Презентация "Технологии обработки числовых данных" 11 класс

Технология обработки числовых данных

• Разработчик презентации:
• учитель информатики
• МОУ СОШ №1
• г. Можайска Московской области

• Содержание

• Электронные калькуляторы

• Электронные таблицы

• Встроенные функции

• Сортировка и поиск данных

• Построение диаграмм и графиков

• Надстройки в электронных таблицах

Электронные калькуляторы

• Электронные калькуляторы являются специализирован­ными программными приложениями, предназначенными для произведения вычислений. Электронные калькуляторы по своим функциональным возможностям соответствуют ап­паратным микрокалькуляторам.
• Аппаратные микрокалькуляторы могут существенно раз­личаться по своим возможностям и областям применения. Простые микрокалькуляторы позволяют осуществлять толь­ко арифметические операции над числами и используются в быту. Инженерные микрокалькуляторы позволяют также вычислять значения различных функций (sin, cos и др.) и используются в процессе обучения и для инженерных расче­тов; программистские микрокалькуляторы позволяют про­водить вычисления в различных системах счисления и другие операции.
• Электронные калькуляторы гораздо удобнее, так как могут обладать возможностями всех вышеперечисленных типов ап­паратных микрокалькуляторов.

Электронный Калькулятор является стандартным приложением операционной системы Windows. Одним из удачных элек­тронных калькуляторов является NumLock Calculator, в процессе работы с которым легко выбрать требуемый тип калькулятора .

• Электронный Калькулятор является стандартным приложением операционной системы Windows. Одним из удачных элек­тронных калькуляторов является NumLock Calculator, в процессе работы с которым легко выбрать требуемый тип калькулятора .
• С помощью электронных калькуляторов можно:
• - производить арифметические действия над целыми и дробными числами;
• - переводить числа из одной системы счисления в другую(например, из десятичной в двоичную);
• - вычислять значения математических функций (например, х2, 1/х);
• - вычислять значения статистических функций (например, среднее арифметическое заданных чисел);
• - вычислять значения финансовых функций (например, вычислять сумму банковского вклада с заданным процентом) и др.
• Электронные калькуляторы позволяют проводить сложные многоступенчатые вычисления с записью промежуточных результатов в ячейки памяти калькулятора. По мере необходимости такие результаты можно извлекать из памяти и использовать в дальнейших вычислениях.
• Электронные калькуляторы позволяют обмениваться числовыми данными с другими приложениями с использованием буфера обмена операционной системы.

• На главную

Электронные таблицы

• Электронные таблицы позволяют обрабатывать большие массивы числовых данных, например результаты экспериментов, статистические данные и так далее. Наибольшее распространение получили электронные таблицы Microsoft Excel и StarCalc.
• Электронная таблица — это работающее в диалоговом режиме приложение, хранящее и обрабатывающее данные в прямоугольных таблицах.
• Электронная таблица состоит из столбцов и строк. Заго­ловки столбцов обозначаются буквами или сочетаниями букв (А, С, АВ и т. п.), заголовки строк — числами (1, 2, 3 и далее). Ячейка — место пересечения столбца и строки.
• Каждая ячейка таблицы имеет свой собственный адрес. Адрес ячейки электронной таблицы составляется из заго­ловка столбца и заголовка строки, например Al, B5, ЕЗ. Ячейка, с которой производятся какие-то действия, выделя­ется рамкой и называется активной. На рис. активной ячейкой является ячейка СЗ.

	А	В	С	D	Е
1
2
3
4
5

Электронные таблицы, с которыми работает пользователь в приложении, называются рабочими листами. Можно вво­дить и изменять данные одновременно на нескольких рабочих листах, а также выполнять вычисления на основе данных из нескольких листов. Документы электронных таблиц могут включать несколько рабочих листов и называются рабочими книгами.

• Электронные таблицы, с которыми работает пользователь в приложении, называются рабочими листами. Можно вво­дить и изменять данные одновременно на нескольких рабочих листах, а также выполнять вычисления на основе данных из нескольких листов. Документы электронных таблиц могут включать несколько рабочих листов и называются рабочими книгами.
• Основные типы и форматы данных. В работе с электронными таблицами можно выделить три основных типа данных: число, текст и формула. В зависимости от решаемой задачи возникает необходимость применять различные форматы представления данных. В каждом конкретном случае важно выбрать наиболее подходящий формат.
• Для представления чисел по умолчанию электронные таблицы используют числовой формат, который отображает два десятичных знака после запятой (например, 195,20).
• Экспоненциальный формат применяется, если число, содержащее большое количество разрядов, не умещается в ячейке (например, число 2 000 000 000 в экспоненциальном формате будет записано в следующем виде: 2,00Е+09).
• По умолчанию числа выравниваются в ячейке по правому краю. Это объясняется тем, что при размещении чисел друг под другом (в столбце таблицы) удобно иметь выравнивание по разрядам (единицы под единицами, десятки под десятками и так далее).

Текстом в электронных таблицах является последовательность символов, состоящая из букв, цифр и пробелов, например, запись «32 Мбайт» является текстовой. По умолчанию текст выравнивается в ячейке по левому краю. Это объясняется традиционным способом письма (слева направо).

• Текстом в электронных таблицах является последовательность символов, состоящая из букв, цифр и пробелов, например, запись «32 Мбайт» является текстовой. По умолчанию текст выравнивается в ячейке по левому краю. Это объясняется традиционным способом письма (слева направо).
• Формула должна начинаться со знака равенства и может включать в себя числа, имена ячеек, функции и знаки математических операций. В формулу не может входить текст.
• Например, формула =А1+В2 обеспечивает сложение чисел, хранящихся в ячейках А1 и В2, а формула =А1*5 — умножение числа, хранящегося в ячейке А1, на 5.
• При вводе формулы в ячейке отображается не сама формула, а результат вычислений по этой формуле. При изменении исходных значений, входящих в формулу, результат пересчитывается немедленно.
• Для представления данных можно использовать также специализированные форматы: денежный формат (12000,00р.) удобен для бухгалтерских расчетов, форматы дата и время позволяют хранить значения временных данных (15.01.2002 17:45:10).

Относительные и абсолютные ссылки.

• В формулах используются ссылки на адреса ячеек. Существуют два основных типа ссылок: относительные и абсолютные. Различия между относительными и абсолютными ссылками проявляются при копировании формулы из активной ячейки в другую ячейку.
• Относительные ссылки в формулах используются для указания адреса ячейки, вычисляемого относительно ячей­ки, в которой находится формула.
• При перемещении или копировании формулы из актив­ной ячейки относительные ссылки автоматически обновля­ются в зависимости от нового положения формулы. Относи­тельные ссылки имеют следующий вид: А1, ВЗ.
• При копировании формулы, содержащей только относи­тельные ссылки, из ячейки С1 в ячейку D2 обозначения столбцов и строк в формуле изменятся на один шаг вправо и вниз (рис. 10.3).

	А	В	С	D	Е
1			=А1*В1
2				=В2*С2
3			=$А$1*$В$1
4				=$А$1*$В$1
5

Абсолютные ссылки в формулах используются для указания фиксированного адреса ячейки. При перемещении или копировании формулы абсолютные ссылки не изменяются. В абсолютных ссылках перед неизменяемыми значе­ниями адреса ячейки ставится знак доллара (например, $А$1).

• Абсолютные ссылки в формулах используются для указания фиксированного адреса ячейки. При перемещении или копировании формулы абсолютные ссылки не изменяются. В абсолютных ссылках перед неизменяемыми значе­ниями адреса ячейки ставится знак доллара (например, $А$1).
• При копировании формулы, содержащей только абсолютные ссылки, из ячейки СЗ в ячейку D4 обозначения столбцов и строк в формуле не изменятся (см. рис. 10.3).
• Рассмотрим действие относительных и абсолютных ссылок на примере. Пусть нам необходимо вычислить стоимость комплектующих для компьютера в рублях, если известны их цены в долларах и курс доллара. Для вычисления цены в рублях необходимо умножить цену в долларах на величину курса доллара.

• На главную

Встроенные функции

• Формулы могут состоять не только из арифметических операторов и адресов ячеек. Часто в вычислениях приходится использовать формулы, содержащие функции. Электронные таблицы имеют несколько сотен встроенных функций, которые подразделяются на категории: Математические, Статистические, Финансовые, Дата и время и так далее.

• Встроенные функции

• Математические

• Логические

• На главную

Математические функции

• Одной из наиболее часто используемых операций является суммирование значений диапазона ячеек для расчета итоговых результатов. На панели инструментов Стандартная расположена кнопка [х], Автосуммирование, которая используется для автоматического суммирования чисел с помощью функции СУММ.

• назад

Логические функции

• Ранее были рассмотрены базовые логические операции (умножения, сложения, отрицания) и их таблицы истинно­сти. В электронных таблицах имеются соответствующие ло­гические функции, с помощью которых достаточно просто построить таблицы истинности логических операций.
• Аргументами логических функций являются логические значения ИСТИНА и ЛОЖЬ. Логические значения, в свою очередь, могут быть получены как результат определения значений логических выражений. Например, для логического выражения 10>5 результатом будет логическое значе­ние ИСТИНА, а для логического выражения А1<А2 (где в ячейке А1 хранится число 10, а в ячейке А2 — число 5) — значение ЛОЖЬ.
• Логическая функция «И» имеет в качестве аргументов логические значения, которые могут быть истинными или ложными, и задается формулой =Щлог_знач1;лог_знач2;...). Принимает значение ИСТИНА тогда и только тогда, когда все аргументы имеют значение ИСТИНА.
• Например, значение функции =И(10>5;10<5) — ЛОЖЬ.

Логическая функция «ИЛИ» имеет в качестве аргументов логические значения и задается формулой =ИЛИ(лог_знач1; лог_знач2; ...). Принимает значение ИСТИНА, если хотя бы один из аргументов имеет значение ИСТИНА.

• Логическая функция «ИЛИ» имеет в качестве аргументов логические значения и задается формулой =ИЛИ(лог_знач1; лог_знач2; ...). Принимает значение ИСТИНА, если хотя бы один из аргументов имеет значение ИСТИНА.
• Например, значение функции =ИЛИ(10>5;10<5) — ИСТИНА.
• Логическая функция «НЕ» имеет один аргумент и задается формулой =НЕ(лог_знач). Принимает значение ИСТИНА, если аргумент имеет значение ЛОЖЬ, и наоборот.
• Например, значение функции =НЕ(10>5) — ЛОЖЬ.
• Построим с помощью электронных таблиц
• таблицу истинности операции логического
• умножения, используя логическую функцию
• «И».

• На главную

Сортировка и поиск данных

• Электронные таблицы позволяют осуществлять сортировку данных, то есть производить их упорядочение. Данные (числа, текст, даты) в электронных таблицах можно сортировать по возрастанию или убыванию. При сортировке по возрастанию данные выстраиваются в следующем порядке:
• - числа сортируются от наименьшего отрицательного до наибольшего положительного числа;
• - текст сортируется в следующем порядке: числа, знаки, латинский алфавит, русский алфавит;
• - пустые ячейки всегда помещаются в конец списка.
• Для сортировки строк таблицы необходимо выбрать столбец, данные которого будут упорядочиваться. После сортировки изменяется порядок следования строк, но сохраняется их целостность.
• Можно проводить вложенные сортировки, то есть сортировать данные последовательно по нескольким столбцам. При вложенной сортировке строки, имеющие одинаковые значения в ячейках первого столбца, будут упорядочены по значениям в ячейках второго столбца, а строки, имеющие одинаковые значения во втором столбце, будут упорядочены по значениям третьего столбца. Так, результат вложенной сортировки таблицы (исключая первую строку), содержащей данные о компьютерах, при сортировке столбца А по возрастанию, столбца В по убыванию и столбца С по возрас­танию будет таким, как показано на рис. 10.4.

	А	В	С
1	Тип компьютера	Процессор	Память
2	Настольный	Pentium III	64
3	Настольный	Pentium 4	64
4	Настольный	Pentium 4	128
5	Портативный	Pentium III	64
6	Портативный	Pentium III	128
7	Портативный	Pentium 4	64

Поиск данных

• В электронных таблицах можно осуществлять поиск данных (строк) в соответствии с заданными условиями. Такие условия называются фильтром. В результате поиска будут найдены строки, удовлетворяющие заданному фильтру.
• Условия задаются с помощью операций сравнения. Для числовых данных это операции равно (знак =), меньше (знак <), больше (знак >), меньше или равно (знак <=) и больше или равно (знак >=). Для задания условия необхо­димо выбрать операцию сравнения и задать число.
• Для текстовых данных возможны операции сравнения равно, начинается с (сравниваются первые символы), заканчивается на (сравниваются последние символы), содержит (сравниваются символы в любой части текста). Для задания условия необходимо выбрать операцию сравнения и задать последовательность символов.
• Можно осуществлять поиск данных, вводя условия поиска для нескольких столбцов. В этом случае фильтр будет содержать несколько условий, которые должны выполняться одновременно. Например, если мы хотим в таблице, изображенной на рис. 10.4, найти данные о настольном компьютере с процессором Pentium 4 и памятью 128 Мб, то необходимо задать фильтр, состоящий из трех условий:
• - для столбца «Компьютеры» равно Настольный;
• - для столбца «Процессор» равно Pentium 4;
• - для столбца «Память» больше 64.

• На главную

Построение диаграмм и графиков

• Типы диаграмм и графиков. Электронные таблицы позволяют визуализировать данные, размещенные на рабочем листе, в виде диаграммы или графика. Диаграммы и графики наглядно отображают зависимости между данными, что облегчает восприятие и помогает при анализе и сравнении данных.
• Диаграммы могут быть различных типов и соответственно представлять данные в различной форме. Для каждого набора данных важно правильно подобрать тип создаваемой диаграммы. Для наглядного сравнения различных величин используются линейчатые диаграммы. Например, с помощью линейчатой диаграммы можно наглядно представить данные о численности населения различных стран.
• Для отображения величин частей от целого применяется круговая диаграмма. Круговая диаграмма позволяет, например, наглядно показать доли стоимости отдельных устройств компьютера в его цене.
• Для отображения изменения величин в зависимости от времени и построения графиков функций используются диаграммы типа «график» (рис. 10.5).

• Л

Диаграммы могут располагаться как на листе с данными (внедренные диаграммы), так и на отдельных листах. Диаграммы связаны с исходными данными на рабочем листе и обновляются при обновлении данных на рабочем листе.

• Диаграммы могут располагаться как на листе с данными (внедренные диаграммы), так и на отдельных листах. Диаграммы связаны с исходными данными на рабочем листе и обновляются при обновлении данных на рабочем листе.
• Для создания диаграмм используется Мастер диаграмм. Мастер диаграмм позволяет создавать диаграмму по шагам с помощью серии диалоговых панелей. В качестве примера рассмотрим таблицу «Цены устройств компьютера» и представим в наглядной форме долю цены каждого устройства в цене компьютера.
• Построение графиков. Построение графиков является частным случаем построения диаграмм. Графики выбирают в тех случаях, когда хотят отобразить изменение данных с течением времени. Графики позволяют анализировать за­кономерности изменения величин.
• Представим с помощью графика динамику изменения цен по годам на различные модели компьютеров (на базе процессоров Pentium II и Pentium III) — рис. 10.6.
• Процесс построения графика с помощью Мастера диа­грамм аналогичен рассмотренному выше.

	1999	2000	2002
Цена компьютера на базе процессора Pentium II	800	550	450
Цена компьютера на базе процессора Pentium III	1200	800	550

• На главную

Надстройки в электронных таблицах

• Возможности электронных таблиц не ограничиваются вычислениями по формулам и построением диаграмм и графиков. С помощью надстроек электронных таблиц можно строить геоинформационные модели (выводить на географи­ческие карты данные), приближенно с заданной точностью решать уравнения методом подбора параметра, решать задачи оптимизационного моделирования методом поиска решений и так далее. Некоторые из надстроек не устанавливаются по умолчанию и требуют установки.

Поиск решения

• Поиск решения является надстройкой, которая позволяет решать задачи оптимизационного моде­лирования. Процедура поиска решения позволяет найти оптимальное значение формулы, содержащейся в ячейке, которая называется целевой. Эта процедура работает с группой ячеек, прямо или косвенно связанных с формулой в целевой ячейке. Чтобы получить по формуле, содержащейся в целевой ячейке, искомый результат, процедура изменяет значения во влияющих ячейках. Чтобы сузить множество значений, используемых в модели, применяются ограничения. Эти ограничения могут содержать ссылки на другие влияющие ячейки.

Подбор параметра

• Подбор параметра является одним из инструментов анализа «что, если». Этот метод используется при поиске значения аргумента функции, который обеспечивает требуемое значение функции. При подборе параметра изменяется значение в ячейке аргумента функции до тех пор, пока значение в ячейке самой функции не будет возвращать нужный результат.
• В качестве примера рассмотрим поиск корня уравнения
• х3 - sin* - 0,5 = 0. Представим функцию в табличной форме, построим ее график, который позволит определить корень уравнения грубо приближенно. Для поиска решения с заданной точностью используем метод Подбор параметра. Точность подбора зависит от заданной точности представления чисел в ячейках таблицы.

• На главную