Использование MS Excel при изучении математической логики

Использование MS Excel при изучении математической логики

В настоящее время применение информационных технологий становится неотъемлемой частью образовательного процесса. Компьютер наиболее полно удовлетворяет дидактическим требованиям и позволяет адаптировать процесс обучения к индивидуальным особенностям учащихся.

Компьютерные технологии активно внедряются в процесс обучения и диагностики, позволяют упростить процесс отработки навыков и умений и оценки знаний учащихся.

В данной работе рассматривается применение табличного процессора MS Excel при изучении основ логики.

• подбор параметров,
• прогноз поведения моделируемой системы,
• анализ зависимостей,
• планирование.

В электронных таблицах предусмотрен также графический режим работы, который дает возможность графического представления (в виде графиков, диаграмм) числовой информации, содержащейся в таблице.

В процессе изучения алгебры логики учащиеся знакомятся с такими понятиями как: высказывание, таблицы истинности, логические функции и логические операции. Алгебра логики является разделом математической логики, в которой изучаются методы доказательства истинности (1) или ложности (0) сложных логических конструкций, составленных из простых высказываний, на основе истинности или ложности последних. Для закрепления полученных знаний возможно использование табличного процессора MS Excel и его функций.

Для реализации функций булевой алгебры используются логические функции: ЕСЛИ, И, ИЛИ, НЕ, ИСТИНА и ЛОЖЬ. При работе с функциями в MS Excel используется мастер функций (Вставка Функция…), в котором отображается имя функции, ее описание и аргументы.

Рисунок 1. Окно мастера функций

Первоначально следует создать таблицу основных логических операций:

Рисунок 2. Таблица истинности основных логических операций

1. Инверсия: =ЕСЛИ(A2=1;0;1);
2. Дизъюнкция: =ЕСЛИ(ИЛИ(A2=1;B2=1);1;0);
3. Конъюнкция: =ЕСЛИ(И(A2=1;B2=1);1;0);
4. Импликация: =ЕСЛИ(И(A2=1;B2=0);0;1);
5. Эквивалентность: =ЕСЛИ(A2=B2;1;0).

В последующей работе данная таблица может использоваться учащимися как основа для выполнения заданий лабораторной работы.

Учащимся может быть предложена следующая работа.

Задание: Построить таблицу истинности для формулы (A B C) A, используя MS Excel.

1. Определить количество наборов входных переменных, по формуле: Q = 2 n , где n – количество переменных. Q = 2 3 = 8.
2. Внести в таблицу все наборы входных переменных:

Рисунок 3. Исходные данные

1. Определить количество логических операций и порядок их выполнения:

• B
• A B
• A B C
• (A B C) A

1. Заполнить столбцы результатами выполнения логических операций в обозначенной последовательности.

Для этого в ячейку D2 ввести формулу: =ЕСЛИ(B2=1;0;1);

в E2: =ЕСЛИ(И(A2=1;D2=1);1;0);

в F2: =ЕСЛИ(И(E2=1;C2=0);0;1);

в G2: =ЕСЛИ(F2=A2;1;0).

Заполнение остальных строк произвести путем копирования введенной формулы.

Рисунок 4. Результат выполнения работы

Табличный процессор может быть использован для закрепления не только материала математической логики, но и для основ теории вероятностей и математической статистики.

Как использовать фиктивные переменные в регрессии Excel — Вокруг-Дом — 2021

Популярная программа Microsoft Excel имеет возможности анализа данных, которые включают проведение регрессионного анализа с фиктивными переменными. Фиктивные переменные — это категориальные переменные, численно выраженные как 1 или 0, чтобы указать наличие или отсутствие определенного качества или характеристики. Excel не требует каких-либо специальных функций, когда регрессионная модель включает фиктивную переменную среди независимых переменных. Однако для регрессионных моделей с зависимыми фиктивными переменными требуются дополнительные надстройки, программы, расширяющие возможности и возможности Excel.

Регрессия с фиктивными переменными в Excel

Шаг 1

Загрузите инструмент анализа данных из надстроек Excel, включенных во все версии Excel. Вы должны сделать это для проведения регрессии или любого другого типа анализа данных. При нажатии «Инструменты» открывается выпадающее меню. Выберите «Надстройки» и в открывшемся меню выберите «Пакет инструментов анализа» и нажмите «ОК». «Анализ данных» должен появиться в вашем меню инструментов.

Шаг 2

Введите данные, которые вы будете использовать для регрессии, в таблицу Excel, кодируя любые фиктивные переменные со значением 1 или 0, в зависимости от того, имеет ли субъект рассматриваемый признак. Пол является примером фиктивной переменной, поскольку предметом исследования могут быть только мужчины или женщины.Например, изучение результатов вступительных экзаменов в колледж, в которых указывался пол предметов, могло бы закодировать учениц со значением 1. Использование фиктивных переменных среди ваших независимых переменных не требует специальных функций в Excel. Помните, что если фиктивная переменная имеет только две категории (например, мужскую или женскую), для представления этих двух категорий требуется только одна переменная.

Шаг 3

Закодируйте категориальные переменные с более чем двумя категориями как несколько фиктивных переменных, убедившись, что число переменных на единицу меньше количества категорий (n-1, в статистическом выражении). Например, категория этнической принадлежности, выраженная в пяти уровнях (белый, черный, латиноамериканский, азиатский, индейский), потребует четырех отдельных фиктивных переменных. Например, если вы изучали результаты вступительных экзаменов в колледж, вы могли бы создать следующие фиктивные переменные: черный, латиноамериканский, азиатский и американский индиец, кодирующие каждую цифру 1, если рассматриваемый студент соответствует этой этнической категории.

Шаг 4

Расширьте возможности Excel по регрессии с помощью фиктивных переменных с помощью надстройки, которая позволит программе проводить регрессии с помощью фиктивных зависимых переменных. Одной из таких программ является XLStat, доступная для покупки и загрузки у производителя Addinsoft. Программы, подобные этой, позволяют проводить регрессии, в которых зависимая переменная принимает значения либо 1, либо 0.

Как использовать переменные в Excel

Программа электронных таблиц Windows Excel может использовать функции, которые ссылаются на конкретные ссылки на ячейки так же, как формальное программирование использует переменные. Пример использования .

Как построить график логистической регрессии в SPSS

Логистическая регрессия похожа на анализ дискриминантной функции в том, что она говорит вам, в какой степени вы можете предсказать данную переменную на основе того, что вы знаете о других .

Как объединить переменные в SPSS

Исследователи социальных наук используют Статистический пакет для социальных наук, или SPSS, для анализа данных в таких областях, как психология, социология и политология. SPSS — это .

Как ввести переменную в excel

БлогNot. Решаем счётные задачи с помощью Excel VBA

Решаем счётные задачи с помощью Excel VBA

Visual Basic for Applications (VBA) – диалект языка Visual Basic, включённый в состав пакета Microsoft Office. Программы на VBA, называемые макросами, могут выполняться прямо из документа Word или Excel, используя при этом в качестве интерфейса пользователя стандартные для Windows кнопки, поля ввода, списки, окна диалога или переключатели.

Изучение языка — тема отдельная, хотя он совсем несложен. В этой заметке я покажу лишь самые очевидные вещи — как ввести данные и вывести результаты работы двумя основными способами — с помощью окон диалога и непосредственно в ячейки рабочего листа Excel.

Перед началом работы:

1. Включите настройку Кнопка Office — Параметры Excel (или Word) — Основные — «Показывать вкладку Разработчик на ленте». В последних версиях офиса настройка может называться иначе, но она там есть 🙂

2. На вкладке Разработчик нажмите кнопку Безопасность макросов и разрешите выполнение макросов:

параметры макросов

3. Нажмите вкладку Разработчик – Макросы, дайте новой программе имя и нажмите кнопку Создать:

создание макроса

Откроется редактор Visual Basic, в котором можно писать, отлаживать, выполнять и сохранять программы.

На скрине ниже показана программа, позволяющая вычислить, сколько процентов составляет значение A от B.

пример программы

Вот листинг почти программки такого же типа, только ещё проще.

В простых случаях нам достаточно с помощью окна InputBox получить значение переменной (третьим аргументом ей можно дать значение по умолчанию), при необходимости проверить, корректно ли введены данные (так как введённая в InputBox величина возвращается в виде строки, можно получить её числовое значение функцией Val или узнать, введено ли вообще числовое значение функцией IsNumeric ), произвести расчёты и вывести результаты в новом окне сообщения, полученном функцией MsgBox . Её первым аргументом мы передаём строку, выводимую в окне, её можно получить сложением строк в двойных кавычек и/или числовых значений, которые нужно преобразовать к строковым функцией Str .

Теперь можно нажать зелёный треугольничек или клавишу F5 в редакторе VBA, чтобы запустить программу. Если доступно несколько программ или текстовый курсор не установлен внутри программы, компьютер может попросить выбрать нужную по имени:

запуск программы из редактора Visual Basic

Чтобы макросы не пропали, при первом сохранении рабочей книги нужно выбрать пункт меню «Сохранить как» и указать в списке «Тип файла» значение «Книга Excel с поддержкой макросов (*.xlsm)».

Обычно мы хотим запускать программу не из Visual Basic, а прямо из документа, например, нажимая кнопку.

Чтобы встроить кнопку непосредственно в документ Word или Excel, действуем так:

1. На вкладке разработчика нажмём кнопку «Режим конструктора» и выберем нужный элемент управления, например, кнопку:

выбор инструмента "Кнопка"

2. Потом курсором-крестиком «нарисуем» кнопку в документе и нажмём «Создать» в окне «Назначить макрос объекту», чтобы кнопке была назначена пустая процедура-обработчик её основного события (то есть, нажатия):

добавление кнопки на лист

3. После этого можно запрограммировать процедуру обработки нажатия нашей кнопки.

Обращаться к ячейкам Excel из программы VBA тоже очень легко, вот несколько примеров:

Ну и немного более законченного кода.

Попробуйте скопировать в VBA и выполнить эти 2 несложных программы, и начальный опыт программирования в нём у Вас появится 🙂

Первая программа может быть назначена кнопке и позволяет ввести из столбца A текущего рабочего листа столько числовых значений, сколько их там набрано, но не больше 100.

Полученные значения заносятся в массив A, заполнение прекращается по достижении пустой ячейки, ячейки, заполненной не числом или когда набрано 100 элементов.

Затем от введённых чисел рассчитывается сумма и записывается в ячейку B6.

Вторая программа предполагает, что в ячейках B12 и B13 рабочего листа записаны 2 даты. Это могут быть строки, интерпретируемые Вашим Excel как даты, например, 01.01.2001 или даты, полученные формулой, скажем, =СЕГОДНЯ()

По нажатию кнопки даты проверяются, если двух дат не найдено, выводится сообщение и программа завершается.

В противном случае мы вычисляем и выводим в ячейку B16 количество дней между датами, а в C12 и C13 — дни недели по русски. Добавьте небольшое оформление и получите простейший калькулятор дат:

пример "интерфейса" для макроса VBA

VBA Excel. Переменная диапазона ячеек (As Range)

Чтобы было понятнее, для чего переменная создана, объявляйте ее как Range .

Присваивается переменной диапазон ячеек с помощью оператора Set :

Set myRange1 = Range(«B5:E16») Set myRange2 = Range(Cells(3, 4), Cells(26, 18)) Set myRange3 = Selection

В выражении Range(Cells(3, 4), Cells(26, 18)) вместо чисел можно использовать переменные.

Для присвоения диапазона ячеек переменной можно использовать встроенное диалоговое окно Application.InputBox , которое позволяет выбрать диапазон на рабочем листе для дальнейшей работы с ним.

Адресация ячеек в диапазоне

К ячейкам присвоенного диапазона можно обращаться по их индексам, а также по индексам строк и столбцов, на пересечении которых они находятся.

Индексация ячеек в присвоенном диапазоне осуществляется справа налево и сверху вниз, например, для диапазона размерностью 5х5:

Индексация строк и столбцов начинается с левой верхней ячейки. В диапазоне этого примера содержится 5 строк и 5 столбцов. На пересечении 2 строки и 4 столбца находится ячейка с индексом 9. Обратиться к ней можно так:

‘обращение по индексам строки и столбца myRange.Cells(2, 4) ‘обращение по индексу ячейки myRange.Cells(9)

Обращаться в переменной диапазона можно не только к отдельным ячейкам, но и к части диапазона (поддиапазону), присвоенного переменной, например,

обращение к первой строке присвоенного диапазона размерностью 5х5:

myRange.Range(«A1:E1») ‘или myRange.Range(Cells(1, 1), Cells(1, 5))

и обращение к первому столбцу присвоенного диапазона размерностью 5х5:

myRange.Range(«A1:A5») ‘или myRange.Range(Cells(1, 1), Cells(5, 1))

Работа с диапазоном в переменной

Работать с диапазоном в переменной можно точно также, как и с диапазоном на рабочем листе. Все свойства и методы объекта Range действительны и для диапазона, присвоенного переменной. При обращении к ячейке без указания свойства по умолчанию возвращается ее значение. Строки

MsgBox myRange.Cells(6) MsgBox myRange.Cells(6).Value

равнозначны. В обоих случаях информационное сообщение MsgBox выведет значение ячейки с индексом 6.

Важно: если вы планируете работать только со значениями, используйте переменные массивов , код в них работает значительно быстрее.

Преимущество работы с диапазоном ячеек в объектной переменной заключается в том, что все изменения, внесенные в переменной, применяются к диапазону (который присвоен переменной) на рабочем листе.

Пример 1 — работа со значениями

Скопируйте процедуру в программный модуль и запустите ее выполнение.

Sub Test1() ‘Объявляем переменную Dim myRange As Range ‘Присваиваем диапазон ячеек Set myRange = Range(«C6:E8») ‘Заполняем первую строку ‘Присваиваем значение первой ячейке myRange.Cells(1, 1) = 5 ‘Присваиваем значение второй ячейке myRange.Cells(1, 2) = 10 ‘Присваиваем третьей ячейке ‘значение выражения myRange.Cells(1, 3) = myRange.Cells(1, 1) _ * myRange.Cells(1, 2) ‘Заполняем вторую строку myRange.Cells(2, 1) = 20 myRange.Cells(2, 2) = 25 myRange.Cells(2, 3) = myRange.Cells(2, 1) _ + myRange.Cells(2, 2) ‘Заполняем третью строку myRange.Cells(3, 1) = «VBA» myRange.Cells(3, 2) = «Excel» myRange.Cells(3, 3) = myRange.Cells(3, 1) _ & » » & myRange.Cells(3, 2) End Sub

Обратите внимание, что ячейки диапазона на рабочем листе заполнились так же, как и ячейки в переменной диапазона, что доказывает их непосредственную связь между собой.

Пример 2 — работа с форматами

Продолжаем работу с тем же диапазоном рабочего листа «C6:E8»:

Sub Test2() ‘Объявляем переменную Dim myRange As Range ‘Присваиваем диапазон ячеек Set myRange = Range(«C6:E8») ‘Первую строку выделяем жирным шрифтом myRange.Range(«A1:C1»).Font.Bold = True ‘Вторую строку выделяем фоном myRange.Range(«A2:C2»).Interior.Color = vbGreen ‘Третьей строке добавляем границы myRange.Range(«A3:C3»).Borders.LineStyle = True End Sub

Опять же, обратите внимание, что все изменения форматов в присвоенном диапазоне отобразились на рабочем листе, несмотря на то, что мы непосредственно с ячейками рабочего листа не работали.

Пример 3 — копирование и вставка диапазона из переменной

Значения ячеек диапазона, присвоенного переменной, передаются в другой диапазон рабочего листа с помощью оператора присваивания.

Скопировать и вставить диапазон полностью со значениями и форматами можно при помощи метода Copy , указав место вставки (ячейку) на рабочем листе.

В примере используется тот же диапазон, что и в первых двух, так как он уже заполнен значениями и форматами.

Sub Test3() ‘Объявляем переменную Dim myRange As Range ‘Присваиваем диапазон ячеек Set myRange = Range(«C6:E8») ‘Присваиваем ячейкам рабочего листа ‘значения ячеек переменной диапазона Range(«A1:C3») = myRange.Value MsgBox «Пауза» ‘Копирование диапазона переменной ‘и вставка его на рабочий лист ‘с указанием начальной ячейки myRange.Copy Range(«E1») MsgBox «Пауза» ‘Копируем и вставляем часть ‘диапазона из переменной myRange.Range(«A2:C2»).Copy Range(«E11») End Sub

Информационное окно MsgBox добавлено, чтобы вы могли увидеть работу процедуры поэтапно, если решите проверить ее в своей книге Excel.

Как найти уклон в Excel? Использование формулы и диаграммы

Наклон линии регрессии является мерой крутизны линии. Это числовое значение, которое сообщает нам, как связаны две переменные. Он сообщает нам, насколько изменится зависимая переменная в случае изменения независимой переменной.

Есть несколько способов найти наклон линии регрессии для заданного набора переменных в Excel:

• Использование функции SLOPE (НАКЛОН)
• Использование точечной диаграммы Excel

В этом уроке я покажу вам, как рассчитать уклон, используя каждый из вышеупомянутых методов.

Что такое наклон? Обзор

Наклон — это значение, которое сообщает нам, как два значения (обычно называемые значениями x и y) связаны друг с другом.

Чтобы дать вам простой пример, если у вас есть данные о росте и годовом доходе некоторых людей и вы рассчитываете наклон для этих данных, он подскажет вам, существует ли положительная или отрицательная корреляция между этими точками данных.

Значение наклона может быть положительным или отрицательным.

В нашем примере, если значение наклона равно 138, это означает, что существует положительная корреляция между ростом и доходом людей. Так что если рост увеличится на 1 сантиметр, доход, скорее всего, увеличится на 138 долларов.

Помимо наклона, еще одна вещь, о которой вам нужно знать, — это Intercept.

Позвольте мне объяснить это уравнением:

В этом уравнении мы уже вычислили наклон, но чтобы точно знать, каким будет значение Y для данного значения X, вам также необходимо знать точку пересечения.

К счастью, в Excel есть формула для этого, и я расскажу, как вычислить перехват во всех методах.

Метод 1: Использование функции наклона (SLOPE) Excel

Самый простой способ рассчитать уклон в Excel — использовать встроенную функцию SLOPE .

Она находит значение наклона заданного набора координат xy за один шаг.

Хотя вычислить уклон вручную может быть сложно, с функцией SLOPE вам просто нужно указать ей значения x и y, и она сделает всю тяжелую работу в бэкэнде.

Синтаксис функции SLOPE в Excel

Синтаксис функции наклона:

Здесь y_vals и x_vals каждый состоит из массива или диапазона ячеек, содержащих числовые зависимые значения данных.

Помните, что вам нужно указать значения Y в качестве первого аргумента и значения X в качестве второго аргумента . Если вы сделаете наоборот, вы все равно получите результат, но он будет неверным.

Предположим, у вас есть приведенный ниже набор данных, как показано ниже, где у меня есть рост (в см) как значения X и средний годовой доход (в долларах США) как значения Y.

Ниже приведена формула для расчета уклона с использованием этого набора данных:

Приведенный выше результат говорит мне, что из этого набора данных я могу предположить, что в случае увеличения роста на 1 см доход увеличится на 138,58 долларов США.

Еще одна распространенная статистическая величина, которую люди часто вычисляют при работе с уклоном, — это вычисление значения пересечения .

Чтобы обновить, уравнение наклона выглядит примерно так:

Хотя нам известен наклон, нам также необходимо знать значение точки пересечения, чтобы убедиться, что мы можем вычислить значения Y для любого значения X.

Это легко сделать с помощью следующей формулы:

При этом наше уравнение для этого набора данных становится:

Итак, если я спрошу вас, каков будет доход любого человека, рост которого составляет 165 см, вы легко сможете рассчитать его стоимость.

Значения наклона и точки пересечения могут быть положительными или отрицательными.

Что следует помнить при использовании функции SLOPE в Excel

Вот несколько моментов, которые следует помнить при нахождении наклона линии регрессии с помощью функции SLOPE:

• Аргументы функции SLOPE должны быть числовыми (также принимаются значения DATE). Если какая-либо из ячеек пуста или содержит текстовую строку, они будут проигнорированы.
  • Если в какой-либо ячейке / ячейках стоит «0», он будет использован при вычислении.

  Метод 2 — Использование точечной диаграммы для получения значения наклона

  Если вы предпочитаете визуализировать данные и линию регрессии, вы можете нанести данные на диаграмму рассеяния и использовать ее, чтобы найти наклон и точку пересечения линии тренда (также называемой линией наилучшего соответствия).

  Предположим, у вас есть набор данных, показанный ниже, и вы хотите узнать наклон и точку пересечения для этих данных:

  Ниже приведены шаги для этого:

  • Выберите точки данных X и Y (в нашем примере это будут столбцы высоты и дохода).
  • Щелкните вкладку «Вставка» на ленте.

  

  • Щелкните раскрывающееся меню «Вставить разброс» (в группе «Диаграммы»).
  • В появившемся раскрывающемся списке выберите параметр «Точечная диаграмма».

  

  • Это вставит точечную диаграмму в ваш рабочий лист, отображая ваши значения xy в виде точек разброса (как показано ниже).

  

  • Щелкните правой кнопкой мыши одну из точек разброса и выберите «Добавить линию тренда» в появившемся контекстном меню. Это вставит линию тренда, а также откроет панель «Форматировать линию тренда» справа.

  

  • На панели «Форматирование линии тренда» в разделе «Параметры линии тренда» установите флажок «Отображать уравнение на диаграмме».

  

  • Закройте панель «Форматировать линию тренда»

  Приведенные выше шаги позволят вставить диаграмму рассеяния с линией тренда, а линия тренда также имеет уравнение наклона и пересечения.

  В нашем примере мы получаем следующее уравнение:

  у = 138,56x + 65803

  • 138,56 — наклон линии регрессии
  • 65803 — точка пересечения линии регрессии

  Вы можете сравнить это со значениями, которые мы получили от функций SLOPE и INTERCEPT (это то же значение).

  Если значение наклона положительное, вы увидите, что линия тренда идет вверх, а если значение наклона отрицательное, вы увидите, что линия тренда идет вниз. Крутизна склона будет зависеть от его значения уклона.

  Хотя метод формулы для вычисления наклона и пересечения несложен, преимущество использования метода точечной диаграммы заключается в том, что вы можете визуально увидеть распределение точек данных, а также наклон линии регрессии.

  И в случае, если вы все равно создаете диаграмму рассеяния для своих данных, получение значения наклона путем добавления линии тренда на самом деле будет быстрее, чем использование формул.

  Итак, это два действительно простых способа, которые вы можете использовать для вычисления наклона и значения пересечения набора данных в Excel.

  голоса

  Рейтинг статьи