Презентация "Технологии обработки числовых данных" 11 класс


Подписи к слайдам:
Слайд 1

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