خصائص الفئة المدروسة من مشاكل تحليل البيانات
من الضروري التحقيق في سلسلة زمنية متعددة المتغيرات وفقًا للشروط التالية:
- لا يسمح تعقيد العملية المسجلة و (أو) تفرد مهام البحث بتقليل العمل إلى استخدام خوارزمية جاهزة. هناك حاجة لتقسيم العملية إلى مراحل وتحليل شامل للديناميكيات داخل كل منها. معايير تحديد المراحل ليست واضحة لدرجة أنه يمكن تطبيقها بدون تصور البيانات.
- المعلمات ذات طبيعة فيزيائية مختلفة ويتم قياسها بوحدات مختلفة. يحتاج كل منحنى السلاسل الزمنية إلى مقياس إحداثي خاص به.
ميزات العمل من وجهة نظر بيئة تصور البيانات
قد يكون تقسيم سلسلة زمنية إلى مراحل أمرًا بسيطًا أو معقدًا للغاية. هناك حالات يمكن فيها تحديد حدود خطوات العملية ، على سبيل المثال ، من خلال قيمة متغير الحالة. يمكن حل هذه المهمة دون تصور ، على سبيل المثال ، باستخدام مرشحات البيانات في MS Excel .
يرتبط تحديد الحدود في الحالات الأكثر تعقيدًا بالبحث المرئي على الرسوم البيانية للحصول على علامات موضوعية أكثر أو أقل لانتقال النظام إلى حالة جديدة. في الوقت نفسه ، قد يتطلب اختيار المعايير من متخصص لفهم مجال الموضوع وإجراء حسابات إضافية.
وتجدر الإشارة إلى أنه حتى مع أبسط تقسيم للسلسلة الزمنية إلى مراحل ، فإن التعرف الأولي على الرسوم البيانية له معنى عملي. كحد أدنى ، يسمح لك هذا الإجراء بالتأكد من عدم وجود عيوب واضحة في التسجيل قبل بدء العمل.
لن نتطرق حتى بشكل سطحي إلى الأساليب المستخدمة لتحليل ديناميكيات العملية داخل حدود مرحلة منفصلة. من المهم أنه بالنسبة للعديد من المشكلات ، يتطلب التحليل تقسيمًا إضافيًا للسلسلة ومراعاة فترات زمنية أصغر ضمن المراحل الرئيسية. بالإضافة إلى ذلك ، قد تكون الفواصل الزمنية للانتقالات بين المراحل ذات أهمية.
وبالتالي ، عند حل مشاكل الفصل قيد الدراسة ، من الضروري عادةً تغيير الفاصل الزمني على الرسوم البيانية بشكل متكرر (يمكن أن يصل العد إلى المئات). تؤثر جودة تنفيذ هذا الإجراء في واجهة المستخدم لبيئة معالجة البيانات بشكل كبير على كفاءة العمل.
الأنظمة الموجودة
يتيح لك MS Excel إنشاء سلسلة زمنية متعددة الأبعاد بمقياسين على طول المحور الإحداثي ("المحور الإضافي"). في هذه الحالة ، يتم تغيير الحدود اليمنى واليسرى على محور الإحداثي بواسطة مجموعة رائعة من الإجراءات ، بما في ذلك إدخال الأرقام من لوحة المفاتيح.
بعد تأكيد التغييرات ، لا يغير أي من مقاييس المحور ص إعداداتها. بالنسبة للفاصل الزمني المتغير ، غالبًا ما تكون المقاييس السابقة على المحور الإحداثي غير مرضية. في مثالنا ، مطلوب تحجيم رأسي إضافي لمزيد من التصور.
لا يمكن وصف واجهة المستخدم هذه بأنها مثالية للمهام قيد الدراسة.
يتم إنشاء تجربة مستخدم أكثر فاعلية بشكل ملحوظ من خلال تنفيذ مبدأ WYSIWYGفي العمل مع منطقة البناء. يوضح الرسم المتحرك التالي تفاعل المستخدم مع هذه الواجهة.
تم تسجيل مثال في تطبيق Advanced Grapher ، لكن العديد من الأنظمة الأخرى تدعم خيارًا مشابهًا ، على سبيل المثال ، مكتبة MetricsGraphics.js .
زيادة السرعة بالمقارنة مع MS Excel واضحة هنا. يتم حل مهمة القياس بأكملها بنقرة واحدة:
- يتم الضغط على زر الماوس الأيسر عند النقطة المقابلة لزاوية المنطقة المستطيلة الجديدة ؛
- يتم نقل المؤشر إلى الزاوية المقابلة للمنطقة الجديدة ؛
- يتم تحرير زر الماوس الأيسر.
لكن هذا الخيار لا يخلو من عيوبه. الأول هو العبء الإضافي الملقى على عاتق المستخدم. مع العمل المشترك واحدة، وطلب منه إدخال قيم المعلمات الأربعة (إحداثيات حدود منطقة مستطيلة tmin ، TMAX ، Pmin ، Pmax )، الأمر الذي يتطلب تقييمهم الأولي "في الاعتبار." مع الخبرة ، المهمة لديها صعوبة مقبولة. ومع ذلك، منذ يهتم المستخدم في المقام الأول في الفاصل الزمني، tmin و TMAX ، فمن المنطقي للعمل على نقل التوسع الرأسي إلى الجهاز.
يرتبط العيب الثاني أيضًا بالقياس الرأسي. وهي تتمثل في استحالة تنفيذ هذه الواجهة لمهام الفصل قيد الدراسة. المشكلة هي أنه بنقرة واحدة في حالتنا ، لا يُدخل المستخدم 4 ، بل 6 ، 8 أو أكثر من القيم ، اعتمادًا على عدد المقاييس على الإحداثي. يتلقى كل مقياس للإحداثيات على الرسم البياني قيمًا جديدة للحدود العليا والسفلى ، ولكن في الواقع ، يتم تحديد كل هذه الحدود ، بغض النظر عن عددها ، بواسطة رقمين. هذه الأرقام هي إحداثيات موضع مؤشر الماوس في بداية ونهاية النقرة. مهمة المستخدم ليست فقط أكثر تعقيدًا بالمقارنة مع حالة السلسلة أحادية البعد. كما أنه لم يعد قابلاً للحل: لا توجد دائمًا الفترة العامة التي توفر مقياسًا مقبولًا لكل صف.
على سبيل المثال ، يوضح الشكل إحدى النتائج العملية لمثل هذا القياس.
يمثل كلا الخطين تذبذبات توافقية ، ثلاث فترات لكل منها في الفترة الزمنية المحددة. لا يمكن تحديد ذلك بصريًا إلا بعد تعديل فردي إضافي للمقاييس ، نظرًا لأن سعة الاهتزاز لا تكاد تذكر مقارنة بالفواصل الزمنية لكلا المقياسين. سيؤدي المزيد من التخفيض للفترات الزمنية المعروضة بالطريقة المدروسة إلى تحول أحد المنحنيات خارج منطقة البناء.
صقل واجهة المستخدم
كما هو مذكور أعلاه ، يجب تعيين مهمة القياس الرأسي لجهاز كمبيوتر. للقيام بذلك ، ضع في اعتبارك كيف يحلها المستخدم باستخدام مثال سلسلة أحادية البعد.
كقاعدة عامة ، بعد تحديد الفاصل الزمني ، يحدد المستخدم القيم القصوى المحلية من أجل تمثيل نطاق القيم بشكل أفضل. الحل الأمثل لمعظم الحالات هو الجمع بين نطاق القيم وفاصل المقياس المعروض (الخوارزميات ذات المنطق الأكثر دقة ممكنة أيضًا ، عندما يكون للمنطقة المعروضة هامش صغير أعلى وأسفل نطاق القيم ؛ الاختلافات بين هذه الخوارزميات ليست أساسية).
المنطق أعلاه له تطبيق بسيط إلى حد ما. يظهر في الشكل مخطط تشغيل الواجهة لسلسلة زمنية أحادية البعد.
لا يهم هنا التنسيق الرأسي للنقرة: يحدد إجراء التحكم المشترك للمستخدم فقط الحدود اليمنى واليسرى لمنطقة العرض الجديدة.
يتم توضيح حجم سلسلة متعددة الأبعاد بواجهة مستخدم جديدة من خلال الرسوم المتحركة التالية.
تتوافق البيانات الأصلية والفاصل الزمني الجديد في هذا المثال مع المثال من بداية المقالة. تم حل المشكلة بأبسط إجراء وبأقصى جودة. يبدو واضحًا انخفاض الوقت المطلوب والجهد الفكري للمستخدم.
حدود التطبيق
من الممكن أيضًا اتباع نهج آخر للقياس الرأسي: في بعض المشكلات العملية ، يكون التصور مبررًا في نطاق محدد مسبقًا من القيم التي لا تعتمد على القيم القصوى المحلية. في هذه الحالة ، يكفي عدم تغيير إعدادات المقياس الرأسي ، كما هو مطبق في MS Excel .