ИКЗ

TEMA3/test.md

@@ -0,0 +1,201 @@
+## Индивидуально контрольное задание по Теме 3
+
+Володин Денис, А-02-23
+
+##Задание
+
+В-20
+
+1) Создайте модуль М1, содержащий две функции: 
+
+- функция 1: аргументы - ряд отсчетов некоторого сигнала и целочисленный параметр N; функция должна рассчитать и возвратить оценки средних значений М1 и М2 и дисперсий С1 и С2 по первым N отсчетам сигнала и по оставшейся его части;
+
+- функция 2: аргумент - имя текстового файла с отсчетами сигнала Х; функция должна прочитать данные из указанного файла, передать их в функцию 1, отобразить результаты расчета и по возвращенным данным рассчитать и вернуть 2 статистики 
+
+t=|M1-M2| /((C1*N+С2*(NN-N))/(NN-2))0.5
+
+F=max(C1,C2)/min(C1,C2)
+
+2) Создайте еще один модуль М2, в котором должны выполняться операции: 
+
+- запрашивается и вводится имя текстового файла, в котором содержатся данные для расчета; проверяется наличие файла и при отсутствии - повторение запроса;
+
+- вызывается функция 2 и затем отображается в числовом виде введенный из файла сигнал и рассчитанные статистики;
+
+- при t>2 выдается сообщение: "Сигнал сильно меняется", а в ином случае: "Сигнал заметно не меняется"; при F>4 выдается сообщение: "Разброс сигнала сильно меняется", а в ином случае: "Разброс сигнала заметно не меняется"; эти же сообщения должны быть записаны в текстовый файл Res101.txt.
+
+3) Создайте модуль М0 - главную программу, которая вызывает М2 и отображает в виде графика введенный из файла числовой ряд.
+
+4) Для проверки запишите в текстовый файл числовой ряд со значениями приращений заболеваемости COVID-19 в России в январе 2022 г.:
+
+ -440, -131, -456, 1419, -167, -322, -416, 1695, 421, 3209, 2665, 3359, 2051, 1496, 526, 2647, 4951, 10663, 7699, 5993
+
+## Решение
+
+Модуль М1
+```py
+
+import math
+def calculate_statistics(signal_data, N):
+    if len(signal_data) < N:
+        raise ValueError("N не может быть больше длины сигнала")
+    first_part = signal_data[:N]
+    second_part = signal_data[N:]
+    M1 = sum(first_part) / len(first_part)
+    M2 = sum(second_part) / len(second_part)
+    C1 = sum((x - M1) ** 2 for x in first_part) / len(first_part)
+    C2 = sum((x - M2) ** 2 for x in second_part) / len(second_part)
+    return M1, M2, C1, C2
+def analyze_signal_file(filename):
+    try:
+        with open(filename, 'r', encoding='utf-8') as file:
+            content = file.read().strip()
+        signal_data = []
+        for item in content.replace(',', ' ').split():
+            try:
+                signal_data.append(float(item))
+            except ValueError:
+                continue
+        if not signal_data:
+            raise ValueError("Файл не содержит числовых данных")
+        NN = len(signal_data)
+        N = NN // 2  # Берем первую половину данных
+        M1, M2, C1, C2 = calculate_statistics(signal_data, N)
+        print("\n=== РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ===")
+        print(f"Общее количество отсчетов: {NN}")
+        print(f"Количество отсчетов в первой части (N): {N}")
+        print(f"Среднее значение M1 (первые {N} отсчетов): {M1:.4f}")
+        print(f"Среднее значение M2 (оставшиеся отсчеты): {M2:.4f}")
+        print(f"Дисперсия C1 (первые {N} отсчетов): {C1:.4f}")
+        print(f"Дисперсия C2 (оставшиеся отсчеты): {C2:.4f}")
+        denominator = (C1 * N + C2 * (NN - N)) / (NN - 2)
+        if denominator <= 0:
+            t_stat = 0
+        else:
+            t_stat = abs(M1 - M2) / math.sqrt(denominator)
+        if min(C1, C2) == 0:
+            F_stat = float('inf')
+        else:
+            F_stat = max(C1, C2) / min(C1, C2)
+        print(f"Статистика t: {t_stat:.4f}")
+        print(f"Статистика F: {F_stat:.4f}")
+        return signal_data, t_stat, F_stat
+    except Exception as e:
+        print(f"Ошибка при анализе файла: {e}")
+        return None, None, None
+```
+
+M2
+
+```py
+import os
+import m1
+def process_signal_analysis():
+    while True:
+        filename = input("Введите имя текстового файла с данными сигнала: ").strip()
+        if os.path.exists(filename):
+            break
+        else:
+            print(f"Файл '{filename}' не найден. Попробуйте снова.")
+    signal_data, t_stat, F_stat = m1.analyze_signal_file(filename) 
+    if signal_data is None:
+        return
+    print(f"\nВведенный сигнал ({len(signal_data)} отсчетов):")
+    print(signal_data)
+    print(f"Рассчитанные статистики: t = {t_stat:.4f}, F = {F_stat:.4f}")
+    t_message = "Сигнал сильно меняется" if t_stat > 2 else "Сигнал заметно не меняется"
+    F_message = "Разброс сигнала сильно меняется" if F_stat > 4 else "Разброс сигнала заметно не меняется"
+    print(f"\n=== РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА ===")
+    print(t_message)
+    print(F_message)
+    with open("Res101.txt", "w", encoding="utf-8") as result_file:
+        result_file.write("=== РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА СИГНАЛА ===\n\n")
+        result_file.write(f"Исходный сигнал: {signal_data}\n")
+        result_file.write(f"Количество отсчетов: {len(signal_data)}\n")
+        result_file.write(f"Статистика t: {t_stat:.4f}\n")
+        result_file.write(f"Статистика F: {F_stat:.4f}\n\n")
+        result_file.write(f"ВЫВОДЫ:\n")
+        result_file.write(f"{t_message}\n")
+        result_file.write(f"{F_message}\n")
+    print(f"\nРезультаты сохранены в файл 'Res101.txt'")
+    return signal_data, t_stat, F_stat
+```
+
+M0
+
+```py
+import m2
+import matplotlib.pyplot as plt
+import os
+def create_test_data_file():
+    covid_data = [-440, -131, -456, 1419, -167, -322, -416, 1695, 421, 3209, 
+                  2665, 3359, 2051, 1496, 526, 2647, 4951, 10663, 7699, 5993]
+    with open("covid_data.txt", "w", encoding="utf-8") as file:
+        file.write(", ".join(map(str, covid_data)))
+    print("Создан тестовый файл 'covid_data.txt' с данными COVID-19")
+def plot_signal(signal_data, title="График сигнала"):
+    plt.figure(figsize=(12, 6))
+    plt.plot(signal_data, 'b-o', linewidth=2, markersize=6, label='Сигнал')
+    plt.axhline(y=0, color='r', linestyle='--', alpha=0.7, label='Нулевая линия')
+    plt.title(title, fontsize=14, fontweight='bold')
+    plt.xlabel('Номер отсчета', fontsize=12)
+    plt.ylabel('Значение сигнала', fontsize=12)
+    plt.grid(True, alpha=0.3)
+    plt.legend()
+    for i, value in enumerate(signal_data):
+        plt.annotate(f'{value}', (i, value), textcoords="offset points", 
+                    xytext=(0,10), ha='center', fontsize=8)
+    plt.tight_layout()
+    plt.show()
+def main():
+    print("=== АНАЛИЗ СИГНАЛА ===")
+    print("Программа для статистического анализа сигналов")
+    create_test_data_file()
+    print("\nЗапуск анализа сигнала...")
+    result = m2.process_signal_analysis()  
+    if result:
+        signal_data, t_stat, F_stat = result
+        print("\nСтроится график сигнала...")
+        plot_signal(signal_data, "График приращений заболеваемости COVID-19 (январь 2022)")
+        print("\n=== АНАЛИЗ ЗАВЕРШЕН ===")
+        print("Результаты сохранены в файле 'Res101.txt'")
+    else:
+        print("Анализ завершен с ошибкой")
+if __name__ == "__main__":
+    main()
+```
+
+Результат работы
+
+```py
+=== АНАЛИЗ СИГНАЛА ===
+Программа для статистического анализа сигналов
+Создан тестовый файл 'covid_data.txt' с данными COVID-19
+
+Запуск анализа сигнала...
+Введите имя текстового файла с данными сигнала:  covid_data.txt
+
+=== РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ===
+Общее количество отсчетов: 20
+Количество отсчетов в первой части (N): 10
+Среднее значение M1 (первые 10 отсчетов): 481.2000
+Среднее значение M2 (оставшиеся отсчеты): 4205.0000
+Дисперсия C1 (первые 10 отсчетов): 1376929.9600
+Дисперсия C2 (оставшиеся отсчеты): 8869537.8000
+Статистика t: 1.5608
+Статистика F: 6.4415
+
+Введенный сигнал (20 отсчетов):
+[-440.0, -131.0, -456.0, 1419.0, -167.0, -322.0, -416.0, 1695.0, 421.0, 3209.0, 2665.0, 3359.0, 2051.0, 1496.0, 526.0, 2647.0, 4951.0, 10663.0, 7699.0, 5993.0]
+Рассчитанные статистики: t = 1.5608, F = 6.4415
+
+=== РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА ===
+Сигнал заметно не меняется
+Разброс сигнала сильно меняется
+
+Результаты сохранены в файл 'Res101.txt'
+
+![](figure1.png)
+
+=== АНАЛИЗ ЗАВЕРШЕН ===
+Результаты сохранены в файле 'Res101.txt'

TEMA4/test.md

@@ -0,0 +1,40 @@
+## Индивидуально контрольное задание по Теме 4
+
+Володин Денис, А-02-23
+
+##Задание
+
+В-20
+Напишите инструкцию запоминания в переменной текущего времени в секундах с начала эпохи. Преобразуйте это время в Московское региональное время. Создайте кортеж с элементами – целыми числами от 27 до 147 через 15. Рассчитайте сумму элементов кортежа и определите значение отношения синуса этой суммы к корню квадратному из неё. Отобразите полученное значение в виде: «Результат = ХХХ» с округлением до 5 знаков после точки.
+
+##Решение
+
+```py
+import time
+import datetime
+import math
+current_time_seconds = time.time()
+print(f"Текущее время в секундах с начала эпохи: {current_time_seconds}")
+utc_time = datetime.datetime.utcfromtimestamp(current_time_seconds)
+moscow_time = utc_time + datetime.timedelta(hours=3)
+print(f"Московское время: {moscow_time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}")
+numbers_tuple = tuple(range(27, 148, 15))
+print(f"Кортеж чисел: {numbers_tuple}")
+tuple_sum = sum(numbers_tuple)
+print(f"Сумма элементов кортежа: {tuple_sum}")
+if tuple_sum >= 0:
+    result = math.sin(tuple_sum) / math.sqrt(tuple_sum)
+else:
+    result = math.sin(tuple_sum) / math.sqrt(-tuple_sum)  # для комплексного случая, но в нашем случае сумма положительна
+print(f"Результат = {result:.5f}")
+```
+
+##Вывод
+
+```py
+Текущее время в секундах с начала эпохи: 1760948869.1841416
+Московское время: 2025-10-20 11:27:49
+Кортеж чисел: (27, 42, 57, 72, 87, 102, 117, 132, 147)
+Сумма элементов кортежа: 783
+Результат = -0.02419
+```