ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΙΑΤΡΙΚΩΝ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ» Θέμα 1α Σημειώστε στις αγκύλες με [Χ] όσες προτάσεις θεωρείτε ότι είναι σωστές: [ ] Η συνάρτηση length(m,1) επιστρέφει το πλήθος των γραμμών ενός πίνακα M. [ ] Το στοιχείο L(2,3) είναι το στοιχείο της 3ης στήλης και 2ης γραμμής του πίνακα L. [ ] Για ανάγνωση αρχείων κειμένου χρησιμοποιείται η συνάρτηση fprintf. [ ] Μια εικόνα ύψους M και πλάτους N εικονοστοιχείων αποθηκεύεται στο MATLAB σε έναν πίνακα διαστάσεων M N. [ ] Τα πεδία μιας δομής δεν μπορούν να δεχθούν μεταβλητές κινητής υποδιαστολής. [ ] Το πλήθος των ορισμάτων εισόδου μιας συνάρτησης ισούται με το πλήθος των ορισμάτων εξόδου της. Θέμα 1β Σημειώστε στις αγκύλες με [Χ] όσες προτάσεις θεωρείτε ότι είναι σωστές: [ ] Το πλήθος των στοιχείων ενός πίνακα M ισούται με size(m). [ ] Το στοιχείο A(1,1) ανήκει στη διαγώνιο του πίνακα A. [ ] Οι συναρτήσεις έχουν υποχρεωτικά ένα ή περισσότερα ορίσματα εισόδου. [ ] Τα πεδία μιας δομής μπορούν να δεχθούν μεταβλητές χαρακτήρα. [ ] Για εγγραφή αρχείων κειμένου χρησιμοποιείται η συνάρτηση fscanf. [ ] Η κλήση μιας συνάρτησης μπορεί να γίνει σε οποιοδήποτε σημείο του κυρίως προγράμματος. Θέμα 2α α) Συμπληρώστε τις παρακάτω γραμμές κώδικα προγράμματος MATLAB ώστε η τιμή της συμβολοσειράς a1 να προστίθεται στο τέλος ενός αρχείου κειμένου με όνομα file.txt. a1 = 'john'; = fopen(, ); fprintf(,, ); fclose( ); β) Έστω ο παρακάτω κώδικας, που ορίζει μια συνάρτηση η οποία υπολογίζει τη μέση τιμή των τόνων του γκρι ενός πίνακα εικόνας: function [x] = mesi timi(ι); for i=1:size(ι,2) for j=1:size(ι,1) s = s + Ι[i,j]; s = s / size(ι,1) + size(ι,2);
Η συνάρτηση θέλουμε να υπολογίζει τη μέση τιμή των τόνων του γκρι, σαρώνοντας τον πίνακα με τον ταχύτερο τρόπο. Σε κάθε μία από τις παραπάνω γραμμές κώδικα μπορεί να υπάρχει ένα, περισσότερα ή κανένα λάθος. Να χρησιμοποιηθεί ο χώρος που ορίζουν οι διακεκομμένες γραμμές για να γραφτεί με ορθό τρόπο ο κώδικας της συνάρτησης. Θέμα 2β α) Συμπληρώστε τις παρακάτω γραμμές κώδικα προγράμματος MATLAB ώστε να ανοίγει ένα αρχείο κειμένου με όνομα data.txt που υπάρχει στο Current Directory, στο τέλος του οποίου να εγγράφεται η τιμή της μεταβλητής x. x = -3.1; = fopen(, ); fprintf(,, ); fclose( ); β) Έστω ο παρακάτω κώδικας, που ορίζει μια συνάρτηση: function m = min value(im); m = 0; for i=1:size(a,1) for j=1:size(a,2) if m>im[i,j] m = im[i,j]; Η συνάρτηση θέλουμε να υπολογίζει την ελάχιστη τιμή των τόνων του γκρι ενός πίνακα εικόνας, σαρώνοντάς τον με τον ταχύτερο τρόπο. Σε κάθε μία από τις παραπάνω γραμμές κώδικα μπορεί να υπάρχει ένα, περισσότερα ή κανένα λάθος. Να χρησιμοποιηθεί ο χώρος που ορίζουν οι διακεκομμένες γραμμές για να γραφτεί με ορθό τρόπο ο κώδικας της συνάρτησης. Θέμα 3α Να φτιαχτεί πρόγραμμα σε MATLAB στο οποίο α) Θα ζητούνται από το πληκτρολόγιο 2 βαθμοί για κάθε έναν από 200 μαθητές. β) Οι βαθμοί θα αποθηκεύονται στις δύο πρώτες στήλες ενός πίνακα 200 3, του οποίου η τρίτη στήλη θα γεμίζει με τη μέση τιμή των στοιχείων των δύο άλλων βαθμών. Προσοχή: Η μέση τιμή των δύο βαθμών θα υπολογίζεται με κατάλληλη κλήση μιας συνάρτησης που θα κατασκευάσετε. γ) Στο τέλος, πρέπει να τυπώνεται στο Command Window η μέση τιμή των βαθμών των σπουδαστών, όπως στο παράδειγμα: Spoudastis 1: mesi timi = 7.2 Spoudastis 2: mesi timi = 6.0 Spoudastis 3: mesi timi = 8.1...
Θέμα 3β Να φτιαχτεί πρόγραμμα σε MATLAB στο οποίο α) θα ζητούνται από το πληκτρολόγιο το βάρος και το ύψος 100 ασθενών τα οποία θα εισάγονται στις δύο πρώτες στήλες ενός πίνακα 100 3. β) στην τρίτη στήλη του πίνακα θα εισάγεται ο δείκτης σωματικού βάρους (bmi) κάθε ασθενούς. Σημείωση: Ο bmi θα υπολογίζεται με κατάλληλη κλήση μιας συνάρτησης που θα κατασκευάσετε (χρησιμοποιώντας τον τύπο bmi=w/h 2, όπου w το βάρος σε κιλά και h το ύψος σε μέτρα). γ) Στο τέλος, πρέπει να τυπώνονται στο Command Window οι τιμές των bmi (μία γραμμή για κάθε ασθενή), όπως στο παράδειγμα: BMI of patient 1 is 32.1 BMI of patient 2 is 24.7 BMI of patient 3 is 28.0... Θέμα 4α Σημειώστε σε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις, τη ΜΟΝΑΔΙΚΗ ορθή απάντηση: α) Στον ταξινομητή Ελάχιστης Απόστασης, κάθε άγνωστο πρότυπο U ταξινομείται: ( ) στην κλάση στης οποίας η μέση τιμή έχει τη μικρότερη απόσταση από το U ( ) στην κλάση στην οποία ανήκει το πρότυπο με τη μικρότερη απόσταση από το U β) Συμπληρώστε τα παρακάτω κενά, που αφορούν στο πεδίο της αναγνώρισης προτύπων: i) Μια ομάδα χαρακτηριστικών ορίζει ένα. ii) Μια ομάδα προτύπων ορίζει μια. iii) Κατά τη διαδικασία της Εξαντλητικής Αναζήτησης, υπολογίζεται το ποσοστό επιτυχίας κάθε συνδυασμού, ώστε να βρεθεί ο εκείνος που διαχωρίζει καλύτερα τις. Θέμα 4β Σημειώστε σε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις, τη ΜΟΝΑΔΙΚΗ ορθή απάντηση: α) Στον ταξινομητή Ελάχιστης Απόστασης, κάθε άγνωστο πρότυπο U ταξινομείται: ( ) στην κλάση στην οποία ανήκει το πρότυπο με τη μικρότερη απόσταση από το U ( ) στην κλάση στης οποίας η μέση τιμή έχει τη μικρότερη απόσταση από το U β) Συμπληρώστε τα παρακάτω κενά, που αφορούν στο πεδίο της αναγνώρισης προτύπων: i) Μια ομάδα χαρακτηριστικών ορίζει ένα και μια ομάδα προτύπων ορίζει μια. ii) Κατά τη φάση Εκπαίδευσης ενός συστήματος Αναγνώρισης Προτύπων, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η διαδικασία της εξαντλητικής αναζήτησης, με σκοπό τον υπολογισμό του ποσοστού επιτυχίας κάθε δυνατού συνδυασμού, ώστε να βρεθεί ο συνδυασμός εκείνος που διαχωρίζει καλύτερα τις δύο.
Θέμα 5α Έστω 2 κλάσεις Α και Β, με 5 πρότυπα κάθε μία. Έστω άγνωστο πρότυπο U, του οποίου οι αποστάσεις από τα πρότυπα των δύο κλάσεων έχουν υπολογιστεί, και δίνονται στους παρακάτω πίνακες: Πρότυπα Κλάσης Α Α1 Α2 Α3 Α4 Α5 Αποστάσεις του U από τα πρότυπα της κλάσης 10 7 6 3 5 Α Πρότυπα Κλάσης Β Β1 Β2 Β3 Β4 Β5 Αποστάσεις του U από τα πρότυπα της κλάσης 8 12 1 7 4 Β Σε ποια κλάση ταξινομείται το U, α) σύμφωνα με τον ταξινομητή Πλησιέστερου Γείτονα; β) σύμφωνα με τον ταξινομητή k - Πλησιέστερων Γειτόνων, όπου k = 3; Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας. Θέμα 5β Έστω 2 κλάσεις Α και Β, με 5 πρότυπα κάθε μία. Έστω άγνωστο πρότυπο U, του οποίου οι αποστάσεις από τα πρότυπα των δύο κλάσεων έχουν υπολογιστεί, και δίνονται στους παρακάτω πίνακες: Πρότυπα Κλάσης Α Α1 Α2 Α3 Α4 Α5 Αποστάσεις του U από τα πρότυπα της κλάσης 3 15 5 10 8 Α Πρότυπα Κλάσης Β Β1 Β2 Β3 Β4 Β5 Αποστάσεις του U από τα πρότυπα της κλάσης 12 4 6 10 9 Β Σε ποια κλάση ταξινομείται το U, α) σύμφωνα με τον ταξινομητή Πλησιέστερου Γείτονα; β) σύμφωνα με τον ταξινομητή k - Πλησιέστερων Γειτόνων, όπου k = 3; Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας:
Θέμα 6 Στο παρακάτω σχήμα παρουσιάζονται οι μέσες τιμές δύο κλάσεων Α και Β (με κύκλους) καθώς και από 3 πρότυπα ελέγχου για κάθε κλάση (τρίγωνα): α) Σε ποια κλάση ταξινομείται το Α2, σύμφωνα με τον ταξινομητή Ελάχιστης Απόστασης και γιατί; β) Δημιουργείστε τον πίνακα αληθείας για την ταξινόμηση των προτύπων Α1, Α2, Α3, Β1, Β2, Β3 με βάση τον ταξινομητή Ελάχιστης Απόστασης και βρείτε το ποσοστό επιτυχίας. Γιάννης Καλατζής