Логика инженерного приложения — домашнее задание

Цель: научиться строить логику инженерного приложения: проверять наличие файлов, контролировать структуру данных, обрабатывать исключения, классифицировать состояния и формировать итоговое заключение о состоянии оборудования.

Данные:

Bearing.mat — эталонные данные с акустическими сигналами подшипника.
Подшипник_1.wav — корректный аудиофайл для диагностики.
~~Подшипник_0.wav~~ — заведомо отсутствующий файл (используется для проверки обработки ошибок).
Подшипник_.wav — заведомо некорректный файл (используется в проверке обработки исключений).
Подшипник_чд.wav — файл с частотой дискретизации, отличной от ожидаемой.

Формат сдачи: В проверочную систему Etude нужно вставить код из секции с отметкой ✍️.

Важно: Все задания выполняются последовательно в одном скрипте. Каждое последующее задание использует переменные и функции, созданные в предыдущих заданиях. Перед выполнением заданий обязательно запустите подготовительную ячейку. Проверочные значения в заданиях подобраны так, чтобы учитывать не только корректную работу, но и поведение при ошибках. Некоторые файлы, упомянутые в заданиях, отсутствуют намеренно — это часть проверки логики обработки исключительных ситуаций. Сообщения вида «Файл data/Подшипник_0.wav не найден» не являются ошибкой скрипта, а представляют собой ожидаемый результат работы функции проверки данных.

⚙️ Подготовительный код

# ⚙️ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ КОД
Pkg.add(["MAT", "WAV"])
cd( @__DIR__ )
# Выполните эту ячейку перед началом работы

✏️ Задание 1

Напишите функцию проверить_файл, которая принимает путь к файлу и возвращает true, если файл существует, и false в противном случае.

Подсказка:

Используйте встроенную функцию isfile, которая возвращает логическое значение.
Функция принимает один аргумент типа String и возвращает результат проверки.

function проверить_файл(файл)
    return # здесь напишите ваш код
end

В проверочной системе используется следующий код для проверки правильности выполнения задания:

ф = "data/Bearing.mat"
print(Int64(проверить_файл(ф)*length(ф)^2))

Ожидаемый вывод программы: 256

✏️ Задание 2

Напишите функцию обработка_исключений, которая принимает путь к аудиофайлу и пытается прочитать его через WAV.wavread. Если чтение успешно, функция возвращает true. Если возникает ошибка, функция возвращает false.

Подсказка:

Используйте конструкцию try/catch. В блоке try вызовите WAV.wavread(файл_данные) и верните true. В блоке catch верните false.
Переменная e после catch необязательна, но её можно оставить для совместимости со стандартным синтаксисом.
Задание проверяет поведение функции на двух файлах: один отсутствует, другой существует. Это нормально и ожидаемо — проверочный код учитывает оба случая.

using WAV
function обработка_исключений(файл_данные)
    try
        сигн, чд = # здесь напишите ваш код
        return # здесь напишите ваш код
    catch e
        return # здесь напишите ваш код
    end
end

В проверочной системе используется следующий код для проверки правильности выполнения задания:

a = "data/Подшипник_0.wav"
b = "data/Подшипник_1.wav"
print(Int64((length(a)-(!обработка_исключений("data/Подшипник_0.wav")+
обработка_исключений("data/Подшипник_1.wav")))^2))

Ожидаемый вывод программы: 324

✏️ Задание 3

Напишите функцию проверить_структуру, которая принимает словарь подшипник и возвращает true, если его ключи совпадают с ожидаемым списком ["normal", "roller", "inner", "outer"], и false в противном случае.

Подсказка:

Получите список фактических ключей словаря через collect(keys(подшипник)).
Сравните полученный вектор с ожидаемым через ==.

using MAT

function проверить_структуру(подшипник)
    ожидаемые = # здесь напишите ваш код
    фактические = # здесь напишите ваш код
    return # здесь напишите ваш код
end

В проверочной системе используется следующий код для проверки правильности выполнения задания:

a = "data/Bearing_0.mat"
b = "data/Bearing.mat"
print(Int64((-(проверить_структуру(matread(a))+
проверить_структуру(matread(b)))+length(a)).^3))

Ожидаемый вывод программы: 4913

✏️ Задание 4

Напишите функцию классифицировать, которая принимает процент износа и возвращает текстовую категорию. Границы категорий:

до 10 процентов — идеальное состояние;
до 20 процентов — хорошее состояние;
до 50 процентов — средний износ;
до 75 процентов — сильный износ;
свыше 75 процентов — критический износ.

Подсказка:

Используйте конструкцию if / elseif / else с пятью ветвями.
Возвращаемые строки должны в точности совпадать с указанными ниже, включая цветовые маркеры и пробелы. Эти сообщения можно скопировать прямо из этого текста:

"🟢 Идеальное состояние"
"🟢 Хорошее состояние"
"🟡 Средний износ"
"🟠 Сильный износ"
"🔴 Критический износ"
Точное совпадение важно, потому что проверочный скрипт использует числовые коды символов. Любое отклонение в тексте, лишний пробел или другой эмодзи приведёт к несовпадению проверочного числа.

function классифицировать(процент)
    # здесь напишите ваш код
    # ...
    # ...
    # ...
    # ...
    # ...
    # ...
    # ...
    # ...
    # ...
    # здесь напишите ваш код
end

В проверочной системе используется следующий код для проверки правильности выполнения задания:

print(reinterpret(Int64, 
sum(collect(codeunits(классифицировать(8))))+
sum(collect(codeunits(классифицировать(16))))+
sum(collect(codeunits(классифицировать(32))))+
sum(collect(codeunits(классифицировать(64))))+
sum(collect(codeunits(классифицировать(88))))))

Ожидаемый вывод программы: 31812

✏️ Задание 5

Напишите функцию проверка_данных, которая объединяет все проверки: наличие файла, корректность чтения WAV, совпадение частоты дискретизации с ожидаемой 10000 Гц. В зависимости от результата функция возвращает одну из четырёх строк:

"Данные готовы к диагностике" — если все проверки пройдены;
"Частота дискретизации аудио не соответствует модели." — если частота отличается;
"Файл некорректен." — если файл не читается;
"Файл $файл_данные не найден." — если файла нет.

Вызовите функцию проверка_данных для файла "data/Подшипник_0.wav" и сохраните результат в переменную ans5.

Подсказка:

В первом условииif, проверьте существования файла (аналогично, как в Задании 1);
Внутри блока, который выполняется если файл существует, используйте try/catch для чтения WAV. В блоке catch установите корректность = false;
После try/catch проверьте корректность. Если она ложна, должно выводиться сообщение «Файл некорректен.»;
Если корректность истинна, должно происходить сравнение частот через Int64(чд) == 10000;
Используйте конструкцию if / elseif / else для выбора строки результата;
Обратите внимание на отступы, они могут подсказать расположение служебных слов;
Не изменяйте тексты возвращаемых сообщений (например:ans = "Данные готовы к диагностике", и т.д.), это важно для проверки;
Обратите внимание: сообщение «Файл data/Подшипник_0.wav не найден.» в выводе — это нормально. Файл Подшипник_0.wav отсутствует намеренно, чтобы проверить работу ветки обработки отсутствующего файла.

using WAV

function проверка_данных(файл_данные)
чд = []
корректность = true

    if # здесь напишите ваш код
        # здесь напишите ваш код (служебное слово)
            сигн, чд = # здесь напишите ваш код
        # здесь напишите ваш код (служебное слово и переменная)
            корректность = # здесь напишите ваш код
        # здесь напишите ваш код (служебное слово)
        
        if # здесь напишите ваш код
            if Int64(чд) == 10000
                ans = "Данные готовы к диагностике"
            # здесь напишите ваш код (служебное слово)
                ans = "Частота дискретизации аудио не соответствует модели."
            # здесь напишите ваш код (служебное слово)
        # здесь напишите ваш код (служебное слово)
            ans = "Файл некорректен."
        # здесь напишите ваш код (служебное слово)
    # здесь напишите ваш код (служебное слово)
        ans = "Файл $файл_данные не найден."
    # здесь напишите ваш код (служебное слово)
return ans
end

ans5 = # здесь напишите ваш код

В проверочной системе используется следующий код для проверки правильности выполнения задания:

print(reinterpret(Int64, sum(collect(codeunits(ans5)))))

Ожидаемый вывод программы: 9272

✏️ Задание 6

Вызовите функцию проверка_данных для файла "data/Подшипник_.wav" и сохраните результат в переменную ans6.

Подсказка:

Ожидаемый результат — сообщение о том, что файл некорректен.

ans6 = # здесь напишите ваш код

В проверочной системе используется следующий код для проверки правильности выполнения задания:

print(reinterpret(Int64, sum(collect(codeunits(ans6)))))

Ожидаемый вывод программы: 5782

✏️ Задание 7

Вызовите функцию проверка_данных для файла "data/Подшипник_чд.wav" и сохраните результат в переменную ans7.

Подсказка:

Этот файл существует, но его частота дискретизации отличается от ожидаемой 10000 Гц.
Ожидаемый результат — сообщение о несоответствии частоты.

ans7 = # здесь напишите ваш код

В проверочной системе используется следующий код для проверки правильности выполнения задания:

print(reinterpret(Int64, sum(collect(codeunits(ans7)))))

Ожидаемый вывод программы: 17398

✏️ Задание 8

Вызовите функцию проверка_данных для файла "data/Подшипник_1.wav" и сохраните результат в переменную ans8.

Подсказка:

Этот файл существует и имеет правильную частоту дискретизации.
Ожидаемый результат — сообщение о готовности данных к диагностике.

ans8 = # здесь напишите ваш код

В проверочной системе используется следующий код для проверки правильности выполнения задания:

print(reinterpret(Int64, sum(collect(codeunits(ans8)))))

Ожидаемый вывод программы: 9215

Заключение

Вы научились строить логику инженерного приложения: проверять наличие файлов, контролировать структуру данных, обрабатывать исключения через try/catch, классифицировать состояния и формировать итоговое заключение о состоянии оборудования. Все проверки в заданиях работают не только на корректных данных, но и на ошибочных ситуациях: отсутствующий файл, повреждённый файл, неверная частота дискретизации. Это позволяет создавать надёжные промышленные приложения, устойчивые к ошибкам входных данных, что особенно важно при работе с реальным оборудованием, где сбои и некорректные записи встречаются регулярно. Поздравляем с успешным завершением Школы анализа инженерных данных!

Модуль 5 - Школа анализа инженерных данных

Логика инженерного приложения — домашнее задание

⚙️ Подготовительный код

✏️ Задание 1

✏️ Задание 2

✏️ Задание 3

✏️ Задание 4

✏️ Задание 5

✏️ Задание 6

✏️ Задание 7

✏️ Задание 8

Заключение

Тип

Краткое описание

Связанные материалы

Теги

Категории

Языки

Форматы

Уровень

Статус

Опубликовано

Обновлено

Источник