Вообще-то, понятие класса нам уже знакомо, но, пожалуй, не лишним будет поговорить о классах еще раз. Классики о классах говорят очень просто и понятно:

Продолжая тему, скажем, что классы - это строительные блоки любой объектно-ориентированной системы . Они представляют собой описание совокупности объектов с общими атрибутами, операциями, отношениями и семантикой. При проектировании объектно-ориентированных систем диаграммы классов обязательны.

Классы используются в процессе анализа предметной области для составления словаря предметной области разрабатываемой системы. Это могут быть как абстрактные понятия предметной области, так и классы, на которые опирается разработка и которые описывают программные или аппаратные сущности.

Диаграмма классов - это набор статических , декларативных элементов модели . Диаграммы классов могут применяться и при прямом проектировании, то есть в процессе разработки новой системы, и при обратном проектировании - описании существующих и используемых систем. Информация с диаграммы классов напрямую отображается в исходный код приложения - в большинстве существующих инструментов UML-моделирования возможна кодогенерация для определенного языка программирования (обычно Java или C++). Таким образом, диаграмма классов - конечный результат проектирования и отправная точка процесса разработки.

Но мы опять заговорились, а, как известно, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Мы уже знаем, как классы обозначаются в UML, но пока еще не видели ни одной диаграммы "с их участием". Итак, посмотрим на примеры диаграмм классов.

И опять-таки смысл этой диаграммы ясен без особых пояснений. Даже бегло рассмотрев ее, можно легко догадаться, что она описывает предметную область задачи об автоматизации работы некоего вуза или учебного центра. Обратите внимание на обозначения кратности на концах связей. А теперь немного усложним задачу (рис. 2.7):

Как видим, здесь уже все более серьезно - кроме кратности обозначены свойства (и их типы) и операции, и вообще, эта диаграмма производит впечатление набора классов для реализации, а не просто описания предметной области, как предыдущие. Но, тем не менее, все равно все просто и понятно.

Отметим, что более детально о диаграмме классов мы поговорим в следующей лекции. Там мы подробно разберем нотацию этого вида диаграмм и познакомимся с улучшениями, внесенными текущей версией UML.

Диаграмма объектов (object diagram)

И снова, прежде чем говорить о новом виде диаграмм, введем определения нужных нам понятий. Итак, мы уже знаем, что такое класс. А что такое объект? Обратимся к классикам, которые об объектах говорят так же просто и понятно, как и о классах:

Объект (object) - экземпляр класса.

Zicom Mentor "говорит" об объектах более обстоятельно:

Объект (object) -

• конкретная материализация абстракции;
• сущность с хорошо определенными границами, в которой инкапсулированы состояние и поведение;
• экземпляр класса (вернее, классификатора - эктор, класс или интерфейс). Объект уникально идентифицируется значениями атрибутов, определяющими его состояние в данный момент времени.

"Второе" определение, по сути, просто расширяет "Бучевское". Да, действительно, объект - это экземпляр класса. Скажем, объектом класса "Микроволновая печь" из примера, приведенного выше, может быть и простейший прибор фирмы " Saturn " небольшой емкости и с механическим управлением, и навороченный агрегат с грилем, сенсорным управлением и системой трехмерного распределения энергии от Samsung или LG.

Еще пример - все мы являемся объектами класса "человек" и различимы между собой по таким признакам (значениям атрибутов), как имя, цвет волос, глаз, рост, вес, возраст и т. д. (в зависимости от того, какую задачу мы рассматриваем и какие свойства человека для нас в ней важны).

Как же обозначается объект в UML? А очень просто - объект, как и класс, обозначается прямоугольником, но его имя подчеркивается . Под словом имя здесь мы понимаем название объекта и наименование его класса, разделенные двоеточием. Для указания значений атрибутов объекта в его обозначении может быть предусмотрена специальная секция. Еще один нюанс состоит в том, что объект может быть анонимным: это нужно в том случае, если в данный момент не важно, какой именно объект данного класса принимает участие во взаимодействии. Примеры - на рис. 2.8 .

Итак, на определение основных понятий мы потратили довольно много времени, и пора бы уже вернуться к основному предмету нашего внимания - диаграмме объектов . Для чего нужны диаграммы объектов ? Они показывают множество объектов - экземпляров классов (изображенных на диаграмме классов) и отношений между ними в некоторый момент времени. То есть диаграмма объектов - это своего рода снимок состояния системы в определенный момент времени , показывающий множество объектов, их состояния и отношения между ними в данный момент.

Таким образом, диаграммы объектов представляют статический вид системы с точки зрения проектирования и процессов , являясь основой для сценариев, описываемых диаграммами взаимодействия. Говоря другими словами, диаграмма объектов используется для пояснения и детализации диаграмм взаимодействия , например, диаграмм последовательностей. Впрочем, авторам курса очень редко доводилось применять этот тип диаграмм.

Для правильного использования диаграмм при решении практических задач пользователь должен понимать следующее.

1. Данные, на основе которых осуществляется построение диаграммы, представляют собой массив, т.

Е. именованную последовательность переменных одного типа. Массив может быть одномерным (вектором), двухмерным (матрицей), трехмерным. Чаще всего для построения диаграмм используются матрицы.

2. Программа, используемая для построения диаграмм, предполагает, что массив данных образован совокупностью векторов. При этом в зависимости от целей анализа данных в качестве такой совокупности могут рассматриваться строки либо столбцы, а их заголовки - как имена векторов.

Проиллюстрируем это положение следующим примером. В таблице на рис. 6.39 представлен двухмерный массив (матрица) данных, содержащих сведения об объемах продаж в трех странах Азиатско-тихоокеанского региона (АТР). Таким образом, с точки зрения программы, обеспечивающей построение диаграммы, объектом анализа данных в этой таблице является объем продаж на протяжении трех лет (2002-2004 гг.) тремя странами АТР. При этом пользователю предоставлена возможность выбрать, какая характеристика этого объекта является более существенной: вклад каждой из стран в этот объем либо его изменение во времени. В первом случае следует считать, что количественные характеристики объекта содержат векторы R (строки, содержащие данные по странам), во втором - C (столбцы, содержащие данные по годам). Тогда графическая интерпретация этих данных в первом случае будет выглядеть так, как это изображено на рис. 6.40, а во втором - на рис. 6.41.

Рис. 6.40. Динамика объемов продаж в странах ATP

Рис. 6.41. Объемы продаж в странах ATP в 2002-2004 гг.

Эти примеры позволяют понять смысл одного из ключевых терминов, обозначающих основной объект диаграммы, - ряд данных. Ряд данных - это совокупность данных, содержащая количественные характеристики объекта. Эти данные содержатся в одном из векторов (в столбце или в строке), составляющих таблицу. В качестве имен рядов данных Excel использует заголовки столбцов или строк данных. Имена рядов отображаются в легенде диаграммы. Отображением рядов данных на диаграмме являются маркеры данных. Геометрические размеры маркера соответствуют численному значению отображаемых данных. Каждый маркер соответствует одному значению данных вектора, использованного в качестве ряда данных.

C понятием «ряды данных» тесно связано понятие «категории данных», отражающее качество (свойство) элементов в ряду. В качестве имен оси категорий Excel использует заголовки тех столбцов или строк таблицы, которые не используются в качестве рядов данных.

Другими объектами диаграмм являются: легенда, оси и линии координатной сетки, надписи, в число которых входят названия диаграммы и осей, категории, подписи данных и др. Минимальный набор объектов, образующих диаграмму, зависит от ее типа.

Как правило, в диаграмму включаются следующие объекты:

Легенда - это текст, идентифицирующий отдельные элементы диаграммы;

Ось - это одна из сторон диаграммы. По горизонтальной оси обычно отображаются категории и/или названия рядов. По вертикальной оси - данные;

Сетка - множество линий, являющихся продолжением деления осей, которые способствуют лучшему восприятию данных на диаграмме и облегчают их анализ. Кроме того, сетка помогает определить точное значение данных.

Объекты можно добавлять в диаграмму и удалять из нее. Каждый из объектов обладает своими свойствами, которые можно изменить путем форматирования. Некоторые объекты диаграммы обозначены на рис. 6.42.

Следует отметить, что иногда значения данных в различных рядах существенно различаются по величине. Например, данные

рядов Зарплата и Аренда на рис. 6.42. В таких случаях для повышения наглядности диаграмм полезно использовать дополнительную ось значений, как это демонстрируется на рис. 6.43.

Рис. 6.43. Пример диаграммы с использованием дополнительной оси значений

Приемы работы с объектами диаграмм не отличаются от тех, которые используются во всех программах, входящих в пакет Microsoft Office. Все они сводятся к тому, что объект необходимо выделить, а затем удалять или изменять свойства с помощью команды Формат/Объект.

Для того чтобы придать диаграмме в целом и объектам в ее составе необходимые свойства, целесообразно для ее создания использовать Мастер диаграмм. Для этого следует выбрать команду Вставка/Диаграмма..., после чего появляется диалоговое окно (рис. 6.44).

На этом этапе пользователь имеет возможность выбрать тип диаграммы, в наибольшей степени соответствующий целям анализа. Следующий этап заключается в выборе или уточнении диапазона данных, используемых для построения диаграммы. Для этого используется вкладка Диапазон данных (рис. 6.45). Кроме того, с помощью команд, доступных при переходе к вкладке Ряд, можно добавить или удалить ряды данных (рис. 6.46).

Затем, на третьем шаге, пользователь может выбрать дополнительные объекты для включения в состав диаграммы и задать некоторые их характеристики и содержание надписей (рис. 6.47).

Рис. 6.44. Окно Мастера диаграмм (1-й шаг)

Рис. 6.45. Окно Мастера диаграмм (2-й шаг, вкладка Диапазон данных)

Рис. 6.46. Окно Мастера диаграмм (2тй шаг, вкладка Ряд)

На заключительном, четвертом, этапе пользователь должен решить вопрос размещения диаграммы - на отдельном листе или на том листе, где расположены данные. Если свойства объектов, включенных в диаграмму, которая построена таким образом, не устраивают пользователя, то ее следует форматировать.

Диаграмма представляет собой набор объектов, который включает область построения, ось категорий, заголовок оси категорий, ось значений, заголовок оси значений, название диаграммы и легенду.

Внутри области диаграммы каждый сгруппированный объект может состоять из одного или нескольких объектов, как, например, легенда. Каждая группа или объект имеет свое собственное контекстное меню и диалоговое окно свойств этого объекта. Рис. 113 иллюстрирует основные группы объектов на диаграмме.

Чтобы изменить параметры объекта диаграммы, необходимо его выделить. Для этого достаточно щелкнуть по объекту диаграммы. На выделенных объектах появляются маркеры изменения размера.

Чтобы убедиться, что выделен нужный объект диаграммы, переместите указатель мыши ни этот объект, через несколько секунд появится всплывающая подсказка. Всплывающие подсказки по умолчанию показывают имена объектов и значения рядов данных.

Размеры диаграммы могут быть изменены с использованием следующей техники:

1. Выделите диаграмму и перетащите за маркеры соответствующих сторон.

2. Перетащите угловой маркер для одновременного изменения сторон.

Табличный процессор Microsoft Excel 2007

Построение и редактирование диаграмм

1. Графические возможности Excel 2

1.1 Основные элементы диаграммы.. 2

1.2 Типы диаграмм.. 3

2. Построение и редактирование диаграмм.. 4

3. Форматирование диаграмм.. 8

3.1 Изменение размеров диаграммы, ее перемещение, удаление. 8

3.2 Изменение типа диаграммы.. 8

3.3 Форматирование элементов диаграммы.. 8

3.4 Изменение заливки, контура и эффектов. 10

3.5 Изменение числовых форматов значений диаграммы.. 10

3.6 Отмена форматирования элементов диаграммы.. 10

3.7 Добавление данных в диаграмму. 11

3.8 Особенности построения круговых диаграмм.. 11

4 Сохранение диаграммы.. 12

5 ЗАДАНИЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 2. 12

5.1 Варианты индивидуальных заданий.. 13

6 Вопросы к защите лабораторной работы.. 19

Графические возможности Excel

С помощью приложения Microsoft Office Excel 2007 можно легко создавать профессионально оформленные диаграммы.

Диаграмма – это представление данных таблицы в графическом виде, которое используется для анализа и сравнения данных.

Диаграмма состоит из графического образа и вспомогательных элементов.

Графический образ - это совокупность точек, линий и фигур, с помощью которых изображаются данные.

По характеру графического образа различают: графики , гистограммы , круговые , точечные диаграммы и т.д.

Основные элементы диаграммы

Область диаграммы - область размещения диаграммы и всех ее элементов.

Область построения - на плоских диаграммах – строго ограниченная осями область, содержащая все ряды данных, на объемных диаграммах- ограниченная осями область, содержащая все ряды данных, имена категорий, подписи делений и названия осей.

Рис. 1. Основные элементы диаграммы

Горизонтальная ось Х - ось категорий . Вдоль нее строятся категории, которые задают положение конкретных значений в ряде данных - это метки оси Х. На рис.1 категориями являются регионы. Для некоторых типов диаграмм (например , точечной диаграммы) эта ось также является осью значений.

Вертикальная ось Y - ось значений (числовая ось). Вдоль нее строятся данные. Метки располагаются на осях координат через равные интервалы и помогают идентифицировать данные на диаграмме.

Ряд данных - набор связанных между собой элементов данных, отображаемый содержимое ячеек одной строки или столбца на диаграмме. Каждому ряду данных на диаграмме соответствует отдельный цвет или способ обозначения, указанный на легенде диаграммы. Диаграммы всех типов, кроме круговой , могут содержать несколько рядов данных.

Например, на рис.1 отображена прибыль фирмы по регионам за 2007 и 2008 годы. 1 ряд данных - множество значений прибыли фирмы по всем регионам за 2007г., 2 ряд данных - множество значений прибыли фирмы по всем регионам за 2008г.

Легенда - рамка,которая содержит условные обозначения рядов или категорий данных и их названия в виде знака и цвета. Этот параметр задается по умолчанию (рис.1).

Название диаграммы – текст заголовка диаграммы.

Названия осей: (вертикальной и горизонтальной ) - текст заголовков каждой оси.

Подписи данных - это отметка конкретного значения данных на диаграмме.

Точки данных - элементы данных, отдельные значения, отображаемые на диаграмме в виде полос, столбцов, линий, секторов, точек или других объектов, называемых маркерами данных . Маркеры данных одного цвета образуют ряд данных. Точки данных на круговой диаграмме выводятся в виде процентов от всего круга.

Типы диаграмм

Excel 2007 позволяет строить диаграммы 11 базовых типов . Причем каждый тип имеет несколько - видов . Всего более 70 видов диаграмм. Пользователю нужно хорошо ориентироваться в том, какие типы диаграмм предоставляет Excel. Самые популярные типы диаграмм представлены на вкладке ленты Вставка в группе Диаграммы (рис.2).

Рис.2 Группа Диаграммы на вкладке Вставка

Подробно рассмотрим следующие типы диаграмм:

· График. Графики позволяют изображать непрерывное изменение данных с течением времени в едином масштабе. На графиках категории данных равномерно распределены вдоль горизонтальной оси, а значения - вдоль вертикальной оси (рис.2).

Рис.2 График

· Гистограмма. Гистограммами называются вертикально ориентированные столбчатые диаграммы. Данные, расположенные в столбцах или строках, можно изобразить в виде гистограммы.

Гистограммы используются для демонстрации изменений данных за определенный период времени или для иллюстрирования сравнения объектов. В гистограммах категории обычно формируются по горизонтальной оси, а значения - по вертикальной (рис.3).

Рис.3 Объемная Гистограмма с группировкой

· Круговая диаграмма. Круговая диаграмма показывает размер элементов одного ряда данных пропорционально сумме элементов и относительный вклад каждой точки данных в общий итог для этого ряда данных, т.е. показывает соотношение между целым и его частями. Например , общий бюджет и бюджетные статьи.

Точки данных на круговой диаграмме выводятся в виде процентов от всего круга (рис.4)..

Особенностью круговых диаграмм является то, что они отображают только один ряд данных . Сектор, соответствующий первой точке ряда , отображается от вертикальной оси, соответствующей 12 часам. Остальные сектора располагаются по часовой стрелке от него.

Рис.4 Объемная круговая диаграмма

| Инструменты анализа данных

Урок 5
§4. Инструменты анализа данных

4.1. Диаграммы

Как правило, электронные таблицы содержат большое количество числовых данных, которые требуется сравнивать, оценивать их изменение с течением времени, определять соотношение между ними т. д. Проводить подобный анализ большого количества числовых данных значительно легче, если изобразить их графически (визуализировать). Для графического представления числовых данных используются диаграммы.

Диаграмма - это графическое представление числовых данных, позволяющее быстро оценить соотношение нескольких величин.

Табличные процессоры позволяют строить диаграммы следующих типов:

Гистограмма;
диаграмма с областями;
линейчатая диаграмма;
поверхностная диаграмма;
круговая диаграмма;
график;
лепестковая диаграмма и др.

Чтобы в Microsoft Excel просмотреть все доступные типы диаграмм, изучите группу Диаграммы на вкладке Вставка (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Типы диаграмм в Microsoft Excel

Выясните, какие типы диаграмм можно создавать в табличном процессоре, имеющемся в вашем распоряжении.

В диаграмме любого типа можно выделить следующие объекты (рис. 1.9) :

1 - область диаграммы (в ней размещаются все объекты диаграммы);
2 - название диаграммы, чётко описывающее то, что представлено на диаграмме;
3 - область построения диаграммы (непосредственно в ней располагается сама диаграмма);
4 - ось значений (вертикальная, ось Y). На ней находится шкала с определённым шагом, устанавливаемым автоматически, в зависимости от наименьшего и наибольшего значений данных, изображённых на диаграмме. Именно по этой шкале можно оценить данные, представленные на диаграмме;
5 - ряды данных - наборы числовых данных, некоторым образом связанных между собой и размещённых в электронной таблице в одной строке или столбце. На диаграмме ряд данных изображается геометрическими фигурами одного вида и цвета;
6 - ось категорий (горизонтальная, ось X). На ней отображаются значения определённого свойства данных;
7 - легенда, поясняющая соответствие между названиями рядов и используемыми на диаграмме цветами. По умолчанию названия рядов являются названиями строк (или столбцов) диапазона данных, по которым построена диаграмма;
8 - названия осей.

Рис. 1.9. Основные элементы диаграммы

Воспроизведите в табличном процессоре диаграмму, представленную на рисунке 1.9. С помощью контекстного меню исследуйте свойства каждого объекта этой диаграммы.

На диаграммах разных типов числовые данные могут быть представлены точками, отрезками, прямоугольниками, секторами круга, прямоугольными параллелепипедами, цилиндрами, конусами и другими геометрическими фигурами. При этом размеры геометрических фигур или расстояния от них до осей пропорциональны числовым данным, которые они отображают.

Диаграммы, создаваемые в электронных таблицах, динамические - при редактировании данных в таблице размеры или количество фигур, обозначающих эти данные, автоматически изменяются.

Вспомните основные приёмы построения диаграмм, известные вам из курса информатики основной школы.

Рассмотрим самые распространённые типы диаграмм.

Гистограммы целесообразно создавать тогда, когда нужно сравнить значения нескольких наборов данных, графически изобразить отличия значений одних наборов данных от других, показать изменения данных с течением времени.

Различают следующие виды гистограмм :

Гистограмма с группировкой;
гистограмма с накоплением;
нормированная гистограмма с накоплением;
объёмная гистограмма.

В гистограмме с группировкой прямоугольники, которые являются графическими изображениями числовых данных из разных наборов, располагаются рядом друг с другом (см. рис. 1.9). В гистограмме с накоплением прямоугольники, изображающие числовые данные, располагаются друг над другом (рис. 1.10). Это даёт возможность оценить суммарные данные и вклад каждой составляющей в общую сумму.

В нормированной гистограмме с накоплением вертикальная ось имеет шкалу в процентах. Это даёт возможность оценить долю (процентную часть) данных в общей сумме (рис. 1.11).

Подумайте, по какой из трёх диаграмм проще всего определить:

1) продажа каких напитков неуклонно возрастала;
2) продажа каких напитков принесла наибольшую прибыль в июле;
3) динамику изменений суммарной выручки от продажи всех трёх напитков;
4) вклад от продажи каждого напитка в общую выручку.

Рис. 1.10. Пример гистограммы с накоплением

Рис. 1.11. Нормированная гистограмма с накоплением

Линейчатые диаграммы аналогичны гистограммам и отличаются от них лишь горизонтальным расположением геометрических фигур.

К типу диаграмм Круговая относятся плоские и объёмные круговые диаграммы. Их целесообразно использовать тогда, когда нужно отобразить части одного целого, сравнить соотношение частей между собой и отношение частей к целому.

Круговые диаграммы позволяют отобразить только один ряд данных. Они теряют наглядность, если содержат много элементов данных. Несколько круговых диаграмм можно заменить, например, одной нормированной гистограммой с накоплением.

Подумайте, сколько разных круговых диаграмм можно построить по информации, содержащейся в диаграмме, представленной на рисунке 1.9.

Сколько круговых диаграмм потребуется для того, чтобы изобразить информацию, представленную на гистограмме с накоплением (см. рис. 1.10)?

Диаграммы типа График целесообразно использовать, если количество данных в наборе достаточно большое, если нужно отобразить динамику изменения данных во времени, сравнить изменения нескольких рядов данных (рис. 1.12).

Рис. 1.12. Пример диаграммы График с маркерами

Точечные диаграммы с гладкими кривыми можно использовать для построения графиков функций, предварительно заполнив диапазон ячеек значениями аргумента и соответствующими значениями функции. Можно построить на одной диаграмме графики двух функций и использовать их для приближённого решения уравнения.

Пример. Найдём на отрезке корень уравнения , построив в табличном процессоре графики функций, соответствующих левой и правой частям равенства.

Для этого:

1) используя стандартные функции COS и КОРЕНЬ, построим таблицу значений функций для х , изменяющегося с шагом 0,1:

Рис. 1.13. Графики функций

2) по значениям диапазона B2:N3 построим графики функций COS(x) и КОРЕНЬ(х) (рис. 1.13);

3) заменим номера точек, проставленные по горизонтальной оси, на значения аргумента х рассматриваемых функций. Для этого вызовем контекстное меню горизонтальной оси и выберем пункт Выбрать данные. Появится окно Выбор источника данных (рис. 1.14).

Рис. 1.14. Окно Выбор источника данных

В открывшемся окне нажмём на кнопку изменения подписей горизонтальной оси и выберем диапазон со значениями аргумента (рис. 1.15).

Рис. 1.15. Окно Подписи оси

После редактирования (совмещения) точки пересечения осей и добавления вертикальных линий сетки график приобретёт вид, представленный на рисунке 1.16.

Рис. 1.16. График после редактирования

В результате построения графиков функций видно, что корень уравнения приблизительно равен 0,64.

Построенную диаграмму можно редактировать:

Изменять способ формирования ряда данных: из данных строки или из данных столбца;
изменять диапазон ячеек, по которым строится диаграмма;
изменять тип, вид или макет диаграммы;
вставлять, перемещать, удалять или изменять название диаграммы, легенды, подписей данных;
изменять отображение осей и линий сетки и др. Построенную диаграмму можно форматировать. При этом можно применить стилевое форматирование сразу ко всей диаграмме, воспользовавшись одним из стилей оформления диаграмм. Кроме того, можно форматировать отдельные объекты диаграммы, которые предварительно надо выделить.

Некоторые объекты диаграммы, например ряд, состоят из нескольких частей. Чтобы выделить только одну часть, например отдельную точку ряда, необходимо сначала выделить весь объект, а затем выбрать нужную его часть.