Viivakaavio - Line chart
Viivakaavio tai viivadiagrammi tai viivadiagrammi, tai käyrä kaavio on eräänlainen kaavio , joka näyttää tiedot sarjana datapisteitä kutsutaan 'markkereita' yhdistetty suoraan linjan segmenttien. Se on perustyyppi kaavio yleinen monilla aloilla. Se on samanlainen kuin sirontakaavio, paitsi että mittauspisteet on järjestetty (tyypillisesti niiden x-akselin arvon mukaan) ja yhdistetty suoriin osiin. Viivakaaviota käytetään usein visualisoimaan datatrendi ajanjaksojen aikana - aikasarja -, joten viiva piirretään usein kronologisesti. Näissä tapauksissa niitä kutsutaan ajokaavioiksi .
Historia
Jotkut varhaisimmista tunnetuista viivakaavioista hyvitetään yleensä Francis Hauksbeelle , Nicolaus Samuel Cruquiusille , Johann Heinrich Lambertille ja William Playfairille .
Esimerkki
Kokeellisissa tieteissä kokeista kerätyt tiedot visualisoidaan usein kaavion avulla. Jos esimerkiksi kerätään tietoja kehon nopeudesta tietyissä ajankohdissa, tiedot voidaan visualisoida esimerkiksi seuraavan taulukon avulla :
| Kuluneet ajat | Nopeus (m s −1 ) |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 1 | 3 |
| 2 | 7 |
| 3 | 12 |
| 4 | 18 |
| 5 | 30 |
| 6 | 45.6 |
Tietojen taulukkoesitys on loistava tapa näyttää tarkat arvot, mutta voi olla huono tapa ymmärtää näiden arvojen taustalla olevia malleja. Näiden ominaisuuksien vuoksi taulukon näyttö on usein sekoitettu virheellisesti itse tietoihin; kun taas se on vain toinen visualisointi tiedoista.
Taulukon tietojen kuvaaman prosessin ymmärtämistä helpottaa kaavion tai viivakaavion luominen nopeudesta ajan suhteen . Tällainen visualisointi näkyy oikealla olevassa kuvassa.
Matemaattisesti, jos merkitsemme ajan muuttujalla ja nopeuden merkillä, niin kaaviossa piirretty funktio merkitään osoittamaan, että (riippuvainen muuttuja) on funktio .
Parhaiten sopiva
Kaaviot sisältävät usein päällekkäisen matemaattisen funktion, joka kuvaa hajanaisen datan parhaiten sopivaa suuntausta. Tätä kerrosta kutsutaan parhaiten sopivaksi kerrokseksi, ja tätä kerrosta sisältävään kuvaajaan viitataan usein viivakaaviona.
On helppo rakentaa "parhaiten sopiva" kerros, joka koostuu joukosta rivisegmenttejä, jotka yhdistävät viereiset datapisteet; tällainen "parhaiten sopiva" ei kuitenkaan yleensä ole ihanteellinen esitys taustalla olevien hajontatietojen kehityksestä seuraavista syistä:
- On erittäin epätodennäköistä, että parhaiten sopivan kaltevuuden epäjatkuvuudet vastaisivat tarkasti mittausarvojen sijainteja.
- On erittäin epätodennäköistä, että kokeellinen virhe tiedoissa olisi vähäinen, mutta käyrä putoaa täsmälleen jokaisen datapisteen läpi.
Kummassakin tapauksessa parhaiten sopiva kerros voi paljastaa datan suuntauksia. Lisäksi mittaukset, kuten kaltevuus tai käyrän alla oleva alue, voidaan tehdä visuaalisesti, mikä johtaa enemmän johtopäätöksiin tai tuloksiin tietotaulukosta.
Todellisen parhaiten sopivan kerroksen tulisi esittää jatkuva matemaattinen funktio, jonka parametrit määritetään käyttämällä sopivaa virheiden minimointimenetelmää, joka punnitsee asianmukaisesti virhearvon. Tällainen käyrän sovitustoiminto löytyy usein piirto -ohjelmista tai laskentataulukoista . Parhaiten sopivat käyrät voivat vaihdella yksinkertaisista lineaarisista yhtälöistä monimutkaisempiin neliö-, polynomi-, eksponentiaali- ja jaksollisiin käyriin.
