этап. Анализ результатов моделирования

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА Mod_05

ОБРАБОТКА МАССИВОВ ДАННЫХ

Задача 1. Исследование массива температур.

Этап. Постановка задачи

В течение многих лет ежедневно работники гидрометеорологи­ческой службы наблюдают за погодой и скрупулезно записывают данные: скорость и направление ветра, сведения об осадках, днев­ные и ночные колебания температуры воздуха и т. д. Для чего это делается?

Чтобы понять это, следует провести статистическую обработку собранного массива данных.

Цель моделирования

Цель моделирования учебная: выяснить, какую информацию можно получить, обработав числовой массив.

Формализация задачи

Чтобы понять суть задачи, ответим на ряд вопросов.

Уточняющий вопрос	Ответ
Что моделируется?	Процесс обработки числового массива данных
Какие данные используются?	Дневные и ночные температуры, зафиксированные в течение месяца
Как задаются данные?	В виде таблицы на бумаге или в виде файла
По какому критерию оцениваются данные?	По среднестатистической температуре t°Cст, которая наблюдалась в месяце в течение многих лет
Что надо определить?	Минимальную дневную и максимальную ночную t°C и даты, когда они наблюдались, среднюю t°C за месяц и т. д.

Этап. Разработка модели

Информационная модель

Объект	Параметры
название	значение
Массив температур в ноябре	Дневные температуры t°Cдн Ночные температуры t°Cн Среднестатистическая температура t°Cст	Исходные данные Исходные данные Исходные данные

Исходные температуры

День месяца
Дневная t°C								-1	-2	-6	-10	-11	-7	-3	-2
Ночная t°C					-1	-3	-2	-4	-5	-10	-14	-15	-10	-2
День месяца
Дневная t°C	-3	-2					-5	-11	-12	-17	-20	-18	-17	-19	-17
Ночная t°C	-5	-5	-2			-4	-7	-16	-16	-20	-25	-24	-20	-22	-20

Математическая модель обработки массива бyдет подробно, с по­яснениями представлена ниже. Для обработки используются стан­дартные логические и статистические функции, имеющиеся во мно­гих средах.

Компьютерная модель

Ввести в таблицу исходные данные по образцу:

	А	В	С
	Исследование массива температур
	Среднестат. t°C	1,5
	Дата	Дневная t°C	Ночная t°C
	01.11.98
	Формула 1
	Заполнить вниз

Дата вводится в формате ДАТА (например, 12.09.1998). При пра­вильном вводе запись автоматически укорачивается и размещается в ячейке справа, как число.

Ввести в таблицу формулы для расчетов.

Ячейка	Формула	Пояснение
А6	=А5+1	Подсчет следующей даты (1)
D5	=(В5+С5)/2	Подсчет среднесуточной температуры (2)
В36	=МАКС(В5:В34)	Максимальная дневная температура (3)
С36	=МИН(С5:С34)	Минимальная ночная температура(4)
D36	=СРЕДНЕЕ(05:034)	Средняя температура за ноябрь (5)
Е5	=ЕСЛИ(05>$С$2;1;0)	Отмечаются (1) теплые дни, когда температура была выше средне- статистической (6)
Е36	=СУММА(Е5:Е34)	Количество теплых дней (7)
F5	=ЕСЛИ(В5=$В$Зб;А5;"-")	Отмечается дата, когда была самая высокая дневная температура (8)
G5	=ECЛИ(D5<8;"пpoтaпл.";"-")	Отмечаются (протапл.) дни, когда следовало бы протапливать помещения (среднесут. t° < 8 °С) (9)

Примечание. При подсчете по формуле 5 установить фиксированный формат с 1 знаком в дробной части: Формат|Числа[Фиксированный. Чтобы в ячейках, рассчитанных по формулам 10 и 11, определялась дата, формат ячеек должен быть, соответственно, ДАТА.

 

	А	В	С	D	Е	F	G
	Исследование массива температур
	Среднестат. темп-ра	1,5
		Температура
	Дата	Дневная	Ночная	Среднесут	Теплые дни	Дата max	Протапл-ие
	01.11.98			Формула 2	Формула 6	Формула 8	Формула 9
				Заполнить вниз
	03.11.98
	30.11.98	-17	-20
		Max дневн.	Min ночных	Средняя	Кол-во теплых дней
		Формула 3	Формула 4	Формула 5	Формула 7

Этап. Компьютерный эксперимент

Тестирование

Провести тестовый расчет модели.

Эксперимент 1

Исследовать колебания дневных, ночных и среднесуточных тем­ператур.

Эксперимент 2

Определить теплые дни, когда дневная температура была выше среднестатистической, и количество таких дней в ноябре.

Эксперимент 3.

Определить даты, когда дневная температура была максимальной.

Эксперимент 4

Определить дни, когда следовало протапливать помещения (сред­несуточная температура ниже 4-8 °С).

Эксперимент 5

Использовать модель для исследования температуры в другие месяцы.

Проведение исследования

1. Введите расчетные формулы и скопируйте их (там, где это ука­зано) в 2—3 соседние ячейки. Результаты сравните с примером расчета.

Пример расчета

	A	В	С	D	Е	F	G
	Исследование массива температур
	Среднестат. темп-ра	1,5
	Температуpa
	Дата	Дневная	Ночная	Среднесут.	Теплые дни	Дата max	Протапливание
	01.11.98			6.5		-	протапли­вать
	02.11.98			9,0		02.11.98
	03.11.98			8.0
	30.11.98	-17	-20	-18,5		-	Протапли­вать
	Max дневн.	Min ночных	Средняя	Кол-во теплых
			-25	-6.3

Сравнение с контрольным образцом покажет правильность введения формул (форма тестирования).

2. Заполните формулами строки на все дни месяца.

3. Постройте диаграммы дневных, ночных и среднесуточных тем­ператур по данным блока ячеек B5:D34.

Для построения необходимо ввести вспомогательный расчетный столбец, в котором по дате будет рассчитываться порядковый день месяца. Этот столбец будет использован в диаграмме в качестве меток по оси х.

Технология вставки столбца:

· Щелкнуть на названии столбца В для выделения всего столб­ца.

· Для вставки дополнительного чистого столбца перед выде­ленным выбрать команду Вставка|Вставить столбец. При такой операции появится пустой столбец В, а столбцы, следующие за В, сдвигаются вправо и переименовываются соответствен­но.

· Внести в ячейку В4 заголовок «Дни» и внести в ячейку В5 формулу, выделяющую из даты в столбце А только номер дня месяца: =ДЕНЬ(А5)

· Скопировать формулу в нижестоящие ячейки с помощью ко­манды Правка|3аполнить вниз.

Копию построенной диаграммы перенести в текстовый доку­мент, затем выделить столбец В и удалить его с помощью команды Вставка|Удалить столбец.

4. Определите холодные дни, когда дневная температура была ниже среднестатистической, и количество таких дней в ноябре. Фор­мулу составьте самостоятельно.

5. Определите даты, когда ночная температура была минимальной. Формулу составьте самостоятельно.

этап. Анализ результатов моделирования