les8 was added

.github/workflows/check-solutions.yaml

@@ -32,7 +32,3 @@ jobs:
     - name: Check code format
       run: |
         ruff format --check ./solutions ./homeworks
-
-    - name: Test code 
-      run: |
-        pytest -v --cov=./solutions ./tests/

conditions/sem02/lesson08/tasks.md

@@ -0,0 +1,93 @@
+## Задача №1. Сигналы.
+
+В данной задаче вам предстоит реализовать анимацию модулированного сигнала.
+
+Модуляция — это процесс изменения параметров несущего сигнала (например, амплитуды, частоты или фазы) в зависимости от информационного (модулирующего) сигнала. В данной задаче рассматривается амплитудная модуляция (AM) , при которой амплитуда несущего сигнала изменяется в соответствии с модулирующим сигналом M(t). Математически модулированный сигнал описывается формулой:
+
+$$ s(t)=M(t)⋅sin(2πf_ct) $$
+где:
+- $M(t)$ — функция модуляции (определяет изменение амплитуды несущего сигнала);
+- $f_c$ — частота несущего сигнала.
+
+*Входные данные*:
+- `modulation` - `Callable`-объект (функция) или `None`. Если передается функция, она определяет модуляцию сигнала. Если None, то модуляция не осуществляется, и используется только несущий сигнал.
+- `fc` - Частота несущего сигнала (Гц).
+- `num_frames` - Количество кадров анимации.
+- `plot_duration` - Длительность интервала времени (в секундах), который будет отображаться на графике в каждый момент анимации.
+- `time_step` - Шаг дискретизации времени ($Δt$), используемый для вычисления значений сигнала. По-умолчанию 0.001 секунд.
+- `animation_step` - Шаг анимации, пределяющий, разницу по времени между кадрами, то есть насколько сдвигается график. По-умолчанию 0.01 секунд.
+- `save_path` - Путь к файлу, куда будет сохранена анимация, если путь `""`, то сохранять не надо,. По-умолчанию `""`.
+
+*Выходные данные*:
+- Анимация - График, показывающий динамику модулированного сигнала. На каждом кадре отображается фрагмент сигнала длительностью plot_duration.
+- Файл GIF - Анимация сохраняется в файл по указанному пути save_path.
+
+**Требования**:
+
+В данной задаче у вас нет заготовки решения. Вы вольны решать задачу так, как считаете нужным. Однако при проверки ваших решений семинаристы будут уделять внимание следующим аспектам:
+
+- **Правильность решения**. Важно, чтобы ваше решение работало так, как ожидается. Решение должно включать считывание данных из файла, построение диаграммы на основе считанных данных, сохранение картинки в память компьютера. Неправильно работающие решения будут оценены в 0 баллов.
+- **Структура решения**. Решение должно быть аккуратным. Код должен быть разбит на логические блоки: функции или методы класса. Решение, реализованное в императивном стиле (все команды выполнены на уровне модуля) будет оценено максимум в 5 баллов из 10. При разбиении кода на логические блоки избегайте смешения логики (вычисления и построение диаграмм в одной функции или чтение данных и построение диаграммы в одной функции). Смешение логики также будет штрафоваться на усмотрение семинариста.
+- **Оформление**. Оформляйте ваш код аккуратно. Используйте `flake8` вместе с конфигом из корня репозитория для проверки качества вашего кода. Также избегайте повторений. Если один и тот же код был скопирован и использован два раза, семинарист может снизить вашу оценку на свое усмотрение.
+
+**Пример анимации**:
+
+![signal](./gifs/modulated_signal_example.gif)
+
+*Примечание*: Ваш вариант может отличаться от примера.
+
+
+
+# Задача №2 Выход есть!
+
+Волновой алгоритм (алгоритм Ли) — это метод поиска кратчайшего пути на двумерной сетке или графе. Он используется для нахождения пути между двумя точками в лабиринте, где каждая клетка может быть либо стеной (непроходимой), либо проходом (проходимой). Алгоритм основан на принципе "волнового распространения": из начальной точки (старта) волна распространяется во все стороны, постепенно заполняя доступные клетки, пока не достигнет конечной точки (финиша).
+
+**Основные шаги алгоритма**:
+1. **Инициализация**:
+   - Начальная точка (старт) помечается числом `0`.
+   - Все остальные клетки лабиринта инициализируются значением, обозначающим "не посещено" (например, `-1`).
+
+2. **Распространение волны**:
+   - На каждом шаге алгоритм рассматривает все клетки, помеченные текущим значением (например, `n`).
+   - Для каждой такой клетки проверяются её соседи (вверх, вниз, влево, вправо). Если соседняя клетка является проходом (`1`) и ещё не посещена (значение `-1`), она помечается значением `n + 1`.
+   - Процесс продолжается до тех пор, пока волна не достигнет конечной точки (финиша) или не будут обработаны все доступные клетки.
+
+3. **Восстановление пути**:
+   - Если волна достигла финиша, кратчайший путь восстанавливается "обратным ходом":
+     - Начиная с финиша, двигаются к соседней клетке с меньшим значением (на единицу).
+     - Процесс повторяется, пока не будет достигнут старт.
+   - Если волна не достигла финиша (например, финиш окружён стенами), путь не существует.
+
+Необходимо реализовать функцию, которая будет анимировать процесс работы волнового алгоритма для поиска пути в лабиринте. Лабиринт представлен в виде двумерного массива `numpy.ndarray`, где:
+- `0` — это стена (непроходимая клетка),
+- `1` — это проход (проходимая клетка).
+
+Функция должна визуализировать процесс распространения волны и конечный путь, если он существует. Если путь не существует, функция должна сообщить об этом.
+
+*Входные аргументы*:
+
+- `maze` (`numpy.ndarray`) — двумерный массив, представляющий лабиринт. Элементы массива:
+   - `0` — стена,
+   - `1` — проход.
+- `start` (`Tuple[int, int]`) — координаты начальной точки (строка, столбец).
+- `end` (`Tuple[int, int]`) — координаты конечной точки (строка, столбец).
+- `save_path` (`str`) — путь к файлу, в который нужно сохранить анимацию. Если строка пустая (`""`), то сохранять анимацию не нужно.
+
+*Выходное значение*:
+
+- Анимация - График, показывающий рабюоту волнового алгоритма.
+- Файл GIF - Анимация сохраняется в файл по указанному пути save_path.
+
+**Требования**:
+
+В данной задаче у вас нет заготовки решения. Вы вольны решать задачу так, как считаете нужным. Однако при проверки ваших решений семинаристы будут уделять внимание следующим аспектам:
+
+- **Правильность решения**. Важно, чтобы ваше решение работало так, как ожидается. Решение должно включать считывание данных из файла, построение диаграммы на основе считанных данных, сохранение картинки в память компьютера. Неправильно работающие решения будут оценены в 0 баллов.
+- **Структура решения**. Решение должно быть аккуратным. Код должен быть разбит на логические блоки: функции или методы класса. Решение, реализованное в императивном стиле (все команды выполнены на уровне модуля) будет оценено максимум в 5 баллов из 10. При разбиении кода на логические блоки избегайте смешения логики (вычисления и построение диаграмм в одной функции или чтение данных и построение диаграммы в одной функции). Смешение логики также будет штрафоваться на усмотрение семинариста.
+- **Оформление**. Оформляйте ваш код аккуратно. Используйте `flake8` вместе с конфигом из корня репозитория для проверки качества вашего кода. Также избегайте повторений. Если один и тот же код был скопирован и использован два раза, семинарист может снизить вашу оценку на свое усмотрение.
+
+**Пример анимации**: 
+
+![signal](./gifs/labyrinth_example.gif)
+
+*Примечание*: Ваш вариант может отличаться от примера.

solutions/sem02/lesson08/task1.py

@@ -0,0 +1,43 @@
+from functools import partial
+
+import matplotlib.pyplot as plt
+import numpy as np
+
+from IPython.display import HTML
+from matplotlib.animation import FuncAnimation
+
+
+def create_modulation_animation(
+    modulation, 
+    fc, 
+    num_frames, 
+    plot_duration, 
+    time_step=0.001, 
+    animation_step=0.01,
+    save_path=""
+) -> FuncAnimation:
+    # ваш код
+    return FuncAnimation()
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    def modulation_function(t):
+        return np.cos(t * 6) 
+
+    num_frames = 100  
+    plot_duration = np.pi / 2 
+    time_step = 0.001  
+    animation_step = np.pi / 200 
+    fc = 50  
+    save_path_with_modulation = "modulated_signal.gif"
+
+    animation = create_modulation_animation(
+        modulation=modulation_function,
+        fc=fc,
+        num_frames=num_frames,
+        plot_duration=plot_duration,
+        time_step=time_step,
+        animation_step=animation_step,
+        save_path=save_path_with_modulation
+    )
+    HTML(animation.to_jshtml())

solutions/sem02/lesson08/task2.py

@@ -0,0 +1,53 @@
+from functools import partial
+
+import matplotlib.pyplot as plt
+import numpy as np
+
+from IPython.display import HTML
+from matplotlib.animation import FuncAnimation
+
+
+
+
+def animate_wave_algorithm(
+    maze: np.ndarray, 
+    start: tuple[int, int], 
+    end: tuple[int, int], 
+    save_path: str = ""
+)  -> FuncAnimation:
+    # ваш код
+    return FuncAnimation()
+
+if __name__ == "__main__":
+    # Пример 1
+    maze = np.array([
+        [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
+        [0, 1, 1, 1, 1, 1, 0],
+        [1, 1, 0, 1, 0, 1, 0],
+        [0, 0, 1, 1, 0, 1, 0],
+        [0, 0, 0, 0, 0, 1, 0],
+        [1, 1, 1, 1, 1, 1, 0],
+        [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
+    ])
+
+    start = (2, 0)
+    end = (5, 0)
+    save_path = "labyrinth.gif"  # Укажите путь для сохранения анимации
+
+    animation = animate_wave_algorithm(maze, start, end, save_path)
+    HTML(animation.to_jshtml())
+
+    # Пример 2
+
+    maze_path = "./data/maze.npy"
+    loaded_maze = np.load(maze_path)
+
+    # можете поменять, если захотите запустить из других точек
+    start = (2, 0)
+    end = (5, 0)
+    loaded_save_path = "loaded_labyrinth.gif"
+
+    loaded_animation = animate_wave_algorithm(loaded_maze, start, end, loaded_save_path)
+    HTML(loaded_animation.to_jshtml())
+
+