190

Средства анализа данных

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Формирование в блокноте осмысленной информации, использование программных возможностей WinHex. Обработка данных в программном пакете Математика и проверка суммы вероятностей элементов списка. Расчет величины информационной энтропии.

Русский

2012-11-14

803 KB

11 чел.

Московский Энергетический Институт

(Технический Университет)

Отчет: Лабораторная работа №1

«Средства анализа данных»

Выполнил: Васильев Василий

Проверил: Рытов А.А.

Москва

2011

  1.  Сформировать в «Блокноте» осмысленный текст на русском языке из N=30 букв, содержащий только строчные буквы и пробелы. Сохранить в виде текстового (*.txt) файла.

формировал

  1.  Запусить WinHex , открыть созданный файл, и с помощью программы PrintKеy зафиксировать полученный результат (полный экран).

  1.  
    В меню Инструменты выбрать опцию Analise File  и получить на экране распределение символов, содержащихся в выбранном файле. Зафиксировать (на произвольном носителе) те буквы и их количество , вероятность появления которых в выбранном тексте выше 0.05 (5%), например :   E0h  а    0.0795    96.

  1.  Запустить пакет "Математика" и создать список полученных в предыдущем пункте букв и их частот появления в виде: ch0 = {{"а",   0.0795}, {"е", 0.0902}, {"и", 0.0637}, {"н", 0.0604}, {"о", 0.0762}, {"р", 0.0513}, {"т", 0.613}, {" ", 0.1358}}

Сделал

  1.  Нажав комбинацию клавиш Shift+Enter проверить правильность ввода (в дальнейшем любой запуск на выполнение операций сопровождается этой командой).

Все верно


  1.  Подключить блок статистической обработки  Needs["StatisticalPlots`"] и построить диаграмму Парето для введенного списка  ParetoPlot[ch0].

  1.  Вычислить длину списка (вектора) Length[ch0].

  1.  Проверить сумму вероятностей элементов списка используя две операции: сначала создать список состоящий только из значений вероятности p0=ch0[[All,2]], а затем подсчитать сумму вероятностей summch0=Sum[p0[[i]],{i, Length[ch0]}] .

  1.  Ввести список наиболее вероятных частот букв русского алфавита  в виде alfru={{"а",0.062},……..}. Возможно использование файла alfru.doc.  

  1.  Сформировать вектор частот  pa=alfru[[All,2]], определить длину списка na=Length[pa] и проверить сумму вероятностей summp=Sum[pa[[i]],{i,na}].

11. Рассчитать величину информационной энтропии H (энтропию языка):

                                               

entropyalfru=N[-Sum[pa[[i]]*Log[2,pa[[i]]],{i,na}]].

    12. Построить диаграмму Парето для наиболее вероятного распределения букв русского языка в тексте.

    13. Аналогично п.1 задания сформировать текстовый файл, содержащий 1500 строчных букв (и пробелов) русского алфавита.

Сформировал

    14. С помощью команды v1= ReadList["file",Byte,30] создать список  данных  v1, соответсвующий сформированному текстовому файлу, где file - это полный путь к файлу, который можно ввести с помощью команд меню Insert\ File Path, 30 –число вводимых символов на первом этапе.

   15. Построить гистограммы распределения букв (символов),используя команды Histogram[v1], Histogram[v1,{200,255,1}].

  


16. Установить параметр n2=60 и вести новый список данных v2=ReadList["file1500",Byte,n2], где file1500 –условное имя файла из п.13.

   17. Определить число символов, соответствующих буквам русского языка в векторе v2:              freq2=Tally[v2].

   18. Создать список частот для введенных  n2=60 символов текста:

            p2=N[freq2[[All,2]/Length[v2]], где N[ ] – преобразование к действительной форме представления чисел.

    19. Определить длину списка p2, сумму вероятностей, и информационную энтропию.

 


 20. Подготовить список для записи энтропии 120 последовательно увеличивающихся сегментов подготовленного текста entropytextout=Range[120].

    21. Используя оператор Do[expr, {j,jmax}], построить вектор значений энтропии сегментов текста, увеличивающихся каждый раз на 10 символов:

Do[{n2=10*j;

v2=ReadList["file",Byte,n2]; freq2=Tally[v2];

p2=N[freq2[[All,2]]/Length[v2]];np2=Length[p2]};

entropytextout[[j]]=N[-Sum[p2[[i]]*Log[2,p2[[i]]],{i,np2}]],{j,120}]

  22. Построить  точечный график зависимости энтропии сообщения от его длины:          ListPlot[entropytextout]


          23. Построить гистограмму распределения рассчитанных значений энтропии.

  24. Определить среднее значение Mean[entropytextout] и дисперсию  Variance[entropytextout].


  25. Используя команду Drop [list, n]- возвращает список list, из которого удалены первые n элементов: - удалить из распределения явные выбросы (значения лежащие вне диапазона Mean[entropytextout] Variance[entropytextout]) и вновь построить гистограмму распределения, рассчитать среднее значение и дисперсию энтропии.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

67078. Дерева, кущі, трав’янисті рослини. Якими бувають рослини. Запис і читання трицифрових чисел. Випадки додавання і віднімання пов’язані з нумерацією чисел. Задача на три дії 60 KB
  Сьогодні ми дізнаємося на які групи поділяються рослини. А також будемо вправлятися у записуванні трицифрових чисел, у додаванні та відніманні розрядних чисел, будемо розв’язувати задачу на три дії. III. Перевірка домашнього завдання. Біля входу в царство нас зустрічає принцеса.
67079. Змінювання іменників за зразком: один - багато 53 KB
  Мета: удосконалювати уміння розпізнавати слова, які означають назви предметів; вчити змінювати слова-назви предметів за зразком: один-багато; сприяти усвідомленню того факту, що всі люди мають рівні права; розвивати уміння працювати в парі та групі; виховувати почуття власної гідності, повагу до інших.
67080. Конспект уроку з міжпредметними зв’язками (Я і Україна, рідна мова) «У царстві тварин» 170 KB
  Мета: ознайомити учнів з різноманітним світом тварин; формувати поняття комахи птахи звірі навчати їх розпізнавати за істотними зовнішніми ознаками; розвивати логічне мислення через завдання на порівняння доведення вилучення зайвого встановлення взаємозв’язку між рослинами і тваринами між самими тваринами...
67081. Зима щедра святами. Інтегрований урок з курсу «Я і України» та позакласного читання 98 KB
  Сьогодні ми з вами більш детальніше зупинимося на дні Святого Миколая, Новому році та Різдві Христовому. У кожного з вас є картка із зображенням або ялинкових прикрас, або зірочок, або чобітків. Я пропоную вам пересісти за той стіл, де назва свята пов'язана, на вашу думку, із зображенням на картці.
67082. Я і Україна та математика. У царстві тварин 150.5 KB
  Продовжити знайомство учнів з різноманітним світом тварин; формувати поняття комахи птахи звірі навчати їх розпізнавати за істотними зовнішніми ознаками;продовжити формувати навички та вміння розпізнавати серед чотирикутників прямокутники розв'язування складених задач на знаходження невідомого доданку; знаходити значення буквених виразів...
67084. Різноманітність тваринного світу. Інтегрований урок (природознавство, математика, трудове навчання) 174.5 KB
  Учити розрізняти групи тварин: хребетні безхребетні; формувати вміння визначити істотні ознаки тварин. Закріплювати знання нумерації багатоцифрових чисел: читати записувати представляти число у вигляді суми розрядних доданків; удосконалювати обчислювальні навички вміння розв’язувати задачі та знаходження площі і периметру...
67085. Інтегрований урок мови й мовлення. «Мелодія осіннього саду» 45 KB
  Мета: закріплювати знання учнів з теми Речення та члени речення; розширювати узагальнювати знання учнів з теми Осінь; розвивати вміння добирати виразні мовні засоби для передання того що вразило уяву усно вміння висловлювати свої почуття збагачувати словниковий запас...
67086. Курс «Я і Україна. Природознавство». Південний берег Криму. Математика. Додавання та віднімання багатоцифрових чисел 70.5 KB
  Мета: курс « Я і Україна. Природознавство »: ознайомити дітей із розташуванням, кліматом, рослинним і тваринним світом Південного берегу Криму, представити Крим як всеукраїнську здравницю; розвивати усне мовлення, увагу, уяву; виховувати дбайливе ставлення до багатства природи України; математика: повторити прийоми додавання та віднімання багатоцифрових чисел...