Дәріс №14

Деректерді талдаудың инструменталды құралдары

Дәрістің мақсаты

Визуализация әдісімен деректерді талдауға арналған инструменталды құралдардың құрылымын, функционалдық процедураларын және қолданылу мысалдарын меңгеру

Міндеттері:

• визуализация арқылы талдау процесінің кезеңдерін білу;
• қолданбалы визуализация бағдарламасының рөлін түсіну;
• функционалдық процедуралардың төрт тобын ажырату;
• негізгі визуализация құралдарымен танысу.

Лекция жоспары

1. Визуализация әдісімен деректерді талдау процесі

2. Қолданбалы визуализация бағдарламасы

3. Функционалдық процедуралар топтары

4. Инструменталды құралдардың мысалдары

1. Визуализация әдісімен деректерді талдау процесі

1. Визуализация әдісімен деректерді талдау процесі

1. Визуализация әдісімен деректерді талдау процесі

2. Қолданбалы визуализация бағдарламасы

3. Функционалдық процедуралар топтары

4. Инструменталды құралдардың мысалдары

Визуализация әдісімен талдаудың екі кезеңі

1-кезең

Бастапқы деректерді визуализациялау алгоритмін әзірлеу және енгізу

2-кезең

Алынған графикалық кескіндерді талдау және түсіндіру

Алгоритм компьютер арқылы жүзеге асырылады

Кескінді деректерді талдайтын адам зерттейді

Деректер

Компьютер

Кескін

Адам

Шешім

Визуализация құбыры (pipeline)

Бастапқы деректер

Сүзу

Мэппинг

Рендеринг

Кескін

Деректерді компьютер жадына енгізу

Қажетсіз, шулы деректерді алып тастау

Деректерді геометрия мен түске сәйкестендіру

Кеңістіктік көріністі экранға шығару

Адам талдайтын графикалық бейне

Қолданбалы визуализация бағдарламасында осы құбырдың қадамдары сипатталады.

Визуализация құбырының мысалы

Деректерден үш өлшемді кескінге дейінгі қадамдар

Шулы сандық кесте сүзгіден өтіп, түс шкаласына сәйкестендіріледі және 3D бет ретінде бейнеленеді.

Визуализацияның артықшылықтары

Графиктегі тәуелділік

• Үлкен көлемдегі деректерді бір кескінде көрсетуге мүмкіндік береді.
• Жасырын тәуелділіктер мен ауытқулар тез байқалады.
• Талдау нәтижесін түсіндіру мен ұсыну жеңілдейді.
• Адамның көру қабілеті талдау құралы ретінде қолданылады.

2. Қолданбалы визуализация бағдарламасы

2. Қолданбалы визуализация бағдарламасы

1. Визуализация әдісімен деректерді талдау процесі

2. Қолданбалы визуализация бағдарламасы

3. Функционалдық процедуралар топтары

4. Инструменталды құралдардың мысалдары

Қолданбалы визуализация бағдарламасы

• Бағдарлама құралдың кіріс бағдарламалау тілінде жазылады.
• Онда визуализация құбырының қадамдары сипатталады.
• Құрал функционалдық процедуралар жиынтығы ретінде қарастырылады.

Python тіліндегі мысал

Қолданбалы бағдарламаны құру тәсілдері

Қолданбалы визуализация бағдарламасы

Деректерді талдайтын адам бағдарламаны тікелей өзі жазады

Бұрын жазылған «бөтен» бағдарлама қолданылады

Икемді, бірақ бағдарламалау дағдысын талап етеді

Тез, бірақ мүмкіндіктері дайын бағдарламамен шектеледі

Құралдар және олардың кіріс тілдері

Қажетті процедура болмаған жағдай

Қажетті функционалдық процедура құралда бар ма?

Иә

Жоқ

Бағдарлама дайын процедураны шақырады

Адам процедураны қолданбалы бағдарламаның денесінде өзі сипаттайды

Кез келген визуализация құралында функционалдық процедуралардың толық жиынтығы бола бермейді.

3. Функционалдық процедуралар топтары

3. Функционалдық процедуралар топтары

1. Визуализация әдісімен деректерді талдау процесі

2. Қолданбалы визуализация бағдарламасы

3. Функционалдық процедуралар топтары

4. Инструменталды құралдардың мысалдары

Функционалдық процедуралардың төрт тобы

1. Бастапқы деректерді орнату

Деректерді жүктеу және компьютер жадында сақтау

2. Сүзу

Деректерді іріктеу, тазарту және түрлендіру

3. Мэппинг

Деректерді геометриялық объектілер мен түстерге сәйкестендіру

4. Рендеринг

Графикалық кескінді экранда қалыптастыру

Бағдарлама мен процедуралардың өзара байланысы

Қолданбалы визуализация бағдарламасы

Бастапқы деректерді орнату процедуралары

Сүзу процедуралары

Мэппинг процедуралары

Рендеринг процедуралары

Бағдарлама мен процедуралардың байланыс сызбасы

Функционалдық процедуралардың орындалуы

Лекциядағы бастапқы сызба

• Бағдарламаны компьютер өңдейді.
• Алгоритм қадамдарын орындау кезінде бағдарлама процедураларды іске қосады.
• Процедуралардың нәтижелері бағдарламада кейін пайдалану үшін қолжетімді.

Процедуралар топтарының нәтижелері

Компьютерлік модельдің түрі қолданылатын құралға байланысты.

4. Инструменталды құралдардың мысалдары

4. Инструменталды құралдардың мысалдары

1. Визуализация әдісімен деректерді талдау процесі

2. Қолданбалы визуализация бағдарламасы

3. Функционалдық процедуралар топтары

4. Инструменталды құралдардың мысалдары

Танымал инструменталды құралдар

Microsoft Excel

Кестелер мен іскерлік диаграммалар

Tableau

Интерактивті дашбордтар

Power BI

Бизнес-талдау және есептер

Python

Matplotlib, Seaborn, Plotly кітапханалары

R

ggplot2 статистикалық графикасы

ParaView / VTK

Ғылыми үш өлшемді визуализация

Инструменталды құралдардың жіктелуі

Деректерді визуализациялау құралдары

Кеңсе қосымшалары

Excel, LibreOffice Calc

BI-платформалар

Tableau, Power BI

Бағдарламалау кітапханалары

Matplotlib, ggplot2, D3.js

Ғылыми визуализация жүйелері

ParaView, VTK, MATLAB

Визуализацияның негізгі түрлері

Python көмегімен алынған кескіндер

• Бағаналы диаграмма - категорияларды салыстыру.
• Сызықтық график - уақыт бойынша өзгеріс.
• Шашырау диаграммасы - екі айнымалының байланысы.
• Жылу картасы - матрицалық деректер.

Құралдарды салыстыру

Құралды таңдау есептің түріне, деректер көлеміне және пайдаланушының дағдысына байланысты.

Қорытынды

1. Визуализация әдісімен талдау екі кезеңнен тұрады: алгоритмді әзірлеу және кескінді талдау.

2. Қолданбалы бағдарлама визуализация құбырының қадамдарын сипаттайды.

3. Құралдың функционалдық процедуралары төрт топқа бөлінеді: деректерді орнату, сүзу, мэппинг, рендеринг.

4. Процедура жоқ болса, оны адам бағдарлама денесінде өзі сипаттайды.

Деректер

Сүзу

Мэппинг

Рендеринг

Дәріс №14

Деректерді талдаудың инструменталды құралдары