Работа в Excel 2007 © К.Ю. Поляков, 2009-2012 Основы Диаграммы Численные методы Статистика Восстановление зависимостей МоделированиеСлайд 2
Работа в Excel 2007 Тема 1. Основы © К.Ю. Поляков, 2009-2012
Слайд 3
Электронные таблицы Основная задача – автоматические вычисления с данными в таблицах. Кроме того: хранение данных в табличном виде представление данных в виде диаграмм анализ данных составление прогнозов поиск оптимальных решений подготовка и печать отчетов Примеры: Microsoft Excel – файлы *.xls , *.xlsx OpenOffice Calc – файлы *. ods – бесплатно
Слайд 4
Электронные таблицы номера строк строка столбец имена столбцов активная ячейка неактивная ячейка текст числа формулы время дата
Слайд 5
Начало работы с Microsoft Excel Программы – Microsoft Office – Excel 2007 Файлы: *.xlsx ( старая версия – *.xls ) Вася .xlsx рабочая книга Лист 1 Лист 2 План по валу Вал по плану переходы по листам ЛКМ ПКМ новый лист
Слайд 6
Адреса адрес активной ячейки ячейка B2 диапазон B2 :С7 Ссылки в формулах: = B2+2*C3 = A2+2* СУММ( B2:C 7) B2 С7 Формула всегда начинается знаком «=»! !
Слайд 7
Ввод данных адрес активной ячейки отменить ( Esc ) принять ( Enter ) строка редактирования ЛКМ F2 – редактировать прямо в ячейке
Слайд 8
Выделение данных ячейка: +ЛКМ – ЛКМ диапазон: вся таблица: ЛКМ ЛКМ строки: ЛКМ столбцы: ЛКМ несвязанные диапазоны: + Ctrl и выделять второй
Слайд 9
Операции со строками и столбцами размеры высота строк ширина столбцов добавление, удаление ПКМ
Слайд 10
Перемещение и копирование перетащить ЛКМ за рамку (!) + Ctrl = копирование + Alt = на другой лист перемещение со сдвигом (+ Shift )
Слайд 11
Типы ссылок относительные (меняются так же, как и адрес формулы ) формула «переехала» на один столбец вправо и на одну строку вниз; абсолютные (не меняются) смешанные (меняется только относительная часть) имя столбца на 1 номер строки на 1
Слайд 12
Заполнение рядов арифметическая прогрессия маркер заполнения копирование формул ЛКМ даты списки время ЛКМ
Слайд 13
Оформление ячеек все свойства размер направление в несколько строк денежный формат количество знаков в дробной части
Слайд 14
Функции ввод в ячейке ввод в строке редактирования диапазон ячейка изменение диапазона мастер функций Можно мышкой! !
Слайд 15
Некоторые функции СУММ – сумма значений ячеек и диапазонов СРЗНАЧ – среднее арифметическое числовых ячеек МИН – минимальное значение МАКС – максимальное значение Пустые и нечисловые ячейки не учитываются! !
Слайд 16
Некоторые функции Сумма значений нескольких диапазонов ( СУММ , СРЗНАЧ , МИН , МАКС )
Слайд 17
Некоторые функции СУММПРОИЗВ – сумма произведений двух массивов
Слайд 18
Некоторые функции СЧЁТ – количество числовых ячеек СЧЁТЕСЛИ – количество ячеек, удовлетворяющих заданному условию (2-ой параметр)
Слайд 19
Некоторые функции СУММЕСЛИ – сумма ячеек диапазона, удовлетворяющих условию, которое накладывается на другой диапазон Найти общий вес учащихся 9-А класса. диапазон для проверки условия условие диапазон для суммирования
Слайд 20
Функция ЕСЛИ ЕСЛИ – выбор из двух вариантов =ЕСЛИ( A2>=70 ; "сдал" ; "не сдал" ) условие если «да» если «нет» =ЕСЛИ( B2=" сдал" ; ЕСЛИ( A2>80; 5; 4 ) ; " – " )
Слайд 21
Логические операции НЕ – обратное условие, НЕ( B2<10 ) ? И – одновременное выполнение всех условий B2>=10 =ЕСЛИ( И( B2>1994; C2>175 ) ; "да" ; "–" )
Слайд 22
Логические операции ИЛИ – выполнение хотя бы одного из условий =ЕСЛИ( ИЛИ( B2 =100 ; C2 =100 ; B2+C2>=180 ) ; "да" ; "–" )
Слайд 23
Подсчёт числовых значений СЧЁТ – считает ячейки с числами или формулами, которые дают числа = A1+1 2
Слайд 24
Подсчёт значений по условию СЧЁТЕСЛИ – считает ячейки, удовлетворяющие условию 2 3 1 2
Слайд 25
Сортировка Сортировка – это расстановка элементов в заданном порядке. Сортировка одного столбца
Слайд 26
Сортировка связанных данных Почему нельзя сортировать по столбцу? ? критерий строки или столбцы первая строка – это заголовки
Слайд 27
Многоуровневая сортировка Задача: расставить фамилии по алфавиту, а людей с одинаковыми фамилиями расставить в алфавитном порядке по именам . ЛКМ
Слайд 28
Имена ячеек и диапазонов Присвоить имя ввести имя Имена в формулах Работа с именами
Слайд 29
Работа в Excel 2007 Тема 2. Диаграммы © К.Ю. Поляков, 2009-2012
Слайд 30
диаграммы строятся на основе данных таблицы проще всего сначала выделить все нужные данные, а потом… все данные, которые должны обновляться автоматически, нужно выделить для выделения несвязанных диапазонов используем +Ctrl Общий подход
Слайд 31
Основные типы диаграмм Гистограмма (столбчатая диаграмма) : сравнение значений одного или нескольких рядов данных График : показывает изменение процесса во времени ( равномерные отсчеты ) Круговая : доли в сумме Точечная : связь между парами значений (график функции)
Слайд 32
Элементы диаграмм название диаграммы легенда ряды данных ось сетка названия осей подписи данных
Слайд 33
Настройка диаграммы и ее элементов Конструктор : общие свойства Макет : настройка свойств отдельных элементов Формат : оформление отдельных элементов
Слайд 34
Графики функций Задача: построить график функции для . Таблица значений функции: шаг 0,5 Что зависит от шага? ! ЛКМ ЛКМ
Слайд 35
Графики функций Вставка диаграммы «Точечная»: выделить данные результат:
Слайд 36
Работа в Excel 2007 Тема 3. Численные методы © К.Ю. Поляков, 2009-2012
Слайд 37
Решение уравнений Задача: найти все решения уравнения на интервале [-5,5] Как решить математическими методами? ? Методы решения уравнений: аналитические : решение в виде формулы численные : приближенное решение, число выбрать начальное приближение «рядом» с решением по некоторому алгоритму вычисляют первое приближение, затем – второе и т.д. вычисления прекращают, когда значение меняется очень мало (метод сходится) Как выбрать начальное приближение? ?
Слайд 38
Решение уравнения 1. Таблица значений функций на интервале [-5,5] 2 . Графики функций (диаграмма «Точечная») 2 решения : начальные приближения
Слайд 39
Решение уравнения 3 . Подготовка данных Зачем нужна разность? ? начальное приближение целевая ячейка Цель: H2=0
Слайд 40
Решение уравнения 4 . Подбор параметра ошибка решение уравнения Почему не нуль? ? Как найти второе решение? ?
Слайд 41
Оптимизация Оптимизация – это поиск оптимального (наилучшего) варианта в заданных условиях. Оптимальное решение – такое, при котором некоторая заданная функция ( целевая функция ) достигает минимума или максимума. Постановка задачи: целевая функция ограничения , которые делают задачу осмысленной (расходы, потери, ошибки) (доходы, приобретения) Задача без ограничений : построить дом при минимальных затратах. Решение : не строить дом вообще.
Слайд 42
Оптимизация локальный минимум глобальныйминимум обычно нужно найти глобальный минимум большинство численных методов находят только локальный минимум минимум, который найдет Excel, зависит от выбора начального приближения («шарик на горке скатится в ближайшую ямку»)
Слайд 43
Поиск минимума функции 1 . Строим график функции (диаграмма «Точечная») 2. Подготовка данных начальное приближение Зачем нужен график? ? начальное приближение целевая ячейка Изменение E2 должно влиять на F2! !
Слайд 44
Поиск минимума функции 3 . Надстройка «Поиск решения» изменяемые ячейки : E2 D2:D6 D2:D6; C5:C8 целевая ячейка ограничения A1 <= 20 B2:B8 >= 5 A1 = целое
Слайд 45
Параметры оптимизации
Слайд 46
Оптимизация Подбор параметра – это оптимизация? ? Надстройка «Поиск решения» позволяет: искать минимум и максимум функции использовать несколько изменяемых ячеек и диапазонов вводить ограничения ( <= , >= , целое, двоичное) Как влияет ограничение « A1- целое» на сложность решения задачи? ?
Слайд 47
Работа в Excel 2007 Тема 4. Статистика © К.Ю. Поляков, 2009-2012
Слайд 48
Ряд данных и его свойства Ряд данных – это упорядоченный набор значений Основные свойства (ряд A1:A20 ): количество элементов = СЧЕТ( A1:A20 ) количество элементов, удовлетворяющих некоторому условию: = СЧЕТЕСЛИ( A1:A20;"<5" ) минимальное значение = МИН( A1:A20) максимальное значение = МАКС( A1:A20) сумма элементов =СУММ( A1:A20) среднее значение = СРЗНАЧ( A1:A20)
Слайд 49
Дисперсия Для этих рядов одинаковы МИН, МАКС, СРЗНАЧ В чем различие? ? Дисперсия («разброс») – это величина, которая характеризует разброс данных относительно среднего значения.
Слайд 50
Дисперсия среднее арифметическое квадрат отклонения от среднего средний квадрат отклонения от среднего значения
Слайд 51
Дисперсия и СКВО Стандартная функция =ДИСПР( A1:A20) Что неудобно: если измеряется в метрах, то – в м 2 Функции – Другие – Статистические СКВО = среднеквадратическое отклонение =СТАНДОТКЛОНП( A1:A20) В каких единицах измеряется? ?
Слайд 52
Взаимосвязь рядов данных Два ряда одинаковой длины: Вопросы: есть ли связь между этими рядами (соответствуют ли пары какой-нибудь зависимости ) насколько сильна эта связь?
Слайд 53
Взаимосвязь рядов данных Ковариация: Если и – один и тот же ряд? ? Как понимать это число? если если если увеличение приводит к увеличению в среднем! увеличение приводит к уменьшению связь обнаружить не удалось Что плохо? единицы измерения: если в метрах, в литрах, то – в м л зависит от абсолютных значений и , поэтому ничего не говорит о том, насколько сильна связь
Слайд 54
Взаимосвязь рядов данных Коэффициент корреляции: – СКВО рядов и Какова размерность? ? безразмерный! Как понимать это число? если : увеличение приводит к увеличению если : увеличение приводит к уменьшению если : связь обнаружить не удалось = КОРРЕЛ( A1:A20;B1:B20 )
Слайд 55
Взаимосвязь рядов данных Как понимать коэффициент корреляции? : очень слабая корреляция : слабая : средняя : сильная : очень сильная : линейная зависимость : линейная зависимость Если , то связи нет? ? Метод для определения линейной зависимости! !
Слайд 56
Работа в Excel 2007 Тема 5. Восстановление зависимостей © К.Ю. Поляков, 2009-2012
Слайд 57
Восстановление зависимостей Два ряда одинаковой длины: задают некоторую неизвестную функцию Зачем: найти в промежу-точных точках (интерполяция) найти вне диапазона измерений (экстраполяция, прогнозирование)
Слайд 58
Какое решение нам нужно? Через заданный набор точек проходит бесконечно много разных кривых! ! Вывод: задача некорректна , поскольку решение неединственно.
Слайд 59
Восстановление зависимостей Корректная задача: найти функцию заданного вида , которая лучше всего соответствует данным. Примеры: линейная полиномиальная степенная экспоненциальная логарифмическая График функции не обязательно проходит через заданные точки! ! Как выбрать функцию? ?
Слайд 60
Что значит «лучше всего соответствует»? заданные пары значений Метод наименьших квадратов (МНК): Зачем возведение в квадрат? ? чтобы складывать положительные значения решение сводится к системе линейных уравнений (просто решать!)
Слайд 61
МНК для линейной функции неизвестно! a -b c
Слайд 62
Коэффициент достоверности заданные пары значений Крайние случаи: если график проходит через точки: если считаем, что y не меняется и : – среднее значение Фактически – метод наименьших квадратов! !
Слайд 63
Восстановление зависимостей Диаграмма «График»: ПКМ
Слайд 64
Восстановление зависимостей тип функции
Слайд 65
Восстановление зависимостей Насколько хорошо выбрана функция? ? Что такое ? ? В диаграмме «График» для первой точки, для второй и т.д. !
Слайд 66
Восстановление зависимостей Сложные случаи (нестандартная функция): Что делать? ? Алгоритм: выделить ячейки для хранения построить ряд для тех же построить на одной диаграмме ряды и попытаться подобрать так, чтобы два графика были близки вычислить в отдельной ячейке функции: СУММКВРАЗН – сумма квадратов разностей рядов ДИСПР – дисперсия Поиск решения : Это задача оптимизации! !
Слайд 67
Работа в Excel 2007 Тема 6. Моделирование (по материалам учебника Н.В. Макаровой) © К.Ю. Поляков, 2009-2012
Слайд 68
Модель деления – начальная численность – после 1 цикла деления – после 2- х циклов Особенности модели: не учитывается смертность не учитывается влияние внешней среды не учитывается влияние других видов
Слайд 69
Рождаемость и смертность – коэффициент рождаемости – коэффициент смертности Особенности модели: не учитывается влияние численности N и внешней среды на K не учитывается влияние других видов на K Коэффициент изменения численности
Слайд 70
Влияние численности и внешней среды A – коэффициент устойчивости вида B – коэффициент среды обитания Варианты: устанавливается постоянная численность постоянно меняется (колебания) вымирание
Слайд 71
Влияние других видов N i – численность белок, M i – численность бурундуков K 2 , K 4 – взаимное влияние если K 2 >K 1 или K 4 >K 3 – враждующие виды Откуда видно влияние? ?
Слайд 72
Моделирование двух популяций Как скопировать формулы «вниз»? ?
Слайд 73
Конец фильма