مقرر التقنية الرقمية 2-1
معلم المقرر : أ. هاني الحجيلي
التعليم الثانوي – نظام المسارات – المسار العام
وحدات مقرر التقنية الرقمية 2-1
علم البيانات
الذكاء الاصطناعي
البرمجة المتقدمة باستخدام لغة ترميز النص التشعبي (HTML)
معلم المقرر
أ. هاني الحجيلي
الوحدة الأولى
علم البيانات
معلم المقرر أ. هاني الحجيلي
أهداف التعلم
الأدوات
الدرس الأول : البيانات والمعلومات والمعرفة
هو علم يجمع بين عدة مجالات ( علوم الحاسب والإحصاء والرياضيات ) ويعمل على تحليل البيانات لاستخراج معلومات ذات مغزى تؤدي إلى معرفة محددة.
علم البيانات
من الأمثلة النموذجية على الجمع بين عدة مجالات عندما تقيم مشكلة مرض السكري في بلدك، حيث يمكنك التعرف على المشكلة ودراستها وإجراء التنبؤات واتخاذ القرارات الأخرى للتعامل مع هذا المرض، حيث تدخل البيانات عن مرض السكري وعدد المرضى إلى جهاز الحاسب (علوم الحاسب) وتحلل باستخدام برنامج إحصائي (برنامج إكسل) وتستخدم معادلات محددة (علم الرياضيات) وذلك لإنشاء مخططات التنبؤ ، ومن أجل التعرف على مفهوم علم البيانات ستتعلم أولا معنى البيانات والمعلومات والمعرفة من خلال فهم مصطلحاتها.
هو مجموعة من الحقائق أو الكلمات أو الأرقام أو حتى وصف لأشياء لم يتم تحليلها أو معالجتها بأي شكل من الأشكال، وتسمى أيضا البيانات الأولية، حيث تعني كلمة أولية أنها غير معالجة
البيانات
على سبيل المثال يحتوي الجدول التالي على مجموعة من قيم درجات الحرارة العظمى الشهرية �ومتوسط قيم هطول الأمطار التي تحصل عليها من مستشعرات درجة الحرارة ومستشعرات هطول �الأمطار الموجودة في مدينة الرياض للأشهر يناير، وفبراير، ومارس ، وأبريل هذه البيانات الأولية �لدرجة الحرارة العظمي ومتوسط هطول الأمطار عبارة عن قائمة من السجلات المنظمة حسب �الشهر وليس لها أي معنى سياقي أو ضمني.
الدرس الأول : البيانات والمعلومات والمعرفة
عندما تُعالج البيانات الأولية فإنها تتحول إلى معلومات، ولذلك يشير مصطلح المعلومات إلى البيانات المعالجة التي لها معنى في سياق محدد ومفيد بينما يسمى إجراء هذه المعالجة : معالجة البيانات.
المعلومات
على سبيل المثال عندما تحصل على قياسات درجة الحرارة وهطول الأمطار التي تعد في المثال السابق بيانات أولية، وتطبق عليها مزيد من المعالجة، ستتمكن من إنشاء جدول أحوال الطقس.
يمكن تلخيص أوجه الاختلاف الرئيسة بين مصطلحي البيانات والمعلومات
البيانات | ليس لها معنى بصورتها الحقيقية | المعلومات | تحمل معنى منطقيا |
البيانات | هي كلمات وأرقام غير معالجة | المعلومات | بيانات تمت معالجتها |
البيانات | هي المادة الأولية | المعلومات | منتج نهائي |
البيانات | أكثر عمومية | المعلومات | أكثر تحديدا |
البيانات | تستخدم كمدخلات النظام الحاسب | المعلومات | تعد مخرجات |
تنتج المعرفة من معالجة المعلومات وفهمها ويؤدي ذلك إلى استنتاجات وقرارات مختلفة.
المعرفة
بناء على المثال السابق فإن معالجة وفهم أحوال الطقس في الرياض (معلومات) ؛ ينتج معرفة، وبناء عليها يمكن اتخاذ قرارات ترتبط بمواسم ومهرجانات تقام في هذه الأشهر.
الدرس الأول : البيانات والمعلومات والمعرفة
يوضح المخطط المفهوم العام لعلم البيانات حيث يبين الارتباط الوثيق بين البيانات والمعلومات والمعرفة والقرارات
علم البيانات
يمكن تلخيص أوجه الاختلاف الرئيسة بين مصطلحي المعلومات والمعرفة
المعلومات | هي البيانات التي تمت معالجتها لتصبح ذات سياق مفهوم | المعرفة | هي استنتاج من المعلومات يساعد في اتخاذ القرارات |
المعلومات | وحدها لا تكفي للتوصل إلى الاستنتاجات أو القرارات حول مسألة معينة | المعرفة | توفر المعرفة القدرة على إجراء تنبؤات واتخاذ قرارات |
المعلومات | الحصول على نفس المعلومات عند تحليل نفس البيانات | المعرفة | المعرفة الناتجة تختلف باختلاف العالم أو الباحث الذي يدرس المعلومات |
البيانات الأولية
تحليل البيانات
أصبحت المعلومات معرفة
الدرس الأول : البيانات والمعلومات والمعرفة
البيانات عادة ما تتخذ شكل أبجدية رقمية مثل النصوص والأرقام والرموز ، وقد تتكون من الصور أو المقاطع الصوتية أو مقاطع الفيديو
أنواع البيانات
تتكون البيانات الصوتية من الأصوات والتأثيرات الصوتية المختلفة مثل التسجيلات الصوتية الإرشادية للمتاحف
البيانات الصوتية
تتكون بيانات مقاطع الفيديو من سلسلة من الصور المتحركة مثل الإعلان التلفزيوني الخاص بحملة سياحية
بيانات مقاطع الفيديو
تتكون البيانات الرسومية من : مخططات ، ورسوم بيانية ، أو غير ذلك مثل مجموعة الصور الخاصة بالمعالم السياحية� لمنطقة محددة
البيانات الرسومية
تتكون البيانات الأبجدية الرقمية من حروف الهجاء وأرقام ورموز خاصة مثل # و$ إلى آخره مثل استخدام �البيانات الأبجدية الرقمية لتمثيل تاريخ أو وقت مهرجان
البيانات الأبجدية الرقمية
تتكون البيانات الأبجدية من حروف الهجاء وكذلك المسافات أو المسافة بين الكلمات لذلك يضم هذا النوع من البيانات جميع حروف الهجاء �والمسافات الفارغة مثل استخدام البيانات الأبجدية لتمثيل اسم دولة "المملكة العربية السعودية"
البيانات الأبجدية
تتكون البيانات الرقمية من حقائق قابلة للقياس وتستخدم فيها الأرقام كقيم أساسية ، وممكن أن تكون هذه الأرقام أرقاما سالبة ، أو موجبة ، �أو عشرية مثل عدد الفعاليات التي تقام في مدينة ما هي بيانات رقمية
البيانات الرقمية
الدرس الأول : البيانات والمعلومات والمعرفة
قد تبقى البيانات على حالها بعد تسجيلها وقد تتغير البيانات أحيانا، ولذلك يمكن تمثيل البيانات بشكل ثابت أو متغير
عرض البيانات
هي البيانات التي لا تتغير بعد تسجيلها ، على سبيل المثال البيانات في مجلة مطبوعة فيها معلومات عن أماكن سياحية في المملكة العربية السعودية فبمجرد طباعة المجلة لا يمكن تغيير المعلومات فيها
البيانات الثابتة
هي البيانات التي قد تتغير بعد تسجيلها ويجب تحديثها باستمرار ، على سبيل المثال بيانات موقع إلكتروني يحتوي على معلومات عن الأماكن السياحية في المملكة العربية السعودية حيث يمكن تحديثها عند الحاجة
البيانات المتغيرة أو الديناميكية
الدرس الأول : البيانات والمعلومات والمعرفة
تنظيم البيانات وترتيبها بطريقة محددة وذلك باستخدام رموز مختلفة مثل الأرقام أو الحروف أو الكلمات القصيرة والتي تصف سياقا معينًا أو تعبر عن عبـارة أو فقـرة بأكملها
ترميز البيانات
وضع اتحاد النقل الجوي الدولي IATA رمزا مكونـا مـن ثلاثة حروف يحدد العديد من المطارات حول العالم
يمكنك البحث عن تذاكر الطيران على الإنترنت باستخدام رمز المطار ، ويمكنك ملاحظة الرمز كذلك على بطاقات الأمتعة التي يتم إلصاقها� بالحقائب عند تسليمها في مكاتب تسجيل المغادرة بالمطار استعدادا لركوب الطائرة لتوفير السلامة في حالة فقدان الأمتعة
رموز المطارات
لكل بلد في أنحاء العالم عملـة خاصـة به ، وتستخدم رموز العملات بدلا من اسم العملة كاختصارات متعارف عليها عند التعاملات المالية
رموز العملات
رموز وأسماء المطارات | |
DMM | مطار الملك فهد الدولي |
JED | مطار الملك عبد العزيز الدولي |
RUH | مطار الملك خالد الدولي |
رموز العملات ومعناها | |
SAR | الريال السعودي |
USD | الدولار الأمريكي |
EUR | اليورو |
الدرس الأول : البيانات والمعلومات والمعرفة
تنظيم البيانات وترتيبها بطريقة محددة وذلك باستخدام رموز مختلفة مثل الأرقام أو الحروف أو الكلمات القصيرة والتي تصف سياقا معينًا أو تعبر عن عبـارة أو فقـرة بأكملها
ترميز البيانات
مزايا ترميز البيانات | |
إدخال أسرع للبيانات | من الأسهل كتابة الرمز RUH بدلا من كتابة مطار الملك خالد الدولي |
تأخذ مساحة أقل | من الصعب كتابة الاسم الكامل للبلد على اللوحات أو على وسائل النقل العام مثل سيارات الأجرة والحافلات ، ولكن يصبح الأمر سهلا مع رموز تسجيل المركبات الدولية |
تسريع عملية البحث عن البيانات� | لكل منطقة رمزها الخاص ، يستخدم هذا الرمز للبحث عن عنوان حسب رمز المنطقة ، ورقم الشارع ، والمبنى ، كما يستخدمه مكتب البريد لتسهيل توزيع رسائل البريد |
عيوب ترميز البيانات | |
معنى غامض للبيانات | قد تجد صعوبة في التمييز بين الرموز المتشابهة |
صعوبة فهم الترميز | قد يكون من الصعب تفسير أو تذكر معنى الرمز |
الرموز المستخدمة قد تستنفد | مثلا قد يكون عدد العناصر المراد ترميزها كبيرا جدا بحيث لا تكفي مجموعة الأحرف لترميزها، فتدمج الأرقام والحروف أو تستخدم الأرقام الطويلة وهذا يعقد عملية الترميز ، مثل ترميز المنتجات الاستهلاكية في المتاجر |
الدرس الأول : البيانات والمعلومات والمعرفة
ترى الرموز الشريطية في كل مكان حولك وبشكل يومي ، فمثلا تجدها مطبوعة على التذاكر الإلكترونية والمنتجات في محلات البقالة وغيرها�الرمز الشريطي هـو مـلـصـق بـه خـطـوط سوداء رفيعة إلى جانب مجموعة متنوعة من الأرقام ، تستخدم في تنظيم المعلومات وفهرستها أو وضع علامة على أسعار المنتجات.
الرموز الشريطية
الدرس الأول : البيانات والمعلومات والمعرفة
رمز الاستجابة السريعة Quick Response QR هـو بمثابة الجيل الثاني من الرمز الشريطي barcode، والذي يتكون من خطوط سوداء متجاورة ومختلفة السُمك ويحتوي على مزيد من المعلومات ، قد يشير رمز الاستجابة السريعة إلى محتوى إلكتروني مثل : المواقع الإلكترونية ، أو مقاطع الفيديو ، أو الملفات الرقمية ، ويمكن قراءة هذا الرمز باستخدام كاميرات الهواتف الذكية
رموز الاستجابة السريعة
الدرس الأول : البيانات والمعلومات والمعرفة
يوجد رقم على غلاف معظم الكتب ( مثل الدليل السياحي ) وفي أعلى الرمز الشريطي يسمى رقم الكتاب المعياري الدولي ISBN وهو رقم فريد يستخدمه الناشرون والمكتبات ومحلات بيع الكتب لتحديد عناوين الكتب وإصداراتها
يتكون رقم الكتاب المعياري الدولي من ثلاثة عشر خانة عشرية ويقسم إلى خمس مجموعات متتالية من الأرقام
رقم الكتاب المعياري الدولي
الدرس الأول : البيانات والمعلومات والمعرفة
تُعد جودة المعلومات عاملًا مهما وتعبر عن مدى استخدام المعلومات في اتخاذ القرارات
مع زيادة جمع وحفظ البيانات ، أصبحت جودة المعلومات الناتجة عن معالجتها ذات أهمية كبيرة ومتزايدة ، يساعد ضمان جودة المعلومات على التحديد الدقيق للاحتياجات الفعلية لتنفيذ المشروعات ، وكذلك لتوجيه الخدمات بشكل فعال ، وزيادة الكفاءة في كل يوم عمل
وبالمقارنة يمكن أن تتسبب المعلومات غير الدقيقة في حدوث خلل في الأعمال ، وتقلل من الكفاءة وتؤدي إلى التأخير في إنجاز المشروعات
يمكن التحقق من جودة المعلومات من خلال معايير محددة تسمى معايير الجودة Quality standards
جودة المعلومات
الدرس الأول : البيانات والمعلومات والمعرفة
معايير جودة المعلومات
هي التأكد من صحة المعلومات ، ويجب أن تكون المعلومات صحيحة لكي تعد عالية الجودة ، ويتم التحقق من دقتهـا مـن خـلال المصادر الموثوقة ، حيث يسهل التأكد من خلوها من الأخطاء الحسابية أو اللغوية أو غيرهـا مـن الأخطاء
أولًا : الدقة
أن تكون المعلومات مرتبطة بموضوعك أو بالسؤال البحثي ، فكلما كانت المعلومات متعلقة بما تبحث عنه ، كلما كانت ملاءمتها أفضل ، يؤدي الحصول على معلومات إضافية لا تتعلق بما تبحث عنه إلى إضاعة الوقت
ثانيًا : الملاءمة
يعد تاريــخ نـشـر المعلومات جزءا مهما ، حيث يوضح مدى حداثة المعلومات ومناسبتها لموضوع البحث ، ولذلك يجب التأكد مـن الحـصـول علـى آخر تحديث للمعلومات ، ويجب عليك التحقق دائما من مصدر المعلومات
ثالثًا : التوقيت
عند استخدام معيار التوقيت يجب مراعاة الأمور التالية :
الدرس الأول : البيانات والمعلومات والمعرفة
معايير جودة المعلومات
تحدد جودة المعلومات أيضا من خلال النظر إلى مستوى التفاصيل التي تقدمها تلك المعلومات�ويعد وجود الكثير من التفاصيل على المعلومات المطلوبة أمرا صعبا ، بينما تؤدي قلة التفاصيل إلى صعوبة فهم المعلومات ، ويعتمد مستوى التفاصيل على المشكلة ودراستها ، فإذا كانت بسيطة فإنك تحتاج إلى مستوى قليل من التفاصيل ، وإذا كانت معقدة فإنك تحتاج إلى مستوى عال من التفاصيل ، إن المقدار الصحيح من المعلومات هو معيار أساسي لجودته
رابعًا : مستوى التفاصيل
تعد كفاية المعلومات مقياسا مهمًا للشمولية المطلوبة للتأكد من أن المعلومات المقدمة تعطي صورة كاملة عن الواقع وإن عدم الحصول على جميع المعلومات المطلوبة يعني أنك لن تتمكن من استخدامها بشكل صحيح ، مما يعني أن جودة تلك المعلومات ضعيفة وغير كاملة ولا يمكن اتخاذ القرارات الصحيحة بناءً على تلك المعلومات
خامسًا : الكفاية
الدرس الأول : البيانات والمعلومات والمعرفة
مثال معايير جودة المعلومات على موقع المركز الوطني للأرصاد
الدقة
الكفاية
الملاءمة
مستوى التفاصيل
التوقيت
الدرس الثاني : جمع البيانات والتحقق من صحتها
جمع البيانات
هي عملية جمع الحقائق والأرقام والكلمات للمتغيرات المستهدفة وتحسينها باستخدام أجهزة المستشعرات ومسجلات البيانات
تعد مرحلة جمع البيانات من أهم مراحل الدراسة لظاهرة معينة ، تحتاج عملية جمع البيانات فهما عميقا للمعاملات قيد الدراسة ، بالإضافة إلى التخطيط والعمل الدؤوب للحصول على بيانات عالية الجودة ، حيث تُمكن البيانات عالية الجودة من إجراء عملية التحليل المناسبة وأداء المهام بفعالية ؛ لاستخراج معلومات مفيدة حول الظاهرة قيد الدراسة.
مصادر البيانات الرئيسية والثانوية
تحتوي على بيانات لم تُجمع من قبل ويمكن جمعها من المستشعرات ومسجلات البيانات مثل جمع بيانات درجة حرارة الهواء
مصادر البيانات الرئيسية
مصادر البيانات الثانوية
عندما تستخدم مصدر البيانات الرئيسي لإنتاج بيانات آخرى مثل استخدام بيانات درجة حرارة الهواء وسرعة الرياح لمعرفة درجة حرارة الرياح الباردة
يمكن تصنيف مصادر البيانات الثانوية إلى مصادر داخلية ومصادر خارجية ، على سبيل المثال البيانات التي تجمع من مستشعر ينتمي إلى جامعة أو مؤسسة علمية بيانات داخلية، بينما تعد البيانات التي يتم جمعها من مؤسسات أخرى أو أفراد أو من مصادر خارج الجامعة المحددة بيانات خارجية.
تصنف مصادر البيانات إلى
مصادر البيانات الثانوية
مصادر البيانات الرئيسية
الدرس الثاني : جمع البيانات والتحقق من صحتها
التحقق من صحة إدخال البيانات
يشير مفهوم التحقق من صحة إدخال البيانات إلى أي نشاط يتحقق من أن البيانات المدخلة تأتي من مجموعة من القيم المعتمدة وتتوافق مع القواعد المقبولة للبيانات وتهدف عملية التحقق من صحة البيانات إلى ضمان الدقة والجودة
التحقق من البحث | يساعد على تقليل الأخطاء باستخدام قائمة محدودة من القيم المحددة مسبقًا |
التحقق من التواجد | يجعل عملية الإدخال إلزامية في الخلفية مما يضمن عدم تركها فارغة |
التحقق من الطول | يهدف إلى التأكد من أن الرموز والحروف تدخل بنطاق طول محدد |
التحقق من النطاق | يستخدم للتأكد من أن الأرقام التي تدخل تقع ضمن نطاق معين ويشمل حدين أقصى وأدنى |
التحقق من الصيغة | يستخدم للتأكد من أن البيانات تأتي بصيغة محددة مسبقًا ولن يسمح بأي صيغة آخرى |
التحقق من النوع | يضمن إدخال المستخدمين لنوع القيمة الصحيح في حقل محدد |
أنواع التحقق من صحة إدخال البيانات
التحقق من صحة البيانات في إكسل
في الجزء العملي من هذا الدرس سنستخدم برنامج مايكروسوفت إكسل من أجل تطبيق التحقق من صحة البيانات التي تعلمناها في الجزء النظري
الدرس الثالث : التنبؤ باستخدام إكسل
التنبؤ
هو عملية بناء التوقعات المستقبلية بناء على البيانات السابقة ، وإن مصطلحي التنبؤ والتوقع متشابهان، ولكنهما غير متطابقين وكلاهما تشير إلى طرق إحصائية رسمية تستخدم لتحليل بيانات التسلسل الزمني ، ومن ضرورية التنبؤ والتوقع عمليات تقدير المخاطرة وعدم الموثوقية
الخطوة 1 | حدد البيانات التي تريد تحليلها |
الخطوة 2 | استخدم أدوات تقنية المعلومات والاتصالات لإنشاء التنبؤات |
الخطوة 3 | حدد السلاسل الزمنية التي تريد التنبؤ فيها |
الخطوة 4 | عبر عن البيانات باستخدام الرسم البياني |
الخطوة 5 | حلل النتائج |
التنبؤ بالمبيعات المستقبلية
التنبؤ في إكسل
في الجزء العملي من هذا الدرس سنستخدم برنامج مايكروسوفت إكسل من أجل تطبيق طريقة التنبؤ
هي العملية المستخدمة لتحديد ونمذجة وفهم وتوقع نتائج المبيعات المستقبلية والبحث عن وسائل لتحسينها
كيف يمكن تحليل بيانات المبيعات ؟
شكرًا لكم لحسن الاستماع ولا تنسونا من دعائكم
معلم المقرر أ. هاني الحجيلي
THANK YOU
انتهت الوحدة الأولى من مقرر تقنية رقمية 2 - 1