19 Microsoft Excel. Понятия и возможности

Основное назначение MS Excel – решение практически любых задач расчетного характера, входные данные которых можно представить в виде таблиц. Применение электронных таблиц упрощает работу с данными и позволяет получать результаты без программирования расчётов. В сочетании же с языком программирования VisualBasicforApplication (VBA), табличный процессор MS Excel приобретает универсальный характер и позволяет решить вообще любую задачу, независимо от ее характера.

Особенность электронных таблиц заключается в возможности применения формул для описания связи между значениями различных ячеек. Расчёт по заданным формулам выполняется автоматически. Изменение содержимого какой-либо ячейки приводит к пересчёту значений всех ячеек, которые с ней связаны формульными отношениями и, тем самым, к обновлению всей таблицы в соответствии с изменившимися данными.

Основные возможности электронных таблиц:

1.   проведение однотипных сложных расчётов над большими наборами данных;

2.   автоматизация итоговых вычислений;

3.   решение задач путём подбора значений параметров;

4.   обработка (статистический анализ) результатов экспериментов;

5.   проведение поиска оптимальных значений параметров (решение оптимизационных задач);

6.   подготовка табличных документов;

7.   построение диаграмм (в том числе и сводных) по имеющимся данным;

8.   создание и анализ баз данных (списков).

Анализ данных

Когда данные вводятся на рабочий лист, Excel автоматически анализирует их определяет тип данных. Тип данных, присваиваемый ячейке по умолчанию, определяет способ анализа данных, который можно применять к данной ячейке.

Например, в большинстве инструментах анализа данных используются именно числовые значения. Если вы попробуете ввести текстовое значении, то программа отреагирует сообщением об ошибке.

Таблицы данных являются частью блока задач, который иногда называют инструментами анализа «что-если». Таблица данных представляет собой диапазон ячеек, показывающий, как изменение определенных значений в формулах влияет на результаты этих формул.

MsExcelпредставляет широкие возможности для проведения анализа данных, находящихся в списке. К средствам анализа относятся:

·     Обработка списка с помощью различных формул и функций;

·     Построение диаграмм и использование карт MsExcel;

·     Проверка данных рабочих листов и рабочих книг на наличие ошибок;

·     Структуризация рабочих листов;

·     Автоматическое подведение итогов (включая мстер частичных сумм);

·     Консолидация данных;

·     Сводные таблицы;

·     Специальные средства анализа выборочных записей и данных – подбор параметра, поиск решения, сценарии и др.

Сценарии

 Одно из главных преимуществ анализа данных – предсказание будущих событий на основе сегодняшней информации.

Сценарии являются частью блока задач, который иногда называют инструментами анализа "что-если" (Анализ «что-если».Процесс изменения значений ячеек и анализа влияния этих изменений на результат вычисления формул на листе, например изменение процентной ставки, используемой в таблице амортизации для определения сумм платежей.).

Сценарий — это набор значений, которые в приложении MicrosoftOfficeExcel сохраняются и могут автоматически подставляться в лист. Сценарии можно использовать для прогноза результатов моделей расчетов листа.

20. MATLAB (сокращение от англ.«MatrixLaboratory», в русском языке произносится как Матла́б) — пакет прикладных программдля решения задач технических вычислений и одноимённый язык программирования, используемый в этом пакете. 

Описание языка

Язык MATLAB является высокоуровневым интерпретируемым языком программирования, включающим основанные наматрицахструктуры данных, широкий спектр функций, интегрированную среду разработки, объектно-ориентированные возможности и интерфейсы к программам, написанным на других языках программирования.

Программы, написанные на MATLAB, бывают двух типов — функции и скрипты. Функции имеют входные и выходные аргументы, а также собственное рабочее пространство для хранения промежуточных результатов вычислений и переменных. Скрипты же используют общее рабочее пространство. Как скрипты, так и функции не компилируются в машинный код и сохраняются в виде текстовых файлов. Существует также возможность сохранять так называемые pre-parsed программы — функции и скрипты, обработанные в вид, удобный для машинного исполнения. В общем случае такие программы выполняются быстрее обычных, особенно если функция содержит команды построения графиков.

Основной особенностью языка MATLAB являются его широкие возможности по работе с матрицами, которые создатели языка выразили в лозунге «думай векторно» 

Применение

Математика и вычисления

MATLAB предоставляет пользователю большое количество (несколько сотен) функций для анализа данных, покрывающие практически все области математики, в частности:

• Матрицы и линейная алгебра — алгебра матриц, линейные уравнения, собственные значения и вектора, сингулярности, факторизация матриц и другие.

• Многочлены и интерполяция — корни многочленов, операции над многочленами и их дифференцирование, интерполяция и экстраполяция кривых и другие.

• Математическая статистика и анализ данных — статистические функции, статистическая регрессия, цифровая фильтрация, быстрое преобразование Фурье и другие.

• Обработка данных — набор специальных функций, включая построение графиков, оптимизацию, поиск нулей, численное интегрирование (в квадратурах) и другие.

• Дифференциальные уравнения — решение дифференциальных и дифференциально-алгебраических уравнений, дифференциальных уравнений с запаздыванием, уравнений с ограничениями, уравнений в частных производных и другие.

• Разреженные матрицы — специальный класс данных пакета MATLAB, использующийся в специализированных приложениях.

• Целочисленная арифметика — выполнение операций целочисленной арифметики в среде MATLAB.

Разработка алгоритмов

MATLAB предоставляет удобные средства для разработки алгоритмов, включая высокоуровневые с использованием концепций объектно-ориентированного программирования. В нём имеются все необходимые средства интегрированной среды разработки, включая отладчик и профайлер. Функции для работы с целыми типами данных облегчают создание алгоритмов для микроконтроллеров и других приложений, где это необходимо.

Визуализация данных

В составе пакета MATLAB имеется большое количество функций для построения графиков, в том числе трёхмерных, визуального анализа данных и созданияанимированных роликов.

Встроенная среда разработки позволяет создавать графические интерфейсы пользователя с различными элементами управления, такими как кнопки, поля ввода и другими.

Независимые приложения

Программы MATLAB, как консольные, так и с графическим интерфейсом пользователя, могут быть собраны с помощью компоненты MATLAB Compiler в независимые от MATLAB исполняемые приложения или динамические библиотеки, для запуска которых на других компьютерах, однако, требуется установка свободно распространяемой среды MATLAB CompilerRuntime (MCR)^[5].

Внешние интерфейсы

Пакет MATLAB включает различные интерфейсы для получения доступа к внешним подпрограммам, написанным на других языках программирования, данным, клиентам и серверам, общающимся через технологии ComponentObjectModel или DynamicDataExchange, а также периферийным устройствам, которые взаимодействуют напрямую с MATLAB. Многие из этих возможностей известны под названием MATLAB API.