demo-workshop

%23%20%2F%2F%2F%20script%0A%23%20requires-python%20%3D%20%22%3E%3D3.11%22%0A%23%20dependencies%20%3D%20%5B%0A%23%20%20%20%20%20%22marimo%22%2C%0A%23%20%20%20%20%20%22numpy%22%2C%0A%23%20%20%20%20%20%22mograder%3E%3D0.0.11%22%2C%0A%23%20%5D%0A%23%20%2F%2F%2F%0A%0Aimport%20marimo%0A%0A__generated_with%20%3D%20%220.20.4%22%0Aapp%20%3D%20marimo.App()%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20import%20marimo%20as%20mo%0A%20%20%20%20from%20mograder.runtime%20import%20check%2C%20hint%0A%20%20%20%20from%20mograder.transport.workshop%20import%20reveal_solution%2C%20fetch_released_keys%0A%0A%20%20%20%20%23%20%3D%3D%3D%20MOGRADER%3A%20EXERCISES%20%3D%3D%3D%0A%20%20%20%20EXERCISES%20%3D%20%7B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22Q1%22%3A%20%7B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%22solution%22%3A%20%22FU9aUg8USx4EARQCAAcAWl1DR0BBTkUcHUEXG01EUEJEZR5SXEQLAkMcDhxJHEw%3D%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%7D%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22Q2%22%3A%20%7B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%22solution%22%3A%20%22BAETFwYWBB5NUkccEUoWBwBHTws6XkhDME9MUhg%2FVEgwRkddQVZFWE0BF1wFDQMURRdOWw%3D%3D%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%7D%0A%20%20%20%20%7D%0A%20%20%20%20SALT_HASH%20%3D%20'56a6f1ae6d6190354336241d4f77c05f43c97e16fea7cac8b6ed05cfe8eacbd6'%0A%20%20%20%20KEYS_URL%20%3D%20'https%3A%2F%2Fmograder-demo.jrkermode.uk%2Fkeys.json'%0A%20%20%20%20return%20(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20EXERCISES%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20KEYS_URL%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20SALT_HASH%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20check%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20fetch_released_keys%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20hint%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20mo%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20reveal_solution%2C%0A%20%20%20%20)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20import%20numpy%20as%20np%0A%0A%20%20%20%20return%20(np%2C)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20Demo%20Workshop%20%E2%80%94%20Numerical%20Methods%0A%0A%20%20%20%20Welcome%20to%20this%20interactive%20workshop%20on%20numerical%20methods%20with%20NumPy!%0A%0A%20%20%20%20-%20Complete%20the%20exercises%20below%20by%20replacing%20%60%23%20YOUR%20CODE%20HERE%60%0A%20%20%20%20-%20Coloured%20feedback%20boxes%20tell%20you%20if%20your%20checks%20pass%20or%20fail%0A%20%20%20%20-%20Use%20the%20**hints**%20if%20you%20get%20stuck%20%E2%80%94%20they%20reveal%20progressively%0A%20%20%20%20-%20After%20the%20workshop%2C%20the%20instructor%20may%20release%20model%20solutions%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Exercise%201%20%E2%80%94%20Array%20Operations%0A%0A%20%20%20%20Create%20a%201D%20numpy%20array%20%60x%60%20containing%2050%20equally%20spaced%20values%0A%20%20%20%20from%200%20to%202%CF%80%20(inclusive)%2C%20and%20compute%20%60y%20%3D%20sin(x)%60.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(hint)%3A%0A%20%20%20%20hint(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22Think%20about%20which%20NumPy%20function%20creates%20evenly%20spaced%20arrays%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22Use%20%60np.linspace(start%2C%20stop%2C%20num_points)%60%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22The%20stop%20value%20should%20be%20%602%20*%20np.pi%60%22%2C%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20x%20%3D%20None%0A%20%20%20%20y%20%3D%20None%0A%20%20%20%20%23%20YOUR%20CODE%20HERE%0A%20%20%20%20pass%0A%20%20%20%20return%20x%2C%20y%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(check%2C%20mo%2C%20np%2C%20x%2C%20y)%3A%0A%20%20%20%20check_passed_Q1%20%3D%20False%0A%20%20%20%20mo.stop(x%20is%20None%2C%20check(%22Q1%3A%20Array%20creation%22%2C%20%5B%5D))%0A%20%20%20%20_result%20%3D%20check(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22Q1%3A%20Array%20creation%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20(isinstance(x%2C%20np.ndarray)%2C%20%22x%20should%20be%20a%20numpy%20array%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20(x.shape%20%3D%3D%20(50%2C)%2C%20f%22x%20should%20have%20shape%20(50%2C)%2C%20got%20%7Bx.shape%7D%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20(abs(x%5B0%5D)%20%3C%201e-10%2C%20%22x%20should%20start%20at%200%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20(abs(x%5B-1%5D%20-%202%20*%20np.pi)%20%3C%201e-10%2C%20%22x%20should%20end%20at%202*pi%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20(isinstance(y%2C%20np.ndarray)%2C%20%22y%20should%20be%20a%20numpy%20array%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20(y.shape%20%3D%3D%20(50%2C)%2C%20f%22y%20should%20have%20shape%20(50%2C)%2C%20got%20%7By.shape%7D%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20(abs(y%5B0%5D)%20%3C%201e-10%2C%20%22y%5B0%5D%20should%20be%20sin(0)%20%3D%200%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5D%2C%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20check_passed_Q1%20%3D%20%22success%22%20in%20getattr(_result%2C%20%22text%22%2C%20%22%22)%0A%20%20%20%20_result%0A%20%20%20%20return%20(check_passed_Q1%2C)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(%0A%20%20%20%20EXERCISES%2C%0A%20%20%20%20SALT_HASH%2C%0A%20%20%20%20check_passed_Q1%2C%0A%20%20%20%20mo%2C%0A%20%20%20%20released_keys%2C%0A%20%20%20%20reveal_solution%2C%0A%20%20%20%20workshop_key%2C%0A)%3A%0A%20%20%20%20%23%20%3D%3D%3D%20MOGRADER%3A%20WORKSHOP%20SOLUTION%20Q1%20%3D%3D%3D%0A%20%20%20%20_status%2C%20_solution%20%3D%20reveal_solution(%22Q1%22%2C%20check_passed_Q1%2C%20EXERCISES%2C%20released_keys()%2C%20workshop_key.value%2C%20SALT_HASH)%0A%20%20%20%20if%20_status%20%3D%3D%20%22passed%22%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_out%20%3D%20mo.callout(mo.md(f%22**Model%20solution**%5Cn%5Cn%60%60%60python%5Cn%7B_solution%7D%5Cn%60%60%60%22)%2C%20kind%3D%22success%22)%0A%20%20%20%20elif%20_status%20%3D%3D%20%22released%22%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20if%20_solution%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20_out%20%3D%20mo.callout(mo.md(f%22**Released%20solution**%5Cn%5Cn%60%60%60python%5Cn%7B_solution%7D%5Cn%60%60%60%22)%2C%20kind%3D%22info%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20else%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20_out%20%3D%20mo.callout(mo.md(%22**Solution%20released**%20%E2%80%94%20enter%20the%20workshop%20key%20to%20view%22)%2C%20kind%3D%22info%22)%0A%20%20%20%20elif%20_status%20%3D%3D%20%22no_key%22%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_out%20%3D%20mo.callout(mo.md(%22**Checks%20passed!**%20Enter%20the%20workshop%20key%20below%20to%20reveal%20the%20model%20solution%22)%2C%20kind%3D%22warn%22)%0A%20%20%20%20else%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_out%20%3D%20mo.md(%22%22)%0A%20%20%20%20_out%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Exercise%202%20%E2%80%94%20Numerical%20Integration%0A%0A%20%20%20%20Implement%20the%20trapezoidal%20rule%20to%20compute%20the%20definite%20integral%0A%20%20%20%20of%20%60y%60%20over%20%60x%60.%20Store%20the%20result%20in%20%60integral%60.%0A%0A%20%20%20%20Recall%3A%20%24%5Cint_a%5Eb%20f(x)%5C%2Cdx%20%5Capprox%20%5Csum_%7Bi%3D0%7D%5E%7BN-1%7D%20%5Cfrac%7Bf(x_i)%20%2B%20f(x_%7Bi%2B1%7D)%7D%7B2%7D%20%5CDelta%20x_i%24%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(hint)%3A%0A%20%20%20%20hint(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22The%20trapezoidal%20rule%20averages%20adjacent%20y-values%20and%20multiplies%20by%20the%20spacing%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22Use%20%60np.diff(x)%60%20to%20get%20the%20spacing%20between%20consecutive%20x%20values%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22Try%3A%20%60np.sum((y%5B%3A-1%5D%20%2B%20y%5B1%3A%5D)%20%2F%202%20*%20np.diff(x))%60%22%2C%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20integral%20%3D%20None%0A%20%20%20%20%23%20YOUR%20CODE%20HERE%0A%20%20%20%20pass%0A%20%20%20%20return%20(integral%2C)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(check%2C%20integral%2C%20mo)%3A%0A%20%20%20%20check_passed_Q2%20%3D%20False%0A%20%20%20%20mo.stop(integral%20is%20None%2C%20check(%22Q2%3A%20Trapezoidal%20rule%22%2C%20%5B%5D))%0A%20%20%20%20_result%20%3D%20check(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22Q2%3A%20Trapezoidal%20rule%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20(isinstance(integral%2C%20float)%2C%20%22integral%20should%20be%20a%20float%22)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20abs(integral)%20%3C%201e-6%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20f%22Integral%20of%20sin%20over%20%5B0%2C%202*pi%5D%20should%20be%20~0%2C%20got%20%7Bintegral%3A.6f%7D%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5D%2C%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20check_passed_Q2%20%3D%20%22success%22%20in%20getattr(_result%2C%20%22text%22%2C%20%22%22)%0A%20%20%20%20_result%0A%20%20%20%20return%20(check_passed_Q2%2C)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(%0A%20%20%20%20EXERCISES%2C%0A%20%20%20%20SALT_HASH%2C%0A%20%20%20%20check_passed_Q2%2C%0A%20%20%20%20mo%2C%0A%20%20%20%20released_keys%2C%0A%20%20%20%20reveal_solution%2C%0A%20%20%20%20workshop_key%2C%0A)%3A%0A%20%20%20%20%23%20%3D%3D%3D%20MOGRADER%3A%20WORKSHOP%20SOLUTION%20Q2%20%3D%3D%3D%0A%20%20%20%20_status%2C%20_solution%20%3D%20reveal_solution(%22Q2%22%2C%20check_passed_Q2%2C%20EXERCISES%2C%20released_keys()%2C%20workshop_key.value%2C%20SALT_HASH)%0A%20%20%20%20if%20_status%20%3D%3D%20%22passed%22%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_out%20%3D%20mo.callout(mo.md(f%22**Model%20solution**%5Cn%5Cn%60%60%60python%5Cn%7B_solution%7D%5Cn%60%60%60%22)%2C%20kind%3D%22success%22)%0A%20%20%20%20elif%20_status%20%3D%3D%20%22released%22%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20if%20_solution%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20_out%20%3D%20mo.callout(mo.md(f%22**Released%20solution**%5Cn%5Cn%60%60%60python%5Cn%7B_solution%7D%5Cn%60%60%60%22)%2C%20kind%3D%22info%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20else%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20_out%20%3D%20mo.callout(mo.md(%22**Solution%20released**%20%E2%80%94%20enter%20the%20workshop%20key%20to%20view%22)%2C%20kind%3D%22info%22)%0A%20%20%20%20elif%20_status%20%3D%3D%20%22no_key%22%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_out%20%3D%20mo.callout(mo.md(%22**Checks%20passed!**%20Enter%20the%20workshop%20key%20below%20to%20reveal%20the%20model%20solution%22)%2C%20kind%3D%22warn%22)%0A%20%20%20%20else%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_out%20%3D%20mo.md(%22%22)%0A%20%20%20%20_out%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo)%3A%0A%20%20%20%20released_keys%2C%20set_released_keys%20%3D%20mo.state(%7B%7D)%0A%20%20%20%20fetch_count%2C%20set_fetch_count%20%3D%20mo.state(0)%0A%20%20%20%20return%20fetch_count%2C%20released_keys%2C%20set_fetch_count%2C%20set_released_keys%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(mo%2C%20set_fetch_count)%3A%0A%20%20%20%20workshop_key%20%3D%20mo.ui.text(label%3D%22Workshop%20key%22%2C%20placeholder%3D%22Enter%20key%20from%20instructor%22)%0A%0A%20%20%20%20def%20_on_fetch(_)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20set_fetch_count(lambda%20n%3A%20n%20%2B%201)%0A%0A%20%20%20%20fetch_btn%20%3D%20mo.ui.button(label%3D%22Check%20for%20released%20solutions%22%2C%20on_click%3D_on_fetch)%0A%20%20%20%20mo.hstack(%5Bworkshop_key%2C%20fetch_btn%5D%2C%20justify%3D%22start%22%2C%20gap%3D1)%0A%20%20%20%20return%20(workshop_key%2C)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(KEYS_URL%2C%20fetch_count%2C%20fetch_released_keys%2C%20mo%2C%20set_released_keys)%3A%0A%20%20%20%20_count%20%3D%20fetch_count()%0A%20%20%20%20if%20_count%20%3D%3D%200%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_out%20%3D%20mo.md(%22%22)%0A%20%20%20%20else%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_keys%20%3D%20fetch_released_keys(KEYS_URL)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20set_released_keys(_keys)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_n%20%3D%20len(_keys)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20if%20_n%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20_out%20%3D%20mo.callout(mo.md(f%22**%7B_n%7D%20solution(s)%20released**%20%E2%80%94%20scroll%20up%20to%20see%20them%22)%2C%20kind%3D%22success%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20else%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20_out%20%3D%20mo.callout(mo.md(%22No%20additional%20solutions%20released%20by%20instructor%22)%2C%20kind%3D%22neutral%22)%0A%20%20%20%20_out%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0Aif%20__name__%20%3D%3D%20%22__main__%22%3A%0A%20%20%20%20app.run()%0A