История возникновения электронных таблиц Excel

ВВЕДЕНИЕ

 

С появлением всё более мощных вычислительных ресурсов человечеству открываются возможности по моделированию сложнейших процессов, связанных как с деятельностью человека, так и с природными явлениями. Использование программы моделирования предоставляет неоспоримую экономическую выгоду для производства, так как благодаря вычислительной мощности современных компьютеров моделирование происходит гораздо быстрее во времени, чем реальные процессы. Кроме того, используя современные программные средства визуализации, возможно, получить очень наглядное представление результатов моделирования физических процессов в виде различных диаграмм и графиков.

Значение информатики в значительной степени проявляется именно через внедрение компьютерного моделирования в различные научные и прикладные области: математику и физику, технику, биологию и медицину, экономику, управление и многие другие. С помощью компьютерного моделирования решаются многие научные и производственные задачи. Гибким инструментом для компьютерного моделирования является MS Excel.

Возможности электронных таблиц Microsoft Excel весьма многогранны. Всем известно, что Excel является мощным вычислительным инструментом, позволяющим производить простые и сложные расчеты в различных областях человеческой деятельности: математике, физике, инженерных науках, экономике, технологии.

Электронные таблицы Microsoft Excel (входит в пакет Microsoft Office) – программа, предназначенная, прежде всего, для экономических расчетов.

Выбор этой программы для обучения компьютерному моделированию обусловлен следующими причинами:

- Несмотря на экономическую направленность, Excel является весьма мощной программой, включающей в себя более 400 функций, в том числе математических, статистических, инженерных, логических и др.

- Интуитивно-понятный «дружественный» интерфейс, подробная справка на русском языке и широкая интеграция и унификация с другими программами от Microsoft делают освоение и использование Excel легким, удобным и приятным. Благодаря этому в Excel можно заниматься физикой на компьютере, а не информатикой на примерах физики. В отличие от сложных профессиональных математических и физических пакетов, требующих длительного изучения, Excel осваивается за одно занятие и позволяет в дальнейшем заниматься исключительно физикой, не отвлекаясь на изучение самой программы.

-В профессиональных математических и физических пакетах, чтобы что-либо сделать необходимо, знать какую команду ввести или какую кнопку нажать, но нет необходимости понимать, как именно программа моделирует данный процесс. В Excel не заданы физические модели – их надо задавать самим, поэтому для моделирования физических процессов требуется глубокое понимание физического и математического смысла формул и используемых моделей. Верно и обратное: освоение компьютерного моделирования физических процессов в Excel ведет к более глубокому пониманию этих процессов, а так же физического и математического смысла используемых формул и моделей.

Цель работы: создать и исследовать модель физического процесса в Microsoft Excel.

Задачи:

1. Подобрать список литературы.

2. Исследовать возможности табличного процессора Excel.

3. Построить физическую модель в табличном процессоре Microsoft Excel.

Объект исследования: моделирование физических процессов в табличном процессоре Microsoft Excel.

Предмет исследования: компьютерная модель физического процесса, созданная в табличном процессоре Microsoft Excel.

 

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ В ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦАХ

История возникновения электронных таблиц Excel

Для работы с электронными таблицами были созданы специальные программы, называемые табличными процессорами. Изначально эти программы могли обрабатывать исключительно двухмерные таблицы, включающие числовые данные, но затем появились продукты, обладавшие, помимо этого, возможностью включать текстовые, графические и другие мультимедийные элементы. В “арсенал” табличных процессоров включены мощные математические функции, позволяющие проводить сложные статистические, финансовые и иные вычисления.

На уровне теории концепция электронных таблиц была разработана американским ученым Ричардом Маттессичем. Соответствующая публикация носила название Budgeting Models and System Simulation и была опубликована в далеком 1961 году. В последующем эту концепцию развили и дополнили Пардо и Ландау, которые даже подали заявку на оформление патента. И хотя изначально эта заявка не была удовлетворена, авторы изобретения отстояли права на свое детище через суд.

На основе разработанной теории в 1979 году появился первый табличный процессор. Эта была программа VisiCalc, созданная Дэном Бриклином совместно с Бобом Фрэнк – стоном, и предназначавшаяся для платформы Apple. Именно появление подобной программы во многом обусловило превращение компьютера из дорогостоящей “игрушки” в незаменимого помощника бухгалтера.

Впоследствии на рынке появились многочисленные табличные процессоры, к которым можно отнести SuperCalc, Microsoft MultiPlan, Quattro Pro, Lotus 1-2-3, Microsoft Excel, OpenOffice.org Calc, AppleWorks, но программа VisiCalc была первой, и именно с нее все началось.

Официальное появление Excel в составе пакета MS Office —1991 год, именно эта дата знаменует начало эпохи Excel.

Excel – это широко распространенная компьютерная программа. Нужна она для проведения расчетов, составления таблиц и диаграмм, вычисления простых и сложных функций.

 

Основы работы в Microsoft Excel

 

В любой структуре есть минимальная единица информации. Например, весь мир состоит из атомов. Вот такой минимальной единицей информации в Excel является ячейка. Внутри ячейки есть отдельные буквы. Но логика работы Excel опирается на это основное понятие - ячейка. Ячейки собираются в листы. Лист в Excel это набор ячеек. Книга это набор листов. В нашем понятии «книга» - это файл. И в понятии Excel «книга» - это файл. Один файл это одна книга. Рабочая область - набор файлов или книг. Для удобства работы несколько книг со связанными рабочими областями можно объединить в рабочую область и у нас будет ощущение одного файла.

Выделить одну ячейку просто, щелкаете по ней мышкой и она выделена. Вокруг ячейки возникнет черный квадрат. Но выделять можно и несколько ячеек сразу. Выделяются они, используя левую кнопку мыши и две клавиши на клавиатуре.

Первый способ - это выделение с использованием клавиши Shift. Выделяете левую верхнюю ячейку необходимого диапазона, нужно нажать клавишу Shift и не отпускать ее правый нижний угол диапазона. После чего и кнопку мыши, и клавишу надо отпустить. Обратите внимание на то, что если выделять несколько диапазонов, прошлое выделение снимается.

Второй способ - это использовать клавишу Ctrl. Она позволяет выделять сложные диапазоны. Пользоваться ей легко. Выделите первую ячейку нажмите Ctrl и, не отпуская ее, выделяйте другие ячейки в любом месте таблицы.

Так же можно выделить целиком строку или столбец, кликнув мышью на их заголовок.

 

Возможности Excel

Excel-программный продукт с богатыми возможностями. который можно использовать на многих уровнях. Скорее всего, вам не понадобятся все возможности этой программы, но неплохо хотя бы иметь представление о том, что они позволяют делать. Это нужно, скажем, для того, чтобы вы не завивались поиском другого программного продукта, не знай о том, что Excel способна выполнить поставленную перед вами задачу.

Файлы Excel, называемые книгами, могут состоять из произвольного числа отдельных листов. Это могут быть рабочие листы или листы диаграмм. Данная возможность позволяет легче упорядочить работу. Например, можно сохранять все таблицы, расположенные на разных рабочих листах и относящиеся к одному проекту, в отдельной рабочей книге.

В Excel можно работать с несколькими файлами одновременно; при этом вовсе не обязательно закрывать один файл, если вам нужно заглянуть в другой. Это свойство - многооконный интерфейс. упрощает процесс обмена информацией между таблицами в разных рабочих книгах. Excel позволяет открыть столько файлов, сколько нужно.

В Excel имеется собственный формат файлов, обозначаемый расширением XLS в имени файла. Кроме того, в Excel можно читать файлы, созданные в других программах электронных таблиц, таких как Lotus 1-2-3 и Quanro Pro. Можно также читать текстовые файлы, файлы dBASE и документы в формате HTML.

Стоит отметить, что компьютерная документация становится все лучше и лучше. В прошлом пользователь был счастлив, если в руководстве, прилагаемом к программному обеспечению, точно описывались все его возможности. В настоящее время происходит отказ от печатной документации в пользу электронной справочной системе. Это означает, что вы можете получить любую справку на экране компьютера, работая в Excel. Электронная справочная таблица Excel хорошо продумана и детально разработана.

1. Помощник наблюдает за вашими действиями и дает советы, которые могут помочь вам сэкономить время. Вы можете просмотреть эти советы в любое время.

2. Предоставляет справочную информацию по конкретным вопросам работы с программой (например, по созданию диаграмм).

3. При вводе неправильной формулы в большинстве случаев предлагает вариант её исправления.

4. Предлагает простой способ поиска справочной информации по конкретной теме. Для этого достаточно ввести вопрос, и Помощник предложит список подходящих тем. Помощник появляется каждый раз, когда вам необходима помощь.

Excel, вероятно, самая простая в использовании программа электронных таблиц. Многие её возможности были специально разработаны для того, чтобы и начинающие, и профессиональные пользователи могли выполнять повседневные задачи просто и быстро. При выполнении определённых процедур программа ведет шаг за шагом, основные команды редактирования и форматирования просты и понятны. Например, чтобы изменить любой атрибут форматирования ячейки или диапазона, достаточно воспользоваться только одним диалоговым окном, а чтобы открыть контекстное меню, нужно щелкнуть правой кнопкой мыши на соответствующем элементе.

Одна из преимуществ Excel - способность работать со списками, находящими на рабочем столе. Эта возможность позволяет с легкостью сортировать, фильтровать, суммировать и обрабатывать данные рабочего листа.

Использование ссылок

 

Ссылка однозначно определяет ячейку или группу ячеек рабочего листа. С помощью ссылок можно использовать в формуле данные, находящиеся в различных местах рабочего листа, а также значение одной и той же ячейки в нескольких формулах. Можно также ссылаться на ячейки, находящиеся на других листах рабочей книги, в другой рабочей книге, или даже на данные другого приложения. Ссылки на ячейки других рабочих книг называются внешними. Ссылки на данные в других приложениях называются удаленными.

 

 

Распространение формул

 

Помимо копирования и перемещения формулу можно распространить на часть строки или столбца. При этом происходит изменение относительных ссылок. Для распространения формулы необходимо выполнить следующие действия:

· Установите курсор в ячейку с формулой.

· Подтвердить указатель мыши к маркеру заполнения. Изображение указателя изменяется на черный крестик.

· Нажать левую кнопку мыши и, удерживая ее нажатой, перемещайте курсор до нужного места. Для завершения распространения формулы отпустить кнопку.

Необходимо отметить, что Excel выводит в ячейку значение ошибки, когда формула для этой ячейки не может быть правильно вычислена. Если формула содержит ссылку на ячейку, которая содержит значение ошибки, то эта формула также будет выводить значение ошибки.

 

Работа с мастером функций.

 

Мастер функций – это программа, которая помогает быстро создать или отредактировать формулу с использованием, так называемых встроенных функций MS Excel. Встроенные функции – это заранее определенные формулы, которые выполняют вычисления по заданным величинам, называемым аргументами, и в указанном порядке. Структура функции начинается с указания имени функции, затем в скобках указываются аргументы, отделяющиеся друг от друга точками с запятыми. Список аргументов может состоять из чисел, текста, логических величин (например, ИСТИНА или ЛОЖЬ), массивов, значений ошибок (например, #Н/Д) и ссылок на отдельные ячейки или диапазоны. Кроме того, аргументы могут быть как константами, так и формулами. Эти формулы, в свою очередь, могут содержать другие функции.

Поскольку некоторые формулы и их комбинации встречаются очень часто, то программа Excel предлагает более 400 заранее запрограммированных формул, которые называются функциями. Все функции разделены по категориям, чтобы в них было проще ориентироваться. Встроенный Мастер функций помогает на всех этапах работы правильно применять функции. Он позволяет построить и вычислить большинство функций за два шага. В программе имеется упорядоченный по алфавиту полный список всех функций, в котором можно легко найти функцию, если известно ее имя; в противном случае следует производить поиск по категориям.

Многие функции различаются очень незначительно, поэтому при поиске по категориям полезно воспользоваться краткими описаниями функций, которые предлагает Мастер функций. Функция оперирует некоторыми данными, которые называются ее аргументами. Аргумент функции может занимать одну ячейку или размещаться в целой группе ячеек. Мастер функций оказывает помощь в задании любых типов аргументов.

Для вызова мастера функций необходимо нажать кнопку Вставка функции на стандартной панели инструментов, выполнить команду Вставка/Функция или воспользоваться комбинацией клавиш [Shift+F3]. После этого появится диалоговое окно Мастер функций, в котором можно выбрать нужную функцию.

Диалоговое окно Мастер функций (см. рис.1) состоит из двух связанных между собой списков: Категория и Функция. При выборе одного из элементов списка Категория в списке Функция появляется соответствующий ему перечень функций. В Microsoft Excel функции разбиты на 12 категорий. Категория 10 недавно использовавшихся постоянно обновляется. Она напоминает стековую память: новая вызванная функция, которая в этом списке еще не числилась, займет первую строку, вытеснив тем самым последнюю функцию.

Рис.1. Диалоговое окно "Мастер функций"

 

При выборе какой-либо функции в нижней части диалогового окна появляется краткое ее описание. Нажав кнопку ОК или клавишу [Enter], можно вызвать панель выделенной функции.

В русифицированной версии Microsoft Excel имена большинства функций, исключая небольшую часть (18) математических, записываются на русском языке, например, =СУММ(), =ЕСЛИ(), =ВЕРОЯТНОСТЬ(), и т.п. Распространенной ошибкой начинающих является ввод на русском не только имен функций, но и аргументов.

 

 

Microsoft Excel

В MS Excel имеется возможность графического представления данных в виде диаграммы. Диаграммы связаны с данными листами, на основе которых они были созданы, и изменяются каждый раз, когда изменяются данные на листе.

Диаграммы могут использовать данные несмежных ячеек. Такие же диаграммы может использовать данные сводной таблицы.

 

Создание диаграммы

 

Одним из самых впечатляющих достоинств MS Ехсеl является способность превращать абстрактные ряды и столбцы чисел в привлекательные, информативные графики и диаграммы. Ехсеl поддерживает 14 типов различных стандартных двух- и трехмерных диаграмм. При создании новой диаграммы по умолчанию в Excel установлена гистограмма.

Диаграммы - это удобное средство графического представления данных. Они позволяют оценить имеющиеся величины лучше, чем самое внимательное изучение каждой ячейки рабочего листа. Диаграмма может помочь обнаружить ошибку в данных.

Для того чтобы можно было построить диаграмму, необходимо иметь, по крайней мере, один ряд данных. Источником данных для диаграммы выступает таблица Excel.

 

1.5.2. Специальные термины, применяемые при построении диаграмм

 

- Ось X называется осью категорий и значения, откладываемые на этой оси, называются категориями.

- Значения отображаемых в диаграмме функций и гистограмм составляют ряды данных. Ряд данных – последовательность числовых значений. При построении диаграммы могут использоваться несколько рядов данных. Все ряды должны иметь одну и ту же размерность.

- Легенда – расшифровка обозначений рядов данных на диаграмме.

Тип диаграммы влияет на ее структуру и предъявляет определенные требования к рядам данных. Так, для построения круговой диаграммы всегда используется только один ряд данных.

Тип диаграммы влияет на ее структуру и предъявляет определенные требования к рядам данных. Так, для построения круговой диаграммы всегда используется только один ряд данных.

 

Изменение подписей значений

 

Для изменения подписей значений на диаграмме необходимо один раз щелкнуть мышью изменяемую подпись, чтобы выбрать подписи для всего ряда, еще один щелчок позволить выбрать отдельную подпись значения.

Затем следует ввести новый текст или значение и нажать клавишу Enter. Если изменить текст подписи прямо на диаграмме, то связь с ячейкой листа будет потеряна.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Поставленная цель по созданию компьютерной модели тела, брошенного под углом к горизонту в электронных таблицах Microsoft Excel достигнута.

Все задачи решены:

1. проведен анализ модели бросания мячика в стенку, расположенную на известном расстоянии с целью выявления параметров системы, необходимых для достижения поставленной цели, и связей между ними;

2. разработан процесс построения компьютерной модели физического процесса в электронных таблицах Microsoft Excel;

3. появилась возможность провести более точную оценку попадания мячика в стенку, расположенную на известном расстоянии, и проводить анализ траекторий его движения для нескольких углов бросания, построенных на одной диаграмме.

По итогам произведенной работы выявлена актуальность использования электронных таблиц MicroSoft Excel для производства расчетов малой и средней сложности. В связи со скоростью разработки таблиц - шаблонов, простоты и понятности интерфейса, удобного вывода на печать, наличие широкого инструментария для вставки фильтров, поиска по таблице, возможности защитить документ от несанкционированного удаления данных, применения математических, физических, логических формул программа Excel подходит лучше всего. По проведенным тестам скорость обработки данных, удовлетворяет скорости нужной для обработки больших объемов информации, причем в удобной, визуально понятной форме.

Программа MicroSoft Excel полностью справилась с решением поставленных задач по созданию таблицы для расчета движения тел.

На основании проделанной работы можно сделать следующие выводы:

1. Решение физических задач с помощью табличного процессора Microsoft Excel намного проще и быстрее.

2. В электронных таблицах Microsoft Excel предоставляет пользователю множество возможностей.

3. В электронных таблицах Microsoft Excel имеется множество различных функций, упрощающих решение каких – либо задач из различных областей.

4. В электронных таблицах Microsoft Excel можно строить графики и диаграммы, с помощью которых можно наглядно показать результат решения.

5. Табличный процессор Microsoft Excel является удобным средством моделирования.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Э.В. Бурсиан. Физика. 100 задач для решения на компьютере. Учебное пособие. – СПб.: ИД «МиМ», 1997.

2. Угринович Н.Д. Исследование информационных моделей. Элективный курс: учебное пособие – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.

3. Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии: учебник для 10-11 классов – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2002.

4. Пак Н.И. Информатика. 2004.

5. Могилев А.В.Информатика. М.:Издательский центр «Академия».2003.

6. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера. 2003.

7. Кушнеренко А.Г.Основы информатики и вычислительной техники.М.:Просвещение.1991.

8. Кушнеренко А.Г.Новые информационные технологии.М.:Дрофа.2003.

9. Информатика. Энциклопедический словарь для начинающих. Под ред.

10. Информатика. Задачник-практикум. Т-2. под ред. И. Г. Семакина,

11. Е. К. Хеннера. М., Бином. Лаборатория Знаний, 2002 г

12. Д. А. Поспелова. М., Педагогика-Пресс 1994 г

13. http://www.alleng.ru/d/econ/econ271.htm

14. http://bourabai.kz/cm/index.htm

ПРИЛОЖЕНИЯ

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

С появлением всё более мощных вычислительных ресурсов человечеству открываются возможности по моделированию сложнейших процессов, связанных как с деятельностью человека, так и с природными явлениями. Использование программы моделирования предоставляет неоспоримую экономическую выгоду для производства, так как благодаря вычислительной мощности современных компьютеров моделирование происходит гораздо быстрее во времени, чем реальные процессы. Кроме того, используя современные программные средства визуализации, возможно, получить очень наглядное представление результатов моделирования физических процессов в виде различных диаграмм и графиков.

Значение информатики в значительной степени проявляется именно через внедрение компьютерного моделирования в различные научные и прикладные области: математику и физику, технику, биологию и медицину, экономику, управление и многие другие. С помощью компьютерного моделирования решаются многие научные и производственные задачи. Гибким инструментом для компьютерного моделирования является MS Excel.

Возможности электронных таблиц Microsoft Excel весьма многогранны. Всем известно, что Excel является мощным вычислительным инструментом, позволяющим производить простые и сложные расчеты в различных областях человеческой деятельности: математике, физике, инженерных науках, экономике, технологии.

Электронные таблицы Microsoft Excel (входит в пакет Microsoft Office) – программа, предназначенная, прежде всего, для экономических расчетов.

Выбор этой программы для обучения компьютерному моделированию обусловлен следующими причинами:

- Несмотря на экономическую направленность, Excel является весьма мощной программой, включающей в себя более 400 функций, в том числе математических, статистических, инженерных, логических и др.

- Интуитивно-понятный «дружественный» интерфейс, подробная справка на русском языке и широкая интеграция и унификация с другими программами от Microsoft делают освоение и использование Excel легким, удобным и приятным. Благодаря этому в Excel можно заниматься физикой на компьютере, а не информатикой на примерах физики. В отличие от сложных профессиональных математических и физических пакетов, требующих длительного изучения, Excel осваивается за одно занятие и позволяет в дальнейшем заниматься исключительно физикой, не отвлекаясь на изучение самой программы.

-В профессиональных математических и физических пакетах, чтобы что-либо сделать необходимо, знать какую команду ввести или какую кнопку нажать, но нет необходимости понимать, как именно программа моделирует данный процесс. В Excel не заданы физические модели – их надо задавать самим, поэтому для моделирования физических процессов требуется глубокое понимание физического и математического смысла формул и используемых моделей. Верно и обратное: освоение компьютерного моделирования физических процессов в Excel ведет к более глубокому пониманию этих процессов, а так же физического и математического смысла используемых формул и моделей.

Цель работы: создать и исследовать модель физического процесса в Microsoft Excel.

Задачи:

1. Подобрать список литературы.

2. Исследовать возможности табличного процессора Excel.

3. Построить физическую модель в табличном процессоре Microsoft Excel.

Объект исследования: моделирование физических процессов в табличном процессоре Microsoft Excel.

Предмет исследования: компьютерная модель физического процесса, созданная в табличном процессоре Microsoft Excel.

 

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ В ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦАХ

История возникновения электронных таблиц Excel

Для работы с электронными таблицами были созданы специальные программы, называемые табличными процессорами. Изначально эти программы могли обрабатывать исключительно двухмерные таблицы, включающие числовые данные, но затем появились продукты, обладавшие, помимо этого, возможностью включать текстовые, графические и другие мультимедийные элементы. В “арсенал” табличных процессоров включены мощные математические функции, позволяющие проводить сложные статистические, финансовые и иные вычисления.

На уровне теории концепция электронных таблиц была разработана американским ученым Ричардом Маттессичем. Соответствующая публикация носила название Budgeting Models and System Simulation и была опубликована в далеком 1961 году. В последующем эту концепцию развили и дополнили Пардо и Ландау, которые даже подали заявку на оформление патента. И хотя изначально эта заявка не была удовлетворена, авторы изобретения отстояли права на свое детище через суд.

На основе разработанной теории в 1979 году появился первый табличный процессор. Эта была программа VisiCalc, созданная Дэном Бриклином совместно с Бобом Фрэнк – стоном, и предназначавшаяся для платформы Apple. Именно появление подобной программы во многом обусловило превращение компьютера из дорогостоящей “игрушки” в незаменимого помощника бухгалтера.

Впоследствии на рынке появились многочисленные табличные процессоры, к которым можно отнести SuperCalc, Microsoft MultiPlan, Quattro Pro, Lotus 1-2-3, Microsoft Excel, OpenOffice.org Calc, AppleWorks, но программа VisiCalc была первой, и именно с нее все началось.

Официальное появление Excel в составе пакета MS Office —1991 год, именно эта дата знаменует начало эпохи Excel.

Excel – это широко распространенная компьютерная программа. Нужна она для проведения расчетов, составления таблиц и диаграмм, вычисления простых и сложных функций.