スライド 1: cs-6. データベースと データサイエンス
スライド 2
スライド 3: アウトライン
スライド 4: 6-1 データベースと データサイエンス
スライド 5: データベースとは
スライド 6: データベースの必要性
スライド 7: データベースの利用分野 ①オンラインコミュニケーション
スライド 8: データベースの利用分野 ②オンラインの取引
スライド 9: データベースの利用分野 ③人工知能
スライド 10: データベースの利用分野 ④データによる分析,予測
スライド 11: サイバーフィジカル
スライド 12: ここまでのまとめ
スライド 13: データサイエンス
スライド 14: 6-2 表計算ソフトウエア
スライド 15: パソコンの威力
スライド 16: 表計算ソフトウエアは何の役に立つのか
スライド 17: 例えば、こんなことが簡単にできます
スライド 18: 例えば、こんなことが簡単にできます
スライド 19: 例えば、こんなことが簡単にできます
スライド 20: 6-3 Office 365 と Excel
スライド 21: Office 365 の主な機能
スライド 22: Office 365 の種類
スライド 23: Office 365 オンライン版で Excel を起動
スライド 24: Office 365 オンライン版で Excel を起動
スライド 25: Office 365 オンライン版で Excel を起動
スライド 26: Office 365 オンライン版で Excel を起動
スライド 27: Office 365 アプリ版のインストールと Excel の起動
スライド 28: Office 365 アプリ版のインストールと Excel の起動
スライド 29: Office 365 アプリ版のインストールと Excel の起動
スライド 30: Office 365 アプリ版のインストールと Excel の起動
スライド 31: Office 365 アプリ版のインストールと Excel の起動
スライド 32: 6-4 Excel の基本
スライド 33: オンライン版の Excel の画面(メニュー、リボン、ワークシートなど)
スライド 34: アプリ版の Excel の画面(メニュー、リボン、ワークシートなど)
スライド 35: Excel のワークシート
スライド 36: Excel のブック
スライド 37: Excel のスタート画面
スライド 38: アクティブセル
スライド 39: アクティブセルでの数式の入力
スライド 40: 数式バーで数式の確認①
スライド 41: 数式バーで数式の確認②
スライド 42: アクティブセルでの数式の入力
スライド 43: Excel の数式
スライド 44: セルの数式と値のクリア
スライド 45: セルの数値と値のクリア
スライド 46: 元に戻す操作
スライド 47: 6-5 散布図(Excel を使用)
スライド 48: 散布図の用途
スライド 49: 分布から読み取れること
スライド 50: Excel での散布図の作成手順
スライド 51: Excel での散布図の種類の選択
スライド 52
スライド 53: 6-6 合計、平均(Excel を使用)
スライド 54: Excel で合計を求める SUM
スライド 55: Excel で平均を求める AVERAGE
スライド 56: 平均
スライド 57: 平均を使うときの注意点
スライド 58
スライド 59: 6-7 分布、密度(Excel を使用)
スライド 60: ヒストグラム
スライド 61: Excel でのヒストグラムの作成手順
スライド 62: ヒストグラムから読み取れること
スライド 63: データサイエンス
スライド 64: 全体まとめ
スライド 65
cs
-6.
データベースと
データサイエンス
(コンピューターサイエンス)
URL:
https://
www
.kkaneko.jp/
cc/cs/index.htm
l
1
金子邦彦
謝辞:この資料
では「か
わいいフリ
ー素
材集
いらすとや」の
イラスト
を使用し
ています
①
データベース
は
日常生活に不可欠な基盤技術
であり、生活を豊かで便利にする。
②
データサイエンス
は、
データ
から有益な情報
を引き出し、
判断や意思決定を行うための
学
問分野である。
③
Excel
などの表計算ソフト
は、
データサイエ
ンスの実践に役立つ
強力なツールである
④
データベース、データサイエンス、表計算ソ
フトの活用スキルは、
将来にわたり役に立つ
。
2
アウトライン
1.
データベースとデータサイエンス
2.
表計算ソフトウエア
3.
Of
fice 365
と
Excel
4.
Excel
の基本
5.
散布図(
Excel
を使用)
6.
合計、平均(
Excel
を使用)
7.
分布、密度(
Excel
を使用)
3
6-
1
データベースと
データサイエンス
4
データベースとは
5
データベース
は、
特定のテーマや目的
に従って収集され
た
大量のデータ
取引
計測
データ収集
記入
データベース
(データの集まり)
撮影
データ保存
例:銀行、商店、交通機関、電話会社などさまざま
データベースの必要性
6
日常生活での情報管理に不可欠
•
銀行の銀行口座
•
ホテルの予約情報
•
交通機関の座席予約情報
•
大学の履修登録や出欠の情報
•
企業の製品情報
•
電話会社の通話量情報
データベース
がなければ、
現代の生活が成り立たない
7
オンラインコミュニケーションでの
データ管理.機能がより便利に.
•
SNS
(ソーシャルネットワーク)
投稿、ユーザプロフィール、「い
いね」、コメントの管理
•
電子メール
本文、添付ファイル、送信者、受信
者の管理
•
オンラインのチャット
ユーザ間のメッセージの管理
データベースの利用分野
①オンラインコミュニケーション
8
リアルタイムで安全、便利なサービ
スの提供.
•
オンラインの取引
注文,支払い,配送状況問い合わせ
•
オンラインの銀行
送金,残高照会,融資申請
•
オンラインの予約
列車や飛行機などの座席予約
データベースの利用分野
②オンラインの取引
9
人工知能での学習による上達:
デー
タを使用
し,
学習
を通じて
知的能力
を向上.
•
ChatGPT
などの対話型
AI
(対話,自由なアイデア出し,
要約,翻訳など)
•
医用画像や自動運転での画像理解
(画像診断、物体認識など)
•
オンラインショッピングでの情報
推薦
(過去の履歴からの商品の順位付
けなど)
データベースの利用分野
③人工知能
10
正確な予測,効果的な意思決定.
•
気象予報
気温,風速,風向き,湿度、降水
などの過去データから天候,台風
の進路,気温の変化などを予測
•
市場調査
販売,顧客からの問い合わせなど
の過去データから,製品の需要な
どを予測
•
ヘルスケア
データに基づき病気の傾向,副作
用の可能性などを推定
データベースの利用分野
④データによる分析,予測
サイバーフィジカル
物理的な現実世界(フィジカル)と、デジタルな情報世界
(サイバー)が融合したシステム
11
効率化、品質の向上、新サービスの創
生を可能に
実世界
サイバー世界
農林畜産業、
医療、
ヘルスケア、
製造業、
都市交通、
電力
など
センサー
データ
サービス
提供
育成法の予測
遠隔医療
故障予測
交通渋滞の予測
需要予測
センサー
センサーの設置
センサーで計
測された距離
画像
人間の通過記録
ここまでのまとめ
•
データベース
は、
特定の主題について
整理,保存,管理
さ
れた
データ
の集合体
•
データベース
は、
日常生活の情報管理に不可欠
銀行口座、ホテルの予約、大学の登録情報など、さまざまな
情報がデータベース化
•
データベース
により、我々の生活はより豊かで便利に
オンラインコミュニケーション、リアルタイムのサービス提
供、人工知能の学習と予測の向上、サイバーフィジカルシス
テム(現実世界とデジタル情報世界の融合)による新サービ
スの創出など、多方面に
12
データサイエンス
•
データサイエンス
は、
データから有益な情報を抽出
する学
問。
さまざまな分野で活用されている
•
ビジネス分野:顧客の嗜好やニーズを
分析し、マー
ケティング戦
略の立案を行う
•
医療分野:病気の早期発見や効果的な
治療法の開発
を行う
•
工学分野:製品品質の改善や予測保全
など、生産の
最適化を行う
•
情報化社会
において、
多くのデータが生み出されている。
データサイエンスは、
将来の活躍につながる
•
データサイエンスは、
大量のデータを扱う
もの。
機械学習
など
人工知能
や
情報処理
とも大きく
関連
する。
さまざまな
分野でデータを活用する実力
につながる。
13
6-
2
表計算ソフトウエア
14
パソコンの威力
•
ワープロ
文書の編集、清書.目次、表の作成など
•
表計算
データの管理、計算、グラフ作成など
•
プレゼン
ビジュアル資料作成
•
インターネット
情報収集、コミュニケーション
15
データはすべて
デジタル
(ファイル).
管理、共有、交換が簡単
•
データの記録、保管、共有
•
表計算の機能
=
集計・集約、グラフ作成など
表計算ソフトウエアは何の役に立つの
か
例えば、こんなことが簡単にできます
Excel
の画面
Excel
の画面
単価を書き変えると
合計が
自動
で
再計算される
表の作成
例えば、こんなことが簡単にできます
グラフ
例えば、こんなことが簡単にできます
条件に合致するデータの
強調表示
並べ替え
6-3 Of
fice
365
と
Excel
20
Of
fice
365
の主な機能
•
パソコンで
レポートを作成
したり,
発表
したり,
データをまとめ
たりで便利
21
ワード
(
文書作成
)
エクセル
(
表計算
)
パワーポイント
(
プレゼン
)
ワンノート
(
電子ノート
)
アウトルック
(
電子メール
)
Of
fice
365
の種類
2種類
ある.この授業では,
どちらを使用しても問題
ない
22
•
Office 365
の
オンライン版
WEB
ブラウザ
で使う.
https://portal.office.com
各自の
ID
と
パスワード
でサインインが必要.
•
Office 365
の
アプリ版
前もってインストールが必要
.
インストールでは,大量の通信が行われる.
(時間がかかる.通信費用にも注意)
Of
fice
365
オンライン版で
Excel
を起動
【
要点
】
W
eb
ブラウザ
で,次のページを開き,各自の
ID
と
パスワード
でサインイン
https://portal.office.com
23
Of
fice
365
オンライン版で
Excel
を起動
①
W
eb
ブラウザ
で,次のページを開く
https://portal.office.com
②
電子メールアドレス
を入れる.「
次へ
」をクリック.
(例)
p1234567@fukuyama
-u.ac.jp
24
Of
fice
365
オンライン版で
Excel
を起動
③
パスワード
を入れ,「
サインイン
」を
クリック
パスワードは,各自が設定したもの
④
Excel
を使いたいときは,
メニュー
で
Excel
を選ぶ
25
さまざまなメニュー
Of
fice
365
オンライン版で
Excel
を起動
⑤
Excel
のブックの種類
を選ぶ
この授業では「新しい空白のブック」を使う
⑥
Excel
の画面が開く
26
Of
fice
365
アプリ版のインストールと
Excel
の起動
【要点】
インストール
は,
Of
fice 365
アプリ版を使えるよう
にするための作業(最初に行う).
そのとき,次のページを開き,各自の
ID
と
パスワード
でサ
インイン
https://portal.office.com
インストール
が終わったら,
スタートメニュー
等で
Excel
を
起動
27
Of
fice
365
アプリ版のインストールと
Excel
の起動
①
W
eb
ブラウザ
で,次のページを開く
https://portal.office.com
②
電子メールアドレス
を入れる.「
次へ
」をクリック.
(例)
p1234567@fukuyama
-u.ac.jp
28
Of
fice
365
アプリ版のインストールと
Excel
の起動
③
パスワード
を入れ,「
サインイン
」を
クリック
パスワードは,各自が設定したもの
④
画面で「
Office
のインストール
」をクリック.メニューで
「
Office 365
のアプリ
」を選ぶ
29
Of
fice
365
アプリ版のインストールと
Excel
の起動
⑤
画面の指示
に従い,インストールを行う
インストールでは,大量の通信が行われる.
(時間がかかる.通信費用にも注意)
30
次のような指示がでる
1.保存する
2.フォルダーを開く
3.実行し,その後も,画面の指示に従う
Of
fice
365
アプリ版のインストールと
Excel
の起動
⑥
Excel
を使うときは,スタートメニューなどで
Excel
を選ぶ
⑦
Excel
のブックの種類
を選ぶ
この授業では「新しい空白のブック」を使う
⑧
Excel
の画面が開く
31
6-4 Excel
の基本
32
オンライン版の
Excel
の画面(メニュー、リボン、
ワークシートなど)
33
オンライン版の
Exce
l
の画面
リボン
ワークシート
表形式
で値など
が入る.
グラフの挿入
な
ども可能
表形式で、値や数式を並べる
メニュー
アプリ版の
Excel
の画面(メニュー、リボン
、
ワークシートなど)
34
アプリ版の
Exce
l
の画面
(
Exce
l 2019
の画面を示している)
リボン
ワークシート
表形式
で値など
が入る.
グラフの挿入
な
ども可能
表形式で、値や数式を並べる
メニュー
Excel
の
ワークシート
(
シート
ともいう)には、表
形式で、値や数式を並べる.
グラフの挿入なども可能
Excel
のワークシート
Excel
のワーク
シートの例
Excel
のブック
•
Excel
の
ブック
は、
Excel
の
ファイル
のこと
•
1つあるいは複数の
ワークシート
を、1つの
ブック
に保存
することができる
36
Ex
cel
で保存するときに、ファイル名などを設定できる.
Excel
のスタート画面
Ex
cel
を
起動
すると、
最初
に
スタート画面
が表示される.
作成したいブックの種類
を選ぶことができる.
過去の履歴の確認もできる
アプリ版
オンライン版
この授業では「新しい空白
のブック」を使う
アクティブセル
•
Excel
での編集中のセル
38
アクティブセルでの数式の入力
入力を終わりたい
ので
Enter
キーを押す
.
すると、数式が
自動計算
される
数式
を入力したいときは、
頭
に
半角の「
=
」
を付ける
キーボードで「
=100+200
」と
打つと、
アクティブセル
に数式が入る
数式バーで数式の確認①
「
300
」のところを
クリック
アクティブセル
が動く
数式バーに
数式が表示される
(
ここで修正もできる
)
数式バーで数式の確認②
「
300
」のところを
ダブルクリック
アクティブセル
のところ
に数式が表示される
(ここでも修正できる)
数式バーに
数式が表示される
(ここで修正もできる)
アクティブセルでの数式の入力
入力を終わりたい
ので
Enter
キーを押す
.
すると、数式が
自動計算
される
「
=B3+B4
」のような数
式もある
キーボードで「
=B3+B4
」と
打つと、
アクティブセル
に数式が入る
Excel
の数式
•
Excel
では、数式の頭に、
半角の「
=
」
を付ける
•
数式は、
半角文字
である
•
数式の中には、
番地
(「
B3
」や「
B4
」など)を
書
くことができる
セルの数式と値のクリア
クリア
したい
セル
を
右クリック
して、
「
数式と値のクリア
」を選ぶ
消えた!
セルの数値と値のクリア
クリア
したい
セル
を範囲選択(マウスでド
ラッグ)したあと、
右クリック
して、「
数式
と値のクリア
」を選ぶ
消えた!
元に戻す操作
何かの操作を
したとする
「
元に戻す
」
ボタン
「
元に戻す
」ボタン
を押すと元に戻る
もとに戻す操作は
CTRL + Z
(
コントロールキーと「
Z
」を同時押し
)
でも,でき
る
オンライン版の
Ex
cel
でも
「元に戻す」ボタンはある
6-
5
散布図(
Excel
を使用)
47
散布図の用途
•
時間変化
48
•
分布
横軸は時間.
散布図から,
時間変化
を読み取る
横軸と縦軸は,2つの量.
散布図から,
2つの量の間の
関係
を見る
分布から読み取れること
49
2つの量に関係がある
横軸
は
花びらの長さ
縦
軸
は
花
び
ら
の
幅
かたまり
かたまり
密集
密集
密集
Excel
での散布図の作成手順
50
①
グラフ化したい部分を
範囲選択
元データ
②
リボンで「
挿入
」→
散布図
散布図が得られる
アプリ版の
Ex
c
el
オンライン版の
Ex
cel
Excel
での
散布図の種類の選択
51
挿入
散布図を展開
一番左上の散布図
をクリック
アプリ版の
Ex
c
el
オンライン版の
Ex
cel
挿入
散布図を展開
一番左の散布図を
クリック
52
年次
出生数
死亡数
1985
1432
752
1990
1222
820
1995
1187
922
2000
1191
962
2005
1063
1084
2010
1071
1197
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1980
1985
1990
1995
2000
2005
20
1
0
グラフ
タイトル
出生数
死亡数
元データ
散布図
6-
6
合計、平均(
Excel
を使用)
53
Excel
で合計を求める
SUM
54
=SUM(C2:C7
)
は,
範囲
C2
から
C7
の
合計
を求める
Excel
で平均を求める
A
VERAGE
55
=A
VERA
GE(
B2:B7
)
は,
範囲
B2
から
B7
の
平均
を求める
平均
•
平均
は,データの
合計
を,
データの個数
で
割った
もの
10, 40, 30, 4
0
の
平均
:
120
÷
4
で
30
•
複数の値の組
の
平均
を考えることもある
(10, 5)
, (40, 10), (
30, 5), (4
0, 20)
の平均
:
合計は
120
と
40
.
4
で割って
(30, 10)
56
平均
平均
は,
データ集合
の
代表
とみる
ことができる場合がある
計測に
誤差
があるとき,
複数の計測を繰り返し,
平均
をとる
ことで,
誤差を軽減
できることも
平均を使うときの注意点
57
平均
データの分布によって
は,
平均
では
役に
立たない
こともある.
(平均は万能ではない)
平均
このような平均に,
意味があるでしょうか?
①
次のデータについて,
Excel
で
散布図
を作る
②
次のデータについて,
出生数
1432, 1222,
1
187,
1
191, 1063, 1071
の
合計
と
平均
を求める
58
6-
7
分布、密度(
Excel
を使用)
(コンピューターサイエンス)
URL: https://www
.kkaneko.jp/cc/
cs/index.html
59
金子邦彦
ヒストグラム
ヒストグラム
は,区間ごとに,データを数え上げ
た
もの
60
データが
何個あるのか
区間
0.6
~
1.1
の
データは
10
個
Excel
でのヒストグラムの作成手順
61
①
ヒストグラム化したい
列
を
選択
元データ
②
リボンで「
挿入
」→
ヒストグラム
の選択
ヒストグラムが得られる
アプリ版の
Ex
cel
オンライン版の
Ex
cel
ヒストグラムから読み取れること
62
密度が高い
密度が低い
【
全体の傾向
】
山が
2つ
ある(1つではない)
データサイエンス
•
データサイエンス
は,
データか
ら正しい知見
や結論を
導く
ための学問
•
数式を使うこともあるが、それ
がデータサイエンス
の
全てではない
•
データから有益な情報を引き出
す
ことが可能に。
•
大学生にとって、大切なスキル
63
全体まとめ
•
データベース
は、
特定の主題について
整理,保存,管理
さ
れた
データ
の集合体
•
データサイエンス
は、
データから有用な情報を抽出する
学
問分野
•
Excel
は、計算機能(合計、平均など)、散布図やヒスト
グラムの作成など、多機能なツール.
データの整理、保存
情報抽出
に役立つ。
これらの技術を
理解
し、
実践する能力を磨くこと
は、
将来的
に大きな利点になる
64
①
データベースとデータサイエンスの重要性を
理解
し、生活や社会の利便性向上に役立って
いることを実感。
②
データサイエンスを学ぶ意義。
データ分析ス
キル
を身につけることで
問題解決能力が高ま
る
。
③
散布図
など、データの可視化により
新たな洞
察
を得られ、
ものごとを多角的に捉える
こと
ができる
④
データ管理スキル
、
データ分析スキル
は現代
社会で不可欠。この資料により成長。
65