Как правильно оформлять диаграммы и графики в дипломной работе

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.

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:

1. Визуальное информационное устройство: как и «иллюстрация», «диаграмма» используется в качестве собирательного термина, обозначающего весь класс технических жанров, включая графики, чертежи и таблицы.
2. Особый вид визуального отображения: это жанр, который показывает качественные данные с фигурами, связанные линиями, стрелками или другими ссылками.

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».

Класс

Класс — элемент диаграммы, обозначающий множество объектов, обладающих одинаковой внутренней структурой, поведением и отношениями с объектами других классов. Изображается класс на диаграмме в виде прямоугольника, разделённого на три секции:

1. Имя класса

2. Список полей класса

3. Список методов класса

Обязательным элементом класса является только его название.Пример класса «Покупатель». У покупателя есть баланс (balance) денег и список желаемого (wishList). Пользователь может пополнять баланс на некоторую сумму денег (topUpBalance()), может совершать покупки (makePurchase()) и может добавлять товары в список желаемого (appendToWishList()). Также мы можем проверить, подтверждена ли электронная почта пользователя.

Обычно в качестве имени класса выбирается существительное в единственном числе. Разумеется, это имя должно быть уникальным в пределах диаграммы. Если имя класса состоит из нескольких слов, мы ,по практическим соображениям, будем записывать их слитно в верблюжьем стиле (от англ. «CamelCase»).

Настало время изобразить наши классы на диаграмме. Пока что давайте изобразим только имена этих классов.

Первая версия диаграмма классов, которые отвечают за работу
с математическими выражениями.

Пока что эта диаграмма не даёт никакого понимания того, как будет устроена наша система, однако к концу статьи диаграмма значительно преобразится.

Статический класс

Класс, в котором есть только статические поля и методы и на основе которого не создаются объекты,  называется статическим классом. Чтобы показать на диаграмме, что наш класс статический, нужно добавить к имени модификатор «utility».

В нашей системе классы MathParser, MathFormConverter, MathConstantManager являются статическими, потому что они представляют собой «сборник» полезных функций, которые мы объединили в класс. Давайте изобразим это на нашей диаграмме.

2 версия диаграммы

Абстрактный класс

Класс, который является базовым для других классов и объекты которого мы не собираемся создавать, называют абстрактным. Абстрактный класс на диаграмме изображается так же, как и обычной класс, однако имя такого класса должно быть записано курсивом.

Гистограмма, гистограмма с группировкой и объемная гистограмма.

Гистограмма. Диаграмма Excel.

Построим на основе таблицы с фруктами гистограмму. Сравним количество фруктов в килограммах. В начале выделим интересующую нас область в таблице с исходными данными. Это диапазон, который включает в себя название фруктов и их количество в килограммах. Потом в закладке Вставка выберем интересующую нас диаграмму и нажмем на соответствующий значок.

Обращаю внимание: при построение гистограммы и гистограммы с группировкой выбираем один и тот же вид диаграммы в закладке Вставка. Вид гистограммы в данном случае будет зависеть от исходных данных на которых она строиться

Excel построил гистограмму на основе выделенного диапазона ячеек в таблице с фруктами.

С помощью настроек гистограммы мы можем ее изменить, так как необходимо нам. Если нажать на любую область гистограммы левой кнопкой мыши то появиться три блока настройки диаграммы:

Элементы диаграммы:

Стили диаграммы:

Фильтры диаграмм:

Выполним простейшую настройку нашей гистограммы:

• Добавим название нашей гистограммы. В поле «Название диаграммы» быстро щелкнем два раза левой кнопкой мыши и у нас появиться возможность отредактировать название гистограммы. Назовём нашу гистограмму «Таблица с фруктами»
• В элементах диаграммы добавим название осей и подписи данных. У нас появятся название осей, которые мы можем отредактировать по такому же принципу, что и название диаграммы . Назовем одну ось — Кг., а вторую — Фрукты.

Получим:

После простейшей настройке гистограммы она стала более информативная. Далее, следую такому же принципу, можно настраивать диаграмму исходя из задачи, которая перед нами стоит.

Гистограмма с группировкой. Диаграмма Excel.

Теперь отразим на нашей гистограмме не только количество килограмм каждого вида фруктов, но и процент массы каждого вида фруктов от общей массы фруктов. В этот раз выберем диапазон ячеек, который будет включать в себя название фруктов, массу в килограммах и проценты. Далее, по такому же принципу, как описано выше создаем гистограмму с группировкой.

Обращаю внимание: при построение гистограммы и гистограммы с группировкой выбираем один и тот же вид диаграммы в закладке Вставка. Вид гистограммы в данном случае будет зависеть от исходных данных на которых она строиться

Получаем:

Отличие этой гистограммы от предыдущей в том, что здесь отображаются два значения, килограммы и проценты. Настроим нашу диаграмму.

После настройки наша гистограмма стала более информативная.

Объемная гистограмма (с группировкой). Диаграмма Excel.

Объемная гистограмма по сути та же гистограмма и гистограмма с группировкой, с той лишь разнице, что картинка, которую увидит пользователь, при использование данного вида диаграммы будет объемной.

Пример объемной гистограммы с группировкой:

Excel в рамках одного вида диаграмм предлагает разные варианты визуализации графических данных. При этом будет меняться только картинка, которую увидит пользователь, но суть диаграммы от этого не измениться.

Временное сравнение

Используем, когда надо продемонстрировать, как показатели (данные) меняются во времени (динамика изменений). В визуальном восприятии мы привыкли воспринимать время слева (прошлое), направо (будущее). При временном сравнении для визуализации данных лучше подходит гистограмма.

Здесь тоже можно руководствоваться правилом “не больше пяти”. То есть, если на временной оси нужно показать более 5 значений (столбиков), возможно лучше использовать график. График однозначно нужно использовать вместо диаграммы, если значений больше семи, или нужно отобразить какие-то тренды.

Если на графике нужно отобразить изменение нескольких показателей, то лучше не использовать более трёх линий тренда. При нескольких линиях тренда, линию главного показателя выделяем цветом или толщиной.

Как и в случае с линейчатыми диаграммами, у гистограмм тоже есть множество разновидностей, за подробностями ныряйте в список литературы.

Круговая диаграмма в Excel.

На основе нашей исходной таблицы построим круговую диаграмму. Допустим, в круговой диаграмме необходимо показать сколько процентов населения города относиться к каждой возрастной группе. В исходной таблице выделим нужные нам диапазоны. Это будет столбец Возраст (диапазон В3;В6) и столбец % (D3;D6).

Далее, в закладке Вставка, нажмем на кнопку Вставить круговую или кольцевую диаграмму.

Выбираем Круговая.

Получаем круговую диаграмму.

Далее, с помощью настроек, можно настроить диаграмму под свои нужды. Например, добавить название диаграммы, добавить метки данных, изменить стиль диаграммы. Еxcel позволяет настроить множество параметров диаграммы. Чтобы вызвать настройки диаграммы достаточно просто нажать на диаграмму в любой ее области. Справа появиться иконки с настройками диаграммы. Также, при нажатие на диаграмму, сверху появиться две дополнительные закладки: Конструктор и Формат. Они также позволяют настроить диаграмму.

В зависимости от того, какие данные необходимо отразить в диаграмме, выбираются нужные диапазоны данных в исходной таблице. Также, в диаграмме можно отобразить сразу несколько видов данных из исходной таблице. В нашем примере, возможно одновременно отразить проценты каждой группы жителей города и их количество в тысячах. Выбираем нужный диапазон данных в исходной таблице и соответствующий тип диаграммы в настройках.

Сменный режим рабочего времени

Сменная работа — работа по сменам на протяжении суток. При этом работники в течение определенного периода времени, например, трех дней, работают в разные смены.

Такая работа используется в целях эффективности производства и предпринимательской деятельности. Например, с целью увеличения объема оказываемых услуг или выпускаемой продукции. Когда процесс производства превышает допустимую продолжительность работы.

При таком режиме каждая группа работников работает по графику сменности.

Работникам предоставляется непрерывный отдых — 42 часа в неделю и междусменный отдых — двойная продолжительность смены.

Различают дневную, вечернюю и ночную смены. Если 50 % продолжительности смены попадает на временной период с 22.00 до 06.00, то такая смена считается ночной.

Диаграмма последовательности

Диаграмма последовательности UML демонстрирует взаимодействия между несколькими объектами, которые упорядочиваются в соответствии с временем их проявления. На такой диаграмме отображается упорядоченное во времени взаимодействие между несколькими объектами. В частности, на ней отображаются все объекты, которые принимают участие во взаимодействии, а также полная последовательность обмениваемых ими сообщений.

Главными элементами в данном случае выступают обозначения различных объектов, а также вертикальные линии, отображающие течение времени и прямоугольники, предоставляющие деятельность определенного объекта или же выполнение им какой-либо функции.

Линейчатая, линейчатая с группировкой и объемная линейчатая диаграмма.

В данном разделе рассмотрим другой тип диаграмм: линейчатая, линейчатая с группировкой и объемная линейчатая. Рассматривать будет на том же примере таблицы с фруктами.

Линейчатая диаграмма.

Линейчатая диаграмма отличается от гистограммы тем, что столбцы, которые отражают исходные данные из таблицы, расположены не вертикально, а горизонтально. Во всем остальном — алгоритм построения, настройки диаграммы и сама суть линейчатой диаграммы такая же, как и у гистограммы.

Все то же самое, что и у гистограмма с группировкой. Построим линейчатую диаграмму с группировкой.

Объемная линейчатая (с группировкой). Диаграмма Excel.

Построим объемную линейчатую диаграмму с группировкой по аналогии с объемной гистограммой с группировкой.

Возможно Вам будет интересно:

Как сделать диаграмму в процентах в Excel?

Представлять информацию в процентах лучше всего с помощью круговых диаграмм.

Исходные данные для примера:

1. Выделяем данные A1:B8. «Вставка» — «Круговая» — «Объемная круговая».
2. Вкладка «Конструктор» — «Макеты диаграммы». Среди предлагаемых вариантов есть стили с процентами.
3. Выбираем подходящий.
4. Очень плохо просматриваются сектора с маленькими процентами. Чтобы их выделить, создадим вторичную диаграмму. Выделяем диаграмму. На вкладке «Конструктор» — «Изменить тип диаграммы». Выбираем круговую с вторичной.
5. Автоматически созданный вариант не решает нашу задачу. Щелкаем правой кнопкой мыши по любому сектору. Должны появиться точки-границы. Меню «Формат ряда данных».
6. Задаем следующие параметры ряда:
7. Получаем нужный вариант:

Как добавить данные в диаграмму в Excel?

1. Добавляем в таблицу новые значения — План.
2. Выделяем диапазон новых данных вместе с названием. Копируем его в буфер обмена (одновременное нажатие Ctrl+C). Выделяем существующую диаграмму и вставляем скопированный фрагмент (одновременное нажатие Ctrl+V).
3. Так как не совсем понятно происхождение цифр в нашей гистограмме, оформим легенду. Вкладка «Макет» — «Легенда» — «Добавить легенду справа» (внизу, слева и т.д.). Получаем:

Есть более сложный путь добавления новых данных в существующую диаграмму – с помощью меню «Выбор источника данных» (открывается правой кнопкой мыши – «Выбрать данные»).

Когда нажмете «Добавить» (элементы легенды), откроется строка для выбора диапазона данных.

Как поменять местами оси в диаграмме Excel?

1. Щелкаем по диаграмме правой кнопкой мыши – «Выбрать данные».
2. В открывшемся меню нажимаем кнопку «Строка/столбец».
3. Значения для рядов и категорий поменяются местами автоматически.

Диаграмма с процентами

Для создания диаграмм, где предполагается процентное отображение данных, лучше всего подойдет использование кругового типа.

1. По тому же принципу, который был описан выше, создайте таблицу и выделите участок, который необходимо преобразовать в диаграмму. Далее переходим во вкладку «Вставка» и выбираем, соответственно, тип диаграммы “Круговая”.
2. По завершении предыдущего шага программа вас автоматически направит во вкладку по работе с вашей диаграммой – «Конструктор». Просмотрите предложенные макеты и остановите свой выбор на той диаграмме, где имеются значки процентов.
3. Вот, собственно говоря, и все. Работа над круговой диаграммой с процентным отображением данных завершена.

Диаграмма композитной/составной структуры

UML диаграмма композитной/составной структуры также является статической структурной диаграммой, но используется она для того, чтобы показать внутреннюю структуру классов. По возможности данная диаграмма может продемонстрировать также взаимодействие элементов, находящихся во внутренней структуре класса.

Подвидом их является UML-диаграмма кооперации, которая используется для демонстрации ролей, а также взаимодействия различных классов в границах кооперации. Они являются достаточно удобными в том случае, если нужно моделировать шаблоны проектирования.

Стоит отметить, что одновременно могут использоваться виды диаграмм UML классов и композитной структуры.

Как построить круговую диаграмму?

Для начала диаграмму необходимо рассчитать, точнее, рассчитать ее пропорции. Лучше всего изобразить все имеющиеся числовые данные в один столбик в порядке убывания. Теперь будет очень просто найти сумму всех записанных в столбце чисел – именно по этой сумме и строятся все круговые диаграммы. 5 класс справится с этой задачей за пару минут.

Затем начнутся манипуляции посложнее – будем распределять данные по процентам. Для этого нужно каждое имеющееся числовое значение разделить на полученную на предыдущем шаге сумму.

Дальше – больше! Нам нужно вычислить угол каждого сектора круговой диаграммы, соответствующего каждому элементу. Для этого все процентные соотношения в виде десятичной дроби умножаем на 360, то бишь количество градусов всего круга. Таким образом, рядом с процентным соотношением элементов диаграммы получим соответствующий им угол сектора, который занят этим элементом на диаграмме.

Далее с помощью циркуля рисуем круг, а с помощью транспортира рисуем секторы по градусам, начиная с наибольшего, и двигаемся по или против часовой стрелки. Для лучшей наглядности каждый элемент диаграммы раскрашивают отдельным ярким цветом.

Справа от диаграммы указывают обозначения – цвет и данные, которые представляет сегмент данного цвета на диаграмме. Кроме того, можно отобразить процентное соотношение данных как на самой диаграмме, так и в списке обозначений.

Диаграмма автомата

Этот вид называется и несколько иначе — диаграмма состояний UML. Имеет представленный конечный автомат с простыми и композитными состояниями, а также переходами.

Конечный автомат представляет собой спецификацию последовательности различных состояний, через которые проходит определенный объект, или же взаимодействие в ответ на некоторые события своей жизни, а также ответные действия объекта на такие события. Конечный автомат, который использует диаграмма состояний UML, закрепляется за исходным элементом и используется для того, чтобы определить поведение его экземпляров.

В качестве аналогов таких диаграмм могут использоваться так называемые дракон-схемы.

Отношение расширения

Нужно сказать, что в диаграммах вариантов использования применяется ещё один вид связи – отношение расширения. На мой взгляд, применение отношение расширения несколько специфично, поскольку неправильное его использование может запутать читателя диаграммы. Тем не менее, для полноты картины мы всё равно рассмотрим применение этого отношения на практике. В последний раз модифицируем нашу диаграмму!

Во время дистанционного обучения школьникам необходимо выполнять домашние задания и присылать их в виде архива или фотографий учителям. Получается, нужно добавить возможность прикреплять файл к сообщению в нашей системе. Чтобы отобразить это на диаграмме мы будем использовать отношение расширения. Отношение расширения обозначается пунктирной линией с V-образной стрелкой на конце (похоже на отношение включения), над стрелкой добавляется надпись “extend ”.

Чтобы лучше понять этот тип отношений рассмотрим пример. Допустим, вы делаете заказ в сети быстрого питания. Вы хотите заказать бургер. Вам, скорее всего, вам предложат расширить ваш заказ картошкой фри или соусом. Давайте изобразим процесс заказа на диаграмме вариантов использования.

На диаграмме предполагается, что к заказу МОЖЕТ БЫТЬ
добавлена картошка фри или соус (необязательно)

Два нижних варианта использования описывают возможные «расширения» для базового варианта использования

Исходя из этого примера, мы можем сделать важное замечание

Вернёмся к нашему основному примеру. Мы хотим, чтобы действие «прикрепить файл к сообщению» расширяло действие «отправить сообщение». На диаграмме это изображается следующим образом:

Расширяем функционал отправки сообщений
с помощью функции прикрепления файлов к сообщению
(Необязательно прикреплять файл к каждому сообщению)

Как итог, получим такую диаграмму:

Четвёртая версия диаграммы

Вот и всё. Я постарался рассказать вам про все моменты построения диаграммы вариантов использования при проектировании программных систем. В следующем вашем проекте обязательно попробуйте построить данную диаграмму на стадии проектирования. Ваши усилия обязательно окупятся!

Общие рекомендации:

1. Диаграммы очень просто изменять. Не нужно пугаться того, что требования к программе могут измениться или что вы что-то забыли отобразить на диаграмме. Вы можете добавить элементы к диаграмме, когда вам угодно.

2. Не нужно засорять диаграмму слишком мелкими действиями. Объедините все общие действия в одну группу под общим названием, чтобы было просто читать диаграмму.

3. Старайтесь не допускать пересечений соединительных линий. Это может затруднить чтение диаграммы для вас и для ваших коллег.

4. Не дублируйте варианты использования на диаграмме. Если приходится дублировать варианты использования, то элементы диаграммы надо постараться расставить по-другому.

5. Пользуйтесь специальными компьютерными программами для построения диаграмм. Это существенно упростит весь процесс моделирования.

Ленточные диаграммы в науке и искусстве

Как же могло так получиться, что диаграмма, похожая на диаграмму Ганта, появилась задолго до появления на свет самого Ганта? Мы вряд ли сегодня получим ответ на этот вопрос, но в научных архивах обнаружена очень интересная карта-диаграмма A New Chart of History, датированная 1765 годом:

Если внимательно присмотреться, вверху можно увидеть линейную временную шкалу, идущую горизонтально. А по вертикали выстроены названия регионов, события в которых разместили относительно временной шкалы:

Таким образом, карта-диаграмма визуализирует и синхронизирует все известные на тот момент исторические процессы в разных частях света. Мы можем увидеть, какие события происходили в начале нашей эры в Америке, Африке, Индии, Китае и т.д. Естественно, процессы описаны в терминологии, принятой по ситуации на 1765 год, когда была издана карта-диаграмма.

Так или иначе, диаграмма позволяет понять, какими сведениями располагали ученые-историки к середине 18 столетия, как представляли себе мировой исторический процесс и какими понятиями оперировали для описания этих процессов. А на этой основе уже можно понять многие выводы, которые встречаются в научных трактатах тех лет. Согласитесь, это все было бы намного проблематичнее, если бы не было такой наглядной синхронизации процессов в виде диаграммы.

Такая синхронизация нужна не только для представления исторических процессов в масштабах мировой истории. Это может понадобиться и на более ограниченных временных отрезках применительно к отдельным культурным явлениям.

Меломаны со стажем, бдительно следящие за творческой активностью любимых музыкальных групп, давно приспособились визуализировать бесконечные смены состава, вызванные творческими кризисами и другими личными проблемами участников, в виде ленточных диаграмм. Для примера можно рассмотреть, как менялся состав любимой многими поколениями группы The Beatles («Битлз»):

Это фактически диаграмма Ганта в чистом виде. Горизонтально расположена временная шкала, а вертикально – задачи и исполнители. Вокал, гитара, ударные – это все задачи, которые выполняются на протяжении всего времени существования группы. Даже не зная историю The Beatles, мы увидим, что Джон Леннон, Пол Маккартни и Джордж Харрисон выступали в группе с момента основания, а барабанщик Ринго Старр присоединился к основному составу в 1962 году.

Причем диаграмма позволяет отследить и ситуации, когда один исполнитель отвечал за две задачи. Например, Джон Леннон пел и играл на гитаре. Точно так можно увидеть случаи, когда у одной задачи было несколько исполнителей. Так, в вокальных партиях The Beatles традиционно были задействованы все основные участники группы.

А вот в группе Scorpions («Скорпионс») ротация кадров на многих позициях происходила гораздо интенсивнее, что вполне логично для 55 лет творческой активности. И без использования ленточной диаграммы даже самые верные фанаты группы, скорее всего, запутались бы, кто и когда сидел у «Скорпионов» за ударной установкой, кто играл на бас-гитаре и пользовалась ли группа когда-либо клавишными инструментами. Однако у нас есть ленточная диаграмма состава группы Scorpions по годам, где все наглядно и понятно:

Если хорошо подумать и подойти к вопросу творчески, диаграмму Ганта можно использовать даже в семейной жизни. Например, если у вас трое детей и все они занимаются разными видами спорта, причем некоторые успевают ходить в музыкальную школу и кружок рисования.

Вы вполне можете построить общую временную шкалу, кто и когда из детей занят на тренировке или в музыкальной школе, и вам будет проще координировать расписание, кого и когда нужно отвести на занятия или забрать домой. И даже в промежутке выделить себе время на поход в парикмахерскую или в ателье на примерку.

В общем, возможности диаграммы Ганта в самых разных сферах жизни, поистине, неисчерпаемы. Остался, пожалуй, только один вопрос: а как построить эту замечательную и полезную во всех отношениях диаграмму Ганта?

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.