szakmai modul - címke - Oldal 13 a 20-ből

Hóesés szimuláció

2023. augusztus 4.2019. december 18. Szerző: Balogh Péter

Hóesés szimulációt tervezünk és valósítunk meg Java nyelven. A téma igazi örökzöld. Elvileg minden télen aktuális. 😉 A grafikus felülethez és az eseménykezeléshez a swing gyűjteményt használjuk. Adott egy téglalap alakú terület amelyen – méretéhez igazodva – több száz hópehely mocorog. A területet önállóan programoztuk le – azaz ez alkotja a teljes GUI-t –, de lehetne egy nagyobb kép része is. Többféleképpen is beépítünk véletlenszerűséget a szimulációba. Tervezünk is, hiszen az sosem árt. 😉

Többnyire beépített komponenseket, elemeket használunk, de van saját, örökítéssel testre szabott komponensünk is:

A szimuláció a Window osztályból példányosított felületen működik, amely JFrame utód. Nem átméretezhető és látható.
A területet JPanel típusú pnTransparentWindow alkotja. Mérete 300*200 pixel. Színe a szürke egyik árnyalata. Ezen mozognak a hópelyhek.
A hópehely Snowflake típusú JPanel utód. Mérete 2*2 pixel. Színe fehér. Saját swing-es Timer biztosítja az eseménykezelését. A szimulációban 600 hópehely szerepel.

Az elkészült szimuláció

A teljes forráskódból íme a hópehely megvalósítása

public class Snowflake extends JPanel {

private Rectangle rectangle=null;

private Dimension size=new Dimension(2, 2);

private int delay=(int)(Math.random()*5+1)*50

private Timer timer=new Timer(delay, (ActionEvent e) -> {

move();

});

A hópehelynek „tudnia kell” hol van, azaz mekkora területen mozoghat, ez a rectangle. A hópehelynek van size mérete. A hópehely saját magát mozgatja a területen a timer segítségével. Az időzítés várakoztatására/késleltetésére vonatkozó delay értéke véletlenszerűen 50, 100, …, 250 milliszekundum lehet. Másképpen: a szél által össze-vissza fújt hópelyhek között lehetnek lassabban és gyorsabban mozgók is. Az eseményobjektumhoz lambda kifejezés rendeli hozzá a reakciót jelentő, mozgást megvalósító move() metódus meghívását, amely így adott időközönként bekövetkezik.

public Snowflake(JPanel pnTransparentWindow) {

rectangle=pnTransparentWindow.getBounds();

setPreferredSize(size);

int x=(int)(Math.random()*rectangle.width);

int y=(int)(Math.random()*rectangle.height);

setBounds(x, y, size.width, size.height);

setOpaque(true);

setBackground(Color.WHITE);

timer.start();

}

A hópelyhet a konstruktora hozza létre. Átveszi azt a pnTransparentWindow területet, amelyre később rákerül a Window példányosítása során. A gyengébb setSize() metódus helyett az erősebb setPreferredSize() metódus állítja be a méretet. Véletlenszerű x és y pozícióba kerül ki/fel a területre. A setBounds() örökölt metódus beállítja a pozícióját és méretét. Erre épít a fogadó oldalon az abszolút helyzet, külön elrendezésmenedzser nélkül. Végül a hópehely átlátszó, fehér és elindítja saját időzítőjét a timer.start() metódushívással.

Az időzítés/várakoztatás véletlenszerűsége után íme a második véletlenszerűség a szimulációban. A hópehely mozgása során a szél által össze-vissza fújva eltérő eséllyel/valószínűséggel mozog 8 lehetséges irányba az alábbiak szerint:

5-5% eséllyel felfelé, azon belül jobbra vagy balra (átlósan),
10-10% eséllyel jobbra vagy balra,
20-20% eséllyel lefelé, azon belül jobbra vagy balra (átlósan),
30% eséllyel lefelé, függőlegesen,
felfelé, függőlegesen nem mozog.

Az esélyek összege 100%. Másképpen kulcsszavakban: 1 = biztos esemény (teljes eseménytér, nincs más lehetőség), egymást kizáró események, geometriai valószínűség. A képen középen lévő hópehely a 8 szomszédja közül a 7 szóba jöhető közül valamelyikre adott eséllyel mozog. A geometriai valószínűséget az ábra alapján az óramutató járásával megegyezően leképeztük az 1..100 intervallumra:

public void move() {

Point location=getLocation();

int tip=(int)(Math.random()*100+1); //1-100

if(1<=tip && tip<=5)

location.translate(size.width, -size.height); //jobbra fel

else if(6<=tip && tip<=15)

location.translate(size.width, 0); //jobbra

else if(16<=tip && tip<=35)

location.translate(size.width, size.height); //jobbra le

else if(36<=tip && tip<=65)

location.translate(0, size.height); //le

else if(66<=tip && tip<=85)

location.translate(-size.width, size.height); //balra le

else if(86<=tip && tip<=95)

location.translate(-size.width, 0); //balra

else //96<=tip && tip<=100

location.translate(-size.width, -size.height); //balra fel

if(rectangle.height<location.y)

location.translate(0, -(int)location.getY());

setLocation(location);

}

A move() metódus megvalósítja a fenti tervnek megfelelően a hópehely mozgatását. Első lépésben tudni kell a jelenlegi/kiinduló location helyét (a bal felső csúcs, elkérjük). Ezután véletlenszerű esély/ tip generálódik. Az első elágazásban a hópehely translate() metódusával eltoljuk az előbb elkért pontot. Az eltolás relatív. Az utolsó elágazásban kompenzálunk, ha a hópehely alul kilépne a területről. Ekkor felül újra belép a területre. Végül beállítjuk a hópelyhet megvalósító komponenst a manipulált location helyre.

Takarékosak vagyunk: ezzel a megoldással „újrahasznosítjuk” a hópelyheket. Csak annyi van belőlük, amennyi szükséges. Nem kell őket folyamatosan megszüntetni és újra létrehozni. Nem mozognak feleslegesen. Nem mozognak olyan területen, ahol nem láthatóak.

Ötletek továbbfejlesztésre

A hópelyhek színe lehetne véletlenszerű a fehér és a középszürke között. Ezzel a nézőtől való távolságot, esetleg a kép élességét lehetne modellezni.
A szél nem feltétlenül szimmetrikus, vagy a hópelyhek mozgatását meg lehetne oldani jobbra és balra eltérő eséllyel is.
A terület lehetne más alakú, például trapéz, íves, kör, ellipszis.
Másképpen is vezérelhetnénk a szimulációt. Ahelyett, hogy most minden hópehelynek van saját időzítője, lehetne csak 5 db (lassabbak és gyorsabbak), amelyek közül véletlenszerűen kiválaszthatnánk, hogy melyik hatására mozgatjuk az adott hópelyhet. Fordítva is mehetne: az 5 db időzítőhöz előre hozzárendelhetnénk a hópelyheket. Ez így más-más felelősség, kommunikáció, üzenetküldés, vezérlés lenne az objektumok között. Hasznos tapasztalat lehet megvalósítani bármelyiket.
A terület lehetne egy nagyobb kép része. Például meghatározhatnánk egy tetszőleges átlátszóságot (színt vagy arányt) és többrétegű felületet megvalósítani képes JLayeredPane komponens elé vagy mögé is elhelyezhető lehetne a terület a grafikus felületen.
Aki kihívást keres: illessze a területet az alábbi hangulatos képre úgy, hogy a középső ablakok téglalap alakúak, a két szélső trapéz alakú vagy perspektivikus nézetű és a kör/ellipszis alakú tükörben pedig tükröződik valahonnan a hóesés látványa.
Még bátrabbaknak: a kandallóban lévő tüzet is lehet hasonlóan szimulálni. Itt már többféle fizikai paraméter is figyelembe vehető, például fényerősség, tükröződés. Egy 3D modellezett térben a sugárkövetés (Ray Tracing) algoritmus is megvalósítható. A hópelyheknél lehetne az egyszerű mozgástól eltérő más fizikát is programozni: rugalmas ütközéssel összetapadhatnának vagy rugalmatlan ütközéssel lepattanhatnának egymásról és mindez hathatna a sebességükre is.

A bejegyzéshez tartozó teljes forráskódot ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.

A Java SE szoftverfejlesztő tanfolyamunkon, a szakmai modul Objektumorientált programozás témakörét követő 29-36. óra Grafikus felhasználói felület alkalmain már tudunk egyszerűbb szimulációs programot tervezni, kódolni, tesztelni.

Multimédia az oktatásban 2019

2024. február 4.2019. június 8. Szerző: Berecz Antónia

A Neumann János Számítógép-tudományi Társaság (NJSZT) „Multimédia az oktatásban” Szakosztály által – évente – szervezett XXV. Multimédia az oktatásban című nemzetközi konferencia az Ericsson Magyarország Kft. K+F Központjában került megrendezésre 2019. június 6-7-én.

A konferencia célja

elősegítse az oktatás, a kutatás és a fejlesztés különböző területein dolgozó szakemberek tapasztalatcseréjét és találkozását,
bemutatkozási lehetőséget adjon az oktatóknak, kutatóknak és PhD hallgatóknak az új kutatási eredmények széleskörű szakmai megismertetésére és megvitatására előadások, kiállítások és kiadványok segítségével.

21 témakörben hirdették meg az előadóknak a jelentkezési lehetőséget, köztük néhány hozzánk kötődő

multimédia alkalmazása,
mLearning/eLearning és környezete,
felhőalapú szolgáltatások,
multimédia és a tudományos kutatás összefonódása,
multimédiafejlesztések, eredmények, alkalmazások.

Letölthető a konferencia programja.

A plenáris előadásokról

Ez a 25. jubileumi rendezvény áttekintette a szakosztály eddigi tevékenységeit például a plenáris ülésen Dr. Berke József alapító tag, első szakosztályelnök „Multimédia az oktatásban szakosztály története” fényképes előadásával. Dr. Magyar Miklós professzor alapító tag, alelnök „Egy Baby Boomer rendhagyó gondolatai a multimédiáról”, című Skype-on keresztül tartott előadásával képet adott arról, hogy a „kortárs szemtanú az egymást követő generációkkal, nemzedékekkel együttműködve tapasztalhatta meg a változásokat, a fejlődés átalakulási szakaszainak történéseit”. Majd az elmúlt év kutatásairól, a szakma irányvonalairól, gyakorlati eredményeiről szóló előadások következtek két napon két-két szekcióban. Kerekasztal beszélgetés keretében a közeljövőben megvalósítandó felnőttkori kötetlen, önálló tanulásra szolgáló (multimédia) tananyagok minősítésének kidolgozandó rendszeréről beszélgettünk Dr. Elsayed Hassan, Dr. Gerő Péter, Dr. Seres György és Sulyok Tamás moderálásával.

A szekció-előadásokról

Már számos alkalommal részt vettem előadóként a nyár eleji MMO konferenciákon szakmai előadással, magyar és/vagy angol nyelvű cikkel, poszterrel az oktatói csapat tagjaival, illetve mentorált hallgatóimmal együtt. Legutóbb tavaly is, lásd Multimédia az oktatásban 2018.

2019-ben „A magyarországi felsőoktatásban oktatók és hallgatók e-eszközhasználati attitűdje – Egy félig strukturált interjús mintakutatás eredményei” címmel tartottam előadást 20 percben, amely a konferencia „Multimédia-fejlesztések, eredmények, alkalmazások bemutatása / mLearning, eLearning és környezete” szekciójába került.

Ahogy absztraktomban írtam, „Az előadásban a tanár–hallgató interjúalanyok e-learning attitűdjébe kapunk bepillantást annak kapcsán, hogy mit jelent számukra az e-learning, hogyan értelmezik, mi tartozik az elearning kifejezés ernyője alá? Tanítási/tanulási munkájuk során milyen arányban használnak e-eszközöket? Milyen e-eszközöket és miért, hogyan használnak? Hogyan fejlesztik e-eszköztárukat? Az e-elemek tanításba bevonása hogyan hat a hallgatói motivációra és eredményekre a tanárok és a hallgatók szerint? Ha nem lennének e-eszközök, mi hiányozna számukra a leginkább? Melyik, miért és mennyire fontos a hallgatók és a tanárok számára a következők közül: tananyag, tanári magyarázat, tudományos alapok, trendiség? A kutatás alapja lehet egy széleskörű, nagy létszámú magyarországi és határon túli tanári–hallgatói populációkat vizsgáló kvantitatív kutatásnak.”

Mentorált hallgatóim/volt hallgatóim kiváló előadásokat tartottak. Öt díjat nyertek el a már második évben meghirdetett szakdolgozatok és TDK-dolgozatok versenyben, illetve szekcióikban tartott előadásukkal, a konferencia-kiadványban megjelent cikkükkel.

Vidovenyecz Zsolt, volt konzultáltam, barátom idén is elhozta „utazó kiállítás” keretében gyűjteménye egy részét, amelyhez kapcsolódva „A magyar számítástechnika hőskorának „leg”-jei” címmel tartott tárlatvezetést. Virtuális múzeuma a https://www.holdcomputers.com/-on tekinthető meg.

Kaczur Sándor kolléga minden résztvevő számára érdekes multimédiás előadást tartott az MMO 2019 konferencián „Térképek dinamikus ábrázolása Google Charts, Java és JavaScript eszközökkel” címmel. Ez az előadás a „Multimédia és a tudományos kutatás összefonódása/ Multimédiafejlesztések, eredmények, alkalmazások bemutatása” szekcióba került.

„A Google Charts egy weblapokba beágyazható, JavaScript-re épülő keretrendszer/példatár, amely kiválóan használható az oktatásban úgy, hogy különféle adatforrásból származó – vagy dinamikusan előállított – adatokból egyszerű, látványos, weblapokon könnyen megjeleníthető grafikus objektumokat hozunk létre. A hozzá kapcsolódó felhő alapú szolgáltatások ingyenes és fizetős formában is rendelkezésre állnak. Az ismertetett esettanulmány egy hálózatos Java projekt, amely webről összegyűjtött adatok alapján, többféle Google Charts objektumot állít elő. A termék JavaScript-re épülő weboldalak sokasága, amely tipikus felhasználói igényeket/követelményeket kielégíthet. A megvalósítás kivételkezelést alkalmaz, HTML és JSON tartalmat olvas és generál, valamint elvégzi/elvégezteti az adatok térképen való megjelenítéséhez szükséges geokódolást. Az előadás ismerteti a specifikáció és a tervezés lépéseit, az implementációt, a tesztelést, valamint továbbfejlesztési javaslatokat is ad.” – írja Sándor absztraktjában.

Sándor előadásának prezentációját ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.

Sándor előadásának témája a Java EE szoftverfejlesztő tanfolyam 1–4. óra: Elosztott alkalmazások, webszolgáltatások és 13–16. óra: JSON feldolgozás alkalmaihoz kapcsolódik.

A fotópályázatról

Az MMO Szakosztály által meghirdetett fotópályázaton Táj kategóriában Szűcs Tibor különdíjban részesült Pirkadat című pályamunkájával:

„A fotó 2018. július 2-án készült, Japán legmagasabb hegyén/vulkánján a Fujin. Július elején a napfelkelte nagyjából 4 órára esik, ám már fél órával korábban elkezd világosodni az égbolt alja, és a napfelkelte nagyjából egy órán át nyújt számunkra fényekben gazdag izgalmakat. A Fujiról fontos megemlíteni, hogy sok esetben mágnesként vonzza a felhőket. Nekünk mázlink volt. Nem is kicsi, ugyanis végig csillagos ég alatt másztunk, a napfelkelte felhőmentes volt, ám miután leértünk a hegy lábához, az egész vulkán felhőbe öltözött.

A terv az volt, hogy éjszaka felmászunk a vulkán peremére, majd a keleti oldalon megvárjuk a napfelkeltét, hiszen a felkelő nap országának legmagasabb pontjáról megnézni a felkelő napot meglehetősen vagányul hangzik. De ott fent lenni nem csak egy menő gondolat beteljesedése, hanem olyan élmény, melyet mindenkinek látnia kellene. Egyetlen baj van vele: elkezd a nap felkelni, aztán a következő pillanatban huss, már magasan jár. Természetesen ha nem is a szó szoros értelmében vett pillanatról van szó, de azért a kb. 10 percnyi páratlanul csodás élményért – amíg a nap felbukkan a horizonton – megéri hat órán keresztül hegyet mászni – a metsző szélben és közel zéró fokos hőmérsékletben fagyoskodni -, valamint kihagyni az éjszakai alvást, és másnap kókadozni.

Ebbe a kb. 10 percbe kell belezsúfolni mindent, az egyszerű emlékfotót, a pillanatról készült kiváló képeket, és természetesen a napfelkeltében elmerengeni. Nem egyszerű, mindenesetre mozgalmas, izgalmas, lenyűgöző, szívbe markoló és legfőképpen egy életre szóló élmény.” – írja a fényképről Tibor.

ADA 2019

2023. december 22.2019. május 25. Szerző: Kaczur Sándor

A Debreceni Egyetem Informatikai Kara 2019. május 24-25-én megrendezte az ADA konferenciasorozat második konferenciáját (ADA 2019), amely az informatika és a STEM területei iránt érdeklődők konferenciája volt.

A konferencia célja

Az ADA konferenciasorozat elsődleges célja, hogy lehetőséget és közeget biztosítson az informatikai és a STEM területeken dolgozó, kutató vagy még a tanulmányaikat folytató nők szakmai megjelenésének, kommunikációjának. A konferencia kiemelt figyelmet kíván fordítani a kapcsolódó szakterületek munkaerő utánpótlásának problémáira, az érdeklődők pályaválasztási motivációja növelésének, illetve az orientáció kialakításának lehetőségeire. A konferenciasorozat szeretne hozzájárulni a nők arányának növekedéséhez a fenti területekhez tartozó szakmákban és kutatásokban.

Kiknek érdemes részt venni?

Mindenkinek, aki érdeklődik az informatika és a STEM területeinek új eredményei iránt! Minden kutatónak, oktatónak, felsőoktatásban tanuló vagy doktori tanulmányokat folytató hallgatónak, akik tudományos eredményeiket szeretnék bemutatni egy szélesebb szakmai közönség előtt.

Akik az informatikához, a STEM területekhez, illetve ezek oktatásához kapcsolódó munkájuk és tapasztalatuk alapján kialakult jó gyakorlatukat kívánják megosztani a szakmabeliekkel.

Az eseményről

A megnyitón Dr. Mihálydeák Tamás dékán úr elmondta, hogy 90 résztvevő regisztrált, és egy népszerű Neumann idézettel nyitotta meg a rendezvényt: „A fejlődés ellen nincs gyógymód”.

A 2 plenáris előadáson kívül 15 szekcióban (Alkalmazások, Szoftvertechnológia tanítása, Társadalom, Virtuális valóság, Képességfejlesztés, Könyvtár, Informatika és egészségügy, Online tanulás, Digitális technológia körülöttünk, Matematika, Vizualizáció, Geometriai modellezés, Informatika tanítása, Open Science, Digitális kompetencia) zajlott a 43 szekció előadás.

Letölthető a konferencia programja.

2019-ben előadást tartottam „Egy Java JDBC technológiát használó esettanulmány hatékonyságának elemzése” címmel, amely a konferencia Alkalmazások szekciójába került. Az absztrakt: „Az előadás/cikk szoftverfejlesztés esettanulmányt ismertet. Különböző lekérdezések futnak azonos adatbázis-szerveren valós terhelést szimulálva. A Java JDBC különböző interfészeit, osztályait (Statement, PreparedStatement, CallableStatement, tranzakciókezelés) használó szolgáltatások kerülnek beépítésre az MVC-t használó projektbe. A megvalósított funkciók paraméterezett szimulációs környezetben összehasonlításra és elemzésre kerülnek a hatékonyság szempontjai szerint.”

Kiemeltem egy példát az esettanulmányból:

Lekérdezés: TOP N különböző fizetésű alkalmazott neve, fizetése (a topN változó mindig az adott metódus paramétere)

1. megoldás: Statement interfész

2. megoldás: PreparedStatement interfész

3. megoldás: tárolt eljárás és CallableStatement interfész

Az előadásom prezentációját és az Java projekt/esettanulmány forráskódját ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.

Az előadásom témája a Java SE szoftverfejlesztő tanfolyam és a Java adatbázis-kezelő tanfolyam több alkalmához is kötődik.

Egy matematika érettségi feladat megoldása programozással 2019

2023. január 3.2019. május 9. Szerző: Kaczur Sándor

A 2019-es középszintű matematika érettségi feladatsor 16. feladata inspirált arra, hogy a programozás eszköztárával oldjuk meg ezt a feladatot. Szükséges hozzá néhány programozási tétel: sorozatszámítás, eldöntés, szélsőérték-kiválasztás, másolás. Érdekes belegondolni, hogy mennyire más lehetne a problémamegoldás, ha programozhatnánk a matematika érettségi vizsgán. A teljes feladatsor a megoldásokkal együtt letölthető az oktatas.hu-ról.

16. a) feladat

Péter elhatározza, hogy összegyűjt 3,5 millió Ft-ot egy használt elektromos autó vásárlására, mégpedig úgy, hogy havonta egyre több pénzt tesz félre a takarékszámláján. Az első hónapban 50000 Ft-ot tesz félre, majd minden hónapban 1000 Ft-tal többet, mint az azt megelőző hónapban. (A számlán gyűjtött összeg kamatozásával Péter nem számol.) Össze tud-e így gyűjteni Péter 4 év alatt 3,5 millió forintot?

1. megoldás

static void feladat16a1() {

int n=48, a1=50000, d=1000, an=a1+(n-1)*d,

sn=(a1+an)*n/2;

System.out.println("1. megoldás: összeg = "+sn);

}

Az 1. megoldás egyszerűen behelyettesít a számtani sorozat n-edik elemének ( an) és n-edik összegének ( sn) képleteibe. A kérdés (eldöntés): eléri-e az összeg a 3,5 millió Ft-ot? A válasz igen: a 48. iteráció/hónap után 3528000 Ft-ot kapunk.

2. megoldás

static void feladat16a2() {

int n=48, a1=50000, d=1000, sn=0;

for(int i=1; i<=n; i++) {

int an=a1+(i-1)*d;

sn+=an;

}

System.out.println("2. megoldás: összeg = "+sn);

}

A 2. megoldás a sorozatszámítás programozási tételt használja. Minden hónapra (1-től 48-ig) meghatározzuk az aktuális havi összeget ( an) és növeljük vele a gyűjtőt ( sn).

3. megoldás

static void feladat16a3() {

int n=48, a1=50000, d=1000,

elozoHaviOsszeg=a1, sn=elozoHaviOsszeg;

for(int i=2; i<=n; i++) {

int haviOsszeg=elozoHaviOsszeg+d;

sn+=haviOsszeg;

elozoHaviOsszeg=haviOsszeg;

}

System.out.println("3. megoldás: összeg = "+sn);

}

A 3. megoldás során az első hónapot külön kezeljük és a d differenciát/növekményt is folyamatosan – az előző havi összegből kiindulva – növeljük a ciklusban a 2.-tól a 48. hónapig 1000 Ft-tal.

4. megoldás

static void feladat16a4() {

int n=0, a1=50000, d=1000, sn=0, maxOsszeg=3500000;

while(sn<maxOsszeg) {

int an=a1+n*d;

sn+=an;

n++;

}

System.out.println(

"4. megoldás: összeg = "+sn+", hónap = "+n);

}

A 4. megoldás során megváltozik a kérdés: hányadik hónapban érjük el (vagy haladjuk meg) a 3,5 millió Ft-ot? A válasz: a 48. hónap/iteráció után és 3528000 Ft-ot kapunk.

16. b) feladat

A világon gyártott elektromos autók számának 2012 és 2017 közötti alakulását az alábbi táblázat mutatja.

Szemléltesse a táblázat adatait oszlopdiagramon!

Ezt most itt nem részletezem, mert hasonló grafikonrajzolásról blogoltunk máshol/máskor lásd:

16. c) feladat

Péter az előző táblázat adatai alapján olyan matematikai modellt alkotott, amely az elektromos autók számát exponenciálisan növekedőnek tekinti. E szerint, ha a 2012 óta eltelt évek száma x, akkor az elektromos autók számát (millió darabra) megközelítőleg az f(x)=0,122*2^0,822x összefüggés adja meg. A modell alapján számolva melyik évben érheti el az elektromos autók száma a 25 millió darabot?

1. megoldás

static void feladat16c1() {

double x=Math.log(25/0.122)/Math.log(2)/0.822;

System.out.println("x: "+x);

}

Egyszerű átrendezést és behelyettesítést követően az x: 9.341731310065603 eredményt kapjuk. Ebből következtethető, hogy 2012 után a 10. évben (azaz 2022-ben) érheti el az elektromos autók száma a 25 millió darabot.

2. megoldás

static void feladat16c2() {

double f=0, x=0;

while(f<25) {

f=0.122*Math.pow(2, 0.822*x);

System.out.println("x: "+String.format("%.2f", x)+

", f: "+String.format("%.2f", f));

x+=0.1;

}

A függvény behelyettesítését tizedenként közelítve végzi a ciklus, amíg el nem éri a 25-öt. Az utolsó eredményből ( x: 9,40, f: 25,84) ugyanaz következtethető, mint az 1. megoldásnál.

16. d) feladat

Egy elektromos autókat gyártó cég öt különböző típusú autót gyárt. A készülő reklámfüzet fedőlapjára az ötféle típus közül egy vagy több (akár mind az öt) autótípus képét szeretné elhelyezni a grafikus. Hány lehetőség közül választhat a tervezés során? (Két lehetőség különböző, ha az egyikben szerepel olyan autótípus, amely a másikban nem.)

static void feladat16d() {

String[] autoTomb={

"Hyundai Kona Electric", "Kia Soul EV", "Nissan Leaf",

"Peugeot iOn", "Renault Zoe"};

for(int i=1; i<=31; i++) {

String i2=String.format("%05d",

new BigInteger(Integer.toBinaryString(i)));

System.out.print(i+"(10) = "+i2+"(2): ");

for(int j=i2.length()-1; j>=0; j--)

if(i2.charAt(j)=='1')

System.out.print(autoTomb[autoTomb.length-1-j]+", ");

System.out.println();

}

A metódust futtatva az alábbi eredményt kapjuk. 31-féle különböző reklámfüzet fedőlap készíthető:

1(10) = 00001(2): Hyundai Kona Electric,

2(10) = 00010(2): Kia Soul EV,

3(10) = 00011(2): Hyundai Kona Electric, Kia Soul EV,

4(10) = 00100(2): Nissan Leaf,

5(10) = 00101(2): Hyundai Kona Electric, Nissan Leaf,

6(10) = 00110(2): Kia Soul EV, Nissan Leaf,

7(10) = 00111(2): Hyundai Kona Electric, Kia Soul EV, Nissan Leaf,

8(10) = 01000(2): Peugeot iOn,

9(10) = 01001(2): Hyundai Kona Electric, Peugeot iOn,

10(10) = 01010(2): Kia Soul EV, Peugeot iOn,

11(10) = 01011(2): Hyundai Kona Electric, Kia Soul EV, Peugeot iOn,

12(10) = 01100(2): Nissan Leaf, Peugeot iOn,

13(10) = 01101(2): Hyundai Kona Electric, Nissan Leaf, Peugeot iOn,

14(10) = 01110(2): Kia Soul EV, Nissan Leaf, Peugeot iOn,

15(10) = 01111(2): Hyundai Kona Electric, Kia Soul EV, Nissan Leaf, Peugeot iOn,

16(10) = 10000(2): Renault Zoe,

17(10) = 10001(2): Hyundai Kona Electric, Renault Zoe,

18(10) = 10010(2): Kia Soul EV, Renault Zoe,

19(10) = 10011(2): Hyundai Kona Electric, Kia Soul EV, Renault Zoe,

20(10) = 10100(2): Nissan Leaf, Renault Zoe,

21(10) = 10101(2): Hyundai Kona Electric, Nissan Leaf, Renault Zoe,

22(10) = 10110(2): Kia Soul EV, Nissan Leaf, Renault Zoe,

23(10) = 10111(2): Hyundai Kona Electric, Kia Soul EV, Nissan Leaf, Renault Zoe,

24(10) = 11000(2): Peugeot iOn, Renault Zoe,

25(10) = 11001(2): Hyundai Kona Electric, Peugeot iOn, Renault Zoe,

26(10) = 11010(2): Kia Soul EV, Peugeot iOn, Renault Zoe,

27(10) = 11011(2): Hyundai Kona Electric, Kia Soul EV, Peugeot iOn, Renault Zoe,

28(10) = 11100(2): Nissan Leaf, Peugeot iOn, Renault Zoe,

29(10) = 11101(2): Hyundai Kona Electric, Nissan Leaf, Peugeot iOn, Renault Zoe,

30(10) = 11110(2): Kia Soul EV, Nissan Leaf, Peugeot iOn, Renault Zoe,

31(10) = 11111(2): Hyundai Kona Electric, Kia Soul EV, Nissan Leaf, Peugeot iOn, Renault Zoe,

A megoldást valósnak tekinthető adatokkal konkretizáltam. Az autók nevét ötelemű tömb ( autoTomb) tárolja. A számok 1-től 31-ig (tízes számrendszerben) öt biten 00001-től 11111-ig ábrázolhatók (vezető nullákkal) kettes számrendszerben. A bináris alakban előforduló 1-es bit jelöli a kiválasztott autó nevének autoTomb.length-1-j képlettel korrigált indexét (0-tól 4-ig) a tömbben.

A bejegyzéshez tartozó teljes forráskódot ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.

Ajánljuk matematika érettségi feladat címkénket, mert a témában évről-évre blogolunk.

A feladat a Java SE szoftverfejlesztő tanfolyam szakmai moduljának 5-8. óra: Vezérlési szerkezetek, 13-16. óra: Tömbök, valamint 21-24. óra: Objektumorientált programozás, 2. rész alkalmaihoz kötődik.

ASCII művészet Java-ban

2023. augusztus 4.2018. december 7. Szerző: Berecz Antónia

Áttekintjük a karakteralapú rajzolás lehetőségeit Java 2D grafikával, illetve a karakterfüzérek képként való kezelésének újabb lehetőségeit is.

Az ASCII művészet jelentése és kezdete

Az ábécék betűiből/szövegeiből kialakított ábrák egyidősek lehetnek az írásbeliséggel. A technológiától függetlenül a karakterekből kialakított kép megjeleníthető: papír és penna vagy írógép, illetve számítógép és nyomtató vagy monitor segítségével.
Az ASCII művészet (ASCII art) tágabb értelemben a szövegalapú vizuális művészetre vonatkozik. Szűkebb értelemben véve a számítógépes grafika részterületének tekinthető. Az ASCII művészet számítógépet használ nyomtatható standard ASCII kompatibilis karakterekből álló képek készítéséhez és megjelenítéséhez. A képeken a képi elemek a nyomtatható karakterek, amelyek a pointilizmushoz hasonló optikai effektust mutatnak.
A művészeti ág indulása arra vezethető vissza, hogy a korai nyomtatókkal nem lehetett grafikát nyomtatni, a monitorokon nem lehetett grafikát megjeleníteni. Cégek, programok bannerjeinek, logóinak készítésére pedig akkor is volt igény. Ezek mellett például prezentációkhoz, kapcsolási rajzokhoz is használták az ASCII művészetet, valamint természetesen a korai e-mailekben is. A grafikus kártyák megjelenése előtti időkben pedig a videójátékok „grafikája” is ezzel a technikával készült.
Most nézzünk meg néhány lehetőséget saját programmal való képkészítésre.

ASCII képek rajzolása programozási alapismeretek tanulásakor

Saját programmal már az alapok tanulásakor készíthetők ASCII képek a vezérlő szerkezetek megismerése kapcsán. Az alábbi képek bemutatják a lehetőségeket.

További sok-sok kép található az alábbi weboldalakon:

Christopher Johnson’s ASCII Art Collection: https://asciiart.website
ASCII Art Archive: https://www.asciiart.eu
ASCII Art Dictionary / Collection: http://www.ascii-art.de/ascii

A 2D grafikával való szövegrajzoláshoz használható BufferedImage osztály

A BufferedImage osztály a java.awt.image csomag része. Az Image osztály utódja. Hozzáférhető képadat-puffert tartalmaz, colorModel-ből és képadatok raster-éből áll. A raster sampleModel-jében a sávok számának és típusainak illeszkedniük kell a színt és átlátszó (alpha) komponenseket megadó colorModel által megkívánt számhoz és típusokhoz. A BufferedImage típusú objektumnak van bal felső koordinátája (0, 0), ezért a létrehozásához használt raster-nek kell legyen minX=0 és minY=0 értéke. A BufferedImage osztály a raster fetch és set metódusaira, valamint a colorModel színmódosítási módszereire támaszkodik.

Szöveg képként megjelenítése karakterekkel a konzolon

public class ASCIIArtKep {

public static void main(String[] args) {

int kepSzelesseg=150, kepMagassag=20;

BufferedImage pKep=new BufferedImage(

kepSzelesseg, kepMagassag, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);

Graphics2D kep2D=(Graphics2D)pKep.getGraphics();

kep2D.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_TEXT_ANTIALIASING,

RenderingHints.VALUE_TEXT_ANTIALIAS_ON);

kep2D.drawString("it-tanfolyam.hu", 5, 10);

for(int y=0; y<kepMagassag; y++) {

StringBuilder kepEpito=new StringBuilder();

for(int x=0; x<kepSzelesseg; x++)

kepEpito.append(pKep.getRGB(x, y)==-16777216?" ":"X");

if(!kepEpito.toString().trim().isEmpty())

System.out.println(kepEpito);

}

A kép méretét beállítjuk. A Graphics2D osztály drawString() metódusával String-et képként jeleníthetünk meg. Bár elég „munkás”, de Java-ban gyakran BufferedImage példány létrehozásával oldjuk ezt meg, és a Graphics példányt attól kérjük el. A Graphics2D osztály karakterfüzérek rajzolásakor egyszerű mátrixszerű technikát használ. A String-et kirajzoló mátrixrészek nullától különböző értéket kapnak. A megjelenítendő terület értékét egyszerű adatként, például int-ként kell megadnunk, nem RGB színértékekkel. Ehhez a képtípust int-módba állítottuk: BufferedImage.TYPE_INT_RGB. Az ASCII képek alapötlete az, hogy a képmátrix nem nulla indexeihez hozzárendelt értékeket a kívánt művészi karakterrel helyettesítjük. A nulla értékű mátrixindexeknek szóközt adunk. A nulla integer-módban -16777216-tal egyenlő. Ezután a Java 2D grafika haladó renderelő beállításainak használatához kasztoljuk a Graphics objektumot Graphics2D példánnyá. Majd beállítjuk a kívánt renderelési paramétereket, végül meghívjuk a drawString() metódust egy karakterlánccal.

Íme az elkészült szöveg/képernyőkép:

A karakterek cserélgetésével a pozitív képből könnyen kaphatunk inverz/negatív képet is. A generált/renderelt képet fájlban is tárolhatjuk, például a javax.imageio.ImageIO osztállyal és adott a lehetőség a kép méretének megadására, a rajta megjelenő szöveg betűtípusának beállítására, háttérszín és szövegszín alkalmazására is.

A Java BufferedImage osztály néhány lehetőségének áttekintése után jó szórakozást kívánunk az ASCII képek létrehozásához, a lehetőségek további tanulmányozásához. Aki nem programból szeretne karakterekből/szövegekből felépülő képeket készíteni, használhat online alkalmazásokat is, például az Image to HTML/ASCII-t.

A bejegyzéshez tartozó teljes forráskódot ILIAS e-learning tananyagban tesszük elérhetővé tanfolyamaink résztvevői számára.

A feladat a Java SE szoftverfejlesztő tanfolyam szakmai moduljának 21-24. óra: Objektumorientált programozás, 2. rész alkalmához kötődik.