Lab_6

tasks/nikiforova-ts/Lab_1/Readme.md

@@ -1,124 +0,0 @@
-# Отчёт по лабораторной работе №1
-Выполнил: студентка гр. ИСЭбд-41 Никифорова Татьяна Сергеевна.
-
-## Разворачивание сервера mediawiki
-
-![](/photo/photo7.png)
-
-Содержимое файла docker-compose.yml:
-```yam
-version: '3'
-services:
-  mediawiki:
-    image: mediawiki  # Используемый образ Mediawiki
-    restart: always  # Всегда перезапускать контейнер при остановке
-    ports:
-      - 8080:80  # Проброс портов: внешний порт 8080 к внутреннему порту 80 контейнера
-    links:
-      - database  # Связь с сервисом "database"
-    volumes:
-      - images:/var/www/html/images  # Монтирование тома для хранения изображений
-      - ./LocalSettings.php:/var/www/html/LocalSettings.php  # Монтирование файла конфигурации LocalSettings.php
-  database:
-    image: mariadb  # Используемый образ MariaDB
-    restart: always  # Всегда перезапускать контейнер при остановке
-    environment:
-      MYSQL_DATABASE: my_wiki  # Имя базы данных MariaDB
-      MYSQL_USER: wikiuser  # Имя пользователя базы данных MariaDB
-      MYSQL_PASSWORD: example  # Пароль пользователя базы данных MariaDB
-      MYSQL_RANDOM_ROOT_PASSWORD: 'yes'  # Генерировать случайный пароль для root пользователя MariaDB
-    volumes:
-      - db:/var/lib/mysql  # Монтирование тома для хранения данных базы данных MariaDB
-volumes:
-  images:  # Определение тома "images" для хранения изображений Mediawiki
-  db:  # Определение тома "db" для хранения данных базы данных MariaDB
-```
-Разворачивается командой docker-compose up. 
-
-
-![](/photo/photo1.jpg)
-![](/photo/photo2.jpg)
-![](/photo/photo3.jpg)
-
-## Разворачивание сервера wordpress
-```yam
-version: '3'
-services:
-  wordpress:
-    image: wordpress  # Используемый образ Docker для WordPress
-    container_name: wordpress  # Имя контейнера WordPress
-    ports:
-      - '8081:80'  # Проброс портов: внешний порт 8081 к внутреннему порту 80 контейнера
-    environment:
-      WORDPRESS_DB_HOST: mysql  # Имя хоста базы данных MySQL
-      WORDPRESS_DB_USER: wp_user  # Имя пользователя базы данных WordPress
-      WORDPRESS_DB_PASSWORD: wp_password  # Пароль пользователя базы данных WordPress
-      WORDPRESS_DB_NAME: wp_database  # Имя базы данных WordPress
-    volumes:
-      - wordpress_data:/var/www/html  # Монтирование тома для хранения данных WordPress
-    networks:
-      - wordpress-network  # Использование сети "wordpress-network" для связи
-
-  mysql:
-    image: mysql:5.7  # Используемый образ Docker для MySQL
-    container_name: mysql  # Имя контейнера MySQL
-    environment:
-      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root_password  # Пароль для root пользователя MySQL
-      MYSQL_DATABASE: wp_database  # Имя базы данных MySQL
-      MYSQL_USER: wp_user  # Имя пользователя MySQL для WordPress
-      MYSQL_PASSWORD: wp_password  # Пароль пользователя MySQL для WordPress
-    volumes:
-      - mysql_data:/var/lib/mysql  # Монтирование тома для хранения данных MySQL
-    networks:
-      - wordpress-network  # Использование сети "wordpress-network" для связи
-networks:
-  wordpress-network:  # Определение сети "wordpress-network" для связи между контейнерами
-volumes:
-  wordpress_data:  # Определение тома данных "wordpress_data" для хранения данных WordPress
-  mysql_data:  # Определение тома данных "mysql_data" для хранения данных MySQL
-```
-![](/photo/photo4.jpg)
-
-## Разворачивание сервера redmine
-Содержимое файла docker-compose.yml:
-```yam
-version: '2'
-services:
-  mariadb:  # Определение сервиса MariaDB
-    image: docker.io/bitnami/mariadb:11.0  # Используемый образ MariaDB
-    volumes:
-      - 'mariadb_data:/bitnami/mariadb'  # Монтирование тома для данных MariaDB
-    environment:
-      # ALLOW_EMPTY_PASSWORD is recommended only for development.
-      - ALLOW_EMPTY_PASSWORD=yes  # Разрешение использовать пустой пароль (рекомендуется только для разработки).
-      - MARIADB_USER=bn_redmine  # Имя пользователя базы данных MariaDB
-      - MARIADB_DATABASE=bitnami_redmine  # Имя базы данных MariaDB
-
-  redmine:  # Определение сервиса Redmine
-    image: docker.io/bitnami/redmine:5  # Используемый образ Redmine
-    ports:
-      - '3000:3000'  # Проброс портов: внешний порт 3000 к внутреннему порту 3000
-    volumes:
-      - 'redmine_data:/bitnami/redmine'  # Монтирование тома для данных Redmine
-    depends_on:
-      - mariadb  # Зависимость от сервиса MariaDB (Redmine будет запущен только после MariaDB)
-    environment:
-      # ALLOW_EMPTY_PASSWORD is recommended only for development.
-      - ALLOW_EMPTY_PASSWORD=yes  # Разрешение использовать пустой пароль (рекомендуется только для разработки).
-      - REDMINE_DATABASE_HOST=mariadb  # Имя хоста базы данных MariaDB
-      - REDMINE_DATABASE_PORT_NUMBER=3306  # Порт базы данных MariaDB
-      - REDMINE_DATABASE_USER=bn_redmine  # Имя пользователя базы данных Redmine
-      - REDMINE_DATABASE_NAME=bitnami_redmine  # Имя базы данных Redmine
-volumes:
-  mariadb_data:  # Определение тома mariadb_data
-    driver: local  # Использование локального драйвера для хранения данных на хосте
-  redmine_data:  # Определение тома redmine_data
-    driver: local  # Использование локального драйвера для хранения данных на хосте
-```
-
-![](/photo/photo6.jpg)
-![](/photo/photo5.phg)
-
-
-
-

tasks/nikiforova-ts/Lab_2/.dockerignore

@@ -1,2 +0,0 @@
-*/*/bin
-*/*/obj

tasks/nikiforova-ts/Lab_2/Lab_2.sln

@@ -1,28 +0,0 @@
-
-Microsoft Visual Studio Solution File, Format Version 12.00
-# Visual Studio Version 17
-VisualStudioVersion = 17.0.31903.59
-MinimumVisualStudioVersion = 10.0.40219.1
-Project("{FAE04EC0-301F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "worker-1", "worker-1\worker-1.csproj", "{1B2479E1-B738-43B3-BD2E-0A8E0A72081D}"
-EndProject
-Project("{FAE04EC0-301F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "worker-2", "worker-2\worker-2.csproj", "{0F8A06E1-9249-412F-886F-8C0D24057473}"
-EndProject
-Global
-	GlobalSection(SolutionConfigurationPlatforms) = preSolution
-		Debug|Any CPU = Debug|Any CPU
-		Release|Any CPU = Release|Any CPU
-	EndGlobalSection
-	GlobalSection(SolutionProperties) = preSolution
-		HideSolutionNode = FALSE
-	EndGlobalSection
-	GlobalSection(ProjectConfigurationPlatforms) = postSolution
-		{1B2479E1-B738-43B3-BD2E-0A8E0A72081D}.Debug|Any CPU.ActiveCfg = Debug|Any CPU
-		{1B2479E1-B738-43B3-BD2E-0A8E0A72081D}.Debug|Any CPU.Build.0 = Debug|Any CPU
-		{1B2479E1-B738-43B3-BD2E-0A8E0A72081D}.Release|Any CPU.ActiveCfg = Release|Any CPU
-		{1B2479E1-B738-43B3-BD2E-0A8E0A72081D}.Release|Any CPU.Build.0 = Release|Any CPU
-		{0F8A06E1-9249-412F-886F-8C0D24057473}.Debug|Any CPU.ActiveCfg = Debug|Any CPU
-		{0F8A06E1-9249-412F-886F-8C0D24057473}.Debug|Any CPU.Build.0 = Debug|Any CPU
-		{0F8A06E1-9249-412F-886F-8C0D24057473}.Release|Any CPU.ActiveCfg = Release|Any CPU
-		{0F8A06E1-9249-412F-886F-8C0D24057473}.Release|Any CPU.Build.0 = Release|Any CPU
-	EndGlobalSection
-EndGlobal

tasks/nikiforova-ts/Lab_2/Readme.md

@@ -1,52 +0,0 @@
-# Отчёт по лабораторной работе №2
-Выполнила: студентка гр. ИСЭбд-41 Никифорова Татьяна Сергеевна.
-
-Вариант программы 1: Ищет в каталоге /var/data файл с самым коротким названием и перекладывает его в /var/result/data.txt.
-Вариант программы 2: Ищет набольшее число из файла /var/data/data.txt и сохраняет его вторую степень в /var/result/result.txt.
-
-# Создание приложений
-
-Создали два приложения с помощью команд:
-
-```yam
-    dotnet new console -o  worker-1
-    dotnet new console -o  worker-2
-```
-программа 1: Ищет в каталоге /var/data файл с самым коротким названием и перекладывает его в /var/result/data.txt.
-
-[Текст программы worker-1](worker-1/Program.cs)
-
-Программа 2: Ищет набольшее число из файла /var/data/data.txt и сохраняет его вторую степень в /var/result/result.txt
-
-[Текст программы worker-2](worker-2/Program.cs)
-
-Cоздан файл [.gitignore](.gitignore) с помощью команды dotnet new gitignore.
-
-# Настройка окуржения
-
-Для связи двух приложений воспользуемся следующей схемой:
-
-Для каждой программы были созданы файлы Dockerfile ([программа 1](worker-1/Dockerfile), [программа 2](worker-1/Dockerfile)) с подробным описанием процесса сборки.
-
-Был создан файл [docker-compose.yml](docker-compose.yml), в котором указан манифест для запуска распределённого приложения.
-
-Дополнительно был создан файл [.dockerignore](.dockerignore) и дополнен [.gitignore](.gitignore), чтобы исключить для сборки и коммита всё лишнее.
-
-# Сборка и запуск
-
-В каталог ./data помещены 2 файла: another_data.txt и data.txt.
-Для запуска приложения необходимо ввести команду `docker compose up --build`.
-
-Результат запуска после сборки:
-```
-[+] Running 3/3
- ✔ Network lab_2_default       Created                                                                                 
- ✔ Container lab_2-worker-1-1  Created                                                                                          
- ✔ Container lab_2-worker-2-1  Created                                                                                         
- Attaching to lab_2-worker-1-1, lab_2-worker-2-1
- lab_2-worker-1-1 exited with code 0
- lab_2-worker-2-1  | Максимальное число во входных данных: 4
- lab_2-worker-2-1  | Квадрат максимального числа: 16
- lab_2-worker-2-1 exited with code 0
-```
-В результате в каталоге `./result` создался файл `result.txt` с содержимым `16`, что соответствует входным данным.

tasks/nikiforova-ts/Lab_2/data/another_data.txt.txt

@@ -1,4 +0,0 @@
-10
-10
-10
-10

tasks/nikiforova-ts/Lab_2/data/data.tx.txt

@@ -1,4 +0,0 @@
-1
-2
-3
-4

tasks/nikiforova-ts/Lab_2/docker-compose.yml

@@ -1,13 +0,0 @@
-version: "3.1"
-services:
-  worker-1:
-    build: ./worker-1
-    volumes:
-      - ./data:/var/data
-      - ./result:/var/result
-  worker-2:
-    build: ./worker-2
-    volumes:
-      - ./result:/var/result
-    depends_on:
-      - worker-1

tasks/nikiforova-ts/Lab_2/result/data.txt

@@ -1,4 +0,0 @@
-1
-2
-3
-4

tasks/nikiforova-ts/Lab_2/result/result.txt

@@ -1 +0,0 @@
-16

tasks/nikiforova-ts/Lab_2/worker-1/Dockerfile

@@ -1,17 +0,0 @@
-#задаем базовый образ на .net 6.0
-FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:6.0 AS build-env 
-#задаем рабочую директорию
-WORKDIR /app
-
-#в каталог копируем файлы и папки в контейнер
-COPY  . /app
-#создаем образы и устанавливаем данные пакеты в контейнер
-RUN dotnet restore
-COPY . .
-RUN dotnet publish -c Release -o /publish
-
-FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:6.0 as runtime
-WORKDIR /publish
-COPY --from=build-env /publish .
-#вызываем приложение во время выполнения контейнера
-ENTRYPOINT ["dotnet", "worker-1.dll"]

tasks/nikiforova-ts/Lab_2/worker-1/Program.cs

@@ -1,33 +0,0 @@
-
-using System;
-using System.IO;
-using System.Text;
-
-
-string[] files = Directory.GetFiles("/var/data");
-string minFilePath = "";
-long minFileNameLength = long.MaxValue;
-foreach (var filePath in files)
-{
-    FileInfo fileInfo = new FileInfo(filePath);
-    string fileName = Path.GetFileName(filePath);
-
-    if (fileName.Length < minFileNameLength)
-        {
-            minFileNameLength = fileName.Length;
-            minFilePath = filePath;
-        }
-}
-using (FileStream sourceStream = File.OpenRead(minFilePath))
-{
-    byte[] buffer = new byte[sourceStream.Length];
-    await sourceStream.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length);
-    string text = Encoding.Default.GetString(buffer);
-
-    using (FileStream targetStream = new FileStream("/var/result/data.txt", FileMode.OpenOrCreate))
-        {
-            targetStream.SetLength(0);
-             byte[] textBytes = Encoding.Default.GetBytes(text);
-             await targetStream.WriteAsync(textBytes, 0, textBytes.Length);
-        }
-}

tasks/nikiforova-ts/Lab_2/worker-1/worker-1.csproj

@@ -1,11 +0,0 @@
-<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
-
-  <PropertyGroup>
-    <OutputType>Exe</OutputType>
-    <TargetFramework>net6.0</TargetFramework>
-    <RootNamespace>worker_1</RootNamespace>
-    <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
-    <Nullable>enable</Nullable>
-  </PropertyGroup>
-
-</Project>

tasks/nikiforova-ts/Lab_2/worker-2/Dockerfile

@@ -1,17 +0,0 @@
-#задаем базовый образ на .net 6.0
-FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:6.0 AS build-env 
-#задаем рабочую директорию
-WORKDIR /src
-
-#в каталог копируем файлы и папки в контейнер
-COPY . ./
-#создаем образы и устанавливаем данные пакеты в контейнер
-RUN dotnet restore
-COPY . .
-RUN dotnet publish -c Release -o /publish
-
-FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:6.0 as runtime
-WORKDIR /publish
-COPY --from=build-env /publish .
-#вызываем приложение во время выполнения контейнера
-ENTRYPOINT ["dotnet", "worker-2.dll"]

tasks/nikiforova-ts/Lab_2/worker-2/Program.cs

@@ -1,34 +0,0 @@
- using System;
-using System.IO;
-using System.Text;
-
-string[] numbers;
-using (FileStream fstream = File.OpenRead("/var/result/data.txt"))
-{
-    byte[] buffer = new byte[fstream.Length];
-    await fstream.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length);
-    string text = Encoding.Default.GetString(buffer);
-    text = text.Replace("\r\n", ";");
-    numbers = text.Split(new char[] { ';' }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);
-}
-
-int maxNumber = int.MinValue;
-foreach (var number in numbers)
-{
-    int currentNumber = Convert.ToInt32(number);
-    if (currentNumber > maxNumber)
-    {
-        maxNumber = currentNumber;
-    }
-}
-
-int maxNumberSquared = maxNumber * maxNumber;
-
-using (FileStream fstream = new FileStream("/var/result/result.txt", FileMode.OpenOrCreate))
-{
-    byte[] buffer = Encoding.Default.GetBytes(maxNumberSquared.ToString());
-    await fstream.WriteAsync(buffer, 0, buffer.Length);
-}
-
-Console.WriteLine("Максимальное число во входных данных: " + maxNumber);
-Console.WriteLine("Квадрат максимального числа: " + maxNumberSquared); 

tasks/nikiforova-ts/Lab_2/worker-2/worker-2.csproj

@@ -1,11 +0,0 @@
-<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
-
-  <PropertyGroup>
-    <OutputType>Exe</OutputType>
-    <TargetFramework>net6.0</TargetFramework>
-    <RootNamespace>worker_2</RootNamespace>
-    <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
-    <Nullable>enable</Nullable>
-  </PropertyGroup>
-
-</Project>

tasks/nikiforova-ts/Lab_6/Readme.md

@@ -0,0 +1,34 @@
+# Отчёт по лабораторной работе №6
+
+Выполнила: студентка гр. ИСЭбд-41 Никифорова Татьяна Сергеевна.
+
+## Создание приложения
+
+Выбрала язык Python.
+
+Запустим алгоритм с матрицей 3x3 c различными алгоритмами.
+
+![](picture/1.png) 
+![](picture/2.png)
+
+## Бенчмарки
+
+Протекстируем обычный и паралелльный с различными размерами матриц.
+
+Матрица 5х5
+
+![](picture/31.png) 
+![](picture/41.png)
+
+Матрица 8х8
+
+![](picture/3.png) 
+![](picture/4.png)
+
+
+Вывод: Скоростные возможности параллельного алгоритма проявляются только при значительном количестве операций. В случае, если операций меньше, стандартный алгоритм может оказаться более быстрым.
+
+
+
+
+

tasks/nikiforova-ts/Lab_6/work/Lab6.py

@@ -0,0 +1,145 @@
+import tkinter as tk
+from tkinter import ttk
+import numpy as np
+from multiprocessing import cpu_count, Pool
+import time
+
+class DeterminantCalculator:
+    def __init__(self, root):
+        self.root = root
+        self.root.title("Determinant Calculator")
+
+        self.matrix_size_label = ttk.Label(root, text="Matrix Size:")
+        self.matrix_size_label.grid(row=0, column=0, padx=10, pady=10)
+
+        self.matrix_size_entry = ttk.Entry(root)
+        self.matrix_size_entry.grid(row=0, column=1, padx=10, pady=10)
+
+        self.algorithm_label = ttk.Label(root, text="Algorithm:")
+        self.algorithm_label.grid(row=1, column=0, padx=10, pady=10)
+
+        self.algorithm_var = tk.StringVar()
+        self.algorithm_var.set("Normal")
+        self.algorithm_menu = ttk.Combobox(root, textvariable=self.algorithm_var, values=["Normal", "Parallel"])
+        self.algorithm_menu.grid(row=1, column=1, padx=10, pady=10)
+
+        self.num_threads_label = ttk.Label(root, text="Number of Threads:")
+        self.num_threads_label.grid(row=2, column=0, padx=10, pady=10)
+
+        self.num_threads_entry = ttk.Entry(root)
+        self.num_threads_entry.insert(0, str(cpu_count()))
+        self.num_threads_entry.grid(row=2, column=1, padx=10, pady=10)
+
+        self.generate_and_calculate_button = ttk.Button(root, text="Generate Matrix and Calculate Determinant", command=self.generate_and_calculate_determinant)
+        self.generate_and_calculate_button.grid(row=3, column=0, columnspan=2, pady=10)
+
+        self.result_label = ttk.Label(root, text="Result:")
+        self.result_label.grid(row=4, column=0, padx=10, pady=10)
+
+        self.time_label = ttk.Label(root, text="Time (s):")
+        self.time_label.grid(row=5, column=0, padx=10, pady=10)
+
+        self.matrix_label = ttk.Label(root, text="")
+        self.matrix_label.grid(row=6, column=0, columnspan=2, pady=10)
+
+        self.det_result = None  # Глобальная переменная для хранения результата
+
+    def generate_matrix(self, size):
+        matrix = np.random.randint(1, 10, size=(size, size))
+        return matrix
+
+    def show_random_matrix(self, matrix):
+        self.matrix_label.config(text=f"Random Matrix:\n{matrix}")
+
+    def calculate_determinant_parallel(self, matrix, num_threads):
+        size = len(matrix)
+
+        if size == 1:
+            return matrix[0, 0], 0
+
+        result = RawArray('d', [0.0])  # Разделяемый массив для хранения результата
+        lock_object = np.ones(1)  # Использование numpy для создания объекта блокировки
+
+        def calculate_submatrix(i):
+            nonlocal result
+            sub_matrix = self.get_submatrix(matrix, i)
+            sub_determinant = matrix[0, i] * self.calculate_determinant(sub_matrix)
+
+            with lock_object.get_lock():
+                result[0] += (-1) ** i * sub_determinant
+
+        with Pool(processes=num_threads) as pool:
+            start_time = time.time()
+            pool.map(calculate_submatrix, range(size))
+            end_time = time.time()
+
+        return result[0], end_time - start_time
+
+    # ваш существующий код
+
+    def get_submatrix(self, matrix, column_index):
+        size = len(matrix)
+        sub_matrix = np.zeros((size - 1, size - 1))
+
+        for i in range(1, size):
+            for j in range(size):
+                if j < column_index:
+                    sub_matrix[i - 1, j] = matrix[i, j]
+                elif j > column_index:
+                    sub_matrix[i - 1, j - 1] = matrix[i, j]
+
+        return sub_matrix
+
+    def calculate_determinant_group(self, matrix, row, col):
+        sign = (-1) ** (row + col)
+        minor = np.delete(np.delete(np.array(matrix), row, axis=0), col, axis=1)
+        det_minor = self.calculate_determinant(minor)
+        return sign * matrix[row][col] * det_minor
+
+    def calculate_determinant(self, matrix=None):
+        if matrix is None:
+            matrix_size = int(self.matrix_size_entry.get())
+            matrix = self.generate_matrix(matrix_size)
+
+        size = len(matrix)
+        if size == 1:
+            return matrix[0][0]
+        elif size == 2:
+            return matrix[0][0] * matrix[1][1] - matrix[0][1] * matrix[1][0]
+        else:
+            det = 0
+            for col in range(size):
+                sign = (-1) ** col
+                minor = np.delete(np.array(matrix), 0, axis=0)
+                minor = np.delete(minor, col, axis=1)
+                det += sign * matrix[0][col] * self.calculate_determinant(minor)
+            return det
+
+    def generate_and_calculate_determinant(self):
+        matrix_size = int(self.matrix_size_entry.get())
+        algorithm = self.algorithm_var.get()
+        num_threads = int(self.num_threads_entry.get())
+
+        random_matrix = self.generate_matrix(matrix_size)
+        self.show_random_matrix(random_matrix)
+
+        if algorithm == "Parallel":
+            det, time_taken = self.calculate_determinant_parallel(random_matrix, num_threads)
+        else:
+            start_time = time.time()
+            det = self.calculate_determinant(random_matrix)
+            time_taken = time.time() - start_time
+
+        result_str = f"Determinant: {det}"
+        self.result_label.config(text=result_str)
+
+        time_str = f"Time (s): {time_taken:.6f}"
+        self.time_label.config(text=time_str)
+
+        # Используем глобальную переменную для отображения результата в методе generate_and_calculate_determinant
+        self.det_result = det
+
+if __name__ == "__main__":
+    root = tk.Tk()
+    app = DeterminantCalculator(root)
+    root.mainloop()