RADON zmierz to sam! Parę słów o analizie danych i wyciąganiu wniosków:) Dariusz Aksamit Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej, Stowarzyszenie Rzecznicy Nauki www.aksamit.info
Parę słów o analizie danych i wyciąganiu wniosków:) Po co ten warsztat? Chcemy poćwiczyć i nabrać biegłości w podstawowych operacjach związanych z analizą danych Przypomnimy najważniejsze pojęcia statystyczne Będziemy robić wykresy Będziemy wyciągać wnioski z danych:) Będziemy gotowi do zrobienia sprawnie raportu końcowego!:d
Jak widzicie, to są typowe dla nas, nauczycieli, dane wyniki z klasówek. Niestety trzeba wystawić oceny na koniec:/ To pewnie zaczniemy od policzenia średniej?:) (w domyśle: średniej arytmetycznej, ew. ważonej)
No dobrze, wiemy, jaka jest średnia ale czy uczeń systematycznie pracował cały rok? Jaki jest ROZRZUT ocen wokół wartości średniej? Przecież 2 i 6 daje taką samą średnią jak 4 i 4 Dlatego policzymy ODCHYLENIE STANDARDOWE
W przykładzie z wielokrotnym pomiarem średnicy możemy też w Excelu użyć oprócz funkcji średnia także funkcji odchylenie standardowe, której wynik możemy traktować jako niepewność naszego pomiaru. Jest to metoda lepsza niż różnica między min i max, tyle że wyjaśnienie czym jest odchylenie standardowe wymaga większego wysiłku (dla uczniów zainteresowanych?) W skrócie: odchylenie standardowe średniej to liczba mówiąca jak bardzo rozrzucone są nasze wyniki wokół tej średniej.
Ok, to teraz widzimy więcej:) To weźmy jeszcze szybko inne funkcje: MINIMUM MIN() MAKSIMUM MAX() MEDIANA MEDIANA()
A na koniec sprawdźmy ile jest wypełnionych komórek przydaje się jak jest więcej danych, które nie mieszczą się na ekranie: ILE.NIEPUSTYCH()
Wspaniale! To teraz skopiujmy te formuły dla każdego wiersza. Zaznaczamy te komórki i
i łapiemy myszką za ten mały kwadracik w prawym dolnym rogu zaznaczenia i albo go łapiemy i przeciągamy w dół albo dwa razy klikamy na niego (efekt jest ten sam)
Super, tylko trochę dużo kolumn się zrobiło, odróżnimy jakoś te z danymi od tych z ich analizą zróbmy ramkę
Dobra, to teraz zrobimy to samo, ale nie względem UCZNIA, ale względem SPRAWDZIANU. Chce się komuś to przepisywać? Oczywiście, że nie, dlatego to skopiujemy tyle że wpisywaliśmy formuły w kolejnych kolumnach, a teraz chcemy, żeby były w kolejnych wierszach. Zrobimy zatem: Wklej Slepcjalne -> TRANSPOZYCJA
Taadaaam. To teraz to samo z formułami
No tylko zakresy trzeba poprawić wejść w formułę i przeciągnąć róg zaznaczenia
I analogicznie kopiujemy formułę, przeciągając prawy dolny róg
Policzone! Tylko liczba miejsc po przecinku ma znaczenie, prawda? Więc obetnijmy tam gdzie trzeba
Hmmm, i ten tekst strasznie dużo miejsca zajmuje a co gdyby wyświetlić go w pionie?
No to teraz zróbmy automatyczne dopasowanie do szerokości i wysokości komórek
Taadaam! Mamy ładne, czytelne, uporządkowane dane. Aż chce się teraz zobaczyć je na wykresie!
Zrobiliśmy wykres SŁUPKOWY, gdzie oś X nie ma sensu fizycznego, tylko wyświetla etykiety nazywające konkretne serie danych. Wypada jeszcze dodać nazwy osi
Na wykresie mamy średnie a co z ich rozrzutem? Dodajemy SŁUPKI NIEPEWNOŚCI!
No i to jest wykres :D To teraz pytanie. 1. Kto jest lepszym uczniem, Krzyś czy Jaś? (jak dane zmieniały się w czasie?)
To teraz pytanie. 2. Kto jest lepszym uczniem, Maciek czy Frania? (ta sama średnia, ale różny rozrzut konsekwencja w działaniu?)
To teraz pytanie. 3. Kto jest lepszym uczniem, Alfred czy Jagna? (ten sam rozrzut, ale różna średnia kręcimy się wokół maksimum swoich zdolności?)
To teraz pytanie. 4. Kto jest lepszym uczniem, Krzyś czy Jaś? (jak wartość z danej próbki wyglądają na tle innych próbek? Czyt: lepsza ocena z trudniejszej klasówki?)
Parę słów o analizie danych i wyciąganiu wniosków:) Co mamy za sobą: Używanie funkcji: średnia, odchylenie standardowe, min, max, mediana Kopiowanie z transpozycją wartości lub formuł Tworzenie wykresów słupkowych, wraz z etykietami danych i słupkami niepewności
Parę słów o analizie danych i wyciąganiu wniosków:) Co mamy za sobą: Używanie funkcji: średnia, odchylenie standardowe, min, max, mediana Kopiowanie z transpozycją wartości lub formuł Tworzenie wykresów słupkowych, wraz z etykietami danych i słupkami niepewności Co przed nami: Tworzenie histogramów, czyli pokazanie jak dane wyglądają po pogrupowaniu
Jeśli nie widzisz tego przycisku Analiza danych to znaczy, że nie jest włączony dodatek Analysis Toolpak Trzeba pójść w Plik->Opcje->Dodatki->Przejdź-> Zaznaczyć kwadracik z nazwą dodatku i dać ok. Instrukcja obrazkowa do tego jest na końcu prezentacji
Gotowe, jeszcze tylko uporządkować i ponazywać porządnie
Powtarzając tę operację dla każdej klasówki oddzielnie
Co z tych histogramów wynika?
Parę słów o analizie danych i wyciąganiu wniosków:) Co mamy za sobą: Używanie funkcji: średnia, odchylenie standardowe, min, max, mediana Kopiowanie z transpozycją wartości lub formuł Tworzenie wykresów słupkowych, wraz z etykietami danych i słupkami niepewności Tworzenie histogramów, czyli pokazanie jak dane wyglądają po pogrupowaniu Co przed nami: CZĘŚĆ DRUGA - kalibracja
EKSPOZYCJA Skąd mamy zdjęcie 1. Po pierwsze musieliśmy dokonać WZORCOWYCH ekspozycji. Dokonaliśmy następujących ekspozycji: Które odpowiadają czasowi trzech miesięcy pomiaru w: C_Rn [Bq/m3] u(c_rn) Czas [h] Ekspozycja (Bq/m3)*h Co odpowiada trzem miesiącom w stężeniu: 7459 177 24 179016 82,9 2,2 6255 152 70 437850 202,7 5,4 25737 379 41 1055217 488,5 9,1
Stężenie radonu (Bq/m3) 488,5 Jeśli więc zmierzyć ile jest otworów na cm2 i zestawicie z tymi danymi, to otrzymacie PROSTĄ KALIBRACYJNĄ 202,7 Ile jest otworów na płytce wzorcowej? Co odpowiada trzem miesiącom w stężeniu: 82,9 N1 82,9 2,2 N2 202,7 5,4 N3 488,5 9,1 N1 N2 N3 Liczba otworów / cm^2
Parę słów o analizie danych i wyciąganiu wniosków:) Co mamy za sobą: Używanie funkcji: średnia, odchylenie standardowe, min, max, mediana Kopiowanie z transpozycją wartości lub formuł Tworzenie wykresów słupkowych, wraz z etykietami danych i słupkami niepewności Tworzenie histogramów, czyli pokazanie jak dane wyglądają po pogrupowaniu Wykonanie regresji liniowej, czyli dopasowanie prostej i wyznaczenie jej parametrów Co przed nami: CZĘŚĆ TRZECIA - inne dopasowania
Mamy dwa źródła promieniotwórcze, których aktywność zanika w czasie
Parę słów o analizie danych i wyciąganiu wniosków:) Co mamy za sobą: Używanie funkcji: średnia, odchylenie standardowe, min, max, mediana Kopiowanie z transpozycją wartości lub formuł Tworzenie wykresów słupkowych, wraz z etykietami danych i słupkami niepewności Tworzenie histogramów, czyli pokazanie jak dane wyglądają po pogrupowaniu Wykonanie regresji liniowej, czyli dopasowanie prostej i wyznaczenie jej parametrów inne dopasowania WSPANIALE!!!:)
Parę słów o analizie danych i wyciąganiu wniosków:) Co mamy przed sobą: Zebranie płytek już część mam:) Do połowy marca koniecznie! Zebranie danych o ekspozycji i wyników analizy od uczniów Moje odczyty płytek kontrolnych (marzec 2019) Porównanie jednego z drugim i wyciągnięcie wniosków (kwiecień/maj) Podsumowanie projektu w klasach, np. zrobieniem grupowych plakatów (maj)
Zebranie danych o numerach płytek i miejscu ekspozycji: https://link.do/snb-radon1 Zebranie danych o wynikach analizy zdjęć: https://link.do/sbn-radon2
Slajdy dodatkowe: jak zainstalować dodatek Analysis Toolpak w Excelu? (materiały z mojego wykładu z programowania w VBA dla studentów)
Co zawiera ten dodatek? Anova Anova: Single Factor Anova: Two-Factor with Replication Anova: Two-Factor Without Replication Correlation Covariance Descriptive Statistics Exponential Smoothing F-Test Two-Sample for Variances Fourier Analysis Histogram Moving Average Random Number Generation Rank and Percentile Regression Sampling t-test t-test: Paired Two Sample For Means t-test: Two-Sample Assuming Equal Variances t-test: Two-Sample Assuming Unequal Variances z-test VBA functions for the Analysis ToolPak