Что такое график и когда используется в информатике

17.04.202227.04.2022 admin 0 Comments

Историческая справка

К концу XVIII века большинство используемых сегодня диаграмм были представлены миру в революционной публикации Уильяма Плейфэра под названием «Коммерческий и политический атлас».

В 1786 году Плейфэр решил использовать свои навыки рисовальщика для иллюстрации экономических данных. В то время такая информация обычно была представлена в виде таблиц, но инженер преобразовал данные в инфографику. В линейном графике он сопоставил цены на пшеницу с затратами на рабочую силу, опровергая распространённое мнение о том, что заработная плата приводит к росту цен на зерно, и продемонстрировал, что на самом деле она растёт гораздо медленнее стоимости товара.

С самого начала скромные диаграммы и графики помогали аудитории принимать решения на основе представленных данных, а также выявлять ранее неизвестные тенденции. За прошедшие годы были разработаны дополнительные инструменты для визуального отображения информации — в том числе и с помощью современных технологий.

Понятие и особенности

Диаграмма — это графическое отображение данных, в котором они выражены символами, такими как столбцы, линии или срезы. Эти графики могут показывать табличные числовые значения, функции и другую различную информацию. Диаграммы часто используются для облегчения понимания больших объёмов данных и взаимосвязей между их частями. Графики обычно читаются быстрее, чем необработанная информация.

Некоторые типы диаграмм более пригодны для представления определённого набора материалов, чем другие. Например, данные, которые показывают проценты в разных группах («удовлетворён, не удовлетворён, не уверен»), часто отображаются на круговой диаграмме, но их легче понять, когда они представлены на горизонтальной гистограмме. С другой стороны, данные, представляющие числа в динамике (например, доход с 2000 по 2010 год) лучше всего нарисовать в виде линейного графика.

Диаграмма может принимать самые разные формы, однако есть общие функциональные черты, которые предоставляют возможность извлекать смысл из данных. Одним из наиболее важных применений текста в графике является заголовок. Этот элемент обычно отображается над основным материалом и даёт краткое описание того, к чему относятся данные в графике.

Размеры в графиках часто отображаются на осях. Если используются горизонтальная и вертикальная оси, они обычно называются как X и Y соответственно. Каждая ось будет иметь шкалу, обозначенную периодическими градациями и обычно сопровождаемуя числовыми или категориальными указаниями. А также они имеют метку, отображаемую снаружи или рядом с ними, кратко описывающую представленное измерение.

Если шкала числовая, к метке часто будет добавляться единица этой шкалы в скобках. Например, «пройденное расстояние (м)» является типичной меткой по оси X и будет означать, что пройденное расстояние в единицах метров связано с горизонтальным положением данных на диаграмме.

На графике иногда применяется сетка линий, помогающая визуально выровнять данные. Она может быть улучшена путём выделения линий на регулярных или значительных отрезках. Затем они называются основными, а остальные — второстепенными. Данные могут отображаться в виде какой-либо комбинации цветов и фигурных объектов. Выводы или точки интереса могут быть наложены непосредственно на график, чтобы дополнительно помочь извлечению информации.

Когда данные, отображаемые на графике, имеют несколько переменных, он может сопровождаться легендой, которая содержит их список на диаграмме. Эта информация позволяет идентифицировать данные каждой переменной на графике.

Термин «диаграмма» в его общепринятом смысле может иметь следующие значения:

В науке этот термин используется обоими способами. Например, инфографист Майкл Андерсон заявил, что диаграммы являются графическими, но абстрактными методами предоставления информации. Карты, линейные графики, гистограммы, технические чертежи и эскизы архитекторов являются примерами диаграмм, в отличие от фотографий и видео. С другой стороны, его коллега Ричард Лоу определил диаграммы как «абстрактные графические изображения предмета, который они представляют».

Типы диаграмм

Существует много различных видов диаграмм, однако среди них можно выделить несколько самых популярных. Это графики следующих типов:

Каждая из них имеет свои отличительные структурные особенности, и нацелены они на разные задачи. Выбор типа диаграммы зависит в первую очередь от имеющихся данных и желаемого результата.

Гистограммы (столбчатые и полосовые)

По определению гистограмма — это тип столбикового (вертикального или горизонтального) графика, который представляет числовые материалы и их распределение.

Распределение часто иллюстрируется во времени, но данные также могут быть построены на основе любой динамической величины, такой как температура, высота или денежная стоимость. Эта концепция также может быть применена к линейным графикам и другим схемам, основанным на построении двух осей.

На гистограмме могут быть представлены два или более набора числовых данных. Как правило, они строятся для облегчения сравнения между двумя объектами, такими как средний рост и вес или рождаемость и смертность. Отдельные наборы дифференцируются с помощью изменения цвета. На гистограмме также есть деления по оси Y и по оси X, которые представляют различные значения переменной.

Сюда же относится радиальная, или кольцевая гистограмма, которая построена на полярной системе координат. В большинстве случаев этот тип используется по эстетическим соображениям, поскольку длины столбцов такого графика могут быть неверно истолкованы.

Круговые (секторные)

Круговая, или внутристолбиковая диаграмма — это круглый статистический график, который разделён на срезы для иллюстрации числовой пропорции. На круговой диаграмме длина дуги каждого среза (и, следовательно, его центральный угол и площадь) пропорциональна величине, которую он представляет.

Такие диаграммы хороши для иллюстрации и демонстрации разбивки выборки в отдельном измерении, поскольку они показывают взаимосвязь между основными данными и их подкатегориями. Это полезно использовать, когда идёт работа с категорированными группами информации, или если стоит цель показать различия между данными, основанными на одной переменной.

В действительности можно разбить любые группы выборочных данных на категории, например, по полу или разным возрастным группам. Для бизнес-проектов можно использовать круговые диаграммы для представления важности одного конкретного фактора для других. Однако для анализа нескольких различных наборов данных следует обратиться к столбчатым диаграммам.

Линейные графики

Линейный, или линейчатый график — это тип диаграммы, который отображает информацию в виде серии точек данных, называемых «маркерами», соединёнными отрезками прямых линий. Он распространён во многих областях и аналогичен точечному графику за исключением того, что точки измерения упорядочены (обычно по значению их оси x).

Линейный график часто используется для визуализации тенденции в данных за промежутки времени, поэтому линия часто рисуется в хронологическом порядке. В этих случаях они известны как графики выполнения.

Этот тип диаграммы обычно используется для объяснения тенденций за периоды. На вертикальной оси всегда отображается числовое значение, а на оси X указаны некоторые другие связанные факторы. Линейные диаграммы могут быть показаны круглыми или квадратными маркерами.

Такой график выглядит не так ярко, как другие его разновидности, но пользователи могут ясно увидеть тенденцию за определённый период для одного набора данных. Кроме того, с их помощью можно сравнить тренды для нескольких разных групп. Менеджеры или аналитики могут использовать такие диаграммы для измерения и анализа долгосрочных тенденций в продажах или при изучении маркетинговой статистики.

Другие варианты

Базовые линейные, гистограммы и круговые диаграммы являются отличными инструментами для сравнения одной или двух переменных в нескольких категориях, но что делать, если нужно сравнить много значений одновременно или они не являются числовыми? Мозаичная диаграмма станет лучшим выбором в этой ситуации. Например, рыночный аналитик хочет сравнить размер пользовательских баз, а также возрастные показатели в каждой группе. Создание такой диаграммы позволила бы маркетологу ясно и просто проиллюстрировать все переменные.

Сегменты рынка часто делятся в зависимости от возраста и пола, а популяционная пирамида является идеальным визуальным представлением двух групп. График классически принимает форму треугольника, когда популяция здорова и растёт — самые большие группы являются самыми молодыми, и каждый пол сокращается примерно в равной степени по мере старения населения, оставляя самые маленькие группы в верхней части графика.

Популяционная пирамида, которая отклоняется от своей классической формы, может указывать на неравномерность населения в течение определённого периода, например, голода или экономического бума, который привёл к увеличению смертности или рождаемости.

Конечно, пирамиды населения не всегда используются для сравнения по возрасту и поэтому не всегда принимают одноимённую форму графика. Например, маркетолог может использовать план для сравнения населения по доходу, весу или IQ, в котором самые маленькие группы часто бывают как сверху, так и снизу. Несмотря на это, график чётко отображает тенденции численности населения, а также сравнивает размеры двух связанных групп.

Ещё диаграммы используются при составлении розы ветров, которая графически отображает скорость и направление ветра в конкретном месте за определённый период, и других погодных показателей, например, дождливости и облачности.

А также используются менее известные типы диаграмм:

Создать диаграмму можно вручную (обычно это делается на миллиметровой бумаге) или с помощью компьютера, используя различные программы и приложения, в том числе известные всем Word или Excel. Продукты пакета Office работают в связке, так что можно рассчитать данные диаграммы в электронной таблице, а потом импортировать и оформить полученный результат в Ворд. Это удобный способ для того, чтобы позже изменить показатели без каких-либо проблем. Составить графики также возможно в многочисленных онлайн-сервисах.

Источник

Как визуализировать данные: виды графиков

Визуализация числовых значений позволяет сделать понятными даже сложные наборы данных. Графики и диаграммы привлекают больше аудитории, чем обычный текст или скучные таблицы, и увеличивают вовлеченность читателей. Визуальная информация намного лучше воспринимается и запоминается, что помогает быстро и эффективно донести до аудитории ваши мысли и идеи.

В этой статье разберем основные виды графиков и поговорим о том, каких правил следует придерживаться при визуализации данных.

Типы графиков

Вид диаграммы необходимо выбирать в зависимости от того, какие данные вы хотите визуализировать и с какой целью: чтобы сравнить различные показатели или продемонстрировать, как распределяются данные, скажем, какие значения встречаются чаще, а какие реже.

Также на диаграмме можно наглядно показать структуру чего-либо при помощи данных или проследить взаимосвязь показателей.

Типов диаграмм насчитывается несколько десятков, и в рамках одной статьи описать их все не представляется возможным. Мы рассмотрим наиболее часто используемые виды графиков и разберемся, для отображения каких данных лучше всего подходит каждый их них.

Графики, о которых далее пойдет речь, можно легко создать в таких программах, как Microsoft Word, Excel, PowerPoint и Visio (а также их бесплатных аналогах), приложениях iWork (для iOS и macOS) и онлайн-сервисе Canva.

Линейный график

Линейный график (или линейная диаграмма) показывает динамику по одному либо нескольким показателям. Его удобно применять, когда нужно сравнить, как меняются с течением времени разные наборы данных.

Данные на таком графике отображаются в виде точек, которые соединены линиями. Также точки могут быть невидимыми, тогда график представляет собой ломаные линии. Кроме того, существует такая разновидность, как график рассеяния или точечная диаграмма, на котором точки изображаются без линий. Данный тип графика помогает найти взаимосвязь между двумя показателями.

Линейные диаграммы целесообразно применять, если число значений в ряду велико. Они удобны, когда требуется отобразить общую тенденцию развития каких-либо явлений, сравнить темпы роста и т.п.

На такой диаграмме данные категорий равномерно распределены вдоль горизонтальной оси, а все значения отображаются вдоль вертикальной оси. Графики позволяют показать непрерывное изменение данных за определенный период времени, поэтому они прекрасно подходят для представления тенденций изменения данных с равными временными интервалами, такими как месяцы, кварталы или годы.

Диаграммы-области

Диаграмма с областями представляет собой линейную диаграмму, в которой область ниже линии заполнена индивидуальным цветом или текстурой. Так же, как и линейные графики, диаграммы-области используются для отображения развития количественных значений в каком-то определенном интервале или за определенный временной период, но отличаются от графиков тем, что позволяют оценить вклад каждого элемента в рассматриваемый процесс.

Линейчатые диаграммы

Линейчатые (полосчатые) диаграммы, которые также называют столбчатыми (столбиковыми), являются наиболее часто используемым типом диаграмм.

Они могут применяться для сравнения разных значений в тех случаях, когда важны конкретные числовые показатели. На одной оси столбиковой диаграммы представлены сравниваемые категории, а на другой – шкала числовых значений.

Полосчатые диаграммы позволяют пользователю легко сравнить отдельные значения для разных категорий либо сравнивать изменения значений за какой-то период времени для определенной категории. Статистические показатели в таких диаграммах могут быть представлены как вертикальными, так и горизонтальными столбиками. Для изображения величины параметра используется высота или длина столбика.

Кроме прямоугольников, поверхность таких диаграмм может представлять собой треугольники, трапеции и другие фигуры.

Горизонтальные линейчатые диаграммы обычно используются, когда необходимо сравнить множество различных показателей или визуально обозначить явное превосходство одного из них. Вертикальные столбцы целесообразно использовать для изменения показателей в разные периоды времени, к примеру, ежегодной прибыли компании за несколько лет.

Гистограммы

Гистограмма и столбиковая диаграмма визуально схожи, разница же заключается в том, что гистограмма показывает распределение данных в рамках непрерывного интервала либо конкретного периода времени. На вертикальной оси гистограмм отображается частотность, а на горизонтальной показаны интервалы или временной период.

Гистограммы помогают визуально определить концентрацию значений, а также предельные значения или наличие пробелов либо отклонений.

Гистограмма с несколькими осями

Представляет собой сочетание столбиковой диаграммы и линейного графика с двумя осями Y и с одной осью X, на которой показаны категории данных. Такой вариант может понадобиться, когда нужно представить два или более фактора и выявить параллели или сравнения.

Круговые диаграммы

Круговые (секторные) диаграммы показывают долю каждой величины в общем объеме. Круг представляет всю совокупность данных, а относительная величина каждого отдельного значения изображается в виде сектора круга. Площадь секторов при этом соответствует вкладу этого параметра в сумму значений.

Круговые диаграммы наглядно демонстрируют, какую часть от общего количества составляют отдельные значения. Сектора могут отображаться в общем круге, а также могут быть расположены отдельно на небольшом расстоянии друг от друга.

Географические диаграммы

Картодиаграмма являет собой сочетание диаграммы с географической картой или схемой. Ее используют, когда нужно отобразить распределение определенного показателя по регионам, странам, материкам, выделенным разным цветом, оттенками или рисунками в соответствии с переменными данных. На примере диаграммы, приведенной ниже, можно увидеть, что цвет для каждого региона определяется в зависимости от плотности населения.

Если необходимо отобразить на карте данные по дополнительным показателям, это делается с помощью добавления микрографики: круговых диаграмм или столбиков.

Правила визуализации данных

Чтобы графики и диаграммы были понятны читателям, при их построении нужно соблюдать следующие рекомендации:

И еще пара советов: не используйте разные виды графиков и диаграмм для однотипных данных. Читателю требуется время, чтобы привыкнуть к каждому новому виду диаграммы и понять, что обозначает определенная линия или столбик, поэтому всегда выбирайте одинаковые диаграммы для данных одного типа. Кроме того, следует придерживаться одной цветовой гаммы в одном отчете или презентации. Хорошее решение – использование цветов вашего корпоративного стиля.

Источник

Графики и диаграммы, как один из лучших способов наглядного отображения информации

« Графики и диаграммы, как один из лучших способов наглядного отображения информации ».

Выполнила: ученица 6 «Б» кл. Торгашева Светлана

Руководитель: Чаплыгина Елена Владимировна

Тема: Графики и диаграммы, как один из лучших способов наглядного отображения информации.

Актуальность : Требования к обучению в школе сводятся не только к заучиванию материала, но и к у мению преобразовывать информацию, в более удобный способ для демонстрации или запоминая.

Ситуация предшествующая проекту: На уроке географии, столкнувшись с информацией в виде лепестковой диаграммы, мне захотелось научиться преобразовать текстовую информацию в графическую.

Целевая аудитория: Учащиеся 4-11 класса

Людей работающих с компьютерами

Людей использующих таблицы в работе.

1)Узнать, что такое графики и диаграммы и найти различие между ними.

2) Познакомиться с окном программы Microsoft Excel

3)Научиться работать с программой Microsoft Excel

4)Научиться создавать таблицы, а данные в таблице преобразовывать в графики или диаграммы.

Ожидаемый результат : Данная работа предполагает расширение кругозора и развития устойчивого навыка работы и с компьютером, и с табличным редактором.

Оформление проекта по теме « Графики и диаграммы, как один из лучших способов наглядного отображения информации».

Узнать, что такое графики и диаграммы и найти различие между ними

Изучить рабочую область MS Ex с el

Научиться строить таблицы в табличном редакторе

Преобразовать таблицы в графики и диаграммы.

II. Учебно-образовательный проект 1.Что такое диаграмма?

Для наглядного представления разных числовых данных используются диаграммы.

С помощью графиков и диаграмм можно легко отобразить большие объёмы информации для того, чтобы легко запомнить или понять.

Выбор того или иного вида информационной модели зависит от цели, ради которой мы эту модель создаём:

Гистограмма — способ графического представления табличных данных. Количественные соотношения некоторого показателя представлены в виде прямоугольников, площади которых пропорциональны.

Линейчатая диаграмма – это график, показывающий различные категории данных в виде прямоугольных полос (линеек), длины которых пропорциональны величинам элементов данных, которые они отображают.

Точечная диаграмма показывает отношения между численными значениями в нескольких рядах данных или отображает две группы чисел как один ряд координат x и y. Точечная диаграмма имеет две оси значений, при этом одни числовые значения выводятся вдоль горизонтальной оси (оси X), а другие — вдоль вертикальной оси (оси Y). На точечной диаграмме эти значения объединяются в одну точку и выводятся через неравные интервалы или кластеры.

Диаграмма с областями – это линейчатая диаграмма с заполненными цветом областями. Используйте диаграмму с областями и накоплением для отображения вклада каждого значения к общему по времени или по категориям.

Образующие поверхности столбчатых и линейных диаграмм могут представлять собой не только прямоугольники, но также квадраты, треугольники, трапеции и т. д. Круговые (секторные) диаграммы.