Merge pull request 'savenkov_alexander_lab_1 is done' (#38) from savenkov_alexander_lab_1 into main

Reviewed-on: http://student.git.athene.tech/Alexey/IIS_2023_1/pulls/38

.idea/discord.xml

@@ -0,0 +1,7 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<project version="4">
+  <component name="DiscordProjectSettings">
+    <option name="show" value="ASK" />
+    <option name="description" value="" />
+  </component>
+</project>

.idea/misc.xml

@@ -1,4 +1,7 @@
 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 <project version="4">
   <component name="ProjectRootManager" version="2" project-jdk-name="Python 3.8 (venv)" project-jdk-type="Python SDK" />
+  <component name="PyCharmProfessionalAdvertiser">
+    <option name="shown" value="true" />
+  </component>
 </project>

.idea/workspace.xml

@@ -1,7 +1,12 @@
 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 <project version="4">
+  <component name="AutoImportSettings">
+    <option name="autoReloadType" value="SELECTIVE" />
+  </component>
   <component name="ChangeListManager">
-    <list default="true" id="0ceb130e-88da-4a20-aad6-17f5ab4226ac" name="Changes" comment="" />
+    <list default="true" id="0ceb130e-88da-4a20-aad6-17f5ab4226ac" name="Changes" comment="">
+      <change beforePath="$PROJECT_DIR$/.idea/workspace.xml" beforeDir="false" afterPath="$PROJECT_DIR$/.idea/workspace.xml" afterDir="false" />
+    </list>
     <option name="SHOW_DIALOG" value="false" />
     <option name="HIGHLIGHT_CONFLICTS" value="true" />
     <option name="HIGHLIGHT_NON_ACTIVE_CHANGELIST" value="false" />
@@ -15,23 +20,32 @@
     </option>
   </component>
   <component name="Git.Settings">
+    <option name="RECENT_BRANCH_BY_REPOSITORY">
+      <map>
+        <entry key="$PROJECT_DIR$" value="main" />
+      </map>
+    </option>
     <option name="RECENT_GIT_ROOT_PATH" value="$PROJECT_DIR$" />
   </component>
   <component name="MarkdownSettingsMigration">
     <option name="stateVersion" value="1" />
   </component>
+  <component name="ProjectColorInfo">{
+  &quot;associatedIndex&quot;: 2
+}</component>
   <component name="ProjectId" id="2VlZqWiOX68aCf0o2y0AtYJWURS" />
   <component name="ProjectViewState">
     <option name="hideEmptyMiddlePackages" value="true" />
     <option name="showLibraryContents" value="true" />
   </component>
-  <component name="PropertiesComponent"><![CDATA[{
-  "keyToString": {
-    "RunOnceActivity.OpenProjectViewOnStart": "true",
-    "RunOnceActivity.ShowReadmeOnStart": "true",
-    "last_opened_file_path": "D:/ulstukek/Course4/IIS/labs"
+  <component name="PropertiesComponent">{
+  &quot;keyToString&quot;: {
+    &quot;RunOnceActivity.OpenProjectViewOnStart&quot;: &quot;true&quot;,
+    &quot;RunOnceActivity.ShowReadmeOnStart&quot;: &quot;true&quot;,
+    &quot;last_opened_file_path&quot;: &quot;D:/ulstukek/Course4/IIS/labs&quot;,
+    &quot;settings.editor.selected.configurable&quot;: &quot;reference.settings.ide.settings.new.ui&quot;
   }
-}]]></component>
+}</component>
   <component name="RecentsManager">
     <key name="CopyFile.RECENT_KEYS">
       <recent name="D:\ulstukek\Course4\IIS\IISLabs\IIS_2023_1\zavrazhnova_svetlana_lab_3" />

savenkov_alexander_lab_1/.idea/.gitignore

@@ -0,0 +1,3 @@
+# Default ignored files
+/shelf/
+/workspace.xml

savenkov_alexander_lab_1/.idea/.name

@@ -0,0 +1 @@
+main.py

savenkov_alexander_lab_1/.idea/Lab_1_IIS.iml

@@ -0,0 +1,10 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<module type="PYTHON_MODULE" version="4">
+  <component name="NewModuleRootManager">
+    <content url="file://$MODULE_DIR$">
+      <excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/venv" />
+    </content>
+    <orderEntry type="inheritedJdk" />
+    <orderEntry type="sourceFolder" forTests="false" />
+  </component>
+</module>

savenkov_alexander_lab_1/.idea/discord.xml

@@ -0,0 +1,7 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<project version="4">
+  <component name="DiscordProjectSettings">
+    <option name="show" value="ASK" />
+    <option name="description" value="" />
+  </component>
+</project>

savenkov_alexander_lab_1/.idea/inspectionProfiles/profiles_settings.xml

@@ -0,0 +1,6 @@
+<component name="InspectionProjectProfileManager">
+  <settings>
+    <option name="USE_PROJECT_PROFILE" value="false" />
+    <version value="1.0" />
+  </settings>
+</component>

savenkov_alexander_lab_1/.idea/misc.xml

@@ -0,0 +1,7 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<project version="4">
+  <component name="ProjectRootManager" version="2" project-jdk-name="Python 3.11" project-jdk-type="Python SDK" />
+  <component name="PyCharmProfessionalAdvertiser">
+    <option name="shown" value="true" />
+  </component>
+</project>

savenkov_alexander_lab_1/.idea/modules.xml

@@ -0,0 +1,8 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<project version="4">
+  <component name="ProjectModuleManager">
+    <modules>
+      <module fileurl="file://$PROJECT_DIR$/.idea/Lab_1_IIS.iml" filepath="$PROJECT_DIR$/.idea/Lab_1_IIS.iml" />
+    </modules>
+  </component>
+</project>

savenkov_alexander_lab_1/app.py

@@ -0,0 +1,62 @@
+import numpy as np
+from flask import Flask, request, render_template
+from sklearn.datasets import make_moons
+from sklearn.linear_model import LinearRegression
+from sklearn.preprocessing import PolynomialFeatures
+from sklearn.linear_model import Ridge
+from sklearn.model_selection import train_test_split
+import matplotlib.pyplot as plt
+
+app = Flask(__name__)
+
+@app.route('/')
+def home():
+    return render_template('index.html')
+
+@app.route('/compare_models', methods=['POST'])
+def compare_models():
+    # Генерация данных
+    rs = 0
+    X, y = make_moons(noise=0.3, random_state=rs)
+    X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.4, random_state=rs)
+
+    # Линейная регрессия
+    lr = LinearRegression()
+    lr.fit(X_train, y_train)
+    lr_score = lr.score(X_test, y_test)
+
+    # Полиномиальная регрессия (степень 3)
+    poly = PolynomialFeatures(degree=3)
+    X_poly = poly.fit_transform(X_train)
+    poly_reg = LinearRegression()
+    poly_reg.fit(X_poly, y_train)
+    poly_score = poly_reg.score(poly.transform(X_test), y_test)
+
+    # Гребневая полиномиальная регрессия (степень 3, alpha=1.0)
+    ridge = Ridge(alpha=1.0)
+    ridge.fit(X_poly, y_train)
+    ridge_score = ridge.score(poly.transform(X_test), y_test)
+
+    # Создание графиков
+    plt.figure(figsize=(12, 4))
+
+    plt.subplot(131)
+    plt.scatter(X_test[:, 0], X_test[:, 1], c=y_test, cmap=plt.cm.RdBu)
+    plt.title('Линейная регрессия\n(Score: {:.2f})'.format(lr_score))
+
+    plt.subplot(132)
+    plt.scatter(X_test[:, 0], X_test[:, 1], c=y_test, cmap=plt.cm.RdBu)
+    plt.title('Полиномиальная регрессия\n(Score: {:.2f})'.format(poly_score))
+
+    plt.subplot(133)
+    plt.scatter(X_test[:, 0], X_test[:, 1], c=y_test, cmap=plt.cm.RdBu)
+    plt.title('Гребневая полиномиальная регрессия\n(Score: {:.2f})'.format(ridge_score))
+
+    plt.tight_layout()
+
+    plt.savefig('static/models_comparison.png')
+
+    return render_template('index.html', result=True)
+
+if __name__ == '__main__':
+    app.run(debug=True)

savenkov_alexander_lab_1/readme.md

@@ -0,0 +1,63 @@
+Общее задание:
+Используя код из пункта «Регуляризация и сеть прямого 
+распространения» из [1] (стр. 228), сгенерируйте определенный тип данных и 
+сравните на нем 3 модели (по варианту). Постройте графики, отобразите 
+качество моделей, объясните полученные результаты.
+
+Задание по вариантам 1 вариант (22), взял 1 т.к. всего 21 вариант задания:
+1. Данные: make_moons (noise=0.3, random_state=rs) 
+Модели:
+· Линейную регрессию 
+· Полиномиальную регрессию (со степенью 3) 
+· Гребневую полиномиальную регрессию (со степенью 3, alpha = 1.0) 
+
+Запуск приложения осуществляется запуском файла app.py
+
+Использованные технологии:
+Среда программирования Pycharm
+Версия языка python: 3.11
+Flask: Flask - это микрофреймворк для создания веб-приложений на языке Python. Он используется для создания веб-сервера и определения маршрутов, таких как '/' и '/compare_models', для обработки запросов.
+
+HTML: Ваш шаблон index.html использует язык разметки HTML для создания веб-страницы и отображения содержимого на веб-сайте.
+
+Matplotlib: Matplotlib - это библиотека для создания графиков и визуализации данных. В этой программе она используется для создания трех графиков, представляющих результаты различных моделей.
+
+NumPy: NumPy - это библиотека для вычислительных операций с массивами и матрицами. В этой программе она используется для генерации данных (make_moons) и работы с данными.
+
+Scikit-Learn (sklearn): Scikit-Learn - это библиотека машинного обучения для Python. Она используется для обучения трех моделей машинного обучения: линейной регрессии, полиномиальной регрессии и гребневой полиномиальной регрессии.
+
+Jinja2: Flask использует шаблонизатор Jinja2 для вставки динамических данных (например, параметра result) в HTML-шаблоны.
+
+Файловая система и статические файлы: В программе используется файловая система для сохранения изображений графиков (static/models_comparison.png). Эти изображения затем отображаются на веб-странице как статические файлы.
+
+Краткое описание работы программы:
+В разделе HTML (index.html) определен шаблон для главной страницы. Этот шаблон содержит заголовок, форму для отправки POST-запроса на /compare_models и, если result истинно, отображает изображение графиков моделей.
+
+В Python-скрипте (app.py) создается Flask-приложение, которое имеет два маршрута:
+
+'/' отвечает за главную страницу и отображает шаблон index.html.
+'/compare_models' обрабатывает POST-запрос, обучает различные модели и создает графики. После этого он возвращает результат в виде изображений и обновляет страницу с параметром result=True, чтобы отобразить изображения.
+Для генерации данных используется make_moons, а затем данные разбиваются на обучающий и тестовый наборы.
+
+Тренируются три модели: линейная регрессия, полиномиальная регрессия (степень 3) и гребневая полиномиальная регрессия (степень 3, alpha=1.0).
+
+После обучения моделей создаются три графика, каждый из которых представляет собой точечное облако с цветной разметкой, а также заголовок, содержащий оценку (score) модели.
+
+Графики сохраняются в файл static/models_comparison.png.
+
+Наконец, приложение запускается с debug=True в режиме отладки.
+
+Пример входных данных:
+X = [[-0.5, 0.5],
+     [0.2, 1.2],
+     [1.5, -0.3],
+     ...
+     ]  # Матрица признаков
+
+y = [0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, ...]  # Вектор меток классов
+
+Пример выходных данных:
+Графики моделей: Это изображения, на которых отображены точки данных с цветной разметкой в соответствии с предсказанными значениями моделей.
+Оценки моделей: В заголовках графиков отображаются оценки моделей (например, Score: 0.85), которые показывают качество каждой модели на тестовых данных.
+
+Обновленная главная страница: После генерации графиков, главная страница (index.html) обновляется, и на ней отображаются созданные графики моделей.

savenkov_alexander_lab_1/templates/index.html

@@ -0,0 +1,17 @@
+<!DOCTYPE html>
+<html>
+<head>
+    <title>Сравнение моделей</title>
+</head>
+<body>
+    <h1>Сравнение моделей</h1>
+    <form action="/compare_models" method="POST">
+        <button type="submit">Сравнить модели</button>
+    </form>
+    <br>
+    {% if result %}
+        <h2>Графики моделей</h2>
+        <img src="static/models_comparison.png" alt="Графики моделей">
+    {% endif %}
+</body>
+</html>