ -1,10 +1,12 @@
 def alpha():
-    print('****ALPHA****')
+    print("****ALPHA****")
-    t=input('Значение t=')
+    #print("Вызов функции beta из функции alpha:", beta(0))
+    t = input("Значение t = ")
     return t
 
 def beta(q):
-    print('****BETA****')
+    print("****BETA****")
+    #print("Вызов функции alpha из функции beta:", alpha())
     import math
     expi = q * math.pi
     return math.exp(expi)

TEMA8/report.md

@@ -0,0 +1,392 @@
+# Отчет по теме 8
+
+Степанов Артём, А-02-23
+
+## Модули и структурирование программы
+
+### 1. Установка рабочего каталога. Создание рабочего протокола.
+
+В оболочке IDLE установил актуальный рабочий каталог, а затем в нём создал рабочий протокол.
+
+![Скриншот созданного рабочего протокола](pictures/figure0.png)
+
+### 2. Создание и использование модулей в среде Python.
+
+Модулем в среде Python называется любая часть программного кода на этом языке, записанная в отдельном файле.  В языке Python модули также являются объектами класса module.
+
+Для дальнейшей работы с многомодульными программами были подключены ещё два важных модуля: sys и importlib. Также была проверена корректность установки рабочего каталога.
+
+```py
+>>> import sys, importlib
+>>> os.getcwd()
+    'C:\\Users\\User\\Desktop\\StepanovAV\\python-labs\\TEMA8'
+```
+
+#### 2.1. Запуск модуля на выполнение через __import__.
+
+С помощью текстового редактора оболочки __IDLE__ в текущем рабочем каталоге был создан файл __Mod1.py__, содержимое которого представлено ниже.
+
+![Скриншот содержимого файла Mod1.py](pictures/figure1.png)
+
+Созданный модуль был запущен с помощью инструкции __import__:
+
+```py
+>>> import Mod1
+    Mod1: Введите значение = 5
+    Mod1: Значение perm1 = 5
+>>> type(Mod1) # Определение класса модуля
+    <class 'module'>
+>>> dir(Mod1) # Получение списка атрибутов модуля
+    ['__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'perm1']
+>>> Mod1.perm1 # Обращение к переменной perm из модуля Mod1
+    '5'
+```
+
+Повторный запуск модуля с помощью __import__ не происходит, однако при использовании функции __reload__ из импортированного ранее модуля __importlib__ всё работает как надо:
+
+```py
+>>> import Mod1 # Ничего не происходит
+>>> importlib.reload(Mod1)
+    Mod1: Введите значение = 3
+    Mod1: Значение perm1 = 3
+    <module 'Mod1' from 'C:\\Users\\User\\Desktop\\StepanovAV\\python-labs\\TEMA8\\Mod1.py'>
+>>> Mod1.perm1
+    '3'
+```
+
+#### 2.2. Обнаружение импортированных модулей.
+
+Импортированные модули заносятся в словарь - значение атрибута __sys.modules__, поэтому их можно увидеть с помощью инструкции __keys()__.
+```py
+>>> print(sorted(sys.modules.keys()))
+    ['Mod1', '__future__', '__main__', '_abc', '_ast', '_bisect', '_bz2', '_codecs', '_collections', '_collections_abc', ...., 'xml.parsers.expat.errors', 'xml.parsers.expat.model', 'zipimport', 'zlib']
+```
+
+Для обеспечения возможности повторного импорта модуля, его нужно удалить из словаря с помощью метода __pop()__:
+
+```py
+>>> sys.modules.pop("Mod1")
+    <module 'Mod1' from 'C:\\Users\\User\\Desktop\\StepanovAV\\python-labs\\TEMA8\\Mod1.py'>
+>>> print(sorted(sys.modules.keys()))
+    ['__future__', '__main__', '_abc', '_ast', '_bisect', '_bz2', '_codecs', '_collections', '_collections_abc', ...., 'xml.parsers.expat.errors', 'xml.parsers.expat.model', 'zipimport', 'zlib']
+>>> import Mod1
+    Mod1: Введите значение = 123
+    Mod1: Значение perm1 = 123
+>>> sys.modules.pop("Mod1")
+    <module 'Mod1' from 'C:\\Users\\User\\Desktop\\StepanovAV\\python-labs\\TEMA8\\Mod1.py'>
+```
+
+#### 2.3. Запуск модуля на выполнение с помощью __exec()__.
+
+Запуск модуля на выполнение может проводиться и с помощью инструкции __exec()__, однако объект-модуль при этом не создается, а всё созданные при выполнении модуля объекты становятся объектами главной программы.
+
+```py
+>>> exec(open("Mod1.py").read())
+    Mod1: Введите значение = 123 # Кодировка по умолчанию не совпала с нужной
+    Mod1: Значение perm1 = 123
+>>> exec(open("Mod1.py", encoding = "utf-8").read()) # Установлена нужная кодировка
+    Mod1: Введите значение = 123
+    Mod1: Значение perm1 = 123
+>>> perm1
+    '123'
+>>> exec(open("Mod1.py", encoding = "utf-8").read())
+    Mod1: Введите значение = 999
+    Mod1: Значение perm1 = 999
+>>> perm1
+    '999'
+>>> exec(open("Mod1.py", encoding = "utf-8").read())
+    Mod1: Введите значение = 0
+    Mod1: Значение perm1 = 0
+>>> perm1
+    '0'
+```
+
+#### 2.4. Использование инструкции __from ... import ...__.
+
+В одном модуле может содержаться несколько программных единиц, поэтому иногда бывает целесообразней осуществлять не импорт модуля целиком, а только некоторой его части. Это можно сделать с помощью следующей конструкции: <br>
+__from <Имя модуля> import <Имя объектов для импорта>__
+
+```py
+>>> from Mod1 import perm1
+    Mod1: Введите значение = 123
+    Mod1: Значение perm1 = 123
+>>> dir()
+    ['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', '__warningregistry__', 'importlib', 'os', 'perm1', 'sys']
+>>> "Mod1" in dir() # Модуль Mod1 не появился в памяти
+    False
+>>> perm1 # Переменная модуля стала переменной главной программы с введенным значением
+    '123'
+```
+
+Был создан еще один модуль __Mod2.py__:
+
+![Скриншот содержимого файла Mod2.py](pictures/figure2.png)
+
+С помощью изученного метода импортирования частей модуля, была импортирована функция __beta__ модуля __Mod2.py__, а затем проверено её наличие и наличие самого модуля в памяти.
+
+```py
+>>> from Mod2 import beta
+>>> g = beta(2)
+    ****BETA****
+>>> g
+    535.4916555247646
+>>> dir()
+    ['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', '__warningregistry__', 'beta', 'g', 'importlib', 'os', 'perm1', 'sys']
+>>> "Mod2" in dir()
+    False
+>>> alpha() # Функция alpha не была импортировна, поэтому к ней нельзя обращаться
+    Traceback (most recent call last):
+      File "<pyshell#48>", line 1, in <module>
+        alpha()
+    NameError: name 'alpha' is not defined
+```
+
+Импортировать части модуля можно с заданными им псевдонимами, по которым можно в дальнейшем к ним обращаться:
+
+```py
+>>> from Mod2 import alpha as al
+>>> al()
+    ****ALPHA****
+    Значение t = 10
+    '10'
+>>> del al, beta
+>>> from Mod2 import alpha as al, beta as bt
+>>> del al, bt
+>>> from Mod2 import *
+>>> tt = alpha()
+    ****ALPHA****
+    Значение t = 0.12
+>>> uu = beta(float(tt))
+    ****BETA****
+>>> uu
+    1.4578913609506803
+```
+
+### 3. Создание многомодульных программ.
+
+#### 3.1. Пример простой многомодульной программы.
+
+Создан еще один модуль __Mod0.py__, содержащий программу, вызывающую ранее созданные модули __Mod1.py__ и __Mod2.py__.
+
+![Скриншот содержимого файла Mod0.py](pictures/figure3.png)
+
+Теперь программа состоит из нескольких модулей, которые работают вместе:
+
+```py
+>>> sys.modules.pop("Mod1")
+    <module 'Mod1' from 'C:\\Users\\User\\Desktop\\StepanovAV\\python-labs\\TEMA8\\Mod1.py'>
+>>> sys.modules.pop("Mod2")
+    <module 'Mod2' from 'C:\\Users\\User\\Desktop\\StepanovAV\\python-labs\\TEMA8\\Mod2.py'>
+>>> import Mod0
+    Mod1: Введите значение = 10
+    Mod1: Значение perm1 = 10
+    perm1 = 10
+    ****ALPHA****
+    Значение t = 3
+    tt = 3
+    ****BETA****
+    qq = 12391.647807916694
+>>> Mod0.tt; Mod0.qq; Mod0.Mod1.perm1
+    '3'
+    12391.647807916694
+    '10'
+```
+
+#### 3.2. Создание многомодульной программы на примере функций из Темы 7.
+
+Еще одним примером многомодульной программы может послужить реализованная в Теме 7 модель системы, состоящей из реального двигателя, тахогенератора и звена типа "Зона нечувствительности".
+
+Все функции, описывающие работу устройств определены в модуль __MM1.py__:
+
+![Скриншот содержимого файла MM1.py](pictures/figure4.png)
+
+Функции, обеспечивающие ввод параметров, формироване входного сигнала и реализацию модели расчета выходного сигнала, записаны в модуль __MM2.py__:
+
+![Скриншот содержимого файла MM2.py](pictures/figure5.png)
+
+Наконец, главная программа, запускающая на выполнение остальные модули и выводящая полученный результат, записана в модуль __MM0.py__:
+
+![Скриншот содержимого файла MM0.py](pictures/figure6.png)
+
+Пример работы такой многомодульной программы:
+
+```py
+>>> import MM0
+    k1, T, k2, Xm, A, F, N = 7, 4, 2, 5, 2, 50, 20
+    y = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, -0.39627662846883105, 0, 9.668724846977355, -0.07997484684431111, -32.77665514794543, 19.986985016935915, 89.15532350718266, -90.23155569994853, -219.90169916154008, 317.79686112689075, 503.3897757045461, -1014.3998793707813, -1058.8166331134794]
+```
+
+#### 3.3. Области действия объектов в модулях.
+
+Объекты в модулях обладают определенными зонами действия, что будет рассматриваться в последующих примерах.
+
+__Пример 1:__
+
+Обращение изнутри одной функции к другой в рамках одного модуля: 
+
+```py
+def alpha():
+    print("****ALPHA****")
+    print("Вызов функции beta из функции alpha:", beta(0))
+    t = input("Значение t = ")
+    return t
+```
+
+```py
+>>> import Mod2
+>>> Mod2.alpha()
+    ****ALPHA****
+    ****BETA****
+    Вызов функции beta из функции alpha: 1.0
+    Значение t = 123
+    '123'
+```
+
+Аналогичный пример для второй функции:
+
+```py
+def beta(q):
+    print("****BETA****")
+    print("Вызов функции alpha из функции beta:", alpha())
+    import math
+    expi = q * math.pi
+    return math.exp(expi)
+```
+
+```py
+>>> import Mod2
+>>> Mod2.beta(4)
+    ****BETA****
+    ****ALPHA****
+    Значение t = 5
+    Вызов функции alpha из функции beta: 5
+    286751.31313665316
+```
+
+__Пример 2:__
+
+Отображение во внешнем модуле объектов внутреннего модуля:
+
+```py
+# Модуль Mod0
+import Mod1
+print("perm1 =", Mod1.perm1)
+from Mod2 import alpha as al
+tt = al()
+print("tt =", tt)
+from Mod2 import beta
+qq = beta(float(tt))
+print("qq =", qq)
+print("t =", t)
+print("expi =", expi)
+```
+
+```py
+>>> import Mod0
+    Mod1: Введите значение = 1
+    Mod1: Значение perm1 = 1
+    perm1 = 1
+    ****ALPHA****
+    Значение t = 2
+    tt = 2
+    ****BETA****
+    qq = 535.4916555247646
+    Traceback (most recent call last):
+      File "<pyshell#106>", line 1, in <module>
+         import Mod0
+      File "C:\Users\User\Desktop\StepanovAV\python-labs\TEMA8\Mod0.py", line 10, in <module>
+         print("t =", t, " expi =", expi)
+    NameError: name 't' is not defined. Did you mean: 'tt'?
+```
+
+При закомментировании обращения к переменной __t__, всё равно будет ошибка, так как переменная __expi__ также определена в другом модуле и напрямую доступа к ней нет.
+
+```py
+>>> import Mod0
+    Mod1: Введите значение = 1
+    Mod1: Значение perm1 = 1
+    perm1 = 1
+    ****ALPHA****
+    Значение t = 2
+    tt = 2
+    ****BETA****
+    qq = 535.4916555247646
+    Traceback (most recent call last):
+      File "<pyshell#111>", line 1, in <module>
+        import Mod0
+      File "C:\Users\User\Desktop\StepanovAV\python-labs\TEMA8\Mod0.py", line 11, in <module>
+        print("expi =", expi)
+    NameError: name 'expi' is not defined
+```
+
+__Пример 3:__
+
+Изменение значений объектов внутреннего модуля во внешнем модуле:
+
+```py
+# Модуль Mod0
+import Mod1
+print("perm1 =", Mod1.perm1)
+from Mod2 import alpha as al
+tt = al()
+print("tt =", tt)
+from Mod2 import beta
+qq = beta(float(tt))
+print("qq =", qq)
+Mod1.perm1 *= 3
+print("perm1 * 3 =", Mod1.perm1)
+```
+
+Данный код будет работать, так как обращение к перменной __perm1__ происходит не напрямую, а с указанием родительского модуля - __Mod1__.
+
+```py
+>>> import Mod0
+    Mod1: Введите значение = 1
+    Mod1: Значение perm1 = 1
+    perm1 = 1
+    ****ALPHA****
+    Значение t = 2
+    tt = 2
+    ****BETA****
+    qq = 535.4916555247646
+    perm1 * 3 = 111 #
+```
+
+__Пример 4:__
+
+Изменение значений объектов модуля из командной строки:
+
+```py
+>>> import Mod0
+    Mod1: Введите значение = 3
+    Mod1: Значение perm1 = 3
+    perm1 = 3
+    ****ALPHA****
+    Значение t = 2
+    tt = 2
+    ****BETA****
+    qq = 535.4916555247646
+>>> perm1 *= 2
+    Traceback (most recent call last):
+      File "<pyshell#121>", line 1, in <module>
+        perm1 *= 2
+    NameError: name 'perm1' is not defined
+>>> tt *= 2
+    Traceback (most recent call last):
+      File "<pyshell#122>", line 1, in <module>
+        tt *= 2
+    NameError: name 'tt' is not defined
+>>> qq *= 2
+    Traceback (most recent call last):
+      File "<pyshell#123>", line 1, in <module>
+        qq *= 2
+    NameError: name 'qq' is not defined
+```
+
+__Вывод:__
+
+Как видно из вышеперечисленных примеров, объекты, входящие в определенный модуль, имеют локализацию именно в данном модуле и обращение к ним напрямую доступно только в рамках данного модуля. В остальных же случаях обращение к таким переменным осуществляется с явным указанием родительского модуля.
+
+### 4. Завершение работы со средой.
+
+Сохранил файлы отчета в своем рабочем каталоге и закончил сеанс работы с IDLE.

TEMA8/task/Module1.py

@@ -0,0 +1,7 @@
+def readList(filename):
+    numList = []
+    with open(filename, "r") as file:
+        for line in file:
+            for num in line.strip().split():
+                numList.append(float(num))
+    return numList

TEMA8/task/Module2.py

@@ -0,0 +1,26 @@
+import math
+
+def calculateCorrelation(list1, list2):
+    if not list1 or not list2:
+        print("Ошибка: Список не может быть пустым")
+        return None
+
+    numerator = 0
+    sum1 = 0
+    sum2 = 0
+    
+    n = min(len(list1), len(list2))
+    mean1 = sum(list1[:n]) / n
+    mean2 = sum(list2[:n]) / n
+
+    for i in range(n):
+        numerator += (list1[i] - mean1) * (list2[i] - mean2)
+        sum1 += (list1[i] - mean1) ** 2
+        sum2 += (list2[i] - mean2) ** 2
+        
+    denominator = math.sqrt(sum1 * sum2)
+    
+    if denominator == 0:
+        print("Ошибка: Деление на ноль")
+        return None
+    return numerator / denominator

TEMA8/task/Module3.py

@@ -0,0 +1,22 @@
+import os, Module1, Module2
+
+for i in range(1, 3):
+    while True:
+        filename = os.path.abspath(input(f"Введите имя {i}-го файла: "))
+        
+        if not os.path.isfile(filename):
+            print("Ошибка: Введено неверное имя файла")
+            continue
+        
+        newList = Module1.readList(filename)
+
+        if not newList:
+            print("Ошибка: В данном файле содержится пустой список значений")
+            continue
+
+        globals() [f"list{i}"] = newList
+        break
+
+correlation = Module2.calculateCorrelation(list1, list2)
+if correlation != None:
+    print(f"Коэффициент корреляции равен: {correlation:.3f}")

TEMA8/task/file1.txt

@@ -0,0 +1,4 @@
+1 2 
+3
+4
+7 5

TEMA8/task/file2.txt

@@ -0,0 +1 @@
+6 7 8 9 10

TEMA8/task/task.md

@@ -0,0 +1,91 @@
+# Общее контрольное задание по теме 8
+
+Степанов Артём, А-02-23
+
+## Задание
+
+Разработайте программу, состоящую из трех модулей:
+* Модуль 1 содержит функцию считывания числового списка из текстового файла с заданным именем (аргумент функции – имя файла). Элементы в файле могут располагаться по несколько на строке с разделением пробелом. Числа элементов в строках могут быть разными. Полученный список должен возвращаться в вызывающую программу.
+* Модуль 2 содержит функцию расчета коэффициента корреляции по двум числовым спискам (аргументы функции – имена двух списков). Числа элементов в списках могут различаться. Значение коэффициента должно возвращаться в вызывающую программу.
+* Модуль 3 запрашивает у пользователя и вводит имена двух файлов с исходными данными, дважды вызывает функцию из модуля 1 и считывает два списка из двух текстовых файлов. Затем вызывает функцию расчета коэффициента корреляции с помощью функции из модуля 2 и отображает рассчитанное значение на экране с округлением до трех цифр после точки.
+
+Подготовьте два текстовых  файла с числовыми данными и проверьте по ним работу программы.
+
+
+
+## Решение
+
+```py
+>>> # Содержимое Module1
+>>>  
+    def readList(filename):
+        numList = []
+        with open(filename, "r") as file:
+            for line in file:
+                for num in line.strip().split():
+                    numList.append(float(num))
+        return numList
+>>>
+>>> # Содержимое Module1
+>>>
+    import math
+
+    def calculateCorrelation(list1, list2):
+        if not list1 or not list2:
+            print("Ошибка: Список не может быть пустым")
+            return None
+
+        numerator = 0
+        sum1 = 0
+        sum2 = 0
+    
+        n = min(len(list1), len(list2))
+        mean1 = sum(list1[:n]) / n
+        mean2 = sum(list2[:n]) / n
+
+        for i in range(n):
+            numerator += (list1[i] - mean1) * (list2[i] - mean2)
+            sum1 += (list1[i] - mean1) ** 2
+            sum2 += (list2[i] - mean2) ** 2
+        
+        denominator = math.sqrt(sum1 * sum2)
+    
+        if denominator == 0:
+            print("Ошибка: Деление на ноль")
+            return None
+        return numerator / denominator
+>>>
+>>> # Содержимое Module1
+>>>
+    import os, Module1, Module2
+
+    for i in range(1, 3):
+        while True:
+            filename = os.path.abspath(input(f"Введите имя {i}-го файла: "))
+        
+            if not os.path.isfile(filename):
+                print("Ошибка: Введено неверное имя файла")
+                continue
+        
+            newList = Module1.readList(filename)
+
+            if not newList:
+                print("Ошибка: В данном файле содержится пустой список значений")
+                continue
+
+            globals() [f"list{i}"] = newList
+            break
+
+    correlation = Module2.calculateCorrelation(list1, list2)
+    if correlation != None:
+        print(f"Коэффициент корреляции равен: {correlation:.3f}")
+>>>
+>>> # Результат работы программы 
+>>>
+>>> import os
+>>> os.chdir("C:\\Users\\User\\Desktop\\StepanovAV\\python-labs\\TEMA8\\task")
+>>> import Module3
+    Введите имя 1-го файла: file1.txt
+    Введите имя 2-го файла: file2.txt
+    Коэффициент корреляции равен: 0.962
+```