Diagram ( görögül Διάγραμμα ( diagramma ) - kép, rajz , rajz ) - az adatok grafikus ábrázolása lineáris szegmensekkel vagy geometriai ábrákkal [1] , amely lehetővé teszi több mennyiség arányának gyors értékelését [2] . Ez egy geometrikus szimbolikus képe az információnak , különféle vizualizációs technikákkal [3] .
Néha egy síkra vetített 3D-s vizualizációt használnak diagramok tervezésére , amely megkülönböztető jellemzőket ad az diagramnak, vagy lehetővé teszi, hogy általános képet kapjon arról a területről, amelyen alkalmazzák. Például: a pénzösszegekre vonatkozó pénzügyi diagram lehet egy kötegben lévő bankjegyek vagy egy kötegben lévő érmék száma; diagram a gördülőállomány számának összehasonlítására - a bemutatott vonatok különböző hosszúsága stb. Áttekinthetőségük és egyszerű használatuk miatt a diagramokat gyakran nem csak a könyvelők , logisztikusok és más alkalmazottak napi munkájában használják, hanem a prezentáció elkészítésekor is anyagok az ügyfelek számára éskülönböző szervezetek vezetői [4] .
Különböző grafikus processzorokban ( grafikus programokban ) és táblázatokban, amikor a diagram alapjául szolgáló adatok megváltoznak, az automatikusan újraépül a forrásadattábla módosításainak figyelembevételével. Ez lehetővé teszi a különböző mutatók, statisztikai információk, stb. gyors összehasonlítását - új adatok bevitelére és azonnali változásai láthatók a diagramon [5] .
A diagramok főként geometriai objektumokból ( pontok , vonalak , különböző formájú és színű ábrák ) és segédelemekből ( koordinátatengelyek , szimbólumok, címek stb.) állnak. A diagramokat síkbeli (kétdimenziós) és térbeli (háromdimenziós vagy térfogati) diagramokra is felosztják. A geometriai objektumok diagramokon való összehasonlítása és összehasonlítása különböző mérések alapján történhet: az ábra területe vagy magassága, a pontok elhelyezkedése, sűrűségük, színintenzitásuk szerint stb. az adatok négyszögletes vagy poláris koordinátarendszerben is bemutathatók [5] .
A vonaldiagramok vagy grafikonok olyan típusú diagramok, amelyekben az adatok vonalakkal összekapcsolt pontokként jelennek meg. A pontok lehetnek láthatók és láthatatlanok is ( szaggatott vonalak). A vonal nélküli pontok (szórásdiagramok) is megjeleníthetők. Vonaldiagramok készítéséhez téglalap alakú koordinátarendszert használnak. Általában az időt az abszcissza tengely mentén ábrázolják ( évek , hónapok stb .), az ordináta tengely mentén pedig az ábrázolt jelenségek vagy folyamatok méreteit . A tengelyeken skálákat alkalmaznak [4] .
Akkor célszerű vonaldiagramokat használni, amikor egy sorozatban nagy a méretek (szintek) száma. Ezenkívül az ilyen diagramok kényelmesen használhatók, ha egy jelenség vagy jelenségek természetét vagy általános tendenciáját kívánja ábrázolni. A vonalak akkor is kényelmesek, ha több idősort ábrázolnak összehasonlítás céljából, amikor a növekedési ütemek összehasonlítása szükséges. Egy ilyen típusú diagramon nem ajánlott három-négynél több görbét elhelyezni. Ezek nagy száma megnehezítheti a rajzot, a vonaldiagram pedig elveszítheti a láthatóságot [6] .
A vonaldiagramok fő hátránya az egységes skála , amely lehetővé teszi, hogy a vizsgált időszakban csak a mutatók abszolút nyereségét vagy csökkenését mérje és hasonlítsa össze. A mutatók relatív változásai torzulnak, ha egységes függőleges skálán jelennek meg. Ezenkívül egy ilyen diagramban lehetetlen megjeleníteni az idősorokat éles szintugrásokkal, amelyek megkövetelik a diagram skálájának csökkentését, és a benne lévő „nyugodtabb” objektum dinamikájának mutatói elveszítik pontosságukat. Az ilyen típusú diagramokban a mutatók éles változásainak előfordulásának valószínűsége növekszik a grafikonon látható időtartam időtartamának növekedésével [5] .
A területdiagramok olyan típusú diagramok, amelyek íves vonalak rajzolásában hasonlítanak a vonaldiagramokhoz. Abban különbözik tőlük, hogy az egyes grafikonok alatti terület egyedi színnel vagy árnyalattal van kitöltve . Ennek a módszernek az az előnye, hogy lehetővé teszi, hogy értékelje az egyes elemek hozzájárulását a vizsgált folyamathoz. Az ilyen típusú diagramok hátránya is hasonló a hagyományos vonaldiagramok hátrányához - a dinamikai mutatók relatív változásának torzulása egységes ordináta -skálával [7] .
A klasszikus diagramok oszlop- és oszlopdiagramok. Ezeket hisztogramoknak is nevezik . Az oszlopdiagramok elsősorban a beérkezett statisztikai adatok vizuális összehasonlítására, illetve egy bizonyos időtartam alatti változásának elemzésére szolgálnak. Az oszlopdiagram felépítése a statisztikai adatok függőleges téglalapok vagy háromdimenziós téglalap alakú sávok formájában történő megjelenítéséből áll. Minden oszlop egy adott statisztikai sorozat szintjének értékét ábrázolja. Az összes összehasonlított mutató egy mértékegységben van kifejezve, így lehetőség nyílik ennek a folyamatnak a statisztikai mutatóinak összehasonlítására [5] .
Az oszlopdiagramok változatai oszlopdiagramok. Az oszlopok vízszintes elrendezésében különböznek egymástól. Az oszlop- és oszlopdiagramok felcserélhetők, a bennük figyelembe vett statisztikai mutatók függőleges és vízszintes sávokkal egyaránt ábrázolhatók. Mindkét esetben minden téglalap egy-egy mérését használjuk a jelenség nagyságának – a rúd magasságának vagy hosszának – ábrázolására. Ezért e két diagram hatóköre alapvetően megegyezik [5] .
Az oszlopdiagramok csoportosan is megjeleníthetők (egyidejűleg ugyanazon a vízszintes tengelyen helyezkednek el, különböző méretű és eltérő jellemzőkkel). Az oszlop- és szalagdiagramok generáló felületei nemcsak téglalapok, hanem négyzetek , háromszögek , trapézok stb. is lehetnek.
A statisztikai sokaságok szerkezetének grafikus ábrázolásának meglehetősen elterjedt módja a kördiagram, mivel az egész gondolatát nagyon egyértelműen kifejezi egy kör , amely a teljes sokaságot reprezentálja. Az egyes értékek relatív értéke egy kör szektoraként van ábrázolva, amelynek területe megfelel ennek az értéknek az értékek összegéhez való hozzájárulásának. Ez a fajta grafikon akkor kényelmesen használható, ha meg kell mutatnia az egyes értékek részesedését a teljes mennyiségben. A szektorok általános körben és külön-külön is ábrázolhatók, egymástól kis távolságra.
A kördiagram csak akkor marad látható, ha a diagrampopuláció részeinek száma kicsi. Ha a diagramnak túl sok része van, akkor alkalmazása nem hatékony az összehasonlított szerkezetek közti jelentéktelen különbség miatt. A kördiagramok hátránya a kis kapacitásuk, az, hogy nem képesek szélesebb mennyiségű hasznos információt tükrözni [5] .
A vonaldiagramoktól eltérően a radix- vagy rácsdiagramoknak kettőnél több tengelyük van. Mindegyikhez a koordináták középpontjában található origójából történik a számolás. Minden fogadott értéktípushoz saját tengely jön létre, amely a diagram közepétől származik. A radiális diagramok rácsra vagy hálóra hasonlítanak, ezért néha rácsdiagramoknak is nevezik őket. A radiális diagramok előnye, hogy lehetővé teszik több független érték egyidejű megjelenítését, amelyek a statisztikai populációk szerkezetének általános állapotát jellemzik. Ha a leolvasás nem a kör középpontjából, hanem a körből történik, akkor egy ilyen diagramot spiráldiagramnak nevezünk [ 5 ] [8] .
A diagramdiagramok diagramok és földrajzi térképek vagy diagramok kombinációi. A közönséges diagramok (hisztogramok, kördiagramok, vonaldiagramok) figuratív jelként szolgálnak a kartogramokban, amelyeket földrajzi térképek kontúrjaira vagy bármely objektum diagramjára helyeznek el. A térképes diagramok lehetőséget adnak a hagyományos diagramtípusoknál földrajzilag összetettebb statisztikai és földrajzi konstrukciók tükrözésére.
A térképes diagramok hátránya lehet a térképek kontúrjainak megrajzolása , valamint a földrajzi térképek területeinek és a rajtuk lévő diagramok méreteinek jelentős eltérése.
A részvénydiagramok több értékből származó adathalmazokat tükröznek (például: a tőzsde nyitóára , záróára, egy adott időintervallum maximális és minimumára) . A készletadatok megjelenítésére szolgálnak: részvény- vagy devizajegyzések, keresleti és kínálati adatok [9] .
Kétféle 3D diagram létezik.
A virágdiagram egy virág sematikus vetülete a tengelyére merőleges síkra, amely áthalad a fedőlevélen és a virágzat vagy hajtás tengelyén, amelyen a virág ül. A virág részeinek számát, relatív méretét és egymáshoz viszonyított helyzetét tükrözi.
A diagram a bimbó keresztirányú metszete alapján készült , mivel amikor egy virág virágzik, egyes részei leeshetnek (például a máknál a csészelevelek vagy a szőlőben a periant). A diagram tájolása úgy történik, hogy a virágzat tengelye felül, a fedőlevél pedig alul legyen.
Megnevezések a virágdiagramon:
A virágdiagramon vagy csak a metszetben látható részek (egy virág empirikus diagramja), vagy (pontozott vonal) az evolúció során eltűnt fejletlen részek is (a virág elméleti diagramja, amely a több empirikus diagram tanulmányozása) ábrázolható.
A hajtásdiagram egy vegetatív rügy keresztmetszetének diagramját tükrözi .
Egyes esetekben a hagyományos állóképek és grafikonok szabványos tulajdonságai nem elegendőek. Az információtartalom növelése érdekében felmerült egy ötlet: a statikus diagramok szokásos tulajdonságaihoz (alakzatok, színek, megjelenítési módok és témák) hozzá kell adni a mobilitás és az időbeli változás tulajdonságát. Azaz diagramok bemutatása bizonyos animációk formájában .
A Massachusetts Institute of Technology kutatóinak egy csoportja talált egy módot az információk animált diagramok segítségével történő megjelenítésére. Az általuk kifejlesztett diagramok animált, valós idejű interaktív diagramok . A fejlesztés példájaként az egyik hálózati erőforrás felhasználóinak viselkedésére és tevékenységére vonatkozó adatokat vettük.
Francis Lam vezetésével a kutatók két animált térképfelületet készítettek, a Seascape-et és a Volcano-t. A diagramokon szereplő kép változásainak jellege az erőforrás felhasználóinak társadalmi aktivitását jelzi. Például a négyzetek mérete a téma mennyiségét jelzi - minél nagyobb a négyzet területe, annál nagyobb a tárgyalt téma térfogata. Ezek a négyzetek állandó mozgásban vannak, amelyek harmonikus jellegű oszcillációk a diagram síkjában, lineárisan eltolódnak bármelyik oldalra. A mozgás sebessége alapján meg lehet ítélni a téma aktivitását, az ingadozások amplitúdója pedig az új üzenetek megjelenési idejének különbségét mutatja. Ha a kurzort a diagram síkja fölé viszi, bármikor leállíthatja, kiválaszthatja az érdeklődési kört, és megnyithatja a megfelelő témát. Az ugyanabban az ablakban megnyíló téma egyben az ablakon belül különböző irányokba mozgó körök animációja is, hasonlóan a Brown-mozgáshoz . A körök az egyes felhasználók cselekedeteit szimbolizálják, és mozgásuk sebessége közvetlenül függ ezen felhasználók aktivitásától.
A Seascape és a Volcano a színek és a megjelenített adatok mennyisége tekintetében különböznek egymástól. A vulkánnak, a Tengeri tájjal ellentétben, nincsenek hullámzásai.
A fejlesztők szerint az animált diagramok felhasználásával készült grafikonok felépítésének lehetővé kell tennie az emberek számára, hogy gyorsan észleljék a belőlük lévő információkat azáltal, hogy diagrammal felkeltik a felhasználó figyelmét, és gyorsan továbbítják az adatokat az agyba . Jelenleg nincsenek követelmények vagy szabványok az animált diagramok előállítására [10] .
Animált diagram "Seascape" felülettel
Animált diagram "Volcano" felülettel
A diagramok előnye más típusú vizuális statisztikai információkkal szemben, hogy lehetővé teszik a kapott nagy mennyiségű adatból gyorsan logikus következtetés levonását. A statisztikai számítástechnikai rendszerekkel végzett számítások eredményeit táblázatokba foglaljuk. Ezek képezik az alapját a további elemzéseknek vagy a statisztikai jelentés elkészítésének.
A táblázatokban szereplő számok önmagukban nem eléggé leíró jellegűek, és ha sok van belőlük, nem keltenek kellő benyomást. Ezenkívül a grafikus kép lehetővé teszi a kapott adatok megbízhatóságának ellenőrzését, mivel a grafikon egyértelműen megmutatja az esetleges pontatlanságokat, amelyek a vizsgálat bármely szakaszában hibázhatnak. Alapvetően minden statisztikai csomag lehetővé teszi a kapott numerikus információk grafikus megadását különböző diagramok formájában, majd szükség esetén szövegszerkesztőbe történő átvitelét a statisztikai jelentés végleges változatának összeállításához [5] .
Minden diagram legalább kétféle adat funkcionális kapcsolatát használja. Ennek megfelelően az első diagramok a függvények szokásos grafikonjai voltak , amelyekben az argumentum érvényes értékei megfelelnek a függvények értékeinek .
A funkcionális függőség gondolatait az ókorban használták. Már a mennyiségek közötti első matematikailag kifejezett összefüggésekben, valamint a számokkal végzett műveletekre vonatkozó első szabályokban, a geometriai alakzatok területének és térfogatának meghatározására szolgáló első képletekben megtalálható. A babiloni tudósok tehát öntudatlanul megállapították, hogy a kör területe a kör sugarának függvénye 4-5 ezer évvel ezelőtt [11] . A babilóniaiak, az ókori görögök és az indiaiak csillagászati táblázatai ékes példái egy függvény táblázatos hozzárendelésének, a táblázatok pedig a diagramok adattárát jelentik.
A 17. században a francia tudósok, Francois Viet és Rene Descartes lefektették a függvény fogalmának alapjait, és kidolgoztak egy egységes szó szerinti matematikai szimbolikát , amely hamarosan egyetemes elismerést kapott. Descartes és Pierre Fermat geometriai munkái egy változó mennyiség és egy téglalap alakú koordinátarendszer külön ábrázolását mutatták be – minden modern diagram segédelemei [11] .
W. Playfair angol közgazdász 1786-os Kereskedelmi és Politikai Atlaszában kezdte el felépíteni az első statisztikai grafikonokat. Ez a munka lendületet adott a társadalomtudományi grafikai módszerek kidolgozásához [12] .
| Műszaki információk megjelenítése | |
|---|---|
| Területek |
|
| Képtípusok _ |
|
| Személyiségek |
|
| Kapcsolódó területek |
|