Übung: Verwenden komplexerer Befehle

Abgeschlossen

Sie haben ein einfaches Notebook mit Markdown und einem Widget zum Starten des Schiffs erstellt. Mit Notebooks können Sie jedoch noch viel mehr erledigen!

Sie möchten im Handbuch Ihres Schiffs ein Diagramm der täglichen Statistiken Ihres Schiffs erstellen. Sie können alle Arten von interessanten Diagrammen in einem Notebook erstellen. Diese Funktion ist auch für Data Scientists und technische Fachkräfte für maschinelles Lernen (nicht nur Astronauten) nützlich. Erstellen Sie mithilfe von Matplotlib, einer beliebten Bibliothek zum Erstellen von Diagrammen und Graphen in Python, ein Diagramm, um die Sauerstoffversorgung auf Ihrem Schiff anzuzeigen.

Erstellen einer Visualisierung

Erstellen Sie ein Balkendiagramm mit einigen Pseudodaten, um auszuprobieren, wie Sie die Sauerstoffpegel auf Ihrem Schiff darstellen können. Dazu benötigen Sie einige weitere Bibliotheken.

1. Installieren Sie numpy:

   pip install numpy
   

2. Installieren Sie matplotlib:

   pip install matplotlib
   

3. Erstellen Sie einen Markdown-Block, um zu notieren, was angezeigt wird:

   ## Oxygen levels
   
   Display ten minutes of oxygen levels in your ship.
   

4. Erstellen Sie einen neuen Codeblock, und importieren Sie die beiden Bibliotheken numpy und matplotlib. Verwenden Sie sie, um ein Balkendiagramm zu erstellen:

   import numpy as np
   import matplotlib.pyplot as plt
   data = np.random.default_rng(12345)
   oxy_nums = data.integers(low=0, high=10, size=10)
   
   plt.bar(range(len(oxy_nums)), oxy_nums)
   plt.show()
   

   Natürlich handelt es sich bei diesen Daten nicht um tatsächliche Daten, verwenden Sie daher numpy, um ein Array von 10 ganzen Zahlen (Integer) zwischen 1 und 10 zu erstellen.

5. Führen Sie den Code aus.

   Tipp

   Möglicherweise müssen Sie die Präsentation in image/png ändern, um das Bild im Notebook zu rendern.

   

   Ihr Balkendiagramm sollte wie folgt aussehen:

   

   Tipp

   Wenn Sie mit der Maus auf das Diagramm im Notebook zeigen, können Sie das Diagramm als Bild in einer PNG-Datei auf Ihrem lokalen Computer speichern, um es später als Referenz zu verwenden.

Ausführen von Schiffsberechnungen

Als Nächstes möchten Sie die Zeit anzeigen, die Ihr Schiff benötigt, um eine angemessene Geschwindigkeit zu erreichen. Erstellen Sie eine Gleichung mit Kommentaren, mit der Sie die Startgeschwindigkeit, die gewünschte Endgeschwindigkeit und die Beschleunigung Ihres Schiffs in Metern pro Sekunde eingeben können.

1. Erstellen Sie einen Markdown-Block, um die Gleichung zu erläutern:

   ## Ship's velocity
   
   Show the seconds needed to get from 0 to 60 meters per second, given the ship's acceleration in meters per second.
   

2. Fügen Sie einen Codeblock für die Gleichung hinzu:

   endVelocity = 60
   startVelocity = 0
   acceleration = 9.8
   
   time = (endVelocity - startVelocity) / acceleration
   print("Time to reach desired velocity = ", time)
   

3. Führen Sie den Codeblock aus, um zu bestimmen, wie lange es dauert, die gewünschte Geschwindigkeit zu erreichen.

   

4. Optimieren Sie die Werte für die Start- und Endgeschwindigkeit oder die Beschleunigung, um zu bestimmen, wie Ihr Raumschiff arbeitet.

   Tipp

   Fügen Sie weitere unterschiedliche Werte für Ihre Variablen hinzu, um zu sehen, wie sie sich auf das Ergebnis der Gleichung auswirken.

Glückwunsch! Sie haben erfolgreich ein Handbuch für ein Raumschiff erstellt, das einige nützliche Informationen zu Ihrem Schiff enthält. Da alles in einem Jupyter Notebook enthalten ist, haben Sie keine Schwierigkeiten, es nachzuverfolgen, da es gut kommentiert wurde und klar dargestellt wird. Es enthält sogar einen Startschalter! Jupyter Notebooks bieten eine nützliche Möglichkeit, um alle Typen von Daten und sogar einfache Benutzeroberflächen anzuzeigen.

Weiter