--- pl:dydaktyka:ml:lab1 [2013/02/12 14:38]
esimon [Typy i zmienne]
+++ pl:dydaktyka:ml:lab1 [2019/06/27 15:50] (aktualna)
@@ Linia 1: / Linia 1: @@
 ====== Laboratorium 1 - Wprowadzenie do GNU Octave ======
 Środowisko Octave jest wolnym odpowiednikiem pakietu MATLAB.
-===== Instalacja i uruchamianie =====
+[[http://www.gnu.org/software/octave/doc/interpreter/index.html|Dokumentacja]]
+===== Instalacja i uruchamianie =====
 W przypadku większości systemów Linux, pakiet Octave można zainstalować bezpośrednio z repozytorium: <code>$ sudo apt-get install octave</code>
@@ Linia 14: / Linia 19: @@
 W języku Octave, nie prototypujemy zmiennych. Typy określane są automatycznie, tak jak w PHP, czy Bashu.
 <code octave>zmienna = 'moja zmienna';
 zmienna = 12.34;
 zmienna = [2 3 4; 3 4 5];</code>
@@ Linia 29: / Linia 34: @@
      \end{bmatrix}$$
-W Octave zapiszemy ją jako:<code octave>M = [5 6 0; 6 0 1; 0 6 1]</code>
+W Octave zapiszemy ją jako:<code octave>M = [5 6 0; 6 0 1; 0 6 1] </code>
 Aby odwołać się do danego elementu macierzy, lub wektora używamy nawiasów okrągłych.\\
 **Uwaga :!:** W Octave indeksowanie rozpoczyna się od 1 a nie jak w popularnych językach programowania od 0! Np. Aby pobrać/przypisać wartość elementu z pierwszego wiersza i drugiej kolumny macierzy M, piszemy:
-<code octave>M(1,2)=7</code>
+<code octave>M(1,2)=7 </code>
 Jako wynik otrzymujemy:
@@ Linia 45: / Linia 50: @@
 <code octave>
 M(:,3) % zwróci [0;1;1]
 M(2,:) % zwróci [6 0 1]
+</code>
+Sprawdź co jak zadziała poniższy kod:
+<code octave>
+M = [5 6 0; 6 0 1; 0 6 1];
+M([2 3],[1 2])
 </code>
 ==== Zakresy ====
-Octave pozwala na
+Zakresy tworzy się za pomocą znaku dwukropka. Służą one do definiowania prostych zestawów danych, a  także do odwoływania się do danych w wektorach i macierzach.
+Przetestuj działanie poniższych poleceń
+<code octave>zeros(1,10)
+zeros(2,10)
+ones(1,10)
+range = [1:10]
+range = [1:0.3:10]
+range(5:10)
+</code>
@@ Linia 55: / Linia 78: @@
 Octave udostępnia podstawowe operatory arytmetyczne zarówno dla macierzy jak i skalarów. Pełny zbiór operatorów dostępny jest w [[http://www.gnu.org/software/octave/doc/interpreter/Arithmetic-Ops.html#Arithmetic-Ops|dokumentacji Octave]].
-**Uwaga :!:** Zwróć uwagę na działanie operatorów połączonych z kropką!
+**Uwaga :!:** Zwróć uwagę na działanie operatorów połączonych z kropką! \\
+Przetestuj działanie poniższego kodu.
+<code octave>
+A = [0.5 0.5; 1 1];
+B = [2 2; 2 2];
+A * B
+A .* B
+B ^ 2
+B .^ D
+</code>
@@ Linia 76: / Linia 109: @@
 function W = srednia(dane)
     % funkcja obliczająca średnią elementów w wektorze
     W = sum(dane)/length(dane);
+end
 </file>
 Aby wywołać funkcje z przykładu powyżej wykonujemy polecenie:
-<code octave>Wynik = srednia([2 3 4 5 6 7 8]);</code>
+<code octave>Wynik = srednia([2 3 4 5 6 7 8]); </code>
+Jeśli funkcja ma zwracać więcej niż jeden argument, zapisujemy to w ten sposób:
+<file octave myFind.m>
+function [IndexX,IndexY] = myFind(M,V)
+   % Funkcja poszukująca wartości V w macierzy M
+   % Funkcja zwraca indeksy znalezionej wartości, lub -1,-1
+   [rows,cols] = size(M);
+   IndexX = IndexY =-1;
+   for i=1:rows,
+     for j=1:cols
+       if M(i,j) == V
+         IndexX = i;
+         IndexY = j;
+         return;
+       endif
+     end
+   end
+end
+</file>
+Aby pobrać wartości zwracane przez funkcję powyżej wpisujemy np.:
+<code octave>
+[X,Y] = myFind(M,6);
+</code>
+==== Rysowanie wykresów ====
+Do rysowania wykresów używamy funkcji:
+  * plot - rysowanie wykresów 2D
+  * plot3d - rysowanie wykresów 3D
+  * mesh - rysowanie płaszczyzn
+Porównaj działanie funkcji na poniższych przykładach. Jaka jest różnica pomiędzy plot3 a mesh?
+**Plot2**
+<code octave>
+x = [0:0.01:10];
+y = sin(x);
+plot(x,y);
+</code>
+**Plot3**
+<code octave>
+t = 0:0.1:10*pi;
+r = linspace (0, 1, numel (t));
+z = linspace (0, 1, numel (t));
+plot3 (r.*sin(t), r.*cos(t), z);
+</code>
+**Mesh**
+<code octave>
+tx = ty = linspace (-8, 8, 41)';
+[xx, yy] = meshgrid (tx, ty);
+r = sqrt (xx .^ 2 + yy .^ 2) + eps;
+tz = sin (r) ./ r;
+mesh (tx, ty, tz);
+</code>
 ===== Dobre praktyki =====
   * Jeśli tylko jest to możliwe, używaj funkcji wbudowanych. Na przykład zamiast pisać swoją własną funkcję **srednia** lepiej było wykorzystać wbudowaną funkcję **mean**.
   * Jeśli to tylko możliwe, staraj się wykorzystywać operacje na macierzach, zamiast pętli.
+  * Zawsze definiuj wcześniej wektor/macierz z która pracujesz (chyba że jest ona bezpośrednim wynikiem jakichś operacji). Np.:<code octave>M = zeros(3,3);
+[x,y] = size(M);
+for i=1:x
+  for j=1:y
+    M(i,j) = rand;
+  end
+end</code>
 ===== Ćwiczenia =====
-==== Operacje podstawowe ====
+==== Operacje podstawowe I====
 Zakładając, że mamy następującą macierz
 $$A = \begin{bmatrix}
@@ Linia 104: / Linia 201: @@
 & 14
      \end{bmatrix}$$
+==== Operacje podstawowe II====
+Napisz funkcję znajdującą najmniejszy i największy element w macierzy i zwracającą te wartości.
+**Podpowiedź** użyj zbudowanych funkcji //min// i //max//.
 ==== Wartość wektora ====
 Napisz funkcje wyznaczającą długość (normę) wektora podanego jako parametr, która określona jest wzorem:
@@ Linia 111: / Linia 214: @@
 $$\sigma = \sqrt{\frac{\sum\limits_{i=1}^{N}
   \left(x_{i} - \mu)^{2}}
-  N}$$
+  {N-1}}$$
-Gdzie $\mu$ to średnia, a N to liczba wszystkich elementów.
+Gdzie $\mu$ to średnia, a N to liczba wszystkich elementów w probie.
 ==== Odchylenie standardowe II====
 Przyjmij, że tym razem parametrem funkcji nie jest wektor, ale macierz. Funkcja powinna obliczyć odchylenia standardowe dla każdego wiersza macierzy osobno i zwrócić wektor odchylen standardowych.
-**Uwaga** Pamiętaj o zadaniu [[#Operacje_podstawowe|Operacje Podstawowe]]!
+**Uwaga** Pamiętaj o zadaniu [[#Operacje_podstawowe_i|Operacje Podstawowe I i II]]!
 ==== Wydajność I====
 Dla funkcji napisanych w poprzednich dwóch zadaniach ([[#dlugosc_wektora|Długość wektora]] oraz [[#odchylenie_standardowe_i|Odchylenie Standardowe I]]) dopisz ich odpowiedniki wektorowe (lub z użyciem pętli) i przetestuj ich działanie na wygenerowanym losowo zbiorze $10^6$ liczb.
-Aby wygenerować dane użyj:<code octave> data = rand(1,10^6);</code>
+Aby wygenerować dane użyj:<code octave> data = rand(1,10^6); </code>
 Porównaj czasy wykonywania funkcji:
@@ Linia 128: / Linia 231: @@
 timestart = time();
 %Wywolanie funkcji
 timestop = time();
-printf('Czas wykonania to %d sekund.\n',(timestop-stimestart));
+printf('Czas wykonania to %d sekund.\n',(timestop-timestart));
 </code>
@@ Linia 144: / Linia 247: @@
 <code octave>A = zeros(10,10)
 v = zeros(10, 1);
+x = zeros(10, 1);
 for i = 1:10
   for j = 1:10
-    v(i) = v(i) + A(i, j) * x(j);
+    x(i) = v(i) + A(i, j) * v(j);
   end
 end
@@ Linia 155: / Linia 259: @@
 for i = 1:7
   for j = 1:7
     A(i, j) = log (X(i, j));
     B(i, j) = X(i, j) ^ 2;
     C(i, j) = X(i, j) + 1;
@@ Linia 164: / Linia 268: @@
 ==== Rysowanie wykresu funkcji ====
-Napisz funkcję która będzie wyznaczała wartości funkcji z obrazka poniżej. Wyrysuj wartości tej funkcji na wykresie w przedziale od -10 do 10.
+Napisz funkcję która będzie wyznaczała wartości funkcji z obrazka poniżej. Wyrysuj wartości tej funkcji na wykresie w przedziale od -10 do 10 z krokiem 0.5.
+{{:pl:dydaktyka:ml:absfun.png|Wartość bezwzględna}}
-{{:pl:dydaktyka:ml:prv:absfun.png|Wartość bezwzględna}}

pl/dydaktyka/ml/lab1.1360676331.txt.gz · ostatnio zmienione: 2019/06/27 15:54 (edycja zewnętrzna)

Pokaż stronę Poprzednie wersje

Menadżer multimediów Do góry

AIwiki

Menu

Dla Studentów

Old specialized AI courses

SMaDA/SMaIDA/AIDA

Informatyka (EAIiIB)

Studia Dr

Inne materialy dydaktyczne

Archiwum

Dyplomanci

Geist Season of Code

HeKatE

Public

Różnice