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

10 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

25678. Спинной мозг 40 KB
  На периферии спинного мозга располагается более светлое белое вещество. В процессе развития спинного мозга из нервной трубки образуются нейроны группирующиеся в 10 слоях или в пластинах пластины Рекседа. Такое деление на пластины дополняет организацию структуры серого вещества спинного мозга основывающейся на локализации ядер. Серое вещество спинного мозга состоит из тел нейронов безмиелиновых и тонких миелиновых волокон и нейроглии.
25679. центральный орган лимфо. 45.5 KB
  Из костномозговых предшественников Тлимфоцитов в нем происходит антигеннезависимая дифференцировка их в Тлимфоциты разновидности которых осуществляют реакции клеточного иммунитета и регулируют реакции гуморального иммунитета. Удаление тимуса тимэктомия у новорожденных животных вызывает резкое угнетение пролиферации лимфоцитов во всех лимфатических узелках кроветворных органов исчезновение малых лимфоцитов из крови резкое уменьшение количества лейкоцитов и другие характерные признаки атрофия органов кровоизлияния и пр. На 1112...
25680. Ткань 34 KB
  Эпителиальная ткань образует кожные покровы и выстилает изнутри полые внутренние органы выполняя защитную функцию функцию обмена веществ между организмом и внешней средой. Соединительная ткань состоит из клеток и неклеточного вещества с преобладанием последнего. В эту группу входят: собственно соединительная ткань костная жировая а также хрящ сухожилия связки кровь и лимфа. Хрящ состоит из разнообразных плотных волокон и клеток вместе с костной тканью придает прочность позвоночнику и другим частям скелета.
25681. Толстая кишка 38.5 KB
  Одной из функций толстой кишки является выделительная. Через слизистую оболочку этой кишки выделяется ряд веществ например кальций магний фосфаты соли тяжелых металлов и т. Эпителий ободочной кишки и тазовой части прямой кишки развивается из энтодермы. В кожной и промежуточной зонах анальной части прямой кишки эпителий имеет эктодермальное происхождение.
25682. Тонкая кишка 57.5 KB
  Клетки кишечного эпителия у 4недельного эмбриона не дифференцированы и характеризуются высокой пролиферативной активностью. В это время среди эндокриноцитов преобладают переходные клетки с недифференцированными гранулами выявляются ЕСклетки Gклетки и Sклетки. В плодном периоде преобладают ЕСклетки большинство из которых не сообщается с просветом крипт закрытый тип; в более позднем плодном периоде появляется открытый тип клеток. Крипты содержат камбиальные элементы эпителия и дифференцирующиеся из них клетки.
25683. солевом обмене веществ. 44.5 KB
  Кроме того эти ткани принимают участие в водносолевом обмене веществ. Хрящевые ткани входят в состав органов дыхательной системы суставов межпозвоночных дисков и др. В свежей хрящевой ткани содержится около 7080 воды 1015 органических веществ и 47 солей.
25684. Эмбриогенез 239.5 KB
  Вместе с тем появляются особенности отличающие развитие человека от развития других представителей позвоночных. Процесс внутриутробного развития зародыша человека продолжается в среднем 280сут 10 лунных месяцев. Эмбриональное развитие человека принято делить на 3 периода: начальный 1я неделя зародышевый 2 8я неделя плодный с 9й недели развития до рождения ребенка.
25685. Эпителиальные ткани. Поверхностные эпителии 36 KB
  Питание эпителиоцитов осуществляется диффузно через базальную мембрану со стороны подлежащей соединительной ткани с которой эпителий находится в тесном взаимодействии. В соответствии с формой клеток составляющих однослойный эпителий последние подразделяются на плоские сквамозные кубические и призматические столбчатые. 1Однослойный эпителий может быть однорядным и многорядным. Такой эпителий называют еще изоморфным.
25686. Яички 60 KB
  В постнатальном периоде в семенных канальцах гоноциты размножаются а эпителий половых шнуров сохраняется в качестве поддерживающих клеток. Базальный слой внутренний волокнистый слой расположенный между двумя базальными мембранами сперматогенного эпителия и миоидных клеток состоит из сети коллагеновых волокон. Непосредственно к миоидному слою примыкает неклеточный слой образованный базальной мембраной миоидных клеток и коллагеновыми волокнами. За ними расположен слой состоящий из фибробластоподобных клеток прилежащий к базальной...