diff --git a/programming/exercises/scripts_functions.tex b/programming/exercises/scripts_functions.tex
index 6ef775b..652a88c 100644
--- a/programming/exercises/scripts_functions.tex
+++ b/programming/exercises/scripts_functions.tex
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%%%%% text size %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\usepackage[left=20mm,right=20mm,top=25mm,bottom=25mm]{geometry}
\pagestyle{headandfoot}
-\header{{\bfseries\large \"Ubung 5}}{{\bfseries\large Skripte und Funktionen}}{{\bfseries\large 15. November, 2016}}
+\header{{\bfseries\large \"Ubung 5}}{{\bfseries\large Scripts and functions}}{{\bfseries\large 07. November, 2017}}
\firstpagefooter{Prof. Jan Benda}{Phone: 29 74 573}{Email:
jan.benda@uni-tuebingen.de}
\runningfooter{}{\thepage}{}
@@ -54,79 +54,82 @@
\vspace*{-6.5ex}
\begin{center}
- \textbf{\Large Einf\"uhrung in die wissenschaftliche Datenverarbeitung}\\[1ex]
- {\large Jan Grewe, Jan Benda}\\[-3ex]
- Abteilung Neuroethologie \hfill --- \hfill Institut f\"ur Neurobiologie \hfill --- \hfill \includegraphics[width=0.28\textwidth]{UT_WBMW_Black_RGB} \\
+ \textbf{\Large Introduction to Scientific Computing}\\[1ex]
+ {\large Jan Grewe, Jan Benda}\\[-3ex]
+ Neuroethology \hfill --- \hfill Institute for Neurobiology \hfill --- \hfill \includegraphics[width=0.28\textwidth]{UT_WBMW_Black_RGB} \\
\end{center}
-Die folgenden Aufgaben dienen der Wiederholung, \"Ubung und
-Selbstkontrolle und sollten eigenst\"andig bearbeitet und gel\"ost
-werden. Im Gegensatz zu den vorherigen \"Ubungsbl\"attern k\"onnen die
-L\"osungen nicht mehr in einer Datei gemacht werden. Die L\"osungen
-also als zip-Archiv auf ILIAS hochladen. Das Archiv sollte nach dem Muster:
-``skripte\_funktionen\_\{nachname\}.zip'' benannt werden.
+The exercises are meant for self-monitoring and revision of the
+lecture topic. You should try to solve them on your own. In contrast
+to previous exercises, the solutions can not be saved in a single file
+but each question needs an individual file. Combine the files into a
+single zip archive and submit it via ILIAS. Name the archive according
+to the pattern: ``scripts\_functions\_\{surname\}.zip''.
\begin{questions}
- \question Berechne die Fakult\"at einer Zahl.
+ \question Calculate the factorial of a given number $n$.
\begin{parts}
- \part Version 1: Schreibe eine Skript, das die Fakult\"at von 5 berechnet und das
- Resultat auf dem Bildschirm ausgibt.
+ \part{}
+ Version 1: Write a script that calculates the factorial of 5 and
+ prints out the result.
\begin{solution}
\lstinputlisting{factorialscripta.m}
\end{solution}
- \part Version 2: Wie Version 1, aber als Funktion, die als
- Argument die Zahl, von der die Fakult\"at berechnet werden soll,
- \"ubernimmt.
+ \part{}
+ Version 2: like version 1, but as a function that takes $n$ as
+ input argument.
\begin{solution}
\lstinputlisting{printfactorial.m}
\lstinputlisting{factorialscriptb.m}
\end{solution}
- \part Version 3: Wie Version 2, die Funktion soll den berechneten
- Wert nicht ausgeben, sondern als Funktionswert zur\"uckgeben. Das
- aufrufende Skript soll dann den berechneten Wert auf dem
- Bildschirm ausgeben.
+ \part{}
+ Version 3: like version 2, but the calculated result should not be
+ printed on the command line but returned by the function. Write a
+ script that calls the function and prints out the result.
\begin{solution}
\lstinputlisting{myfactorial.m}
\lstinputlisting{factorialscriptc.m}
\end{solution}
-
\end{parts}
- \question Grafische Darstellung einer Sinuswelle.
+ \question Graphical display of a sinewave.
\begin{parts}
- \part Implementiere eine Funktion, die einen Sinus mit der
- Amplitude 1 und der Frequenz $f = $ 50\,Hz plottet ($\sin(2\pi \cdot
- f \cdot t)$). Rufe die Funktion auf.
+ \part{}
+ Implement a function that plots a sine with the amplitude 1 and
+ the frequency $f=50$\,Hz $\left(\sin(2\pi \cdot f \cdot t)\right)$. Call the
+ function in a script.
\begin{solution}
\lstinputlisting{plotsine50.m}
\lstinputlisting{plotsinea.m}
\end{solution}
- \part Erweitere die Funktion so, dass die L\"ange der Zeitachse,
- die Amplitude, und die Frequenz als Argumente \"ubergeben werden
- k\"onnen. Die Schrittweite soll in der Funktion aus der Frequenz
- berechnet werden.
+ \part{}
+ Improve the function that it takes the duration of the time axis,
+ the amplitude and the frequency as input arguments. The
+ calculation should use a temporal stepsize that is 0.01 of the
+ frequency.
\begin{solution}
- \lstinputlisting{plotsine.m}
- \lstinputlisting{plotsineb.m}
+ \lstinputlisting{plotsine.m} \lstinputlisting{plotsineb.m}
\end{solution}
- \part Verlagere alle plot Befehle in das aufrufende Skript
- und ver\"andere die Funktion so, dass sie sowohl den Sinus als
- auch die Zeitachse zur\"uckgibt.
+ \part{}
+ Write a script that calls the function and controls the
+ plotting. Change the function in a way that it returns a proper
+ time-axis and the calculated sinwave.
\begin{solution}
\lstinputlisting{sinewave.m}
\lstinputlisting{plotsinec.m}
\end{solution}
- \part Schreibe eine zweite Funktion, die den Sinus plotted und
- daf\"ur die Zeitachse und den Sinus als Argument erh\"alt. Diese
- Funktion soll die Achsen richtig beschriften. Schreibe ein kleines
- Skript, dass beide Funktionen aufruft, um einen Sinus von 5\,Hz
- mit der Amplitude 2 \"uber 1.5 Sekunden zu plotten.
+ \part{}
+ Write a second function that does the plotting. It accepts the
+ time and the sine as arguments. Make sure, that the plot is
+ properly labeled. Write a small script that uses both funtions to
+ plot a sine of $5$\,Hz frequency and an amplitude of 2 for a
+ duration of 1.5\,s.
\begin{solution}
\lstinputlisting{plotsinewave.m}
\lstinputlisting{plotsined.m}
@@ -138,40 +141,46 @@ also als zip-Archiv auf ILIAS hochladen. Das Archiv sollte nach dem Muster:
%Vektor zur\"uckgibt. Welche Argumente muss die Funktion
%\"ubernehmen?
- \question Random Walk.
- \begin{parts}
- \part Lies die Aufgabe bis zum Ende durch. \"Uberlege dir dann ein
- geeignetes ``Programmlayout'' aus Funktionen und Skripten.
+ \question Random Walk. In a 1-D random walk an \emph{agent} walks
+ randomly either in the one ($+1$) or the other ($-1$)
+ direction. With each simulation step one direction is chosen and the
+ position is updated accordingly.
- Was w\"are eine geeigente Funktion f\"ur diese Aufgabe? Welche
- Argumente sollte sie entgegennehmen? Was soll sie berechnen und
- zur\"uckgeben?
+ \begin{parts}
+ \part{}
+ Read the exercise completely before starting the implementation
+ and then come up with a proper program layout of scripts and
+ functions. What would be a suitable function to solve the task? Which
+ arguments should it take? Which results should it return?
\begin{solution}
One function that computes one realisation of a random walk.
Scripts for plotting and analysis.
\lstinputlisting{randomwalkthresh.m}
\end{solution}
- \part Simuliere und plotte die Positionen von 10 Realisationen
- eines random walk mit gleichen Wahrscheinlichkeiten f\"ur beide
- Richtungen. Jeder Walker startet an der Position 0 und soll so
- lange laufen, bis er den Wert 50 \"uberschreitet oder den Wert
- $-50$ unterschreitet.
+ \part{}
+ Run the simulation 10 times and plot the time-course of the
+ positions of the \emph{agents} into the same plot. The probability
+ of the two directions should be the same. Each \emph{agent} starts
+ at position $0$ and the simulation should run until the position is
+ greater than $50$ or less than $-50$.
\begin{solution}
\lstinputlisting{randomwalkscriptb.m}
\end{solution}
- \part Jetzt wollen wir die Wahrscheinlichkeit $p$ f\"ur eine
- Bewegung zu gr\"o{\ss}eren Positionen im Bereich $0.5 \le p < 0.8$
- variieren. Simuliere 10 Realisationen des random walk f\"ur vier
- verschiedene Wahrscheinlichkeiten.
+ \part{}
+ Now we want to know how the probability of $p_{+1}$ (the
+ probability to walk into the $+1$ direction) impacts the random
+ walk. Vary $p_{+1}$ in the range $0.5 \le p_{+1} < 0.8$. Do 10
+ random walks for four probabilities (apply the same thresholds for
+ stopping the simulations as before).
\begin{solution}
\lstinputlisting{randomwalkscriptc.m}
\end{solution}
- \part Wie entwickelt sich die mittlere ben\"otigte Schrittanzahl
- in Abh\"angigkeit der Wahrscheinlichkeit? Stelle die Mittelwerte
- und die Standardabweichungen graphisch dar.
+ \part{}
+ How does $p_{+1}$ affect the number of simulation steps? Plot the
+ averages and standard deviations as a function of $p_{+1}$.
\begin{solution}
\lstinputlisting{randomwalkscriptd.m}
\end{solution}