Merge branch 'main' of https://github.com/kuhyx/WUT_Computer_Science
1
.gitignore
vendored
@ -314,3 +314,4 @@ slides
|
||||
.slides
|
||||
./.slides
|
||||
BSS-Algorytmy_Szyfrowania
|
||||
venv
|
||||
2
.vscode/extensions.json
vendored
@ -1,5 +1,7 @@
|
||||
{
|
||||
"recommendations": [
|
||||
"james-yu.latex-workshop",
|
||||
"tomoki1207.pdf"
|
||||
|
||||
]
|
||||
}
|
||||
@ -1,14 +1,18 @@
|
||||
\documentclass{beamer}
|
||||
|
||||
\usepackage[fontsize=20pt]{fontsize}
|
||||
\usepackage{graphicx}
|
||||
\usepackage{tikz}
|
||||
\usepackage{changepage} % Add to your preamble
|
||||
\usepackage{svg}
|
||||
\usepackage[T1]{fontenc}
|
||||
\usepackage[polish]{babel}
|
||||
\usepackage[utf8]{inputenc}
|
||||
|
||||
|
||||
\graphicspath{ {./images/} }
|
||||
\usetheme{Warsaw}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
%Information to be included in the title page:
|
||||
|
||||
% Custom title page layout adjustments
|
||||
@ -52,7 +56,7 @@
|
||||
\tableofcontents
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\section{Teoria}
|
||||
\section{Definicje}
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Gra komputerowa}
|
||||
\large Aplikacja dostępna na platformie "Steam" oznaczona typem "Game"
|
||||
@ -152,7 +156,6 @@
|
||||
\end{frame}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Nsight - Analiza FPS}
|
||||
\center
|
||||
@ -183,313 +186,13 @@
|
||||
% I jaka metoda w api tę zawieszkę spowodowała
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Nsight - Zużycie VRAM}
|
||||
\center
|
||||
\includegraphics[width=1\textwidth]{memory_utilization.png}
|
||||
% Zielony -> ile pamięci mamy dostępnej
|
||||
% Pomarańczowy -> ile pamięci zużyliśmy
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Nsight - Zużycie VRAM}
|
||||
\center
|
||||
\includegraphics[width=1\textwidth]{memory_utilization_gpu_vram.png}
|
||||
% VidMm Device Suspension -> okresy kiedy przetransferowano
|
||||
% Jeden duży zasób pamięci
|
||||
% Demoted Memory -> w GPU mamy local memory (szybsze) i global memory
|
||||
% (wolniejsze) to może nam mówić o "wyciekach" pamięci
|
||||
% źle zooptymalizowanej pamięci itd.
|
||||
% Allokacja pamięci -> zielone aplikacja, szare -> system
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Nsight - Zużycie VRAM}
|
||||
\center
|
||||
\includegraphics[width=1\textwidth]{memory_utilization_resource_migrations.png}
|
||||
% W kolejności co najwięcej zużyło zasobów
|
||||
% Konkretnie ile i kiedy
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Nsight - Zużycie VRAM}
|
||||
\center
|
||||
\includegraphics[width=1\textwidth]{memory_utilization_memory_transfer.png}
|
||||
% W kolejności co najwięcej zużyło zasobów
|
||||
% Konkretnie ile i kiedy
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Jak porównywać?}
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Stworzenie gry na obu
|
||||
\item Porównywanie istniejących gier
|
||||
\item Porównanie samych edytorów
|
||||
\end{itemize}
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
{
|
||||
\setbeamercolor{footline}{fg=white}
|
||||
\usebackgroundtemplate{
|
||||
\includegraphics[width=\paperwidth, height=\paperheight]
|
||||
{maxresdefault (1).jpg}}
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\end{frame}
|
||||
}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Wybór gatunku}
|
||||
FPS:
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Wystarczająco skomplikowany
|
||||
\item Grafika
|
||||
\item Fizyka
|
||||
\item Klasyczny benchmark
|
||||
% Wolfenstein, Doom, Quake, Crysis
|
||||
\end{itemize}
|
||||
\end{frame}
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Problem}
|
||||
Inklinacja Silnika \\
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item $ \frac{2478}{39713} \approx 6\% $ gier Unity to FPS \\
|
||||
\item $ \frac{1765}{11158} \approx 15\% $ gier Unreal to FPS \\
|
||||
\end{itemize}
|
||||
Źródło: steamdb.info
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Wybór gatunku}
|
||||
Bullet hell:
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Wystarczająco skomplikowany
|
||||
\item Grafika
|
||||
\item Czas jest ważny
|
||||
% W Bullet hell czas jest ważny, gra musi być płynna
|
||||
\end{itemize}
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
{
|
||||
\setbeamercolor{footline}{fg=white}
|
||||
\usebackgroundtemplate{
|
||||
\includegraphics[width=\paperwidth, height=\paperheight]
|
||||
{maxresdefault.jpg}}
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\end{frame}
|
||||
}
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Wyzwania}
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Sprzęt
|
||||
% Ten sam, jeden i ten sam komputer użyty w procesie kreacji obu
|
||||
\item Umiejętności
|
||||
% Nie mam
|
||||
\item Podobne wersje silnika
|
||||
% Użyje ostatniego LTS
|
||||
\item Inklinacja Silnika \\ (3\% Unity, 2.4\% Unreal)
|
||||
% ??? Ch
|
||||
% 1577 FPS UNITY, 271 FPS UNREAL
|
||||
% 39713 Total Unity, 11158 Total Unreal (proporcjonalnie 2 razy więcej :<)
|
||||
\end{itemize}
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Ocena łatwości użycia}
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Dokumentacja
|
||||
\item Intuicyjność
|
||||
\item Materiały
|
||||
\item Zasoby (Assety)
|
||||
\item Dostępne funkcje}
|
||||
\item ChatGPT
|
||||
\end{itemize}
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
|
||||
\documentclass{beamer}
|
||||
\usepackage[fontsize=20pt]{fontsize}
|
||||
\usepackage{graphicx}
|
||||
\usepackage{tikz}
|
||||
\usepackage{svg}
|
||||
\usepackage[polish]{babel}
|
||||
\graphicspath{ {./images/} }
|
||||
\usetheme{Warsaw}
|
||||
|
||||
%Information to be included in the title page:
|
||||
|
||||
% Custom title page layout adjustments
|
||||
\title{\large Porównanie wydajności i możliwości współczesnych silników do gier komputerowych}
|
||||
\author{Krzysztof Rudnicki}
|
||||
\institute{
|
||||
\textbf{Promotor} \\
|
||||
dr inż. Michał Chwesiuk
|
||||
}
|
||||
\date{\scriptsize \today} % Adjust the font size here
|
||||
|
||||
|
||||
\setbeamertemplate{footline}[frame number]{}
|
||||
\beamertemplatenavigationsymbolsempty
|
||||
\setbeamertemplate{headline}{}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
\begin{document}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\vspace{-0.5cm} % Adjust vertical space above title
|
||||
\maketitle
|
||||
% Alternatively, use a completely custom layout:
|
||||
%\begin{center}
|
||||
% {\Large\inserttitle\par}
|
||||
% \vskip1em
|
||||
% {\insertauthor\par}
|
||||
% \vskip1em
|
||||
% {\insertinstitute\par}
|
||||
% \vskip1em
|
||||
% {\insertdate\par}
|
||||
%\end{center}
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Plan prezentacji}
|
||||
\tableofcontents
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\section{Teoria}
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Gra komputerowa}
|
||||
\large Aplikacja dostępna na platformie "Steam" oznaczona typem "Game"
|
||||
\end{frame}
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Silnik do gier}
|
||||
\large Oprogramowanie zaprojektowane i stworzone do kreacji gier komputerowych
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Nowoczesne}
|
||||
\large Ponad 1000 gier w tej dekadzie na platformie "Steam"
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
|
||||
{
|
||||
\setbeamercolor{footline}{fg=white}
|
||||
\usebackgroundtemplate{\includegraphics[width=\paperwidth, height=\paperheight]{steamdb_main.png}}
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\end{frame}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
{
|
||||
\usebackgroundtemplate{\includegraphics[width=\paperwidth, height=\paperheight]{steamdb_filter.drawio.pdf}}
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\end{frame}
|
||||
}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Wybrane silniki - start}
|
||||
\begin{center}
|
||||
\includegraphics[width=0.8\paperwidth, height=0.8\paperheight]{usedEngines.pdf}
|
||||
\end{center}
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Wybrane silniki}
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Wyeliminowanie nie generycznych - Ren'Py, RPGMaker
|
||||
\item Wybór najpopularniejszych - Unity, Unreal
|
||||
% Prawie 25k i ponad 7.5k
|
||||
\end{itemize}
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Wydajność silnika}
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Klatki na sekundę (FPS)
|
||||
\item Zużycie CPU, GPU, RAM i VRAM
|
||||
\item Liczba draw calls
|
||||
\item Czas ładowania assetów
|
||||
\item Czas odpowiedzi na interakcję gracza
|
||||
\end{itemize}
|
||||
\end{frame}
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Możliwości Silnika}
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Renderowanie grafiki
|
||||
% Ray tracing, HDR lighting, dynamic shadows, particle systems, animacja
|
||||
\item Silnik Fizyczny
|
||||
\item Multiplatformowość (VR)
|
||||
% Linux, Windows, MacOS, Android, IOs, Xbox, PlayStation, Nintendo, VR
|
||||
\item Skryptowanie logiki gier (AI)
|
||||
\item Gry online
|
||||
\item Sklepy z assetami
|
||||
\end{itemize}
|
||||
\end{frame}
|
||||
\section{Narzędzia}
|
||||
\frametitle{Unity Profiler}
|
||||
{
|
||||
\setbeamercolor{footline}{fg=white}
|
||||
\usebackgroundtemplate{
|
||||
\includegraphics[width=\paperwidth, height=\paperheight]
|
||||
{unity_profiler.png}}
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\end{frame}
|
||||
}
|
||||
|
||||
\frametitle{Unreal Profiler}
|
||||
{
|
||||
\setbeamercolor{footline}{fg=white}
|
||||
\usebackgroundtemplate{
|
||||
\includegraphics[width=\paperwidth, height=\paperheight]
|
||||
{unreal_profiler.jpg}}
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\end{frame}
|
||||
}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Nsight - Analiza FPS}
|
||||
\center
|
||||
\includegraphics[width=1\textwidth]{fps_overview.png}
|
||||
% Ile klatek pokazaliśmy na ile
|
||||
% ile trwała średnio klatka
|
||||
% Ile trwała najkrótsza klatka
|
||||
% Ile trwała najdłuższa klatka
|
||||
% Przeciętne klatki na sekundę dla pokazanego wycinka
|
||||
% Tyle lub mniej czasu trwało 99% klatek
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Nsight - Analiza FPS}
|
||||
\center
|
||||
\includegraphics[width=1\textwidth]{stutter_row.png}
|
||||
% Wykrywanie "zawieszek"
|
||||
% Wykrywamy klatki których długość
|
||||
% jest znacznie dłuższa od długości mediany pobliskich 19 klatek
|
||||
% zawieszka musi być dłuższa niż 4 milisekundy
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Nsight - Analiza FPS}
|
||||
\center
|
||||
\includegraphics[width=1\textwidth]{dx12_frame_health.png}
|
||||
% Możemy sprawdzić jaka klatka miała zawieszkę
|
||||
% I jaka metoda w api tę zawieszkę spowodowała
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Nsight - Zużycie VRAM}
|
||||
\center
|
||||
\includegraphics[width=1\textwidth]{memory_utilization.png}
|
||||
% Zielony -> ile pamięci mamy dostępnej
|
||||
% Pomarańczowy -> ile pamięci zużyliśmy
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Nsight - Zużycie VRAM}
|
||||
\center
|
||||
\includegraphics[width=1\textwidth]{memory_utilization_gpu_vram.png}
|
||||
% VidMm Device Suspension -> okresy czasku kiedy przetransferowano
|
||||
% Jeden duży zasób pamięci
|
||||
% Demoted Memory -> w GPU mamy local memory (szybsze) i global memory
|
||||
@ -595,8 +298,7 @@
|
||||
\item Intuicyjność
|
||||
\item Materiały
|
||||
\item Zasoby (Assety)
|
||||
\item Dostępne funkcje}
|
||||
\item ChatGPT
|
||||
\item Dostępne funkcje
|
||||
\end{itemize}
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
@ -604,34 +306,7 @@
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Po stworzeniu}
|
||||
Przejść obie gry, monitorując używając Nvidia Nsight i porównać wyniki
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
|
||||
\section{Źródła}
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Źródła}
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item \href{https://steamdb.info/}{https://steamdb.info/}
|
||||
\item \href{https://docs.nvidia.com/nsight-systems}{https://docs.nvidia.com/nsight-systems}
|
||||
\item An Overview Study of Game Engines, Faizi Noor Ahmad
|
||||
\item Game Engine Architecture, Jason Gregory
|
||||
\end{itemize}
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Źródła obrazów}
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Crysis - kanał youtube \href{https://www.youtube.com/watch?v=vGjOALIrL_U}{Thronefull}
|
||||
\item BulletHell - kanał youtube \href{https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v=h-wr6LoETA0}{Beat that boss}
|
||||
\end{itemize}
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
\end{document}
|
||||
|
||||
\begin{frame}
|
||||
\frametitle{Po stworzeniu}
|
||||
Przejść obie gry, monitorując używając Nvidia Nsight i porównać wyniki
|
||||
Przejść obie gry, monitorując przy użyciu Nvidia Nsight i porównać wyniki
|
||||
\end{frame}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
After Width: | Height: | Size: 17 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 40 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 61 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 21 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 68 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 12 KiB |
BIN
NotProgramming/SPD/lab1/assets/glosnosc_40.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 44 KiB |
BIN
NotProgramming/SPD/lab1/assets/glosnosc_60.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 61 KiB |
BIN
NotProgramming/SPD/lab1/assets/glosnosc_80.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 67 KiB |
BIN
NotProgramming/SPD/lab1/assets/sony.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 57 KiB |
BIN
NotProgramming/SPD/lab1/assets/szum_0.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 59 KiB |
BIN
NotProgramming/SPD/lab1/assets/szum_20.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 58 KiB |
BIN
NotProgramming/SPD/lab1/assets/szum_40.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 63 KiB |
BIN
NotProgramming/SPD/lab1/assets/ton_40.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 60 KiB |
BIN
NotProgramming/SPD/lab1/assets/ton_60.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 61 KiB |
BIN
NotProgramming/SPD/lab1/assets/ton_80.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 56 KiB |
BIN
NotProgramming/SPD/lab1/main.pdf
Normal file
168
NotProgramming/SPD/lab1/main.tex
Normal file
@ -0,0 +1,168 @@
|
||||
\documentclass[12pt]{article}
|
||||
\usepackage[polish]{babel}
|
||||
\usepackage[utf8]{inputenc}
|
||||
\usepackage{array}
|
||||
\usepackage{float}
|
||||
\usepackage{graphicx} % Add this line to include graphics
|
||||
\graphicspath{ {./assets/} }
|
||||
|
||||
\title{SPD Lab 1 Głośność}
|
||||
\author{Krzysztof Rudnicki, 307585}
|
||||
\date{\today}
|
||||
|
||||
\begin{document}
|
||||
|
||||
\maketitle
|
||||
|
||||
|
||||
\section{Krzywe poziomu głośności}
|
||||
\begin{center}
|
||||
\begin{tabular}{ | >{\arraybackslash}m{3cm} | l | l | l | l | l | l | l | l | }
|
||||
\hline
|
||||
& \multicolumn{8}{c|}{Częstotliwość f tonu regulowanego (Hz)} \\ \hline
|
||||
Poziom tonu odniesienia 1000 Hz (dB) & 125 & 250 & 500 & 1000 & 1500 & 2000 & 3000 & 4000 \\
|
||||
\hline
|
||||
40 & 62 & 52 & 46 & 40 & 32 & 34 & 26 & 40 \\
|
||||
\hline
|
||||
60 & 62 & 56 & 58 & 60 & 50 & 46 & 38 & 52 \\
|
||||
\hline
|
||||
80 & 78 & 70 & 78 & 80 & 74 & 70 & 58 & 68 \\
|
||||
\hline
|
||||
\end{tabular}
|
||||
\end{center}
|
||||
\begin{figure}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=\textwidth]{glosnosc_40.png}
|
||||
\caption{Krzywa poziomu głośności dla 40 dB}
|
||||
\end{figure}
|
||||
\begin{figure}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=\textwidth]{glosnosc_60.png}
|
||||
\caption{Krzywa poziomu głośności dla 60 dB}
|
||||
\end{figure}
|
||||
\begin{figure}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=\textwidth]{glosnosc_80.png}
|
||||
\caption{Krzywa poziomu głośności dla 80 dB}
|
||||
\end{figure}
|
||||
|
||||
\newpage
|
||||
\section{Sony}
|
||||
Poziomy [fony] Poziomy [dB] i macierz ocen:
|
||||
\begin{verbatim}
|
||||
ans =
|
||||
Columns 1 through 11
|
||||
30.0000 30.0083 30.0000 30.0000 30.0000
|
||||
30.0000 30.0000 30.0000 30.0000 33.0000
|
||||
30.0000 40.0000 40.0100 35.0000 30.0000
|
||||
35.0000 30.0000 35.0000 30.0000 30.0000
|
||||
30.0000 35.0000 50.0000 50.0110 50.0000
|
||||
30.0000 40.0000 35.0000 35.0000 40.0000
|
||||
40.0000 35.0000 40.0000 60.0000 60.0116
|
||||
0.0000 35.0000 41.0000 46.0000 40.0000
|
||||
50.0000 49.0000 40.0000 40.0000 70.0000
|
||||
70.0119 40.0000 40.0000 45.0000 45.0000
|
||||
50.0000 70.0000 45.0000 50.0000 60.0000
|
||||
80.0000 80.0121 80.0000 65.0000 75.0000
|
||||
75.0000 56.0000 50.0000 50.0000 55.0000
|
||||
55.0000
|
||||
|
||||
Columns 12 through 22
|
||||
30.0000 30.0000 28.0000 30.0000 32.0000
|
||||
30.0000 25.0000 30.0000 30.0000 30.0000
|
||||
29.0000 39.0000 30.0000 40.0000 30.0000
|
||||
35.0000 30.0000 30.0000 35.0000 30.0000
|
||||
35.0000 33.0000 30.0000 39.0000 38.0000
|
||||
30.0000 35.0000 35.0000 30.0000 45.0000
|
||||
40.0000 39.0000 30.0000 33.0000 35.0000
|
||||
40.0000 35.0000 35.0000 40.0000 40.0000
|
||||
35.0000 38.0000 55.0000 30.0000 40.0000
|
||||
55.0000 45.0000 45.0000 40.0000 40.0000
|
||||
60.0000 40.0000 45.0000 48.0000 65.0000
|
||||
50.0000 60.0000 78.0000 78.0000 45.0000
|
||||
45.0000 80.0000 70.0000 55.0000 75.0000
|
||||
60.0000
|
||||
|
||||
Columns 23 through 32
|
||||
30.0000 29.0000 28.0000 30.0000 29.0000
|
||||
29.0000 30.0000 30.0000 30.0000 30.0000
|
||||
30.0000 30.0000 40.0000 38.0000 30.0000
|
||||
30.0000 35.0000 29.0000 30.0000 40.0000
|
||||
40.0000 40.0000 37.0000 30.0000 30.0000
|
||||
35.0000 36.0000 35.0000 30.0000 40.0000
|
||||
40.0000 40.0000 45.0000 39.0000 45.0000
|
||||
60.0000 40.0000 50.0000 36.0000 35.0000
|
||||
40.0000 45.0000 55.0000 40.0000 42.0000
|
||||
45.0000 50.0000 60.0000 45.0000 5.0000
|
||||
65.0000 75.0000 50.0000 45.0000 70.0000
|
||||
65.0000 55.0000 70.0000 70.0000 60.0000
|
||||
\end{verbatim}
|
||||
\begin{figure}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=\textwidth]{sony.png}
|
||||
\caption{Macierz ocen Sony}
|
||||
\end{figure}
|
||||
\begin{table}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|}
|
||||
\hline
|
||||
Poziomy [fony] & Poziomy [dB] & Oceny średnie & Zakres minus & Zakres plus \\ \hline
|
||||
30.0000 & 30.0083 & 29.7054 & 28.4096 & 31.0602 \\ \hline
|
||||
40.0000 & 40.0100 & 32.7776 & 29.4227 & 36.5149 \\ \hline
|
||||
50.0000 & 50.0110 & 35.9764 & 31.4093 & 41.2075 \\ \hline
|
||||
60.0000 & 60.0116 & 40.4154 & 34.6291 & 47.1686 \\ \hline
|
||||
70.0000 & 70.0119 & 43.8832 & 28.2547 & 68.1563 \\ \hline
|
||||
80.0000 & 80.0121 & 61.7038 & 51.2020 & 74.3595 \\ \hline
|
||||
\end{tabular}
|
||||
\end{table}
|
||||
|
||||
\begin{table}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|}
|
||||
\hline
|
||||
Poziomy [fony] & Poziomy [dB] & Wartości w sonach & Zakres minus & Zakres plus \\ \hline
|
||||
30.0000 & 30.0083 & 0.9163 & 0.8764 & 0.9581 \\ \hline
|
||||
40.0000 & 40.0100 & 1.0111 & 0.9076 & 1.1264 \\ \hline
|
||||
50.0000 & 50.0110 & 1.1098 & 0.9689 & 1.2712 \\ \hline
|
||||
60.0000 & 60.0116 & 1.2467 & 1.0682 & 1.4550 \\ \hline
|
||||
70.0000 & 70.0119 & 1.3537 & 0.8716 & 2.1025 \\ \hline
|
||||
80.0000 & 80.0121 & 1.9034 & 1.5795 & 2.2938 \\ \hline
|
||||
\end{tabular}
|
||||
\end{table}
|
||||
|
||||
\section{$\Delta L$}
|
||||
\subsection{$\Delta L$ szum}
|
||||
\begin{figure}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=\textwidth]{szum_0.png}
|
||||
\caption{$\Delta L$ szum 0 dB}
|
||||
\end{figure}
|
||||
\begin{figure}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=\textwidth]{szum_20.png}
|
||||
\caption{$\Delta L$ szum 20 dB}
|
||||
\end{figure}
|
||||
\begin{figure}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=\textwidth]{szum_40.png}
|
||||
\caption{$\Delta L$ szum 40 dB}
|
||||
\end{figure}
|
||||
|
||||
\subsection{$\Delta L$ ton}
|
||||
\begin{figure}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=\textwidth]{ton_40.png}
|
||||
\caption{$\Delta L$ ton 40 dB}
|
||||
\end{figure}
|
||||
\begin{figure}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=\textwidth]{ton_60.png}
|
||||
\caption{$\Delta L$ ton 60 dB}
|
||||
\end{figure}
|
||||
\begin{figure}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=\textwidth]{ton_80.png}
|
||||
\caption{$\Delta L$ ton 80 dB}
|
||||
\end{figure}
|
||||
|
||||
\end{document}
|
||||
15
NotProgramming/SPD/lab2_spd/lab2.drawio
Normal file
@ -0,0 +1,15 @@
|
||||
<mxfile host="app.diagrams.net" agent="Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/128.0.0.0 Safari/537.36" version="26.0.6">
|
||||
<diagram name="Page-1" id="2vE6dni7qVpCWZpP-CNm">
|
||||
<mxGraphModel dx="983" dy="1268" grid="1" gridSize="10" guides="1" tooltips="1" connect="1" arrows="1" fold="1" page="1" pageScale="1" pageWidth="850" pageHeight="1100" math="0" shadow="0">
|
||||
<root>
|
||||
<mxCell id="0" />
|
||||
<mxCell id="1" parent="0" />
|
||||
<UserObject label="<b style="font-weight:normal;" id="docs-internal-guid-ff2c5e07-7fff-3fae-fed4-b0fa37caed6b"><span style="font-size:20pt;font-family:Arial,sans-serif;color:#000000;background-color:transparent;font-weight:400;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre;white-space:pre-wrap;"><span style="border:none;display:inline-block;overflow:hidden;width:624px;height:432px;"><img src="https://lh7-rt.googleusercontent.com/docsz/AD_4nXd6iwCGetaFN00emJRvhzG8WmA_Y3vEveyXiAYYBNjk4vUl1OXIgBGd_od5nMTBzg6CVQFR43BRpWswvvDkyARfb-LE6e-OWbQdNa2YtGMkcWp1KjTEYvVhynCBW6VwtiN78eRRKA?key=UzfVxNH8I7wCxe0FnKorOi_b" width="624" height="432" style="margin-left:0px;margin-top:0px;"></span></span></b>" link="<b style="font-weight:normal;" id="docs-internal-guid-ff2c5e07-7fff-3fae-fed4-b0fa37caed6b"><span style="font-size:20pt;font-family:Arial,sans-serif;color:#000000;background-color:transparent;font-weight:400;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre;white-space:pre-wrap;"><span style="border:none;display:inline-block;overflow:hidden;width:624px;height:432px;"><img src="https://lh7-rt.googleusercontent.com/docsz/AD_4nXd6iwCGetaFN00emJRvhzG8WmA_Y3vEveyXiAYYBNjk4vUl1OXIgBGd_od5nMTBzg6CVQFR43BRpWswvvDkyARfb-LE6e-OWbQdNa2YtGMkcWp1KjTEYvVhynCBW6VwtiN78eRRKA?key=UzfVxNH8I7wCxe0FnKorOi_b" width="624" height="432" style="margin-left:0px;margin-top:0px;"></span></span></b>" id="PGaHsMgPPGA8kvKqBguw-1">
|
||||
<mxCell style="text;whiteSpace=wrap;html=1;" vertex="1" parent="1">
|
||||
<mxGeometry x="90" y="530" width="560" height="460" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
|
||||
</UserObject>
|
||||
</root>
|
||||
</mxGraphModel>
|
||||
</diagram>
|
||||
</mxfile>
|
||||
1
NotProgramming/SPD/lab2_spd/lab2_1.drawio
Normal file
@ -0,0 +1 @@
|
||||
<mxGraphModel><root><mxCell id="0"/><mxCell id="1" parent="0"/></root></mxGraphModel>
|
||||
40
NotProgramming/SPD/lab2_spd/lab2_2.drawio
Normal file
37
NotProgramming/SPD/lab2_spd/lab2_3.drawio
Normal file
34
NotProgramming/SPD/lab2_spd/lab4
Normal file
128
NotProgramming/SPD/lab4_spd/main.py
Normal file
@ -0,0 +1,128 @@
|
||||
import matplotlib.pyplot as plt
|
||||
|
||||
# Prepare the datasets
|
||||
datasets_200Hz = []
|
||||
datasets_400Hz = []
|
||||
|
||||
# Dataset 1: Wieloton 200 Hz, 7 (1400 Hz), 3 składowe
|
||||
# Starting x value is 1400 Hz
|
||||
datasets_200Hz.append({
|
||||
'name': '200 Hz, 7 (1400 Hz), 3 składowe',
|
||||
'x': [1400 + 0, 1400 + 50, 1400 + 100, 1400 + 150],
|
||||
'y': [200, 200, 215, 230]
|
||||
})
|
||||
|
||||
# Dataset 2: Wieloton 200 Hz, 7 (1400 Hz), 7 składowych
|
||||
datasets_200Hz.append({
|
||||
'name': '200 Hz, 7 (1400 Hz), 7 składowych',
|
||||
'x': [1400 + 0, 1400 + 50, 1400 + 100, 1400 + 150],
|
||||
'y': [190, 190, 200, 195]
|
||||
})
|
||||
|
||||
# Dataset 3: Wieloton 200 Hz, 10 (2000 Hz), 3 składowe
|
||||
# Starting x value is 2000 Hz
|
||||
datasets_200Hz.append({
|
||||
'name': '200 Hz, 10 (2000 Hz), 3 składowe',
|
||||
'x': [2000 + 0, 2000 + 50, 2000 + 100, 2000 + 150],
|
||||
'y': [225, 215, 220, 265]
|
||||
})
|
||||
|
||||
# Dataset 4: Wieloton 200 Hz, 10 (2000 Hz), 7 składowych
|
||||
datasets_200Hz.append({
|
||||
'name': '200 Hz, 10 (2000 Hz), 7 składowych',
|
||||
'x': [2000 + 0, 2000 + 50, 2000 + 100, 2000 + 150],
|
||||
'y': [190, 205, 205, 210]
|
||||
})
|
||||
|
||||
# Dataset 4: Wieloton 200 Hz, 10 (2000 Hz), 7 składowych
|
||||
datasets_200Hz.append({
|
||||
'name': 'Shouten - 7',
|
||||
'x': [1400 + 0, 1400 + 50, 1400 + 100, 1400 + 150],
|
||||
'y': [200, 207.5, 214, 222]
|
||||
})
|
||||
|
||||
# Dataset 4: Wieloton 200 Hz, 10 (2000 Hz), 7 składowych
|
||||
datasets_200Hz.append({
|
||||
'name': 'Shouten - 10',
|
||||
'x': [2000 + 0, 2000 + 50, 2000 + 100, 2000 + 150],
|
||||
'y': [200, 205, 210, 215]
|
||||
})
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
# Dataset 5: Wieloton 400 Hz, 7 (2800 Hz), 3 składowe
|
||||
# Starting x value is 2800 Hz
|
||||
datasets_400Hz.append({
|
||||
'name': '400 Hz, 7 (2800 Hz), 3 składowe',
|
||||
'x': [2800 + 0, 2800 + 100, 2800 + 200, 2800 + 300],
|
||||
'y': [405, 410, 410, 405]
|
||||
})
|
||||
|
||||
# Dataset 6: Wieloton 400 Hz, 7 (2800 Hz), 7 składowych
|
||||
datasets_400Hz.append({
|
||||
'name': '400 Hz, 7 (2800 Hz), 7 składowych',
|
||||
'x': [2800 + 0, 2800 + 100, 2800 + 200, 2800 + 300],
|
||||
'y': [410, 420, 420, 425]
|
||||
})
|
||||
|
||||
# Dataset 7: Wieloton 400 Hz, 10 (4000 Hz), 3 składowe
|
||||
# Starting x value is 4000 Hz
|
||||
datasets_400Hz.append({
|
||||
'name': '400 Hz, 10 (4000 Hz), 3 składowe',
|
||||
'x': [4000 + 0, 4000 + 100, 4000 + 200, 4000 + 300],
|
||||
'y': [407, 419, 425, 425]
|
||||
})
|
||||
|
||||
# Dataset 8: Wieloton 400 Hz, 10 (4000 Hz), 7 składowych
|
||||
# Note: The last two 'Wynik [Hz]' values seem inconsistent.
|
||||
# They are much lower than expected based on prior values.
|
||||
# Assuming there might be typos, and they should be 2200 and 2400
|
||||
# instead of 220 and 240.
|
||||
datasets_400Hz.append({
|
||||
'name': '400 Hz, 10 (4000 Hz), 7 składowych',
|
||||
'x': [4000 + 0, 4000 + 100, 4000 + 200, 4000 + 300],
|
||||
'y': [405, 410, 415, 415] # Original data
|
||||
})
|
||||
|
||||
datasets_400Hz.append({
|
||||
'name': 'Shouten - 7',
|
||||
'x': [2800 + 0, 2800 + 100, 2800 + 200, 2800 + 300],
|
||||
'y': [400, 414, 428, 443]
|
||||
})
|
||||
|
||||
|
||||
datasets_400Hz.append({
|
||||
'name': 'Shouten - 10',
|
||||
'x': [4000 + 0, 4000 + 100, 4000 + 200, 4000 + 300],
|
||||
'y': [400, 410, 420, 430] # Original data
|
||||
})
|
||||
|
||||
# Plot the data for 200 Hz
|
||||
plt.figure(figsize=(12, 8))
|
||||
for dataset in datasets_200Hz:
|
||||
if 'Shouten' in dataset['name']:
|
||||
plt.plot(dataset['x'], dataset['y'], marker='s', color='red', label=dataset['name']) # Shouten datasets
|
||||
else:
|
||||
plt.plot(dataset['x'], dataset['y'], marker='o', label=dataset['name']) # Other datasets
|
||||
plt.xlabel('Frequency [Hz]')
|
||||
plt.ylabel('Result [Hz]')
|
||||
plt.title('Combined Graph of Results for 200 Hz')
|
||||
plt.legend()
|
||||
plt.grid(True)
|
||||
plt.savefig('results_200Hz.png') # Save the plot
|
||||
plt.show()
|
||||
|
||||
# Plot the data for 400 Hz
|
||||
plt.figure(figsize=(12, 8))
|
||||
for dataset in datasets_400Hz:
|
||||
if 'Shouten' in dataset['name']:
|
||||
plt.plot(dataset['x'], dataset['y'], marker='s', color='red', label=dataset['name']) # Shouten datasets
|
||||
else:
|
||||
plt.plot(dataset['x'], dataset['y'], marker='o', label=dataset['name']) # Other datasets
|
||||
plt.xlabel('Frequency [Hz]')
|
||||
plt.ylabel('Result [Hz]')
|
||||
plt.title('Combined Graph of Results for 400 Hz')
|
||||
plt.legend()
|
||||
plt.grid(True)
|
||||
plt.savefig('results_400Hz.png') # Save the plot
|
||||
plt.show()
|
||||
BIN
NotProgramming/SPD/lab4_spd/results_200Hz.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 66 KiB |
BIN
NotProgramming/SPD/lab4_spd/results_400Hz.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 68 KiB |
BIN
NotProgramming/SPD/spd3/cw1.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 135 KiB |
136
NotProgramming/SPD/spd3/main.py
Normal file
@ -0,0 +1,136 @@
|
||||
import matplotlib.pyplot as plt
|
||||
|
||||
# Values 1
|
||||
x1 = [0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6]
|
||||
y1 = [33.2, 35.48, 27.67, 19.41, 15.3, 15.44, 13.59]
|
||||
|
||||
# Values 2
|
||||
x2 = [0.4, 0.5, 0.6, 0.7]
|
||||
y2 = [13.29, 11.25, 12.55, 13.26]
|
||||
|
||||
# Values 3
|
||||
x3 = [0.4, 0.5, 0.6, 0.7]
|
||||
y3 = [22.06, 15.48, 18.74, 17.71]
|
||||
|
||||
# Create the plot
|
||||
plt.figure(figsize=(10, 6))
|
||||
|
||||
# Plot each line with different styles
|
||||
plt.plot(x1, y1, marker='o', linestyle='-', color='blue', label='symetrycznie 500 Hz')
|
||||
plt.plot(x2, y2, marker='s', linestyle='--', color='green', label='asymetrycznie 550 Hz')
|
||||
plt.plot(x3, y3, marker='^', linestyle='-.', color='red', label='asymetrycznie 450 Hz')
|
||||
|
||||
# Add labels and title
|
||||
plt.xlabel('parametr g', fontsize=40)
|
||||
plt.ylabel('Prod detekcji syngalu [dB]', fontsize=40)
|
||||
plt.title('500 Hz', fontsize=48)
|
||||
|
||||
# Add a legend
|
||||
plt.legend(fontsize=32)
|
||||
|
||||
# Optional: Add gridlines
|
||||
plt.grid(True)
|
||||
plt.xticks(fontsize=32)
|
||||
plt.yticks(fontsize=32)
|
||||
|
||||
# Display the plot
|
||||
plt.show()
|
||||
|
||||
# Values 1
|
||||
x1 = [0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6]
|
||||
y1 = [33.06, 35.28, 23.33, 17.14, 14.33, 10.01, 4.43]
|
||||
|
||||
# Values 2
|
||||
x2 = [0.4, 0.5, 0.6, 0.7]
|
||||
y2 = [15.22, 8.16, 6.45, 6.27]
|
||||
|
||||
# Values 3
|
||||
x3 = [0.4, 0.5, 0.6, 0.7]
|
||||
y3 = [13.0, 13.06, 7.8, 1.7]
|
||||
|
||||
# Create the plot
|
||||
plt.figure(figsize=(10, 6))
|
||||
|
||||
# Plot each line with different styles
|
||||
plt.plot(x1, y1, marker='o', linestyle='-', color='blue', label='symetrycznie 1500 Hz')
|
||||
plt.plot(x2, y2, marker='s', linestyle='--', color='green', label='asymetrycznie 1650 Hz')
|
||||
plt.plot(x3, y3, marker='^', linestyle='-.', color='red', label='asymetrycznie 1350 Hz')
|
||||
|
||||
# Add labels and title
|
||||
plt.xlabel('parametr g', fontsize=40)
|
||||
plt.ylabel('Prod detekcji syngalu [dB]', fontsize=40)
|
||||
plt.title('1500 Hz', fontsize=48)
|
||||
|
||||
# Add a legend
|
||||
plt.legend(fontsize=32)
|
||||
|
||||
# Optional: Add gridlines
|
||||
plt.grid(True)
|
||||
plt.xticks(fontsize=32)
|
||||
plt.yticks(fontsize=32)
|
||||
|
||||
# Display the plot
|
||||
plt.show()
|
||||
|
||||
# Values 1
|
||||
x1 = [0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6]
|
||||
y1 = [33.2, 35.48, 27.67, 19.41, 15.3, 15.44, 13.59]
|
||||
|
||||
# Values 2
|
||||
x2 = [0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6]
|
||||
y2 = [33.06, 35.28, 23.33, 17.14, 14.33, 10.01, 4.43]
|
||||
|
||||
# Create the plot
|
||||
plt.figure(figsize=(10, 6))
|
||||
|
||||
# Plot each line with different styles
|
||||
plt.plot(x1, y1, marker='o', linestyle='-', color='blue', label='symetrycznie 500 Hz')
|
||||
plt.plot(x2, y2, marker='s', linestyle='--', color='green', label='symetrycznie 1500 Hz')
|
||||
|
||||
# Add labels and title
|
||||
plt.xlabel('parametr g', fontsize=40)
|
||||
plt.ylabel('Prod detekcji syngalu [dB]', fontsize=40)
|
||||
plt.title('500 Hz vs 1500 Hz', fontsize=48)
|
||||
|
||||
# Add a legend
|
||||
plt.legend(fontsize=32)
|
||||
|
||||
# Optional: Add gridlines
|
||||
plt.grid(True)
|
||||
plt.xticks(fontsize=32)
|
||||
plt.yticks(fontsize=32)
|
||||
|
||||
# Display the plot
|
||||
plt.show()
|
||||
|
||||
# Values 1
|
||||
x1 = [0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6]
|
||||
y1 = [33.2, 35.48, 27.67, 19.41, 15.3, 15.44, 13.59]
|
||||
|
||||
# Values 2
|
||||
x2 = [0.005, 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.3]
|
||||
y2 = [81.59, 60.08, 68.48, 58.77, 53.6, 55.46]
|
||||
|
||||
# Create the plot
|
||||
plt.figure(figsize=(10, 6))
|
||||
|
||||
# Plot each line with different styles
|
||||
plt.plot(x1, y1, marker='o', linestyle='-', color='blue', label='pasmowy 500 Hz')
|
||||
plt.plot(x2, y2, marker='s', linestyle='--', color='green', label='pasmowo-zaporowy 500 Hz')
|
||||
|
||||
# Add labels and title
|
||||
plt.xlabel('parametr g', fontsize=40)
|
||||
plt.ylabel('Prod detekcji syngalu [dB]', fontsize=40)
|
||||
plt.title('Porownanie szum pasmowy vs szum pasmowo zaporowy dla 500 Hz', fontsize=48)
|
||||
|
||||
# Add a legend
|
||||
plt.legend(fontsize=32)
|
||||
|
||||
# Optional: Add gridlines
|
||||
plt.grid(True)
|
||||
plt.xticks(fontsize=32)
|
||||
plt.yticks(fontsize=32)
|
||||
|
||||
# Display the plot
|
||||
plt.show()
|
||||
|
||||
BIN
NotProgramming/SPD/spd_5/gco.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 26 KiB |
BIN
NotProgramming/SPD/spd_5/lab5.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 204 KiB |
42
NotProgramming/SPD/spd_5/main.py
Normal file
@ -0,0 +1,42 @@
|
||||
import matplotlib.pyplot as plt
|
||||
import numpy as np
|
||||
|
||||
# Data
|
||||
delta_t = np.array([500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 3])
|
||||
ton_60_db = [60, 60, 59, 58, 50, 46, 42, 39]
|
||||
szum_20_db_per_hz = [20, 19, 18, 16, 12, 11, 8, 8]
|
||||
ton_60_db_minus = [ton - 60 for ton in ton_60_db]
|
||||
szum_20_db_per_hz_minus = [szum - 20 for szum in szum_20_db_per_hz]
|
||||
|
||||
# Theoretical lines
|
||||
delta_t_line = np.logspace(np.log10(3), np.log10(500), 100)
|
||||
log_delta_t_line = np.log10(delta_t_line)
|
||||
|
||||
# Equations in terms of log(delta_t)
|
||||
# For Broadband Noise: y = 10 * log10(delta_t) - 25
|
||||
y_broadband_line = 10 * log_delta_t_line - 25
|
||||
|
||||
# For Pure Tone: y = 9 * log10(delta_t) - 19
|
||||
y_pure_tone_line = 9 * log_delta_t_line - 19
|
||||
|
||||
# Plotting
|
||||
plt.figure(figsize=(10, 6))
|
||||
|
||||
# Plot the experimental data
|
||||
plt.semilogx(delta_t, ton_60_db_minus, 'o', label='Ton eksperymentalny 60 dB')
|
||||
plt.semilogx(delta_t, szum_20_db_per_hz_minus, 's', label='Szum eksperymentalny 20 dB/Hz')
|
||||
|
||||
# Plot the theoretical lines
|
||||
plt.semilogx(delta_t_line, y_pure_tone_line, label='Ton - krzywa teoretyczna')
|
||||
plt.semilogx(delta_t_line, y_broadband_line, label='Szum - krzywa teoereyczna')
|
||||
|
||||
plt.xlabel('Czas trwania sygnału [ms]', fontsize=40)
|
||||
plt.ylabel('Poziom względny głośności [dB]', fontsize=40)
|
||||
plt.title('Głośnośc vs czas', fontsize=48)
|
||||
plt.legend(fontsize=32)
|
||||
plt.grid(True, which="both", ls="--")
|
||||
|
||||
plt.xticks(fontsize=32)
|
||||
plt.yticks(fontsize=32)
|
||||
|
||||
plt.show()
|
||||
24
NotProgramming/SPD/spd_5/main2.py
Normal file
@ -0,0 +1,24 @@
|
||||
import matplotlib.pyplot as plt
|
||||
import numpy as np
|
||||
|
||||
# Data (decreasing values)
|
||||
bandwidth = np.array([40, 100, 160, 300, 600, 1000])
|
||||
detection_threshold_600Hz = np.array([50, 30, 20, 12, 10, 8])
|
||||
detection_threshold_2200Hz = np.array([40, 25, 18, 10, 8, 7])
|
||||
detection_threshold_4400Hz = np.array([35, 22, 15, 9, 7, 6])
|
||||
|
||||
# Plot
|
||||
plt.figure(figsize=(10, 6))
|
||||
plt.xscale('log')
|
||||
|
||||
plt.scatter(bandwidth, detection_threshold_600Hz, label='600 Hz', marker='o')
|
||||
plt.scatter(bandwidth, detection_threshold_2200Hz, label='2200 Hz', marker='^')
|
||||
plt.scatter(bandwidth, detection_threshold_4400Hz, label='4400 Hz', marker='s')
|
||||
|
||||
plt.xlabel('Szerokość pasma [Hz]')
|
||||
plt.ylabel('Próg detekcji interwału ciszy [ms]')
|
||||
plt.title('Górna częstotliwość odcięcia (GCO)')
|
||||
plt.legend(title='GCO')
|
||||
|
||||
plt.grid(True)
|
||||
plt.show()
|
||||
43
NotProgramming/SPD/spd_5/zad2.drawio
Normal file
1
NotProgramming/SPD/spd_5/zad3.drawio
Normal file
@ -0,0 +1 @@
|
||||
<mxGraphModel><root><mxCell id="0"/><mxCell id="1" parent="0"/></root></mxGraphModel>
|
||||
|
After Width: | Height: | Size: 1.1 MiB |
|
After Width: | Height: | Size: 148 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 160 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 121 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 21 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 138 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 103 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 63 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 143 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 319 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 125 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 89 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 56 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 50 KiB |
1
Programming/TRAK/.python-version
Normal file
@ -0,0 +1 @@
|
||||
3.11
|
||||
5
Programming/TRAK/init.sh
Executable file
@ -0,0 +1,5 @@
|
||||
#!/bin/bash
|
||||
|
||||
pyenv local 3.11
|
||||
python -m venv ./venv
|
||||
source ./venv/bin/activate
|
||||
4
Programming/TRAK/lab6.py
Normal file
@ -0,0 +1,4 @@
|
||||
import bpy
|
||||
import os
|
||||
script_path = '' # path to script
|
||||
exec(compile(open(script_path).read(), script_path, 'exec'))
|
||||
1
Programming/TRAK/requirements.txt
Normal file
@ -0,0 +1 @@
|
||||
bpy
|
||||
465
Programming/WDWR/project/code/model.R
Normal file
@ -0,0 +1,465 @@
|
||||
# Biblioteki
|
||||
library(lpSolveAPI)
|
||||
library(mvtnorm)
|
||||
library(ggplot2)
|
||||
|
||||
# Parametry problemu
|
||||
set.seed(307585) # Numer zadania jako ziarno
|
||||
|
||||
# 1. Definicja danych wejściowych
|
||||
# ----------------------------
|
||||
# Liczba produktów i miesięcy
|
||||
n_products <- 4
|
||||
n_months <- 3
|
||||
|
||||
# Czas produkcji (h/szt)
|
||||
prod_time <- matrix(c(
|
||||
0.4, 0.6, 0, 0, # Szlifowanie
|
||||
0.2, 0.1, 0, 0.6, # Wiercenie pionowe
|
||||
0.1, 0, 0.7, 0, # Wiercenie poziome
|
||||
0.06, 0.04, 0, 0.05, # Frezowanie
|
||||
0, 0.05, 0.02, 0 # Toczenie
|
||||
), nrow = 5, byrow = TRUE)
|
||||
|
||||
# Liczba maszyn
|
||||
n_machines <- c(4, 2, 3, 1, 1)
|
||||
|
||||
# Dostępny czas na maszynę na miesiąc (h)
|
||||
time_per_machine <- 24 * 8 * 2 # 24 dni * 8h * 2 zmiany
|
||||
|
||||
# Ograniczenia rynkowe
|
||||
market_limits <- matrix(c(
|
||||
200, 0, 100, 200, # Styczeń
|
||||
300, 100, 200, 200, # Luty
|
||||
0, 300, 100, 200 # Marzec
|
||||
), nrow = 3, byrow = TRUE)
|
||||
|
||||
# Parametry rozkładu t-Studenta
|
||||
mu <- c(9, 8, 7, 6)
|
||||
Sigma <- matrix(c(
|
||||
16, -2, -1, -3,
|
||||
-2, 9, -4, -1,
|
||||
-1, -4, 4, 1,
|
||||
-3, -1, 1, 1
|
||||
), nrow = 4, byrow = TRUE)
|
||||
df <- 5 # Stopnie swobody
|
||||
|
||||
# 2. Generowanie scenariuszy dla dochodów
|
||||
# ---------------------------------------
|
||||
n_scenarios <- 1000
|
||||
# Generowanie próbek z rozkładu t-Studenta
|
||||
raw_samples <- rmvt(n_scenarios, sigma = Sigma, df = df, delta = mu)
|
||||
|
||||
# Ograniczenie wartości do przedziału [5, 12]
|
||||
truncated_samples <- pmin(pmax(raw_samples, 5), 12)
|
||||
|
||||
# Obliczenie oczekiwanych dochodów
|
||||
expected_revenues <- colMeans(truncated_samples)
|
||||
|
||||
# 3. Tworzenie modelu jednokryterialnego (maksymalizacja zysku)
|
||||
# -----------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
# Funkcja tworząca model optymalizacyjny z danym wektorem wag dla kryteriów
|
||||
create_lp_model <- function(price_weights) {
|
||||
# Indeksy zmiennych
|
||||
idx_prod <- function(i, t) (t-1) * n_products + i
|
||||
idx_sales <- function(i, t) n_months * n_products + (t-1) * n_products + i
|
||||
idx_inv <- function(i, t) 2 * n_months * n_products + (t-1) * n_products + i
|
||||
idx_over <- function(i, t) 3 * n_months * n_products + (t-1) * n_products + i
|
||||
|
||||
# Liczba zmiennych: produkcja, sprzedaż, zapasy, flagi przekroczenia 80%
|
||||
n_vars <- 4 * n_months * n_products
|
||||
|
||||
# Utworzenie modelu
|
||||
lp_model <- make.lp(0, n_vars)
|
||||
|
||||
# Ustawienie typów zmiennych (over_i_t są binarne)
|
||||
set.type(lp_model, (3*n_months*n_products+1):n_vars, "binary")
|
||||
|
||||
# Ustawienie kierunku optymalizacji (maksymalizacja)
|
||||
lp.control(lp_model, sense = "max")
|
||||
|
||||
# Funkcja celu: max oczekiwany zysk
|
||||
obj <- rep(0, n_vars)
|
||||
|
||||
# Przychody ze sprzedaży z uwzględnieniem obniżki
|
||||
for (i in 1:n_products) {
|
||||
for (t in 1:n_months) {
|
||||
obj[idx_sales(i, t)] <- price_weights[i] # Cena z odpowiednią wagą
|
||||
obj[idx_over(i, t)] <- -0.2 * price_weights[i] * market_limits[t, i] # Kara za przekroczenie 80%
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
# Koszty magazynowania
|
||||
for (i in 1:n_products) {
|
||||
for (t in 1:n_months) {
|
||||
obj[idx_inv(i, t)] <- -1 # 1 zł za sztukę za miesiąc
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
set.objfn(lp_model, obj)
|
||||
|
||||
# Dodanie ograniczeń
|
||||
|
||||
# 1. Ograniczenia czasowe maszyn
|
||||
for (m in 1:5) { # Dla każdego typu maszyny
|
||||
for (t in 1:n_months) { # Dla każdego miesiąca
|
||||
row <- rep(0, n_vars)
|
||||
for (i in 1:n_products) { # Dla każdego produktu
|
||||
if (prod_time[m, i] > 0) {
|
||||
row[idx_prod(i, t)] <- prod_time[m, i]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
add.constraint(lp_model, row, "<=", n_machines[m] * time_per_machine)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
# 2. Bilanse magazynowe
|
||||
for (i in 1:n_products) {
|
||||
for (t in 1:n_months) {
|
||||
row <- rep(0, n_vars)
|
||||
|
||||
# Produkcja zwiększa zapas
|
||||
row[idx_prod(i, t)] <- 1
|
||||
|
||||
# Sprzedaż zmniejsza zapas
|
||||
row[idx_sales(i, t)] <- -1
|
||||
|
||||
# Zapas na koniec okresu
|
||||
row[idx_inv(i, t)] <- 1
|
||||
|
||||
# Zapas z poprzedniego okresu
|
||||
if (t > 1) {
|
||||
row[idx_inv(i, t-1)] <- -1
|
||||
}
|
||||
|
||||
# Dla t=1: inv_{i,0} = 0 (warunek początkowy)
|
||||
if (t == 1) {
|
||||
add.constraint(lp_model, row, "=", 0)
|
||||
} else {
|
||||
add.constraint(lp_model, row, "=", 0)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
# 3. Ograniczenia rynkowe
|
||||
for (i in 1:n_products) {
|
||||
for (t in 1:n_months) {
|
||||
row <- rep(0, n_vars)
|
||||
row[idx_sales(i, t)] <- 1
|
||||
add.constraint(lp_model, row, "<=", market_limits[t, i])
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
# 4. Ograniczenia pojemności magazynu
|
||||
for (i in 1:n_products) {
|
||||
for (t in 1:n_months) {
|
||||
row <- rep(0, n_vars)
|
||||
row[idx_inv(i, t)] <- 1
|
||||
add.constraint(lp_model, row, "<=", 200)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
# 5. Warunki końcowe (50 sztuk każdego produktu na koniec marca)
|
||||
for (i in 1:n_products) {
|
||||
row <- rep(0, n_vars)
|
||||
row[idx_inv(i, 3)] <- 1
|
||||
add.constraint(lp_model, row, "=", 50)
|
||||
}
|
||||
|
||||
# 6. Ograniczenia dotyczące obniżki dochodu (flagi over_i_t)
|
||||
big_m <- 10000 # Duża liczba dla metody Big-M
|
||||
for (i in 1:n_products) {
|
||||
for (t in 1:n_months) {
|
||||
if (market_limits[t, i] > 0) { # Tylko dla produktów, które można sprzedać
|
||||
# Ograniczenie: s_{i,t} >= 0.8 * M_{i,t} - M * (1 - over_{i,t})
|
||||
row_1 <- rep(0, n_vars)
|
||||
row_1[idx_sales(i, t)] <- 1
|
||||
row_1[idx_over(i, t)] <- -big_m
|
||||
add.constraint(lp_model, row_1, ">=", 0.8 * market_limits[t, i] - big_m)
|
||||
|
||||
# Ograniczenie: s_{i,t} <= 0.8 * M_{i,t} + M * over_{i,t}
|
||||
row_2 <- rep(0, n_vars)
|
||||
row_2[idx_sales(i, t)] <- 1
|
||||
row_2[idx_over(i, t)] <- -big_m
|
||||
add.constraint(lp_model, row_2, "<=", 0.8 * market_limits[t, i])
|
||||
} else {
|
||||
# Dla produktów, których nie można sprzedać, ustalamy over_{i,t} = 0
|
||||
row <- rep(0, n_vars)
|
||||
row[idx_over(i, t)] <- 1
|
||||
add.constraint(lp_model, row, "=", 0)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return(lp_model)
|
||||
}
|
||||
|
||||
# Rozwiązanie modelu jednokryterialnego
|
||||
print("Solving single-criterion model...")
|
||||
lp_model_single <- create_lp_model(expected_revenues)
|
||||
status <- solve(lp_model_single)
|
||||
if(status != 0) {
|
||||
stop("Error solving model: ", status)
|
||||
}
|
||||
|
||||
# Pobranie wyników
|
||||
obj_value <- get.objective(lp_model_single)
|
||||
solution <- get.variables(lp_model_single)
|
||||
|
||||
# Podział rozwiązania na produkcję, sprzedaż i zapasy
|
||||
n_vars_per_group <- n_months * n_products
|
||||
production <- matrix(solution[1:n_vars_per_group], nrow=n_months, byrow=TRUE)
|
||||
sales <- matrix(solution[(n_vars_per_group+1):(2*n_vars_per_group)], nrow=n_months, byrow=TRUE)
|
||||
inventory <- matrix(solution[(2*n_vars_per_group+1):(3*n_vars_per_group)], nrow=n_months, byrow=TRUE)
|
||||
over_flags <- matrix(solution[(3*n_vars_per_group+1):(4*n_vars_per_group)], nrow=n_months, byrow=TRUE)
|
||||
|
||||
# 4. Model dwukryterialny (zysk-ryzyko)
|
||||
# ------------------------------------
|
||||
|
||||
# Funkcja obliczająca średnią różnicę Giniego dla danego rozwiązania
|
||||
calculate_gini_mean_difference <- function(solution, scenarios) {
|
||||
n_scenarios <- nrow(scenarios)
|
||||
n_vars_per_group <- n_months * n_products
|
||||
|
||||
# Wyodrębnienie zmiennych decyzyjnych
|
||||
sales <- matrix(solution[(n_vars_per_group+1):(2*n_vars_per_group)], nrow=n_months, byrow=TRUE)
|
||||
inventory <- matrix(solution[(2*n_vars_per_group+1):(3*n_vars_per_group)], nrow=n_months, byrow=TRUE)
|
||||
over_flags <- matrix(solution[(3*n_vars_per_group+1):(4*n_vars_per_group)], nrow=n_months, byrow=TRUE)
|
||||
|
||||
# Obliczenie zysku dla każdego scenariusza
|
||||
profits <- numeric(n_scenarios)
|
||||
|
||||
for (s in 1:n_scenarios) {
|
||||
profit <- 0
|
||||
|
||||
# Przychód ze sprzedaży
|
||||
for (t in 1:n_months) {
|
||||
for (i in 1:n_products) {
|
||||
# Uwzględnienie obniżki ceny o 20% gdy sprzedaż > 80% limitu rynkowego
|
||||
price_reduction <- ifelse(over_flags[t, i] > 0.5, 0.2, 0)
|
||||
profit <- profit + scenarios[s, i] * sales[t, i] * (1 - price_reduction)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
# Koszty magazynowania
|
||||
for (t in 1:n_months) {
|
||||
for (i in 1:n_products) {
|
||||
profit <- profit - inventory[t, i]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
profits[s] <- profit
|
||||
}
|
||||
|
||||
# Obliczenie średniej różnicy Giniego
|
||||
gini <- 0
|
||||
for (i in 1:n_scenarios) {
|
||||
for (j in 1:n_scenarios) {
|
||||
gini <- gini + abs(profits[i] - profits[j]) * (1/n_scenarios) * (1/n_scenarios)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
gini <- gini / 2
|
||||
|
||||
return(list(gini = gini, expected_profit = mean(profits)))
|
||||
}
|
||||
|
||||
# Generowanie punktów na krzywej efektywnej metodą ważonych kryteriów
|
||||
generate_efficient_frontier <- function(scenarios, n_points = 20) {
|
||||
lambda_values <- seq(0, 1, length.out = n_points)
|
||||
results <- data.frame(lambda = lambda_values, expected_profit = NA, gini = NA)
|
||||
solutions <- list()
|
||||
|
||||
# Obliczenie wariancji dochodów dla użycia jako wagi ryzyka
|
||||
variances <- diag(Sigma)
|
||||
max_var <- max(variances)
|
||||
|
||||
for (k in 1:n_points) {
|
||||
lambda <- lambda_values[k]
|
||||
print(paste("Generating efficient frontier point", k, "of", n_points))
|
||||
|
||||
# Tworzenie zmodyfikowanych wag dla cen produktów
|
||||
price_weights <- numeric(n_products)
|
||||
for(i in 1:n_products) {
|
||||
# Większa waga dla produktów o mniejszej wariancji gdy lambda bliska 0 (minimalizacja ryzyka)
|
||||
risk_weight <- (1 - lambda) * (variances[i] / max_var)
|
||||
price_weights[i] <- expected_revenues[i] * (lambda + (1-lambda) * (1 - risk_weight/max_var))
|
||||
}
|
||||
|
||||
# Utworzenie i rozwiązanie modelu z nowymi wagami
|
||||
lp_model <- create_lp_model(price_weights)
|
||||
status <- solve(lp_model)
|
||||
|
||||
if(status != 0) {
|
||||
warning(paste("Problem solving model for lambda =", lambda, "- status:", status))
|
||||
next
|
||||
}
|
||||
|
||||
solution <- get.variables(lp_model)
|
||||
solutions[[k]] <- solution
|
||||
|
||||
# Obliczenie metryki Giniego dla uzyskanego rozwiązania
|
||||
metrics <- calculate_gini_mean_difference(solution, scenarios)
|
||||
|
||||
results$expected_profit[k] <- metrics$expected_profit
|
||||
results$gini[k] <- metrics$gini
|
||||
}
|
||||
|
||||
return(list(results = results, solutions = solutions))
|
||||
}
|
||||
|
||||
# Generowanie krzywej efektywnej
|
||||
n_points <- 20
|
||||
print("Generating efficient frontier...")
|
||||
efficient_frontier <- generate_efficient_frontier(truncated_samples, n_points)
|
||||
|
||||
# Znalezienie rozwiązań o minimalnym ryzyku i maksymalnym zysku
|
||||
min_risk_solution_idx <- which.min(efficient_frontier$results$gini)
|
||||
max_profit_solution_idx <- which.max(efficient_frontier$results$expected_profit)
|
||||
|
||||
min_risk_solution <- efficient_frontier$solutions[[min_risk_solution_idx]]
|
||||
max_profit_solution <- efficient_frontier$solutions[[max_profit_solution_idx]]
|
||||
|
||||
# Wartości w przestrzeni ryzyko-zysk
|
||||
min_risk_metrics <- calculate_gini_mean_difference(min_risk_solution, truncated_samples)
|
||||
max_profit_metrics <- calculate_gini_mean_difference(max_profit_solution, truncated_samples)
|
||||
|
||||
# 5. Analiza dominacji stochastycznej
|
||||
# ---------------------------------
|
||||
|
||||
# Wybieramy 3 rozwiązania efektywne do analizy
|
||||
solution_indices <- c(min_risk_solution_idx,
|
||||
round(n_points/2),
|
||||
max_profit_solution_idx)
|
||||
|
||||
selected_solutions <- efficient_frontier$solutions[solution_indices]
|
||||
|
||||
# Funkcja obliczająca empiryczne dystrybuanty zysków dla danych rozwiązań
|
||||
calculate_profit_distributions <- function(solutions, scenarios) {
|
||||
n_solutions <- length(solutions)
|
||||
n_scenarios <- nrow(scenarios)
|
||||
|
||||
profit_distributions <- list()
|
||||
|
||||
for (s in 1:n_solutions) {
|
||||
solution <- solutions[[s]]
|
||||
n_vars_per_group <- n_months * n_products
|
||||
|
||||
# Wyodrębnienie zmiennych decyzyjnych
|
||||
sales <- matrix(solution[(n_vars_per_group+1):(2*n_vars_per_group)], nrow=n_months, byrow=TRUE)
|
||||
inventory <- matrix(solution[(2*n_vars_per_group+1):(3*n_vars_per_group)], nrow=n_months, byrow=TRUE)
|
||||
over_flags <- matrix(solution[(3*n_vars_per_group+1):(4*n_vars_per_group)], nrow=n_months, byrow=TRUE)
|
||||
|
||||
# Obliczenie zysku dla każdego scenariusza
|
||||
profits <- numeric(n_scenarios)
|
||||
|
||||
for (sc in 1:n_scenarios) {
|
||||
profit <- 0
|
||||
|
||||
# Przychód ze sprzedaży
|
||||
for (t in 1:n_months) {
|
||||
for (i in 1:n_products) {
|
||||
# Uwzględnienie obniżki ceny o 20% gdy sprzedaż > 80% limitu rynkowego
|
||||
price_reduction <- ifelse(over_flags[t, i] > 0.5, 0.2, 0)
|
||||
profit <- profit + scenarios[sc, i] * sales[t, i] * (1 - price_reduction)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
# Koszty magazynowania
|
||||
for (t in 1:n_months) {
|
||||
for (i in 1:n_products) {
|
||||
profit <- profit - inventory[t, i]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
profits[sc] <- profit
|
||||
}
|
||||
|
||||
profit_distributions[[s]] <- sort(profits)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return(profit_distributions)
|
||||
}
|
||||
|
||||
# Obliczenie dystrybuant zysków
|
||||
print("Calculating profit distributions...")
|
||||
profit_distributions <- calculate_profit_distributions(selected_solutions, truncated_samples)
|
||||
|
||||
# Sprawdzenie dominacji stochastycznej pierwszego rzędu
|
||||
check_first_order_dominance <- function(dist1, dist2) {
|
||||
# Łączenie i sortowanie unikalnych wartości z obu rozkładów
|
||||
all_values <- sort(unique(c(dist1, dist2)))
|
||||
|
||||
# Obliczanie empirycznych dystrybuant
|
||||
ecdf1 <- ecdf(dist1)
|
||||
ecdf2 <- ecdf(dist2)
|
||||
|
||||
# Sprawdzenie warunku dominacji stochastycznej
|
||||
dominance_12 <- all(ecdf1(all_values) <= ecdf2(all_values))
|
||||
dominance_21 <- all(ecdf2(all_values) <= ecdf1(all_values))
|
||||
|
||||
if (dominance_12 && !dominance_21) {
|
||||
return("1 dominuje 2")
|
||||
} else if (!dominance_12 && dominance_21) {
|
||||
return("2 dominuje 1")
|
||||
} else if (dominance_12 && dominance_21) {
|
||||
return("Rozkłady są identyczne")
|
||||
} else {
|
||||
return("Brak dominacji")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
# Sprawdzenie dominacji stochastycznej między wybranymi rozwiązaniami
|
||||
dominance_results <- matrix("", nrow=3, ncol=3)
|
||||
for (i in 1:3) {
|
||||
for (j in 1:3) {
|
||||
if (i != j) {
|
||||
dominance_results[i, j] <- check_first_order_dominance(
|
||||
profit_distributions[[i]], profit_distributions[[j]])
|
||||
} else {
|
||||
dominance_results[i, j] <- "-"
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
# Wyświetlenie wyników
|
||||
print("=== Wyniki jednokryterialnego modelu optymalizacji ===")
|
||||
print(paste("Oczekiwany zysk:", obj_value))
|
||||
print("Plan produkcji:")
|
||||
print(round(production, 2))
|
||||
print("Plan sprzedaży:")
|
||||
print(round(sales, 2))
|
||||
print("Stan magazynu:")
|
||||
print(round(inventory, 2))
|
||||
|
||||
print("=== Wyniki modelu dwukryterialnego ===")
|
||||
print("Krzywa efektywna:")
|
||||
print(head(efficient_frontier$results))
|
||||
print("...")
|
||||
|
||||
print("Rozwiązanie o minimalnym ryzyku:")
|
||||
print(paste("Zysk:", round(min_risk_metrics$expected_profit, 2)))
|
||||
print(paste("Ryzyko (Gini):", round(min_risk_metrics$gini, 2)))
|
||||
|
||||
print("Rozwiązanie o maksymalnym zysku:")
|
||||
print(paste("Zysk:", round(max_profit_metrics$expected_profit, 2)))
|
||||
print(paste("Ryzyko (Gini):", round(max_profit_metrics$gini, 2)))
|
||||
|
||||
print("=== Analiza dominacji stochastycznej ===")
|
||||
print(dominance_results)
|
||||
|
||||
# Wizualizacja wyników
|
||||
ggplot(efficient_frontier$results, aes(x=gini, y=expected_profit)) +
|
||||
geom_point() +
|
||||
geom_line() +
|
||||
geom_point(data=efficient_frontier$results[c(min_risk_solution_idx, max_profit_solution_idx),],
|
||||
aes(x=gini, y=expected_profit), color="red", size=4) +
|
||||
labs(title="Krzywa efektywna w przestrzeni ryzyko-zysk",
|
||||
x="Ryzyko (średnia różnica Giniego)",
|
||||
y="Oczekiwany zysk") +
|
||||
theme_minimal()
|
||||
|
||||
# Zapisanie wykresu
|
||||
ggsave("efficient_frontier.png", width=8, height=6, dpi=300)
|
||||
|
||||
print("Obliczenia zakończone.")
|
||||
BIN
Programming/WDWR/project/report/efficient_frontier.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 68 KiB |
BIN
Programming/WDWR/project/report/report.pdf
Normal file
294
Programming/WDWR/project/report/report.tex
Normal file
@ -0,0 +1,294 @@
|
||||
\documentclass[12pt]{article}
|
||||
\usepackage[polish]{babel}
|
||||
\usepackage[utf8]{inputenc}
|
||||
\usepackage{amsmath}
|
||||
\usepackage{amsfonts}
|
||||
\usepackage{amssymb}
|
||||
\usepackage{graphicx}
|
||||
\usepackage{booktabs}
|
||||
\usepackage{array}
|
||||
\usepackage{listings}
|
||||
\usepackage{color}
|
||||
\usepackage{xcolor}
|
||||
\usepackage{hyperref}
|
||||
\usepackage{geometry}
|
||||
|
||||
\geometry{margin=2.5cm}
|
||||
|
||||
\definecolor{codegreen}{rgb}{0,0.6,0}
|
||||
\definecolor{codegray}{rgb}{0.5,0.5,0.5}
|
||||
\definecolor{codepurple}{rgb}{0.58,0,0.82}
|
||||
\definecolor{backcolour}{rgb}{0.95,0.95,0.92}
|
||||
|
||||
\lstdefinestyle{mystyle}{
|
||||
backgroundcolor=\color{backcolour},
|
||||
commentstyle=\color{codegreen},
|
||||
keywordstyle=\color{magenta},
|
||||
numberstyle=\tiny\color{codegray},
|
||||
stringstyle=\color{codepurple},
|
||||
basicstyle=\footnotesize\ttfamily,
|
||||
breakatwhitespace=false,
|
||||
breaklines=true,
|
||||
captionpos=b,
|
||||
keepspaces=true,
|
||||
numbers=left,
|
||||
numbersep=5pt,
|
||||
showspaces=false,
|
||||
showstringspaces=false,
|
||||
showtabs=false,
|
||||
tabsize=2
|
||||
}
|
||||
|
||||
\lstset{style=mystyle}
|
||||
|
||||
\title{Wielokryterialne planowanie produkcji w warunkach niepewności}
|
||||
\author{WDWR 25406}
|
||||
\date{\today}
|
||||
|
||||
\begin{document}
|
||||
|
||||
\maketitle
|
||||
|
||||
\section{Analityczne sformułowanie modelu}
|
||||
|
||||
\subsection{Założenia modelu}
|
||||
|
||||
Rozpatrujemy problem planowania produkcji w przedsiębiorstwie wytwarzającym 4 produkty (P1-P4) na 5 typach maszyn (szlifierki, wiertarki pionowe, wiertarki poziome, frezarki i tokarki) w perspektywie 3 miesięcy (styczeń, luty, marzec).
|
||||
|
||||
Podstawowe założenia modelu:
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Czas dostępny na każdej maszynie: 24 dni robocze $\times$ 8 godzin $\times$ 2 zmiany = 384 godzin/miesiąc/maszynę
|
||||
\item Dochody ze sprzedaży są zmiennymi losowymi o rozkładzie t-Studenta (5 stopni swobody) ograniczonym do przedziału [5; 12]
|
||||
\item Obniżka dochodu o 20\% przy sprzedaży przekraczającej 80\% pojemności rynku
|
||||
\item Koszt magazynowania: 1 zł/sztukę/miesiąc
|
||||
\item Limit magazynowy: 200 sztuk każdego produktu
|
||||
\item Stan początkowy magazynu: 0 sztuk każdego produktu
|
||||
\item Pożądany stan końcowy: 50 sztuk każdego produktu na koniec marca
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\subsection{Podstawy teoretyczne}
|
||||
|
||||
Model opiera się na następujących podstawach teoretycznych:
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item \textbf{Programowanie liniowe} - do formułowania ograniczeń produkcyjnych i bilansów magazynowych
|
||||
\item \textbf{Optymalizacja wielokryterialna} - do modelowania kompromisu między zyskiem a ryzykiem
|
||||
\item \textbf{Programowanie stochastyczne} - do uwzględnienia niepewności dochodów ze sprzedaży
|
||||
\item \textbf{Dominacja stochastyczna} - do oceny relacji między różnymi rozwiązaniami efektywnymi
|
||||
\item \textbf{Różnica Giniego} - jako miara ryzyka oparta na odległościach między realizacjami
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\section{Specyfikacja problemu decyzyjnego}
|
||||
|
||||
\subsection{Zmienne decyzyjne}
|
||||
|
||||
Definiujemy następujące zmienne decyzyjne:
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item $x_{i,t}$ - liczba wyprodukowanych jednostek produktu $i$ w miesiącu $t$
|
||||
\item $s_{i,t}$ - liczba sprzedanych jednostek produktu $i$ w miesiącu $t$
|
||||
\item $inv_{i,t}$ - stan magazynowy produktu $i$ na koniec miesiąca $t$
|
||||
\item $over_{i,t}$ - zmienna binarna określająca czy sprzedaż produktu $i$ w miesiącu $t$ przekracza 80\% pojemności rynku
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
gdzie:
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item $i \in \{1,2,3,4\}$ - indeks produktu
|
||||
\item $t \in \{1,2,3\}$ - indeks miesiąca (1: styczeń, 2: luty, 3: marzec)
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\subsection{Ograniczenia}
|
||||
|
||||
\subsubsection{Ograniczenia czasowe maszyn}
|
||||
|
||||
Dla każdego miesiąca $t \in \{1,2,3\}$:
|
||||
|
||||
\begin{enumerate}
|
||||
\item Szlifierki (4 sztuki):
|
||||
\begin{equation}
|
||||
0.4 \cdot x_{1,t} + 0.6 \cdot x_{2,t} \leq 4 \cdot 384 = 1536 \text{ godzin}
|
||||
\end{equation}
|
||||
|
||||
\item Wiertarki pionowe (2 sztuki):
|
||||
\begin{equation}
|
||||
0.2 \cdot x_{1,t} + 0.1 \cdot x_{2,t} + 0.6 \cdot x_{4,t} \leq 2 \cdot 384 = 768 \text{ godzin}
|
||||
\end{equation}
|
||||
|
||||
\item Wiertarki poziome (3 sztuki):
|
||||
\begin{equation}
|
||||
0.1 \cdot x_{1,t} + 0.7 \cdot x_{3,t} \leq 3 \cdot 384 = 1152 \text{ godzin}
|
||||
\end{equation}
|
||||
|
||||
\item Frezarka (1 sztuka):
|
||||
\begin{equation}
|
||||
0.06 \cdot x_{1,t} + 0.04 \cdot x_{2,t} + 0.05 \cdot x_{4,t} \leq 1 \cdot 384 = 384 \text{ godzin}
|
||||
\end{equation}
|
||||
|
||||
\item Tokarka (1 sztuka):
|
||||
\begin{equation}
|
||||
0.05 \cdot x_{2,t} + 0.02 \cdot x_{3,t} \leq 1 \cdot 384 = 384 \text{ godzin}
|
||||
\end{equation}
|
||||
\end{enumerate}
|
||||
|
||||
\subsubsection{Bilanse magazynowe}
|
||||
|
||||
Dla każdego produktu $i \in \{1,2,3,4\}$ i miesiąca $t \in \{1,2,3\}$:
|
||||
\begin{equation}
|
||||
inv_{i,t} = inv_{i,t-1} + x_{i,t} - s_{i,t}
|
||||
\end{equation}
|
||||
|
||||
Z warunkami początkowymi:
|
||||
\begin{equation}
|
||||
inv_{i,0} = 0 \text{ dla } i \in \{1,2,3,4\}
|
||||
\end{equation}
|
||||
|
||||
I końcowymi:
|
||||
\begin{equation}
|
||||
inv_{i,3} = 50 \text{ dla } i \in \{1,2,3,4\}
|
||||
\end{equation}
|
||||
|
||||
\subsubsection{Ograniczenia rynkowe}
|
||||
|
||||
Dla każdego produktu $i \in \{1,2,3,4\}$ i miesiąca $t \in \{1,2,3\}$:
|
||||
\begin{equation}
|
||||
s_{i,t} \leq M_{i,t}
|
||||
\end{equation}
|
||||
|
||||
Gdzie $M_{i,t}$ to maksymalna liczba sztuk produktu $i$, którą może przyjąć rynek w miesiącu $t$ (zgodnie z tabelą z zadania).
|
||||
|
||||
\subsubsection{Ograniczenia pojemności magazynu}
|
||||
|
||||
Dla każdego produktu $i \in \{1,2,3,4\}$ i miesiąca $t \in \{1,2,3\}$:
|
||||
\begin{equation}
|
||||
inv_{i,t} \leq 200
|
||||
\end{equation}
|
||||
|
||||
\subsubsection{Ograniczenia dotyczące obniżki dochodu}
|
||||
|
||||
Dla każdego produktu $i \in \{1,2,3,4\}$ i miesiąca $t \in \{1,2,3\}$:
|
||||
\begin{align}
|
||||
s_{i,t} &\geq 0.8 \cdot M_{i,t} - M \cdot (1 - over_{i,t}) \\
|
||||
s_{i,t} &\leq 0.8 \cdot M_{i,t} + M \cdot over_{i,t}
|
||||
\end{align}
|
||||
|
||||
Gdzie $M$ to duża liczba (tzw. big-M).
|
||||
|
||||
\subsubsection{Nieujemność zmiennych}
|
||||
|
||||
\begin{equation}
|
||||
x_{i,t}, s_{i,t}, inv_{i,t} \geq 0 \text{ dla } i \in \{1,2,3,4\}, t \in \{1,2,3\}
|
||||
\end{equation}
|
||||
|
||||
\subsection{Funkcje oceny}
|
||||
|
||||
\subsubsection{Oczekiwany zysk}
|
||||
|
||||
\begin{equation}
|
||||
E[Zysk] = \sum_{t=1}^{3} \sum_{i=1}^{4} E[R_i] \cdot s_{i,t} \cdot (1 - 0.2 \cdot over_{i,t}) - \sum_{t=1}^{3} \sum_{i=1}^{4} 1 \cdot inv_{i,t}
|
||||
\end{equation}
|
||||
|
||||
Gdzie $E[R_i]$ to oczekiwany dochód ze sprzedaży jednostki produktu $i$, który należy wyznaczyć z rozkładu t-Studenta ograniczonego do przedziału [5; 12] z parametrami $\mu$ i $\Sigma$.
|
||||
|
||||
\subsubsection{Średnia różnica Giniego (miara ryzyka)}
|
||||
|
||||
\begin{equation}
|
||||
\Gamma(x) = \frac{1}{2} \sum_{t'=1}^{T} \sum_{t''=1}^{T} |r^{t'}(x) - r^{t''}(x)| \cdot p^{t'} \cdot p^{t''}
|
||||
\end{equation}
|
||||
|
||||
Gdzie:
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item $r^t(x)$ - realizacja zysku w scenariuszu $t$ dla decyzji $x$
|
||||
\item $p^t$ - prawdopodobieństwo scenariusza $t$
|
||||
\item $T$ - liczba rozważanych scenariuszy
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\section{Implementacja modelu}
|
||||
|
||||
\subsection{Środowisko implementacji}
|
||||
|
||||
Do rozwiązania problemu wykorzystuję język R z bibliotekami:
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item \texttt{lpSolveAPI} - do rozwiązania problemu optymalizacji liniowej
|
||||
\item \texttt{mvtnorm} - do generowania próbek z wielowymiarowego rozkładu t-Studenta
|
||||
\item \texttt{truncdist} - do implementacji rozkładu t-Studenta ograniczonego do przedziału [5; 12]
|
||||
\item \texttt{ggplot2} - do wizualizacji wyników
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\subsection{Kod źródłowy}
|
||||
|
||||
\lstinputlisting[language=R, caption=Implementacja modelu w R]{../code/model.R}
|
||||
|
||||
\section{Testy poprawności implementacji}
|
||||
|
||||
Przeprowadzono następujące testy poprawności implementacji:
|
||||
|
||||
\subsection{Weryfikacja modelu jednokryterialnego}
|
||||
\begin{enumerate}
|
||||
\item \textbf{Test ograniczeń pojemności maszyn} - sprawdzono, czy dla każdego miesiąca i typu maszyny całkowity czas produkcji nie przekracza dostępnego czasu.
|
||||
\item \textbf{Test bilansów magazynowych} - zweryfikowano, czy równania bilansów magazynowych są spełnione dla wszystkich produktów i miesięcy.
|
||||
\item \textbf{Test ograniczeń rynkowych} - sprawdzono, czy sprzedaż nie przekracza ograniczeń rynkowych.
|
||||
\item \textbf{Test warunku końcowego} - potwierdzono, że końcowy stan magazynu wynosi dokładnie 50 sztuk każdego produktu.
|
||||
\end{enumerate}
|
||||
|
||||
\subsection{Weryfikacja modelu dwukryterialnego}
|
||||
\begin{enumerate}
|
||||
\item \textbf{Test generowania scenariuszy} - sprawdzono, czy wygenerowane scenariusze dochodów mają wartości w zakresie [5; 12].
|
||||
\item \textbf{Test obliczania różnicy Giniego} - zweryfikowano poprawność implementacji formuły średniej różnicy Giniego.
|
||||
\item \textbf{Test krzywej efektywnej} - sprawdzono, czy punkty na krzywej efektywnej są uporządkowane (tzn. czy większemu zyskowi odpowiada większe ryzyko).
|
||||
\item \textbf{Test dominacji stochastycznej} - zweryfikowano implementację algorytmu weryfikacji dominacji stochastycznej poprzez porównanie dystrybuant empirycznych.
|
||||
\end{enumerate}
|
||||
|
||||
\subsection{Wyniki testów}
|
||||
|
||||
Wszystkie testy poprawności implementacji zakończyły się powodzeniem. Model jednokryterialny generuje rozwiązania, które spełniają wszystkie nałożone ograniczenia, a model dwukryterialny poprawnie przedstawia kompromis między zyskiem a ryzykiem. Implementacja różnicy Giniego jako miary ryzyka funkcjonuje zgodnie z oczekiwaniami, a analiza dominacji stochastycznej prawidłowo identyfikuje relacje między różnymi rozwiązaniami efektywnymi.
|
||||
|
||||
\section{Omówienie wyników}
|
||||
|
||||
\subsection{Model jednokryterialny}
|
||||
|
||||
Optymalne rozwiązanie dla modelu jednokryterialnego daje oczekiwany zysk na poziomie około 12 500 zł. Plan produkcji koncentruje się głównie na produktach o najwyższych oczekiwanych dochodach (P1 i P2), równocześnie uwzględniając ograniczenia dostępnych maszyn. Zaobserwowano, że:
|
||||
|
||||
\begin{enumerate}
|
||||
\item W miesiącach, gdzie ograniczenia rynkowe są niższe (np. dla P2 w styczniu), produkcja jest przesunięta na kolejne miesiące.
|
||||
\item W przypadku produktów o wysokim oczekiwanym dochodzie (P1) produkcja osiąga maksymalne możliwe wartości wynikające z ograniczeń rynkowych i dostępności maszyn.
|
||||
\item Dla produktów o niższym oczekiwanym dochodzie (P4) produkcja jest realizowana na minimalnym poziomie wymaganym przez ograniczenia końcowego stanu magazynowego.
|
||||
\end{enumerate}
|
||||
|
||||
\subsection{Model dwukryterialny}
|
||||
|
||||
Analiza modelu dwukryterialnego wykazała następujące rezultaty:
|
||||
|
||||
\begin{enumerate}
|
||||
\item \textbf{Krzywa efektywna} - uzyskano wyraźną krzywą efektywną w przestrzeni ryzyko-zysk, pokazującą kompromis między maksymalizacją oczekiwanego zysku a minimalizacją ryzyka.
|
||||
\item \textbf{Rozwiązanie o minimalnym ryzyku} - ma oczekiwany zysk około 10 200 zł i średnią różnicę Giniego około 1 250 zł. To rozwiązanie charakteryzuje się bardziej zrównoważoną produkcją i sprzedażą wszystkich produktów.
|
||||
\item \textbf{Rozwiązanie o maksymalnym zysku} - odpowiada rozwiązaniu z modelu jednokryterialnego, z oczekiwanym zyskiem około 12 500 zł, ale znacznie wyższym ryzykiem (różnica Giniego około 2 800 zł).
|
||||
\end{enumerate}
|
||||
|
||||
\subsection{Analiza dominacji stochastycznej}
|
||||
|
||||
Analiza dominacji stochastycznej pierwszego rzędu dla trzech wybranych rozwiązań efektywnych (minimalnego ryzyka, środkowego i maksymalnego zysku) wykazała:
|
||||
|
||||
\begin{enumerate}
|
||||
\item \textbf{Brak dominacji} między rozwiązaniami o minimalnym ryzyku i maksymalnym zysku - oznacza to, że wyższy zysk wiąże się z wyższym ryzykiem w sposób, który nie może być jednoznacznie oceniony jako lepszy lub gorszy.
|
||||
\item \textbf{Częściowa dominacja} rozwiązania środkowego nad rozwiązaniem o minimalnym ryzyku - pokazuje, że w niektórych przypadkach można zwiększyć zysk bez nadmiernego wzrostu ryzyka.
|
||||
\item \textbf{Ogólny brak dominacji stochastycznej} między większością par rozwiązań efektywnych - potwierdza to, że rozwiązania na krzywej efektywnej reprezentują prawdziwe kompromisy między ryzykiem a zyskiem.
|
||||
\end{enumerate}
|
||||
|
||||
\subsection{Wnioski teoretyczne}
|
||||
|
||||
Otrzymane wyniki potwierdzają następujące teoretyczne aspekty optymalizacji wielokryterialnej w warunkach niepewności:
|
||||
|
||||
\begin{enumerate}
|
||||
\item \textbf{Efektywność w sensie Pareto} - wszystkie punkty na krzywej efektywnej są niezdominowane w sensie Pareto, co oznacza, że nie można poprawić jednego kryterium bez pogorszenia drugiego.
|
||||
\item \textbf{Relacja między różnicą Giniego a dominacją stochastyczną} - pokazano, że niższe wartości różnicy Giniego często (choć nie zawsze) wiążą się z korzystniejszymi właściwościami dominacji stochastycznej.
|
||||
\item \textbf{Wartość informacji} - analiza wykazała, jak ważne jest uwzględnienie niepewności w planowaniu produkcji, szczególnie gdy dochody podlegają znacznej zmienności.
|
||||
\end{enumerate}
|
||||
|
||||
Podsumowując, wdrożenie modelu dwukryterialnego pozwala decydentowi na wybór rozwiązania, które najlepiej odzwierciedla jego stosunek do ryzyka, zamiast skupiania się wyłącznie na maksymalizacji oczekiwanego zysku.
|
||||
|
||||
\begin{figure}[ht]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{efficient_frontier.png}
|
||||
\caption{Krzywa efektywna w przestrzeni ryzyko-zysk. Czerwonymi punktami zaznaczono rozwiązania o minimalnym ryzyku i maksymalnym zysku.}
|
||||
\label{fig:efficient_frontier}
|
||||
\end{figure}
|
||||
|
||||
\end{document}
|
||||