1 - کمینه سازی سطح

بسیاری از مسائل کمینه سازی به تابعی منتهی می شوند که نیاز به استفاده از روش های عددی برای یافتن ریشه ی آن می باشد. به عنوان مثال مسئله ای را در نظر بگیرید که سطح متصل کننده میان دو حلقه با شعاع برابر 𝑅 که از یک دیگر در فاصلهی 𝐿 قرار دارند مد نظر باشد. هدف یافتن کمینه ی این سطح است.

روش نابجایی را طوری پیاده سازی کنید که ابتدا بازه را از کاربر گرفته و شرایط استفاده از این روش را بررسی کند. درصورتی که شرایط وجود نداشت، پیام مناسب در خروجی دهد و در غیر این صورت، تعداد تکرار را از کاربر گرفته و روش را روی تابع اجرا کرده و نهایتا تقریب یافته شده برای ریشه ی این تابع پس از تکرار خواسته شده را به عنوان خروجی ارائه دهد.

روش نیوتن را طوری پیاده سازی کنید که ابتدا حدس اولیه و تعداد تکرار را از کاربر به عنوان ورودی گرفته و متناسب با آن روش را اجرا کرده و نهایتا تقریب یافته شده برای ریشه ی این تابع را در خروجی ارائه دهد.

جهت سفارش پروژه ، تکلیف و آموزش پروژه های محاسباتی پایتون Python لطفا در شبکه های تلگرام و واتساپ موضوع و سوال مورد نظر را به شماره  989364847193+ ارسال نمایید، تا پس از بررسی هزینه خدمت شما اعلام گردد.

1 - تصویر به ابعاد 256x256  با سطوح خاکستری انتخاب کنید و روی این تصویر فعالیت های زیر را انجام دهیم.

الف - تصویر را به حالت کنتراست پایین با استفاده از Histogram Shrink  در آورید.

 

ب - تصویر حاصله از بند الف را با استفاده از Histogram Stretch  به وضعیت با کنتراست مناسب تبدیل کنید.

ج - تصویر حاصل از بند الف را با استفاده از Histogram Equalization به وضعیت با کنتراست مناسب تبدیل کنید.

د - آنتروپی تصویر اصلی و سه تصویر بندهای الف الی ج را محاسبه کنید و نتیجه را تفسیر کنید.

ه - تصویر حاصل از تصاویر الف و ب (به نام A) و الف و ج( به نام B )  و ب و ج ( به نام C) را نمایش دهید.

و - آنتروپی تصاویر A، B و C  را محاسبه کنید

2 - تصویری انتخاب کنید 

الف) سه فیلتر هموار کننده روی آن اعمال کنید.
ب ) دو فیلتر تیز کننده روی آن اعمال کنید .
ج ) روی تصویر نویز قرار دهید.

د ) با اعمال فیلتر نویز را کاهش دهید.

3 - یک تصویر 256 در 256 با استفاده از یک الگوریتم تصادفی اعداد 20 ، 15 ، 8 ، 8- ، 10- بسازید. سپس به صورت تصادفی از هر منطقه 16 در 16 به جای دو سوم اعداد صفر قرار دهید. آنتروپی تصویر را قبل از صفر قراردادن و بعد از آن محاسبه کنید.

4 - تصویر حاصل شده از تمرین بالا را با استفاده از میانگین گیری و روش میانه صاف کنید. نتایج حاصل را نشان دهید. دلیل نتایج حاصل چیست؟ آنتروپی دو تصویر حاصل شده را به دست آورده و با تصویر اصلی مقایسه کنید. دلیل اختلاف را تفسیر کنید.

5 - مشتق اول تصویر حاصل از تمرین بالا و تصاویر حاصل از میانگین گیری و میانه گیری را نمایش دهید.

6 - مشتق دوم تصویر حاصل از تمرین بالا و تصاویر حاصل از میانگین گیری و میانه گیری را نمای دهید.

7 - برنامه های زیر را بنویسید.

الف ) انتقال لگاریتمی

ب ) انتقال گاما

ج ) محاسبه هیستوگرام

8 - الف ) تابعی به نام HistogramEqualize بنویسید که یک تصویر سطح خاکستری را گرفته، همسان‌سازی هیستوگرام را روی آن اعمال کرده و تصویر حاصل را برگرداند. برای اینکار می‌توانید از آرایه‌های numpy استفاده کنید، اما نمی‌توانید از توابع آماده در numpy یا opencv برای انجام همسان‌سازی هیستوگرام استفاده کنید. خروجی برنامه خود را با خروجی توابع یکسان‌سازی هیستوگرام موجود در OpenCV مقایسه کنید.
ب) تحقیق کنید روش CLAHE از چه ایده‌ای برای یکسان‌سازی هیستوگرام استفاده می‌کند. خروجی برنامه خود را با خروجی توابع یکسان‌سازی هیستوگرام مبتنی بر CLAHE موجود در OpenCV مقایسه کنید.

8 -

9 -

10 -

11 -

12 -

 

جهت سفارش پروژه و تکلیف پردازش تصویر OpenCV لطفا در شبکه های تلگرام و واتساپ موضوع و سوال مورد نظر را به شماره  989364847193+ ارسال نمایید، تا پس از بررسی هزینه خدمت شما اعلام گردد.

1 - میانگین اعداد اول

یک لیست از اعداد ورودی را بگیرید. سپس میانگین اعداد اول موجود در آنرا چاپ کنید. در صورتی که این میانگین یک عدد اعشاری بود، قسمت اعشاری آن را حذف کنید.

ورودی نمونه ۱

1 2 3 4 5 6 7 8 9

خروجی نمونه ۱

4

میانیگن اعداد ۲ و ۳ و ۵ و ۷ برابر 4/52 میشود. بنابراین ما عدد ۴ را چاپ می کنیم

2 - تغییر رشته

یک رشته در ورودی دریافت کنید و اعمال زیر را روی آن انجام دهید:

۱ - حروف انگلیسی بزرگش را کوچک کنید.

۲ - ارقامش را حذف کنید. در خروجی این رشته تغییر یافته را چاپ کنید.

ورودی نمونه ۱

Isfahan UNIVERSITY of 12 Technology

خروجی نمونه ۱

isfahan university of technology

3 - بورس

برنامه ای بنویسید که در یک خط قیمت سهام یک شرکت را در چند روز متوالی بگیرد. سپس مشخص کند کمترین سود را در چه صورت خواهیم داشت. برای این کار به این صورت عمل کنید: برنامه باید مشخص کند در چه روزی سهام بخریم و در چه روزی سهام بفروشیم تا کمترین سود را در این بازه داشته باشیم. واضح است برای کمترین سود باید اختلاف قیمت خرید و فروش کمینه باشد. این کمینه میتواند از نوع منفی نیز باشد. در این صورت به آن ضرر می گوییم. در صورتی که سود حاصل از چند زوج متفاوت کمینه بود، آن دو روزی را چاپ کنید که مجموع تاریخشان از بقیه بیشتر باشد.

ورودی

در ورودی در یک خط، قیمت روزانه سهام بورس آمده است.

خروجی

در خروجی روز خرید buy و روز فروش sell را به صورت مشخص شده در نمونه ها چاپ کنید

 

ورودی نمونه ۱

44 30 24 32 35 30 40 38 15

خروجی نمونه ۱

buy : 1

sell : 9

اگر در روز اول با قیمت 44 سهام را بخریم و در روز نهم با قیمت 15 بفروشیم. 29 واحد ضرر کرده ایم که به عبارتی کمترین مقدار سود است.

4 - تحلیل رشته

در ورودی یک رشته بگیرید. سپس در یک رشته، کاراکتر هارا به ترتیب حروف الفبا و سپس تعداد آنها در رشته اصلی را چاپ کنید. برای فهم بهتر سوال به مثال ها توجه کنید. تضمین می شود این رشته تنها از حروف الفای کوچک و فاصله تشکیل شده است.

ورودی نمونه ۱

aabcac

خروجی نمونه ۱

a3b1c2

5 - رشته پلو

در ورودی یک رشته بگیرید. اگر در این رشته polo وجود داشت، همه چیز بعد از polo را حذف کنید و رشته جدید را چاپ کنید. در غیر این صورت خود رشته را چاپ کنید. تضمین می شود حداکثر یک polo در این رشته وجود دارد.

ورودی نمونه ۱

reshteh polo ba mahi????!!!

خروجی نمونه ۱

reshteh polo

ورودی نمونه 2

berenj pak nemikone

خروجی نمونه 2

berenj pak nemikone

 

6 - دیجیتسیو

موفقیت های پی در پی پرویز در شهربازی، خسرو را به این فکر انداخته است که شاید شغل های دیگر، سود بهتری نسبت به پمپ بنزین دارند. بنابراین خسرو عزمش را جزم میکند که بهترین شغل ممکن را برای خودش دست و پا کند. پس از تحقیق کافی او به این نتیجه میرستد که شرکت های امنیت شبکه و کامپوتری، بهترین سود را در بازار روز دارند. بنابراین خسرو شرکت امنیت خودش را به نام خسرونت بنا میکند. اولین پروژه آنها مبارزه با ویروس دیجیتسیو است. دیجیتسیو ویروسی است که به حافظه کامپیوتر حمله میکند و همه چیز غیر از اعداد را پاک میکند. خسرو برای نجات این اجزای غیر عددی، باید آنها را از اعداد جدا کند. برنامه ای طراحی کنید که در یک خط لیستی از ورودی هارا با یک فاصله از هم بگیرد و این لیست را به دو دسته اعداد و غیر عدد تقسیم کنید.

ورودی

در ورودی در یک خط ورودی هارا بگیرید.

خروجی

در خط اول خروجی اعداد را به ترتیب از بزرگ از کوچک چاپ کنید. در خط دوم خروجی همه چیز غیر اعداد را به ترتیب ظاهر شدن در ورودی چاپ کنید.

ورودی نمونه ۱

1 2 ali $$ 474 hassan &*% saeed

خروجی نمونه ۱

474 2 1

ali $$ hassan &*% saeed

7 - میدلیون (Middlion)

پس از موفقیت در اولین پروژه، یک شرکت بزرگ که با ویروس میدلیون درگیر شده است به خسرو پیشنهاد کار می دهد. میدلیون ویروسی است که حرف وسط یک رشته را در جایگاه قبل از وسط و بعد از وسط چاپ می کند.

ورودی

در ورودی رشته ورودی را بگیرید.

خروجی

در خروجی این رشته را تحت تاثیر ویروس میدلیون چاپ کنید

ورودی نمونه ۱

IUT

خروجی نمونه ۱

UUU

ورودی نمونه ۲

TEHRANI

خروجی نمونه ۲

TERRRNI

8 - شکارچی خانواده

شکارچی ویروسی است که به حرف اول و آخر یک رشته حساس است. در صورتی که حرف اول و آخر دو رشته یکسان باشد. آنهارا کاملا از حافظه پاک میکند و هیچ راهی برای بازیابی آنها نیست. بنابراین خسرو باید قبل از حمله شکارچی، این رشته هارا مشخص کند.

در یک لیست از رشته ها میخواهیم خانواده ها را پیدا کنیم. دو رشته را خانواده میگوییم هر گاه:

۱ .حرف اولشان با هم یکسان باشد.

۲ .حرف آخرشان با هم یکسان باشد.

همچنین تضمین میشود: هیچ رشته ای تکرار نشده است هر رشته حداکثر یک هم خانواده دارد

ورودی

در ورودی رشته ها با یک فاصله از هم آمده اند.

خروجی

در خروجی در هر خط، دو رشته خانواده را چاپ کنید. دقت کنید به ترتیب ظاهر شدن رشته ها در ورودی، خروجی را چاپ کنید.

مثال

در اینجا چند نمونه برای فهم بهتر صورت سوال و قالب ورودی و خروجی تستها داده می شود

ورودی نمونه ۱

ali amirhossein hassan amirali nima mina sina hamid mahdi hamed hossein

خروجی نمونه ۱

ali amirali

hassan hossein

hamid hamed

همانطور که میبینید چون اول رشته ali آمده است در خروجی اولین خط ali و هم خانوادهاش آمده است. همچنین در دومین خط hassan و آخرین خط hamid به ترتیب آمده اند.

9 - برنامه ای بنویسید که شماره ماه جاری را از سیستم دریافت کند و تعیین کند که آیا این عدد مضربی از 3 است یا خیر ( اعداد مضرب 3 را در لیستی از قبل ایجاد کند )

10 - برنامه ای بنویسید که 20 عدد را از ورودی خوانده و آن ها را در درون لیستی ریخته و ماکزیمم مقدار و محل قرار گرفتن آن را چاپ کند

11 - برنامه ای بنویسید که عدد طبیعی n را دریافت کند و سپس حاصل عبارت زیر را بدست آورده و چاپ کند.

\[S=\frac{1}{2}+\frac{1}{4}+\frac{1}{6}+...+\frac{1}{n}\]

12 -  برنامه ای بنویسید که حقوق یک کارمند را از ورودی دریافت کند. اگر مقدار آن کمتر از یک میلیون تومان است 25% ، اگر بین یک تا 3 میلیون است 10% و اگر بین 3 تا 5 میلیون است 7% به حقوق آن ها اضافه کرده و میزان حقوق جدید را چاپ کند. اگر حقوق کارمند بیشتر از 5 میلیون است ، هیچ مبلغی به حقوق او اضافه نخواهد شد و میزان حقوق جدید همان حقوق قبلی است.

13 - تابعی بنویسید که یک عدد را دریافت کرده و مقسوم علیه های آن عدد را در قالب یک لیست خروجی دهد. ( توجه کنید تابع حتما خروجی داشته باشد )

14 - برنامه ای بنویسید که ریشه دوم 10 عدد تصادفی 6 راقمی را حساب کرده و نمایش دهد. ( برای نوشتن برنامه هم از ماژول math و هم از ماژول random استفاده شود.)

15 - برنامه ای بنویسید که اعضای دو ماتریس m*n را از ورودی دریافت کرده و آن ها را به صورت دو داده از نوع لیست ذخیره نموده و حاصلضرب آن ها را با استفاده از حلقه های for تو در تو محاسبه نموده و در خروجی چاپ کند.

- برنامه فوق را با استفاده از ذخیره ماتریس ها به کمک tuple بنویسید.

- برنامه فوق را با ذخیره ماتریس ها به کمک دیکشنری ها بنویسید. ( استفاده از کتابخانه Numpy مجاز نیست )

16 -

17 -

 

| جهت سفارش پروژه ، تکلیف و آموزش پروژه های محاسباتی پایتون Python لطفا در شبکه های تلگرام و واتساپ موضوع و سوال مورد نظر را به شماره  989364847193+ ارسال نمایید، تا پس از بررسی هزینه خدمت شما اعلام گردد.

1 - نویز متناوب سینوسی به شکل زیر را به تصویر cameraman اعمال کرده و تصویر حاصل را رسم کنید. سپس با توجه به فرکانس های نویز سینوسی یک filter notch طراحی کنید و تصویر اولیه را بازیابی کنید. ( برای سادگی فرکانس V₀ را صفر در نظر بگیرید. مقدار A هم طوری انتخاب شود که نویز در تصویر دیده شود.)

\[\eta (x,y)=Asin(2 \pi u_{0}x+2 \pi v_{0}y)\]

2 - تبدیل هاف تصویر زیر را رسم کنید و rho , theta ی خطوط تصویر را مشخص کنید.

3 - با استفاده از عملگرهای مورفولوژی متلب ، مربع، دایره و مستطیل را مطابق شکل از تصویر جدا کنید.

4 - در تصویر شکل زیر تعداد دایره های کوچک و بزرگ را تعیین کنید.

5 - بخش بندی یک تصویر نویزدار خاکستری به کمک آستانه گیری سراسری با یافتن آستانه بهینه

6 - یک تصویر خاکستری را در ماتریسی در متلب بخوانید، به کمک حلقه for و تعریف یک سطح آستانه ( مفهوم سطح آستانه برای این عملیات تدریس شده است) ، آن را به تصویر باینری تبدیل کرده و در یک پنجره هر دو تصویر را در کنار هم نمایش دهید. سطح آستانه را تغییر داده و مجددا عملیات قبل را تکرار کنید. تفاوت در تصاویر باینری استخراجی را توضیح دهید.

7 - یک تصویر خاکستری را در ماتریسی در متلب بخوانید، ابعاد آن را مشخص کرده و با دستور input به کاربر اطالع دهید که تصویر دارای چه ابعادی است و از او بخواهید که بگوید به چه ابعاد کوچکتری بریده شود. کاربر ابعاد مورد نظر را وارد کند. اگر ابعاد ورودی کمتر از ابعاد اصلی تصویر بود، تصویر را به آن ابعاد بریده و نمایش دهد. وگرنه، به کاربر پیام خطا در وارد کردن ابعاد داده و مجدد از او ابعاد جدید بخواهد

8 - توابع از پیش تعریف شده ای (دستور) در متلب برای تبدیالت بین تصویر رنگی، خاکستری و باینری به هم وجود دارند. آنها را یافته و در یک m فایل، چند نمونه را نوشته و تست کنید. برای برش تصویر به ابعاد دلخواه نیز این مورد وجود دارد. همین کار را برای برش تصویر نیز انجام دهید.

9 - تصاویر همراه با فایل را با استفاده از روش otsu و activecontour سگمنت کنید.

لایه های رنگی را باید به صورت جداگانه اعمال کنید و هیستوگرام آن ها را رسم کنید و با ذکر دلیل بیان کنید که بر روی کدام لایه رنگی از تصویر، الگوریتم های استفاده شده نتیجه بهتری داشتند.

10 - در این تمرین دو تصویر normalBrainGray  و alzaimerBrainGray را از هم تفریق کرده و تصویر سوم با نام out تولید کنید. برای انجام عمل تفریق یک تابع خودتان بنویسید و خروجی را نمایش دهید. سپس نتیجه را با تابع موجود در نرم افزار متلب مقایسه کرده و خروجی تابع متلب را هم نمایش دهید.

11 - در این تمرین دو تصویر EyeLGray و EyeRGray را با هم جمع کرده و تصویر سوم با نام out را تولید کنید. برای انجام عمل جمع یک تابع خودتان بنویسید و خروجی را نمایش دهید. سپس نتیجه را با تابع موجود در نرم افزار متلب مقایسه کرده و خروجی تابع متلب را هم نشان دهید.

12 - فایل دانلود شده شامل دو تصویر است . در این تمرین تصویر com را مکمل کرده و تصویر دوم با نام out  را تولید کنید. برای انجام عمل مکمل یک تابع خودتان بنویسید و خروجی را نمایش دهید. سپس نتیجه را با تابع موجود در نرم افزار متلب مقایسه کرده و خروجی تابع متلب را هم نمایش دهید.

13 - با استفاده از تصویر نویزدار آپلود شده اثر سه فیلتر حداقل و حداکثر و میانه در حذف نویز را مقایسه کنید.

| جهت سفارش پروژه و تکلیف پردازش تصویر OpenCV و متلب MATLAB لطفا در شبکه های تلگرام و واتساپ موضوع و سوال مورد نظر را به شماره  989364847193+ ارسال نمایید، تا پس از بررسی هزینه خدمت شما اعلام گردد.

 

 

حل مسائل کتاب Chemical and Biomedical Engineering Calculations Using Python

1 - You have been hired by a specialty chemical company that has been researching the physical properties of acetone (a common chemical for removing nail polish). The company observed that at an unknown temperature, acetone exhibited the same heat capacity as water. The company found the following quadratic equation for the heat capacity of acetone as a function of temperature

\[C_{p}=26.63+0.183T-45.86\times 10^{-6}T^{2} \; \; \; \; J/(mol.K)\]

You have been hired to determine the temperature at which acetone has the same heat capacity as water (assume that water has a constant heat capacity of 75.6 J/(mol ⋅ K)) on a per mol basis. Finally, the company has two additional requirements:

(1) you need to determine an equation for the change in heat capacity as a function of temperature, that is, dCp dT , and

(2) plot the heat capacity as a function of temperature over the full range of temperatures where the heat capacity of acetone might equal the constant head capacity of water. The company is notoriously skeptical of people that perform mathematical analysis “by hand” and is requiring that you perform all calculations using symbolic mathematics software.

2 -You have been hired by the recently reformed La Vie Claire cycling team (this is the team that Greg LeMond won the Tour de France with in 1986 – see the ESPN 30 for 30 documentary, “Slaying the Badger”). The new team manager knows a little physics and made an interesting observation while studying the standard fluid dynamics equation describing the drag force on a body moving through air (or any Newtonian fluid):

\[F_{D}=C_{D}A\frac{\rho V^{2}}{2.0}\]

where FD, the drag force, is approximately equal to the force the rider is applying to the pedals (neglecting mechanical resistance) when riding on a flat surface. The team manager claimed that for a given force from the rider, the equation should have two solutions for the velocity, V, because it is quadratic. The manager further asserted that if riders could change their velocity somehow, they could shift their velocity to the other, faster solution to the equation without having to change the force on the pedals. You have been hired by the team owner to investigate this claim. Using symbolic mathematics software, show that there is only one positive velocity solution to the equation if FD, the force, CDA (the drag coefficient multiplied by the rider’s frontal or cross-sectional area), and 𝜌 (the density of air, 1.0 kg∕m3) are all positive. The second half of the owner’s request is that you calculate the cyclist’s velocity (in meters per second and miles per hour) using the following assumptions: • Professional cyclists perform 10,000 kJ/day of work • In a major race, cyclists ride 250,000 m/day • Work is force times distance (i.e., force is work over distance) • CDA for a cyclists alone on the road is 0.7–0.9 m2 Finally, estimate the velocity of the same cyclist in a group where each cyclist can draft off the person in front of them, thus reducing CDA to 0.5–0.7m2.

2 -

3 -

4 -

5 -

6 -

7 -

8 -

9 -

10 -

| جهت سفارش پروژه ، تکلیف و آموزش پروژه های محاسباتی پایتون Python لطفا در شبکه های تلگرام و واتساپ موضوع و سوال مورد نظر را به شماره  989364847193+ ارسال نمایید، تا پس از بررسی هزینه خدمت شما اعلام گردد.