Commit 8853633c authored by Herve Pabiou's avatar Herve Pabiou

Résultat de l'exercie 2

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#+TITLE: Titre du document
#+TITLE: À propos du calcul de \pi
#+AUTHOR: Hervé Pabiou
#ssh://git@app-learninglab.inria.fr:9418/b1e6a591a9c4a5d8c5d000eab4bce134/mooc-rr.git+DATE: La date du jour
#+LANGUAGE: fr
# #+PROPERTY: header-args :eval never-export
#+HTML_HEAD: <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/css/htmlize.css"/>
#+HTML_HEAD: <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/css/readtheorg.css"/>
#+HTML_HEAD: <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/2.1.3/jquery.min.js"></script>
#+HTML_HEAD: <script src="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.4/js/bootstrap.min.js"></script>
#+HTML_HEAD: <script type="text/javascript" src="http://www.pirilampo.org/styles/lib/js/jquery.stickytableheaders.js"></script>
#+HTML_HEAD: <script type="text/javascript" src="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/js/readtheorg.js"></script>
* Quelques explications
* En demandant à la lib maths
Mon ordianteur m'indique que pi vaut /approximativement/
Ceci est un document org-mode avec quelques exemples de code
R. Une fois ouvert dans emacs, ce document peut aisément être
exporté au format HTML, PDF, et Office. Pour plus de détails sur
org-mode vous pouvez consulter https://orgmode.org/guide/.
Lorsque vous utiliserez le raccourci =C-c C-e h o=, ce document sera
compilé en html. Tout le code contenu sera ré-exécuté, les résultats
récupérés et inclus dans un document final. Si vous ne souhaitez pas
ré-exécuter tout le code à chaque fois, il vous suffit de supprimer
le # et l'espace qui sont devant le ~#+PROPERTY:~ au début de ce
document.
Comme nous vous l'avons montré dans la vidéo, on inclut du code
R de la façon suivante (et on l'exécute en faisant ~C-c C-c~):
#+begin_src python :results output :exports results
print("pi")
#+end_src
#+RESULTS:
: pi
#+begin_src R :results output :exports both
print("Hello world!")
#+begin_src python :results output :exports results
import numpy as np
print("{:6f}".format(np.pi))
#+end_src
#+RESULTS:
: [1] "Hello world!"
: 3.141593
Voici la même chose, mais avec une session R (c'est le cas le
plus courant, R étant vraiment un langage interactif), donc une
persistance d'un bloc à l'autre (et on l'exécute toujours en faisant
~C-c C-c~).
* En utilisant la méthode des aiguilles de Buffon
#+begin_src R :results output :session *R* :exports both
summary(cars)
Mais calculé avec la *méthode* des
[[https://fr.wikipedia.org/wiki/Aiguille_de_Buffon][aiguilles de Buffon]], on
obtiendrait comme *approximation* :
#+begin_src python :results output :exports both
from numpy.random import uniform
from numpy import pi, mean, sin, array
N = 100000
x = array([uniform(0,1) for i in range(N)])
theta = (pi/2)*x
print(2/(mean(x+sin(theta)>1)))
#+end_src
#+RESULTS:
: speed dist
: Min. : 4.0 Min. : 2.00
: 1st Qu.:12.0 1st Qu.: 26.00
: Median :15.0 Median : 36.00
: Mean :15.4 Mean : 42.98
: 3rd Qu.:19.0 3rd Qu.: 56.00
: Max. :25.0 Max. :120.00
Et enfin, voici un exemple de sortie graphique:
#+begin_src R :results output graphics :file "./cars.png" :exports results :width 600 :height 400 :session *R*
plot(cars)
: 3.3638320775026913
* Avec un argument "fréquentiel" de surface
Sinon, une méthode plus simple à comprendre et ne faisant pas
intervenir d'appel à la fonction sinus se base sur le fait que si
/X \sim U(0,1)/ et /Y \sim U(0,1)/ alors /P[X² + Y²\le1]=\pi/4/ (voir [[https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9thode_de_Monte-Carlo#D%C3%A9termination_de_la_valeur_de_%CF%80][méthode de Monte Carlo sur Wikipedia]]).
Le code suivant illustre ce fait :
#+begin_src python :results output :session :exports both
import matplotlib.pyplot as plt
from numpy.random import uniform
from numpy import mean
N = 1000
x = [uniform(0,1) for i in range(1000)]
y = [uniform(0,1) for i in range(1000)]
Xb = []
Yb = []
Xr = []
Yr = []
for i, xx in enumerate(x):
if (xx**2+y[i]**2) <=1:
Xb.append(xx)
Yb.append(y[i])
else:
Xr.append(xx)
Yr.append(y[i])
#+end_src
#+RESULTS:
[[file:./cars.png]]
Vous remarquerez le paramètre ~:exports results~ qui indique que le code
ne doit pas apparaître dans la version finale du document. Nous vous
recommandons dans le cadre de ce MOOC de ne pas changer ce paramètre
(indiquer ~both~) car l'objectif est que vos analyses de données soient
parfaitement transparentes pour être reproductibles.
Attention, la figure ainsi générée n'est pas stockée dans le document
org. C'est un fichier ordinaire, ici nommé ~cars.png~. N'oubliez pas
de le committer si vous voulez que votre analyse soit lisible et
compréhensible sur GitLab.
Enfin, pour les prochains exercices, nous ne vous fournirons pas
forcément de fichier de départ, ça sera à vous de le créer, par
exemple en repartant de ce document et de le commiter vers
gitlab. N'oubliez pas que nous vous fournissons dans les ressources de
ce MOOC une configuration avec un certain nombre de raccourcis
claviers permettant de créer rapidement les blocs de code R (en
faisant ~<r~ ou ~<R~ suivi de ~Tab~).
Maintenant, à vous de jouer! Vous pouvez effacer toutes ces
informations et les remplacer par votre document computationnel.
#+begin_src python :results file :session :var matplot_lib_filename=(org-babel-temp-file "figure" ".png") :exports results
plt.figure(figsize=(10,5))
plt.scatter(Xb, Yb, s=4, c='b')
plt.scatter(Xr, Yr, s=4, c='r')
plt.tight_layout()
plt.savefig(matplot_lib_filename)
matplot_lib_filename
#+end_src
#+RESULTS:
[[file:/tmp/babel-8KkAW1/figureYbtATH.png]]
Il est alors aisé d'obtenir une approximation (pas terrible) de π
en comptant combien de fois, en moyenne, X²+Y² est inférieur à 1 :
#+begin_src python :results output :session :exports both
4*len(Xb)/len(x)
print(4*len(Xb)/len(x))
#+end_src
#+RESULTS:
: 3.16
#+TITLE: Votre titre
#+AUTHOR: Votre nom
#+DATE: La date du jour
#+TITLE: À propos du calcul de \pi
#+AUTHOR: Hervé Pabiou
#+ssh://git@app-learninglab.inria.fr:9418/b1e6a591a9c4a5d8c5d000eab4bce134/mooc-rr.git+DATE: La date du jour
#+LANGUAGE: fr
# #+PROPERTY: header-args :eval never-export
#+HTML_HEAD: <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/css/htmlize.css"/>
#+HTML_HEAD: <link rel="stylesheet" type="text/css" href="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/css/readtheorg.css"/>
#+HTML_HEAD: <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/2.1.3/jquery.min.js"></script>
#+HTML_HEAD: <script src="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.4/js/bootstrap.min.js"></script>
#+HTML_HEAD: <script type="text/javascript" src="http://www.pirilampo.org/styles/lib/js/jquery.stickytableheaders.js"></script>
#+HTML_HEAD: <script type="text/javascript" src="http://www.pirilampo.org/styles/readtheorg/js/readtheorg.js"></script>
* Quelques explications
* En demandant à la lib maths
Mon ordianteur m'indique que pi vaut /approximativement/
Ceci est un document org-mode avec quelques exemples de code
python. Une fois ouvert dans emacs, ce document peut aisément être
exporté au format HTML, PDF, et Office. Pour plus de détails sur
org-mode vous pouvez consulter https://orgmode.org/guide/.
Lorsque vous utiliserez le raccourci =C-c C-e h o=, ce document sera
compilé en html. Tout le code contenu sera ré-exécuté, les résultats
récupérés et inclus dans un document final. Si vous ne souhaitez pas
ré-exécuter tout le code à chaque fois, il vous suffit de supprimer
le # et l'espace qui sont devant le ~#+PROPERTY:~ au début de ce
document.
Comme nous vous l'avons montré dans la vidéo, on inclue du code
python de la façon suivante (et on l'exécute en faisant ~C-c C-c~):
#+begin_src python :results output :exports both
print("Hello world!")
from math import *
pi
#+end_src
#+RESULTS:
: Hello world!
Voici la même chose, mais avec une session python, donc une
persistance d'un bloc à l'autre (et on l'exécute toujours en faisant
~C-c C-c~).
#+begin_src python :results output :session :exports both
import numpy
x=numpy.linspace(-15,15)
print(x)
from numpy import pi
print(pi)
#+end_src
#+RESULTS:
: 3.141592653589793
* En utilisant la méthode des aiguilles de Buffon
Mais calculé avec la *méthode* des
[[https://fr.wikipedia.org/wiki/Aiguille_de_Buffon][aiguilles de Buffon]], on
obtiendrait comme *approximation* :
#+begin_src python :results output :exports both
import numpy as np
np.random.seed(seed=42)
N = 10000
x = np.random.uniform(size=N, low=0, high=1)
theta = np.random.uniform(size=N, low=0, high=pi/2)
2/(sum((x+np.sin(theta))>1)/N)
#+end_src
#+RESULTS:
#+begin_src python :results output :exports both
print(2/(sum((x+np.sin(theta))>1)/N))
#+end_src
#+RESULTS:
#+begin_example
[-15. -14.3877551 -13.7755102 -13.16326531 -12.55102041
-11.93877551 -11.32653061 -10.71428571 -10.10204082 -9.48979592
-8.87755102 -8.26530612 -7.65306122 -7.04081633 -6.42857143
-5.81632653 -5.20408163 -4.59183673 -3.97959184 -3.36734694
-2.75510204 -2.14285714 -1.53061224 -0.91836735 -0.30612245
0.30612245 0.91836735 1.53061224 2.14285714 2.75510204
3.36734694 3.97959184 4.59183673 5.20408163 5.81632653
6.42857143 7.04081633 7.65306122 8.26530612 8.87755102
9.48979592 10.10204082 10.71428571 11.32653061 11.93877551
12.55102041 13.16326531 13.7755102 14.3877551 15. ]
#+end_example
Et enfin, voici un exemple de sortie graphique:
#+begin_src python :results output file :session :var matplot_lib_filename="./cosxsx.png" :exports results
* Avec un argument "fréquentiel" de surface
Sinon, une méthode plus simple à comprendre et ne faisant pas
intervenir d'appel à la fonction sinus se base sur le fait que si
/X \sim U(0,1)/ et /Y \sim U(0,1)/ alors /P[X² + Y²\le1]=\pi/4/ (voir [[https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9thode_de_Monte-Carlo#D%C3%A9termination_de_la_valeur_de_%CF%80][méthode de Monte Carlo sur Wikipedia]]).
Le code suivant illustre ce fait :
#+begin_src python :results file :session :var matplot_lib_filename=(org-babel-temp-file "figure" ".png") :exports both
import matplotlib.pyplot as plt
plt.figure(figsize=(10,5))
plt.plot(x,numpy.cos(x)/x)
plt.tight_layout()
np.random.seed(seed=42)
N = 1000
x = np.random.uniform(size=N, low=0, high=1)
y = np.random.uniform(size=N, low=0, high=1)
accept = (x*x+y*y) <= 1
reject = np.logical_not(accept)
fig, ax = plt.subplots(1)
ax.scatter(x[accept], y[accept], c='b', alpha=0.2, edgecolor=None)
ax.scatter(x[reject], y[reject], c='r', alpha=0.2, edgecolor=None)
ax.set_aspect('equal')
plt.savefig(matplot_lib_filename)
print(matplot_lib_filename)
matplot_lib_filename
#+end_src
#+RESULTS:
[[file:/tmp/babel-8KkAW1/figureavCZKO.png]]
Il est alors aisé d'obtenir une approximation (pas terrible) de π
en comptant combien de fois, en moyenne, X²+Y² est inférieur à 1 :
#+begin_src python :results output :session :exports both
4*np.mean(accept)
print(4*np.mean(accept))
#+end_src
#+RESULTS:
[[file:./cosxsx.png]]
Vous remarquerez le paramètre ~:exports results~ qui indique que le code
ne doit pas apparaître dans la version finale du document. Nous vous
recommandons dans le cadre de ce MOOC de ne pas changer ce paramètre
(indiquer ~both~) car l'objectif est que vos analyses de données soient
parfaitement transparentes pour être reproductibles.
Attention, la figure ainsi générée n'est pas stockée dans le document
org. C'est un fichier ordinaire, ici nommé ~cosxsx.png~. N'oubliez pas
de le committer si vous voulez que votre analyse soit lisible et
compréhensible sur GitLab.
Enfin, n'oubliez pas que nous vous fournissons dans les ressources de
ce MOOC une configuration avec un certain nombre de raccourcis
claviers permettant de créer rapidement les blocs de code python (en
faisant ~<p~, ~<P~ ou ~<PP~ suivi de ~Tab~).
Maintenant, à vous de jouer! Vous pouvez effacer toutes ces
informations et les remplacer par votre document computationnel.
: 3.112
......@@ -2,6 +2,7 @@
#+author: Hervé PABIOU
#+date: 2022-12-07
* Mon fichier Org-Mode
** Mise en forme de base
......@@ -17,9 +18,3 @@
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% Created 2022-12-07 mer. 17:11
% Intended LaTeX compiler: pdflatex
\documentclass[11pt]{article}
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\author{Hervé PABIOU}
\date{2022-12-07}
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\maketitle
\tableofcontents
\section{Mon fichier Org-Mode}
\label{sec:orgf997746}
\subsection{Mise en forme de base}
\label{sec:org0c2ba0a}
\begin{itemize}
\item \texttt{* title}
\item \texttt{** subtitle}
\item \texttt{/italique/}
\item \texttt{*gras*}
\item \texttt{\_underline\_}
\item \texttt{=code=}
\item \texttt{\textasciitilde{}verbatim\textasciitilde{}}
\item \texttt{+strike-through+}
\item \texttt{- list}
\item \texttt{1 enumerate}
\end{itemize}
\end{document}
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