Представление данных в табличной форме

141

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ В ТАБЛИЧНОЙ ФОРМЕ

ПОНЯТЬ

Расписание движения поездов, сведения о сотрудниках предприятия, статистические данные о демографической сиуации с стране - данные подобного рода чаще всего представляются в табличной форме. Процесс обучения в школе тоже часто отображается в табличных моделях. Это и расписание уроков, и классный журнал, и аттестат о среднем образовании.

ПРИМЕР

Посмотрите на страничку классного журнала.

Таблица 2.4.1

Страница классного журнала (фрагмент)

Информационной моделью какого объекта (процесса) является эта таблица? Какие сведения можно из нее извлечь? О чем, например, говорит цифра “5” в нижней правой ячейке таблицы?

Итак, в таблице отражаются результаты контроля знаний учащихся и успешность процесса обучения. Цифра “5” в нижней правой ячейке имеет отношение к ученику по фамилии Веселов, предмету информатике, месяцу маю, 10 дню этого месяца и году, который указан на обложке журнала. Таким образом, оценка в классном журнале устанавливает отношение между тремя объектами: учеником, учебным предметом, датой.

Анализ таблицы позволит узнать успешность обучения каждого ученика, определить, сколько в классе отличников и “двоечников”, оценить сложность предложенной учащимся контрольной работы; поможет учителю выработать меры педагогического воздействия.

Классный журнал можно рассматривать как формализованную, динамическую, вероятностную информационную модель “поведения” процесса обучения в данном классе.

Таблицы, в которых отражается одно свойство, характеризующее два или более объектов, называются таблицами типа “объект-объект”. Причем, объекты относятся как правило к разным классам (множествам).

В примере 1 таким свойством является успеваемость, объектами - конкретные ученики (множество учеников), учебный предмет (множество школьных дисциплин), даты (год, месяц, день; множество дат).

Есть таблицы другого вида, в которых отражаются несколько свойств объекта, а все объекты принадлежат к одному множеству. Такие таблицы называются таблицами вида “объект-свойство”.

ПРИМЕР

Таблиица 2.4.2

Результаты медицинского наблюдения класса (фрагмент)

Данную таблицу можно рассматривать как информационную модель состояния физического развития учащихся класса.

Объектами, информация о которых отражена в таблице, являются ученики, каждый из которых характеризуется конкретными значениями перечисленных в верхней строке таблицы свойств - параметров физического развития.

Подумайте, для чего необходимо составление таких таблиц и какую информацию можно получить, анализируя приведенные в них данные.

Комбинирование нескольких таблиц вида “объект-объект” и “объект-свойство” в одной таблице позволяет построить таблицы более сложного вида.

Существуют определенные правила оформления таблиц, в соответствии с которыми каждая таблица характеризуется:

- названием (а если их несколько то еще и номером),

- количеством столбцов и их названиями (заголовками столбцов),

- количеством строк и их названиями (заголовками строк),

- содержимым ячеек, находящихся на пересечении строк и столбцов.

В соответствии с этим, основными элементами таблицы являются:

• записи - строки таблицы, которые могут содержать данные разного типа, но относящиеся чаще всего к одному объекту;

• поля - столбцы таблицы, содержащие, как правило, данные одного типа;

• реквизиты - конкретные значения, находящиеся в ячейках таблицы на пересечении строк и столбцов.

Иногда заголовки строк и столбцов могут оказаться многоуровневыми. В этом случае уровни заголовков столбцов называются ярусами, уровни заголовков строк - ступенями.

ПРИМЕР

Таблица 2.4.3

Выпуск продукции на кондитерской фабрике (тонн)

Таблицы - удобная для анализа и обработки, наглядная и привычная форма представления информации. Именно поэтому большинство автоматизированных баз данных именно табличного или реляционного(от англ. relation - отношение) типа.

Этапы построения таблицы (приведения информации к табличной форме) разберем на следующем примере.

ПРИМЕР

Переведем словесное описание характеристик нескольких регионов Российской Федерации, взятое из географического энциклопедического словаря, в табличную форму.

Ростовская область. Пл. 100,8 т.км². Нас. 4290 т.ч. (1987; в Ростове-на-Дону 1004 т.ч.), гор. 72%. 42 адм. р-на, 22 города, 37 пгт (1987). Центр -Ростов-на-Дону. Ср.темп-ры января от -9^оС до -5^оС, июля 22 - 24^оС. Осадков 400-650 мм в год.

Московская область. Пл. 47 т.км². Нас. 6581 т.ч. (1987; с Москвой 15396 т.ч.); гор. 79% (с учетом нас. Москвы 91%). 39 адм. р-нов, 71 город, 109 пгт (1987). Центр - Москва. Ср. темп-ры января -10^оС, июля 17^о. Осадков 450-650 мм в год.

Тамбовская область. Пл. 34,3 т.км². Нас. 1309 т.ч. (1987; в Тамбове 305 т.ч.), гор. 56%. 23 адм. р-на, 8 городов, 13 пгт (1987). Центр - Тамбов. Ср.темп-ры января -11^оС, июля 20^оС. Осадков 500 мм в год.

Воронежская область. Пл. 52,4 т.км². Нас. 2459 т.ч. (1987; в Воронеже 872 т.ч.), гор. 60%. 32 адм. р-на, 14 городов, 23 пгт (1987). Центр - Воронеж. Ср.темп-ры января --9^оС, июля 20^оС. Осадков 500 мм в год.

Ленинградская область. Пл. 85,9 т.км². Нас. 1655 т.ч. (1987; с Санкт-Петербургом 6603 т.ч.), гор. 66%. 17 адм. р-на, 26 города, 41 пгт (1987). Центр - Санкт-Петербург. Ср.темп-ры января -7^оС, июля 15^оС. Осадков 850 мм в год.

Хабаровский край. Пл. 824,6 т.км². Нас. 1794 т.ч. (1987; в Хабаровске 591 т.ч.), гор. 79%. 22 адм. р-на, 9 города, 43 пгт (1987). Центр - Хабаровск. Ср.темп-ры января от -16^оС до -40^оС, июля 11 - 21^оС. Осадков 500-900 мм в год.

Приведенные данные являются характеристиками регионов Российской Федерации, такими как: название, площадь, население, административное деление, климатические условия. Эти характеристики сделаем названиями столбцов первого яруса. В свою очередь, “население” раскрывается через такие параметры, как общее население, население центрального города, процент городского населения; “административное деление” включает в себя количество административных районов, количество городов и поселков городского типа, название областного (краевого) центра; “климатические условия” описываются такими свойствами, как средние температуры января и июля и среднегодовым количеством осадков. Перечисленные характеристики сделаем заголовками столбцов второго яруса. Всего столбцов в таблице будет 12. Кроме строк заголовка в таблице содержит еще 6 строк для описания шести субъектов федерации. В качестве заголовков строк лучше всего использовать названия регионов. Разместить записи можно в разном порядке, например, в порядке убывания общего количества жителей (первой будет Московская область, последней - Тамбовская) или занимаемой площади (первым будет Красноярский край, последней Тамбовская область), но лучше использовать алфавитный порядок.

Таблица 2.4.4.

Характеристики регионов Российской Федерации

ЗАМЕЧАНИЕ. Если объектов в таблице много, то размещать их можно, конечно, как угодно, но чтобы содержащиеся в ней данные было удобно анализировать и обрабатывать, располагать объекты лучше в некотором порядке, например, в алфавитном или по возрастанию даты и т.п.

Таблицы, рассмотренные в предыдущих примерах, было несложно построить и заполнить. Но иногда их разработка требует не только времени, но и определенных навыков и даже некоторого искусства.

ПРИМЕР

Рассмотрим основные подходы к составлению школьного расписания. Заметим, что расписание занятий, предназначенное для учеников, будет несколько отличаться от расписания тех же занятий, предназначенного для учителей. Так и должно быть, ведь цели моделирования различны. Как же строится таблица “ученического” расписания?

Итак, задача - организовать учебный процесс так, чтобы выполнить учебный план и не нарушить законов о труде учителя; объектом моделирования является организация учебного процесса; субъектом моделирования - завуч; цель моделирования - определить для каждого класса порядок проведения занятий на каждый день недели и представить его в наглядной форме.

Существенные свойства:

• перечень классов в школе и список учителей;

• для каждого класса - перечень учебных дисциплин, фамилии ведущих их учителей и количество отводимых на них часов в неделю (таблица 2.4.5);

• для каждого учителя - перечень классов, название учебной дисциплины, количество часов в неделю (таблица 2.4.6);

• перечень учебных кабинетов и их назначение;

• количество и время проведения уроков и перемен в течение дня.

Таблица 2.4.5 (фрагмент) Таблица 2.4.6(фрагмент)

Заметим, что все эти списки и перечни предварительно надо было составить и они тоже являются информационными моделями табличной формы.

Задайте вопрос завучу, как он составляет школьное расписание, и вы узнаете интересные методы формализации при построении моделей табличной формы. Вероятнее всего вы услышите, что составить расписание - дело очень сложное, потому что следует учесть много дополнительных факторов: пожелания учителей и учеников, требования гигиены умственного труда, санитарные требования и пр. Расписание в процессе составления неоднократно изменяется, уточняется, проверяется на непротиворечивость. Например, необходимо постоянно следить, чтобы у одного учителя не было занятий одновременно в двух классах, чтобы у разных классов не было занятий в одном и том же кабинете на одном и том же уроке, чтобы у учащихся не было “пустых окон” и пр. То есть привычное вам расписание - результат довольно сложного процесса информационного моделирования. Поэтому компьютерные программы составления расписания, позволяющие автоматизировать этот процесс, могут значительно облегчить труд завуча.

Расписание занятий относится к таблицам сложного вида, где объектами выступают: день недели, номер смены, номер урока, школьная параллель (первые классы, вторые классы и т.д.); номер класса (1а, 1б и т.д.); свойствами являются: название предмета, номер кабинета.

ЗНАТЬ

Таблицы - удобная для анализа и обработки и наглядная форма представления информации.

Таблицы, в которых отражается одно свойство, характеризующее два или более объектов, называются таблицами типа “объект-объект”.

Таблицы, в которых отражаются несколько свойств объекта, а все объекты принадлежат к одному множеству, называются таблицами вида “объект-свойство”.

Комбинирование в одной таблице нескольких таблиц вида “объект-объект” и “объект-свойство” позволяет построить таблицы более сложного вида, например, “объекты-свойства-объекты”.

Таблица характеризуется:

- названием (а если их несколько то еще и номером),

- количеством столбцов и их названиями (заголовками столбцов),

- количеством строк и их названиями (заголовками строк),

- содержимым ячеек, находящихся на пересечении строк и столбцов.

В случае многоуровневых заголовков строк и столбцов уровни заголовков столбцов называются ярусами, уровни заголовков строк - ступенями.

Основными элементами таблицы являются:

• записи - строки таблицы, которые могут содержать данные разного типа, но относящиеся чаще всего к одному объекту;

• поля - столбцы таблицы, содержащие, как правило, данные одного типа;

• реквизиты - конкретные значения, находящиеся в ячейках таблицы на пересечении строк и столбцов.

Этапы приведения к табличному виду:

• проанализировать информацию и выделить объекты, о которых идет речь;

• выделить свойства объктов и/или отношения между ними;

• определить, можно ли объекты объединить в некоторые подмножества, и в зависимости от этого определить, сколько уровней и ступеней будет в заголовках;

• определить общее количество столбцов и порядок их расположения;

• определить наименование столбцов и тип данных, которые там будут распологаться;

• выбрать порядок размещения строк и озаглавить каждую строку таблицы;

• построчно (или по столбцам) занести в ячейки таблицы реквизиты - данные.

УМЕТЬ

ЗАДАНИЕ 1

Если вы знакомы с каким-либо текстовым редактором, определите, какие возможности по созданию и редактированию таблиц он предоставляет пользователю. Для этого ответьте на следующие вопросы:

1. Таблицу можно создать с помощью псевдографики, с помощью самостоятельной прорисовки линий, автоматически с помощью соответствующих разделов меню редактора?

2. Как можно задать вид таблицы, число столбцов и строк в ней?

3. Можно ли добавить (удалить) строки и столбцы в таблицу? Как это сделать?

4. Можно ли изменить ширину столбцов и строк таблицы и как это сделать?

5. Можно ли объединить несколько ячеек в одну или разбить ячейку на две и более ячеек? Как это сделать?

6. Можно ли создать таблицы с многоуровневыми заголовками строк и столбцов? Как это сделать?

7. Есть ли мастер шаблонов таблицы?

8. Есть ли в меню режим автоформатирования таблицы? Что он в себя включает?

9. Возможна ли автоматическая сортировка данных таблицы?

10. Возможно ли автоматическое вычисление суммы элементов таблицы, их среднего значения, подсчет процентов и пр.?

ЗАДАНИЕ 2

Если вы работаете с текстовым процессором или редакционно-издательской системой, то определите, какие пункты ниспадающего меню для работы с таблицами включает в себя пользовательский интерфейс, какие пиктограмы и “горячие клавиши” им соответствуют.

РЕКОМЕНДАЦИЯ: все остальные задания параграфа можно выполнять в текстовом редакторе, если он имеет развитые средства работы с таблицами.

ЗАДАНИЕ 3

С какой целью строиться информационная модель “Расписание движения поездов”? (см. таблицу 2.4.6). По какому принципу упорядочены записи в таблице? Попробуйте придумать другую форму представления той же информации, более наглядную и удобную для пассажиров железнодорожного транспорта.

Таблица 2.4.6

Расписание движения поездов по станции Тамбов

ЗАДАНИЕ 4

Чем таблица расписания занятий, предназначенная для преподавателей, будет отличаться от привычного вам расписания учебных занятий. Попробуйте определить структуру этой таблицы (кол-во столбцов и их наименование, возможные реквизиты и т.п.).

ЗАДАНИЕ 5

Как вы знаете, в результате смешивания красок моно получить разные оттенки цветов. Информация о результатах смешивания красного, желтого и синего цветов приведена в таблице 2.4.7 Как ту же информацию отобразить в таблице другого вида? К какому виду можно отнести эти таблицы - “объект-свойство” или “объект-объект”?

Таблица 2.4.7

Результаты смешивания красок

Таблица 2.4.8

Результаты смешивания красок

ОТВЕТ Таблицы вида “объект - объект”

ЗАДАНИЕ 6

Для пассажиров пригородного автобуса разработана следующая таблица.

Таблица 2.4.9

Стоимость проезда

1). Какова стоимость проезда от Федоровки до Коноплиновки?

2). Какое расстояние больше: от Борщевки до Коноплиновки или от Серебряков до Федоровки?

3) Что дешевле: доехать от Липовицы до Мухановки или от Федоровки до Серебряков?

4) Какова стоимость посадки в автобус?

ОТВЕТЫ

1) 5р 50к

2) от Серебряков до Федоровки

3) от Федоровки до Серебряков

4) 50 копеек. Это определяется, например, так: разница между стоимостью проезда от Мухановки до Федоровки и от Мухановки до Липовицы составляет 1,5 рубля (9р - 7р 50к = 1р 50к). Стоимость же проезда от Федоровки до Липовицы - 2 рубля. Следовательно, стоимость посадки 50 копеек.

ЗАДАНИЕ 7

Представьте в табличном виде информацию о всех остановках, которые есть на пути от вашего населенного пункта до того, где проживают ваши друзья или родственники: расстояние, время в пути, стоимость проезда до каждой остановки. Проанализируйте таблицу. Какую дополнительную информацию вы можете из нее извлечь?

ЗАДАНИЕ 8

Представьте в табличном виде такие сведения о ваших друзях, как:

• фамилию, имя, отчество;

• дату рождения (чтобы не забыть поздравить);

• хобби (чтобы выбрать лучший подарок к дню рождения);

• отношение к музыке:

- на каком музыкальном инструменте играет;

- любимое классическое произведение;

- любимая эстрадная группа;

- любимая певица (певец);

• отношение к художестенной литературе:

- любимый жанр;

- любимый писатель (поэт);

- сочиняет ли сам стихи (пишет ли прозу).

Какого вида будет эта таблица: “объект-свойства” или “объект-объект”; с заголовками простого типа или сложного?

ЗАДАНИЕ 9

Дана таблица стоимости перевозки единицы продукции и количества перевезенной продукции (хлебо-булочных изделий) от хлебзаводов к магазинам. Определите с ее помощью общую (суммарную) стоимость перевозки.

Таблица 2.4.10

Объем и стоимость перевозки хлебо-булочных изделий

Можно ли эту информацию представить в более компактном, наглядном и удобном для расчетов виде?

Попробуйте создать такую таблицу в текстовом редакторе или в электронной таблице?