|
|
|
@@ -0,0 +1,52 @@
|
|
|
|
|
Ограничение по времени: 3.0 с
|
|
|
|
|
Ограничение по памяти: 512 МБ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Год 2142. Межзвездная колония на планете Эпсилон-9 столкнулась с невидимой смертью. Внешне безобидная флора планеты скрывает фатальную угрозу: питательный, спасающий от голода «Звездный Корень» и парализующая нервную систему «Теневая Лоза» визуально абсолютно неразличимы. Их выдают только биоэлектрические поля, которые сканируют наши харвестеры.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
До вчерашнего дня наш Центральный ИИ «Тензор-Оракул» успешно классифицировал растения. Но аномальная вспышка на местной звезде сожгла серверные стойки. Библиотеки машинного обучения расплавились в цифровом небытии. Остался только аварийный терминал жизнеобеспечения. Он принимает исключительно базовый, первобытный диалект языка Python. Использовать оператор `import` категорически запрещено — модулей просто не существует. Голод неминуем. Склады забиты смертельно опасным неклассифицированным урожаем.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Командор колонии Лира врывается в ваш инженерный отсек. В её руках дымящийся кристалл памяти.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— Инженер! — кричит она, смахивая пепел с терминала. — Я знаю, ты привык поднимать надежный бэкенд и обучать сложные модели, но сейчас от твоих навыков зависят наши жизни! Я вытащила из мертвых архивов концепты древнего алгоритма K-Ближайших Соседей. Мы должны воссоздать его с нуля, и нам нужна строгая архитектура, чтобы система не рухнула. Будем писать объектно-ориентированно. Слушай меня внимательно, я зачитаю спецификацию протокола прямо с поврежденных секторов, а ты переноси это в код!
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лира подключает кристалл к вашему монитору, и аварийное освещение окрашивает отсек в красный цвет.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— Разделим логику выживания на модули, — диктует Командор, глядя на бегущие строки. — Сначала создай класс `DataProcessor`. Харвестеры присылают нам сплошной текстовый мусор. Напиши в нем метод `parse_sensor_data(self, record)`. Он должен принимать сырую строку, где числа и класс разделены запятыми, и возвращать кортеж. Первым элементом в нем пойдет список чисел с плавающей точкой — сырые признаки. Вторым — строка класса растения.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Она нервно стучит по экрану:
|
|
|
|
|
— Данные с сенсоров скачут! Чтобы алгоритм не сошел с ума от разницы в масштабах измерений, нужна калибровка. Добавь метод `calculate_statistics(self, dataset)`. Прогони через него размеченные данные и вычисли для каждого признака среднее арифметическое и стандартное отклонение. Верни это как список словарей с ключами `"mean"` и `"std"`. И помни, корень придется извлекать возведением в степень `0.5`, математических модулей у нас нет!
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— Как только получим статистическую базу, — продолжает Лира, — пиши метод `normalize_features(self, features, stats)`. Каждый сырой признак растения нужно очистить от шума, вычтя среднее и разделив на стандартное отклонение. Верни новый список идеальных, нормализованных чисел.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Свет в отсеке мигает. Система охлаждения воет на пределе возможностей.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— Теперь архитектура самого предсказателя! Создай класс `KNNClassifier`. При инициализации через `__init__(self, k)` он должен принимать и сохранять внутри себя количество соседей `k`.
|
|
|
|
|
Затем заложи в него геометрию выживания — метод `euclidean_distance(self, vector_a, vector_b)`. Он берет два нормализованных списка чисел и вычисляет дистанцию между ними в многомерном пространстве, возвращая одно число с плавающей точкой.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лира выводит на экран голограмму базы данных:
|
|
|
|
|
— Систему нужно обучить. Напиши метод `fit(self, train_features, train_labels)`, который просто сохранит нормализованную обучающую выборку и её классы внутри объекта. А чтобы найти сородичей, добавь метод `find_k_nearest(self, test_point)`. Он должен прочесать сохраненную базу `train_features` и найти `k` самых близких соседей для неизвестного растения, вернув список их классов-строк.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— Но соседи могут расходиться во мнениях, — Лира хмурится. — Нам нужна логика большинства. Метод `majority_vote(self, neighbors)` примет этот список классов и вернет тот, который встречается чаще всего. Если будет ничья — возвращай любой из лидирующих классов.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Она тяжело вздыхает, опираясь на стол:
|
|
|
|
|
— Оберни этот поиск и голосование в единый боевой интерфейс `predict_class(self, test_point)`. Этот метод примет одно неизвестное нормализованное растение и прогонит его через поиск соседей и голосование, чтобы сразу выдать итоговый класс-строку.
|
|
|
|
|
А для массовой проверки на архивах добавь метод `calculate_accuracy(self, predictions, true_labels)`. Сравни списки наших предсказаний с истинными классами и верни долю правильных ответов от `0.0` до `1.0`. Цена каждой ошибки — чья-то жизнь.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лира кладет руку вам на плечо. В её глазах отражается код аварийного терминала:
|
|
|
|
|
— И наконец, Инженер... Великий Синтез. Снаружи классов напиши финальную функцию `run_protocol(train_raw_lines, test_raw_lines, k)`. Она объединит весь пайплайн. Создай экземпляры `DataProcessor` и `KNNClassifier`. Распарси обе выборки. Затем вычисли статистику строго и только по обучающей базе, чтобы не было утечки данных из будущего. Нормализуй обе выборки. Скорми обучающие данные в метод `fit`. Пройдись циклом по тестовым растениям, собирая предсказания через `predict_class`, и рассчитай точность. В самом конце функция должна вернуть словарь с двумя ключами: `"accuracy"` с итоговой точностью и `"predictions"` со списком всех предсказанных классов.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Терминал призывно мигает пустым курсором. Система охлаждения реактора издает последний предупреждающий гудок. Жизнь Эпсилон-9 зависит от чистоты твоей архитектуры. Приступайте.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
---
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
### Блок тестирования протокола (Чек-лист от Командора)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лира выводит на соседний экран строгую последовательность проверки модулей.
|
|
|
|
|
— Как только напишешь классы, прогони систему через этот алгоритм запуска. Никаких отклонений!
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. **Запросите справку из архивов:** Вызовите документацию (`help()`) по классам `DataProcessor` или `KNNClassifier`, чтобы убедиться, что сектора памяти целы и спецификация ясна.
|
|
|
|
|
2. **Создайте объекты спасения:** Инициализируйте экземпляры классов `DataProcessor` и `KNNClassifier` (задайте нужное число соседей `k`).
|
|
|
|
|
3. **Откалибруйте систему:** Используя объект класса `DataProcessor`, обработайте сырые данные (рассчитайте статистику и нормализуйте базу).
|
|
|
|
|
4. **Попробуйте классифицировать:** Попробуйте прогнать через систему неизвестное растение (`predict_class`), чтобы проверить отклик пустой базы.
|
|
|
|
|
5. **Завершите обучение:** Если алгоритм еще не готов к бою (выдает ошибку или пустой ответ из-за отсутствия базы), загрузите в него нормализованную обучающую выборку (вызовите метод `fit`).
|
|
|
|
|
6. **Соберите "урожай":** Как только модель обучена, запустите финальное сканирование тестовой базы, классифицируйте все растения и выведите результат предсказаний.
|
Dmitry Belan