Różnice między wybraną wersją a wersją aktualną.
| Both sides previous revision Poprzednia wersja Nowa wersja | Poprzednia wersja | ||
|
pl:dydaktyka:ml:lab1 [2013/02/12 15:54] esimon [Rysowanie wykresów] |
pl:dydaktyka:ml:lab1 [2019/06/27 15:50] (aktualna) |
||
|---|---|---|---|
| Linia 1: | Linia 1: | ||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| ====== Laboratorium 1 - Wprowadzenie do GNU Octave ====== | ====== Laboratorium 1 - Wprowadzenie do GNU Octave ====== | ||
| Środowisko Octave jest wolnym odpowiednikiem pakietu MATLAB. | 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> | 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. | W języku Octave, nie prototypujemy zmiennych. Typy określane są automatycznie, tak jak w PHP, czy Bashu. | ||
| <code octave>zmienna = 'moja zmienna'; | <code octave>zmienna = 'moja zmienna'; | ||
| - | zmienna = 12.34; | + | zmienna = 12.34; |
| zmienna = [2 3 4; 3 4 5];</code> | zmienna = [2 3 4; 3 4 5];</code> | ||
| Linia 29: | Linia 34: | ||
| \end{bmatrix}$$ | \end{bmatrix}$$ | ||
| - | 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.\\ | 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: | **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: | Jako wynik otrzymujemy: | ||
| Linia 45: | Linia 50: | ||
| <code octave> | <code octave> | ||
| M(:,3) % zwróci [0;1;1] | M(:,3) % zwróci [0;1;1] | ||
| - | M(2,:) % zwróci [6 0 1] | + | M(2,:) % zwróci [6 0 1] |
| </code> | </code> | ||
| Linia 52: | Linia 57: | ||
| <code octave> | <code octave> | ||
| M = [5 6 0; 6 0 1; 0 6 1]; | M = [5 6 0; 6 0 1; 0 6 1]; | ||
| - | M([2 3],[1 2]) | + | M([2 3],[1 2]) |
| </code> | </code> | ||
| Linia 62: | Linia 67: | ||
| zeros(2,10) | zeros(2,10) | ||
| ones(1,10) | ones(1,10) | ||
| - | range = [1:10] | + | range = [1:10] |
| range = [1:0.3:10] | range = [1:0.3:10] | ||
| range(5:10) | range(5:10) | ||
| Linia 73: | 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]]. | 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 94: | Linia 109: | ||
| function W = srednia(dane) | function W = srednia(dane) | ||
| % funkcja obliczająca średnią elementów w wektorze | % funkcja obliczająca średnią elementów w wektorze | ||
| - | W = sum(dane)/length(dane); | + | W = sum(dane)/length(dane); |
| end | end | ||
| </file> | </file> | ||
| Aby wywołać funkcje z przykładu powyżej wykonujemy polecenie: | 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: | Jeśli funkcja ma zwracać więcej niż jeden argument, zapisujemy to w ten sposób: | ||
| Linia 107: | Linia 122: | ||
| % Funkcja zwraca indeksy znalezionej wartości, lub -1,-1 | % Funkcja zwraca indeksy znalezionej wartości, lub -1,-1 | ||
| [rows,cols] = size(M); | [rows,cols] = size(M); | ||
| - | IndexX = IndexY =-1; | + | IndexX = IndexY =-1; |
| for i=1:rows, | for i=1:rows, | ||
| for j=1:cols | for j=1:cols | ||
| Linia 122: | Linia 137: | ||
| Aby pobrać wartości zwracane przez funkcję powyżej wpisujemy np.: | Aby pobrać wartości zwracane przez funkcję powyżej wpisujemy np.: | ||
| <code octave> | <code octave> | ||
| - | [X,Y] = myFind(M,6); | + | [X,Y] = myFind(M,6); |
| </code> | </code> | ||
| Linia 135: | Linia 150: | ||
| **Plot2** | **Plot2** | ||
| <code octave> | <code octave> | ||
| - | x = [0:0.01:10]; | + | x = [0:0.01:10]; |
| y = sin(x); | y = sin(x); | ||
| plot(x,y); | plot(x,y); | ||
| Linia 143: | Linia 158: | ||
| <code octave> | <code octave> | ||
| t = 0:0.1:10*pi; | t = 0:0.1:10*pi; | ||
| - | r = linspace (0, 1, numel (t)); | + | r = linspace (0, 1, numel (t)); |
| z = linspace (0, 1, numel (t)); | z = linspace (0, 1, numel (t)); | ||
| plot3 (r.*sin(t), r.*cos(t), z); | plot3 (r.*sin(t), r.*cos(t), z); | ||
| Linia 153: | Linia 168: | ||
| [xx, yy] = meshgrid (tx, ty); | [xx, yy] = meshgrid (tx, ty); | ||
| r = sqrt (xx .^ 2 + yy .^ 2) + eps; | r = sqrt (xx .^ 2 + yy .^ 2) + eps; | ||
| - | tz = sin (r) ./ r; | + | tz = sin (r) ./ r; |
| mesh (tx, ty, tz); | mesh (tx, ty, tz); | ||
| </code> | </code> | ||
| Linia 166: | Linia 181: | ||
| for j=1:y | for j=1:y | ||
| M(i,j) = rand; | M(i,j) = rand; | ||
| - | end | + | end |
| end</code> | end</code> | ||
| Linia 199: | Linia 214: | ||
| $$\sigma = \sqrt{\frac{\sum\limits_{i=1}^{N} | $$\sigma = \sqrt{\frac{\sum\limits_{i=1}^{N} | ||
| \left(x_{i} - \mu)^{2}} | \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==== | ==== Odchylenie standardowe II==== | ||
| Linia 210: | Linia 225: | ||
| 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. | 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: | Porównaj czasy wykonywania funkcji: | ||
| Linia 216: | Linia 231: | ||
| timestart = time(); | timestart = time(); | ||
| - | %Wywolanie funkcji | + | %Wywolanie funkcji |
| timestop = time(); | timestop = time(); | ||
| - | printf('Czas wykonania to %d sekund.\n',(timestop-stimestart)); | + | printf('Czas wykonania to %d sekund.\n',(timestop-timestart)); |
| </code> | </code> | ||
| Linia 232: | Linia 247: | ||
| <code octave>A = zeros(10,10) | <code octave>A = zeros(10,10) | ||
| v = zeros(10, 1); | v = zeros(10, 1); | ||
| + | x = zeros(10, 1); | ||
| for i = 1:10 | for i = 1:10 | ||
| for j = 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 | ||
| end | end | ||
| Linia 243: | Linia 259: | ||
| for i = 1:7 | for i = 1:7 | ||
| for j = 1:7 | for j = 1:7 | ||
| - | A(i, j) = log (X(i, j)); | + | A(i, j) = log (X(i, j)); |
| B(i, j) = X(i, j) ^ 2; | B(i, j) = X(i, j) ^ 2; | ||
| C(i, j) = X(i, j) + 1; | C(i, j) = X(i, j) + 1; | ||
| Linia 252: | Linia 268: | ||
| ==== Rysowanie wykresu funkcji ==== | ==== 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}} | ||
