Diseño y elaboración de algoritmos para la solución de problemas
Problema
Ana Paula ha partido una tabla en cuatro trozos. Cada trozo es el doble de grande
que el anterior. El segundo trozo mide 40 cm. ¿Cuántos centímetros media la tabla
antes de partirla?
Empezaremos por definir y entender que es un problema. La palabra
como tal se refiere a una determinada cuestión o asunto que requiere
de una solución.
Se trata de algún asunto en particular, que en el momento en que
se solucione aportará beneficios. En matemáticas es muy común este
tipo de planteamientos los cuáles permiten orientar y formar una serie
de pasos para llevar a la solución de un objetivo, ya que está muy
relacionado también con la informática, pues aquí se manejan algoritmos.
Existen problemas tan sencillos que no nos damos cuenta que
son un problema en sí, sin embargo existen otros un poco más complejos
que, por medio de pasos, nos ayudan a buscar, la solución.
Metodología de solución
La solución de un problema en informática requiere de siete pasos, dispuestos de tal forma
que cada uno es dependiente de los anteriores, lo cuál indica que se trata de un proceso
complementario y por lo tanto cada paso exige el mismo cuidado en su elaboración.
Los siete pasos de la metodología son los siguientes:
Definición del problema
En esta sección se debe redactar en forma clara y precisa el problema.
Análisis del problema
Consiste en establecer una serie de preguntas acerca de lo que establece el problema.
Para poder determinar si se cuenta con los elementos suficientes para llevar a cabo la
solución del mismo, algunas preguntas son:
¿Con qué cuento?
¿Cuáles son los datos con los que se va a iniciar el proceso, qué tenemos que proporcionarle
a la computadora y si los datos con los que cuento son suficientes para dar solución
al problema ?
¿Qué hago con esos datos?
Una vez que tenemos todos los datos que necesitamos, debemos determinar qué hacer
con ellos, es decir qué fórmula, cálculos, qué proceso o transformación deben seguir los
datos para convertirse en resultados.
¿Qué se espera obtener?
¿Qué información deseamos obtener con el proceso de datos y de qué forma presentarla?
En caso de que la información obtenida no sea la deseada replantear nuevamente un
análisis en los puntos anteriores.
Es recomendable que nos pongamos en el lugar del usuario quien necesita solucionar
el problema y así también pensar que es lo que puede hacer la computadora; analicemos
qué es lo que necesitamos que nos ordenen y en qué secuencia, para producir los resultados
esperados.
En el análisis debemos encontrar relaciones entre los datos, obtener y/o determinar
fórmulas, obtener lista de posibles variables calculadas ya sean éstas proporcionadas por
el usuario, verificar si hace falta más información tal como:
¿Qué tengo? ¿Qué sé?
¿Es posible dividir el problema en pasos o etapas?
Recuerda siempre el dicho que dice:
Divide y vencerás
Hasta este momento llevamos tres etapas o pasos para diseño y software las cuáles
permitirán que emitas un diseño o propuesta de solución al problema que ha de resolverse.
Ejemplo:
Juan necesita tener una agenda personal de todos sus amigos y familiares,
que le permita visualizar la información de manera rápida
por nombre. Se trata de definir el problema, por lo tanto estaríamos
en la etapa de Definición del problema.
Preguntarnos ¿para qué le serviría a Juan dicha agenda? ¿cuenta con un grupo definido
de amigos y familiares o este puede ir en aumento? ¿necesitaría imprimir la información
que guarde en el sistema o sólo la necesita por pantalla? Estas y otras preguntas nos
servirían para poder analizar de dónde partiríamos y hacia dónde deseamos llegar a la
hora de hacer el algoritmo. Esto sería un ejemplo de la etapa de análisis.
Si se busca escribir los pasos que permitan la solución del problema estamos en la
etapa de Inicio y en la de Diseño de la solución o propuesta de solución.
Diseño de la solución o propuesta de solución
Una vez definido y analizado el problema se procede a la creación del método el cuál consiste
en una serie de pasos ordenados que nos proporcione un algoritmo explícito para
su solución.
Es recomendable la realización de pruebas de escritorio al algoritmo diseñado, para
determinar su confiabilidad y detectar los errores que se pueden presentar en ciertas situaciones.
Estas pruebas consisten en dar valores a la variable e ir probando el algoritmo
paso a paso para obtener una solución y si ésta es satisfactoria continuar con el siguiente
paso de la metodología; de no ser así y de existir errores deben corregirse y volver a hacer
las pruebas.
Para el ejemplo que venimos siguiendo se pueden escribir los siguientes pasos:
1. Inicio
2. Datos (Nombre , dirección, teléfono, fecha de nacimiento) respuesta
3. Repetir esto mientras la respuesta sea = s
4. (limpiar los datos de captura)
“================================”
5. Agenda personal
6. “================================”
7. Nombre de la persona: Nombre
8. Dirección: Dirección
9. Teléfono: Teléfono
10. Fecha de nacimiento: Fecha de nacimiento
11. Guardar los siguientes datos: nombre, dirección, teléfono, fecha de nacimiento.
12. ¿Deseas seguir capturando s/n?, respuesta
13. Si la respuesta es s pasa al paso 4.
14. Si la respuesta es n pasa al paso 15.
15. Desplegar la lista de nombres de la agenda por nombre, dirección, teléfono, fecha de
nacimiento.
16. Imprimir lista de nombres de la agenda.
17. Fin.
¿Qué es la prueba de escritorio?
Es seguir uno a uno los pasos, verificando que se llegue siempre a resultados válidos, si
nos encontrarnos con ambigüedades es necesario revisar nuestra Propuesta de solución.
Esto quiere decir que algo hicimos mal. Y en caso de encontrar error es necesario revisar
el proceso desde su Definición.
Podemos preguntarnos ¿funciona? si o no, aquí no puede haber supuestos.
Codificación
Consiste en escribir la solución del problema en una serie de instrucciones detalladas en
un código reconocible por la computadora; es decir, en un lenguaje de programación. A
esta serie de instrucciones se le conoce como PROGRAMA.
La codificación va de acuerdo al lenguaje seleccionado y se pueden definir los tipos de
datos a usar y declarar las variables necesarias, así como también definir la interface del
usuario, establecer el modo de operar el programa siguiendo los pasos definidos, traducir
el algoritmo o diagrama al lenguaje de programación elegido.
Prueba es el proceso de identificar los errores que se presenten durante la ejecución delprograma; es conveniente que cuando se pruebe un programa se tomen en cuenta los
siguientes puntos:
1. Tratar de iniciar la prueba con una mentalidad saboteadora, casi disfrutando la tarea de
encontrar un error.
2. Sospechar de todos los resultados que arroje la solución, por lo tanto, se deberán verificar
cada uno de ellos.
3. Considerar todas las situaciones posibles, nor
males y anormales.
La Depuración consiste en eliminar los errores que se hayan detectado durante la
prueba para dar paso a una solución adecuada y sin errores.
Puntos importantes a considerar:
1. Para los errores de sintaxis:
• Leer todos los mensajes de “error” y actuar en consecuencia.
• Usar las estructuras definidas en el lenguaje.
• Repetir el proceso hasta que no haya más mensajes.
• En caso de error lógico, es necesario revisar nuestra Propuesta de Solución.
• Si es necesario usar visores temporales. (Los visores temporales son pantallas de prueba
que nos permiten ver si está bien la forma en la que se presenta el programa para
resolver el problema, también se toman en cuenta los colores, el tipo de letra, tamaño,
etcétera).
• Usar las herramientas de depuración. Se refiere a eliminar los errores que se hayan
detectado durante la revisión que se hizo.
• Comparar con los datos de la Prueba de Escritorio. (Ver si lo que escribí es la solución
deseada al problema y si es lo que se requería).
Algoritmo
La importancia de un algoritmo radica en mostrar la manera de llevar a cabo procesos y
resolver mecánicamente problemas matemáticos o de otro tipo. Al igual que las funciones
matemáticas, los algoritmos en la informática reciben una entrada, se le llama entrada
porque permite alimentar de datos al programa o al sistema y la transforman en una
salida, salida porque los datos se convierten en información y pueden visualizarse o imprimirse
comportándose como una caja negra.
Sin embargo, no toda caja negra que convierta una entrada en una salida se puede
considerar un algoritmo. Para que un algoritmo pueda ser considerado como tal, debe ser
una secuencia ordenada, definida y finita de instrucciones.
De este modo se puede seguir y predecir el comportamiento del algoritmo para cualquier
entrada posible.
A partir del seguimiento de esa secuencia de instrucciones o comportamiento del algoritmo,
y ambigüedades puede seguirse su traza en el resto del mismo.
El concepto de algoritmo, aunque similar y obviamente relacionado, no
debe confundirse con el concepto de programa.
Mientras el primero es la especificación de un conjunto de pasos (operaciones,
instrucciones, órdenes, etcétera), orientados a la resolución de
un problema (método), el segundo es ese conjunto de instrucciones especificadas
en un determinado lenguaje de programación y para un computador
concreto.
El algoritmo permite partir de un estado inicial y tras seguir los pasos
propuestos obtener una solución. Suelen estar asociados a las matemáticas
pero no siempre implican la presencia de números. El manual de un
electrodoméstico o una serie de órdenes del jefe a un empleado para desarrollar
una cierta tarea también puede ser un algorimo.
Un algoritmo es un conjunto ordenado y finito de operaciones que se
utilizan para la solución de un problema. Se trata de instrucciones o reglas
definidas a través de pasos sucesivos que permiten realizar una actividad.
Es una serie de actividades encaminadas todas a resolver el problema en
cuestión.
La mayoría de los algoritmos involucran métodos para organizar los datos
que intervienen en el cómputo.
Cuando un programa de computadora es grande o complejo, éste será
desarrollado con mucho esfuerzo, ya que se debe comprender y definir el
problema a solucionar, manejando su complejidad, y descomponiéndolo en
partes pequeñas que puedan resolverse más fácilmente. A menudo, muchos algoritmos,
después de la descomposición son triviales al instrumento. En la mayoría de los casos, sin
embargo, existen algunos cuyo funcionamiento es crítico porque alguno o varios de los recursos
del sistema (memoria, tiempos de uso de procesador, etcétera) pueden agotarse durante
su funcionamiento.
Características de los algoritmos
El científico de computación Donald Knuth ofreció una lista de cinco propiedades, que son
ampliamente aceptadas como requisitos para un algoritmo:
1. Carácter finito. Un algoritmo siempre debe terminar después de un número finito de
pasos.
2. Precisión. Cada paso de un algoritmo debe estar precisamente definido; las operaciones
a llevar a cabo deben ser especificadas de manera rigurosa y no ambigua para cada caso.
3. Entrada. Un algoritmo tiene cero o más entradas: cantidades que le son dadas antes
de que el algoritmo comience, o dinámicamente mientras el algoritmo corre. Estas
entradas son tomadas de conjuntos específicos de objetos.
4. Salida. Un algoritmo tiene una o más salidas: cantidades que tienen una relación específica
con las entradas.
5. Eficacia. También se espera que un algoritmo sea eficaz, en el sentido de que todas las
operaciones a realizar en un algoritmo deben ser suficientemente básicas como para
que en principio puedan ser hechas de manera exacta y en un tiempo finito por un
hombre usando papel y lápiz.
Knuth admite que, aunque su descripción pueda ser intuitivamente clara, carece de
rigor formal, puesto que no está exactamente claro que significa “precisamente definido”,
“de manera rigurosa y no ambigua”, o “suficientemente básicas”, y así sucesivamente.
A partir del carácter finito y de la salida se deduce que ante una misma situación inicial
o valores de entrada, (esto es, los datos que inventas cuando haces una corrida de escritorio)
un algoritmo debe proporcionar siempre el mismo resultado (o salida), con excepción
de los algoritmos probabilistas que ya se mencionaron anteriormente.
Los pasos para hacer un algoritmo son muy similares a los de la metodología de solución
de un problema visto en la sección anterior, esto es porque siempre se trabajan
juntos para cualquier cuestión o labor que ejecutes en tu vida cotidiana.
El término suele ser señalado como el número finito de pasos para convertir datos en
entrada (problema) en una salida (solución).
Los algoritmos funcionan paso a paso. Cabe destacar que los algoritmos son importantes
en la informática ya que permiten representar datos como secuencias de bit.
Un programa es un algoritmo que indica a la computadora los pasos específicos que
debe seguir para desarrollar una tarea.
Los diagramas de flujo son descripciones gráficas de algoritmos; usan símbolos conectados
con flechas para indicar la secuencia de instrucciones. Los diagramas de flujo son
usados para representar algoritmos. Por su facilidad de lectura son usados como introducción
a los algoritmos, descripción de un lenguaje y de procesos a personas ajenas a
la computación.
Un diagrama de flujo es una forma más tradicional de especificar los detalles algorítmicos
de un proceso y constituye su representación. Se utiliza principalmente en programación,
economía y procesos industriales, estos diagramas utilizan una serie de símbolos
con significados especiales. Son la representación gráfica de los pasos de un proceso que
se realiza para entenderlo mejor.
Favorecen la comprensión del proceso al mostrarlo como un dibujo. El cerebro humano
reconoce fácilmente los dibujos. Un buen diagrama de flujo reemplaza varias páginas de
texto.
• Permiten identificar los problemas y las oportunidades de mejora del proceso.
• Son una excelente herramienta para capacitar a los nuevos empleados y también a los
que desarrollan la tarea, cuando se realizan mejoras en el proceso.
• También puede ser utilizados para clases de talleres o de acciones sobre bachilleratos
técnicos.
• Cualquier diagrama de flujo debe tener un inicio y un fin.
• Las líneas utilizadas para indicar la dirección del flujo deben ser rectas, verticales y horizontales.
• Todas las líneas utilizadas para indicar la dirección del flujo deben estar conectadas.
• El diagrama de flujo debe ser construido de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha.
• No pueden llegar más de una línea a un símbolo.
Existen varios programas y lenguajes de programación para resolver algoritmos. Uno de
ellos el es programa DFD con el cual se pueden analizar y desarrollar algoritmos.
Este programa cuenta con diversas herramientas e instrucciones útiles para la elaboración
de algoritmos.
Práctica guiada
Entremos al programa DFD desde el icono correspondiente
Realizaremos el siguiente ejercicio:
Sumar 2 números y mostrar el resultado
Hemos terminado nuestro diagrama ahora necesitamos ejecutarlo para saber si está correcto,
para hacer esto buscamos en la barra de herramientas un botón que se llama
ejecutar.
Hemos terminado nuestro primer diagrama con éxito, ahora vamos a guardarlo en nuestra
memoria usb .
Solución de problemas
Ejemplos de problemas y formas de solución
Simulando la preparación de un pay
A continuación se emplea la metodología de solución de problemas para definir e implementar
los pasos necesarios para simular la solución a un problema simple.
Hornear y servir un pay de fruta
Se puede ofrecer la implementación en el lenguaje de programación llamado C de la solución encontrada, aunque de manera simulada. Esto quiere decir que algunas operaciones no hacen nada en realidad, sino que
simulan la ocurrencia de acciones que deben llevarse a cabo.
1. Definición del problema.
Conceptualización: El problema consiste en preparar un pay de alguna fruta específica, de
acuerdo con cierta receta proporcionada, y servirlo a cierta cantidad de comensales.
Se recibirá como entrada la receta para hornear, es decir, la cantidad de huevos, harina
y mantequilla que se empleará, la fruta con que se cubrirá la base y la cantidad correspondiente,
así como el tiempo que debe permanecer en el horno. Adicionalmente, se
recibe el número de comensales que disfrutarán del producto final, para poder cortarlo
y servirlo.
Objetivo: el objetivo es poder seguir la receta proporcionada de modo que podamos obtener
como resultado un pay de fruta que podamos repartir a los comensales.
Elementos involucrados: el único elemento activo será la persona que llevará a cabo el
proceso (el cocinero). Los elementos pasivos involucrados son la receta, sus ingredientes
y cantidades (huevos, harina, mantequilla, fruta). En éste caso los comensales podrían
considerarse como elementos pasivos, pues no participan de la solución (simplemente
esperan, pero existen).
Conceptualización de la solución
Descomposición: El proceso de hornear y servir el pay abarca varias etapas. En primera instancia
se debe obtener la receta a emplear. Esto consiste en especificar la cantidad de huevos,
mantequilla y harina, así como el tipo y la cantidad de fruta que se utilizarán. El segundo
paso consiste en preparar la base del pay, mezclando la cantidad especificada de huevos,
harina y mantequilla. Luego, la base es horneada durante cierto tiempo (lo cuál también es parte de la receta). El siguiente paso es preparar la fruta con la que se cubrirá la base. Finalmente, una vez determinado el número de comensales, se procede a cortarlo y servirlo.Tareas: A continuación se presentan las tareas involucradas en la solución. Los parámetros de cada tarea se colocan entre paréntesis.
mezclar_base (huevos, harina, mantequilla)
• huevos, harina y mantequilla representan las cantidades apropiadas (en gramos) de
cada ingrediente. Este proceso se encarga de mezclar los componentes para lograr
la base del pay.
• hornear_base (tiempo_horno)
• tiempo_horno representa la cantidad de minutos que deberá permanecer la base
en el horno. Este proceso se encarga de hornear la base del pay durante el tiempo
especificado en la receta.
• preparar_fruta (tipo_fruta, fruta)
• tipo_fruta es el nombre de la fruta que se empleará para cubrir la base del pay, y
fruta corresponde a la cantidad (en gramos) de dicha fruta que debe emplearse (según
la receta). Este proceso prepara la cubierta del pay, a partir de la fruta elegida.
• cortar_servir (comensales, tipo_fruta)
• tipo_fruta es la fruta con que se cubrió el pay y comensales corresponde con el
número de invitados a disfrutarlo. Este proceso se encarga de cortarlo en tantos
pedazos como comensales haya y lo sirve para que los invitados lo puedan comer. El
tipo de fruta es necesario para que al servirlo se les pueda indicar qué tipo de pay
van a comer.
Variables: En el contexto de nuestro problema, será necesario representar como datos de
entrada el tipo de fruta que se empleará, las cantidades de cada ingrediente de la receta
(huevos, harina, mantequilla, fruta), el tiempo que debe permanecer el pay en el horno, y
la cantidad de comensales que lo disfrutarán.
Se emplearán nombres para las variables que ayuden a comprender su significado:
• tipo_fruta
• huevos, harina, mantequilla, fruta (cantidades en gramos)
• tiempo_horno
• comensales
Especificación del algoritmo
El algoritmo presentado a continuación emplea las operaciones (tareas) definidas anteriormente
para resolver nuestro problema. En éste caso no fue necesario emplear operaciones
de control de flujo, pues el algoritmo se puede especificar en forma totalmente
secuencial.
Algoritmo:
1. Obtener la receta (huevos, harina, mantequilla, tipo_fruta, fruta y tiempo_horno).
2. Obtener la cantidad de comensales (comensales).
3. mezclar_base (huevos, harina, mantequilla).
4. hornear_base (tiempo_horno).
5. preparar_fruta (tipo_fruta, fruta).
6. cortar_servir (comensales, tipo_fruta).
Validación del algoritmo
Dominios: Los posibles dominios que existen en el contexto de éste
problema se constituyen a partir de los distintos valores de entrada
que pueden recibirse del usuario. Es decir, distintos tipos de fruta, distintas
cantidades para cada ingrediente, distintos tiempos en el horno
y distintas cantidades de comensales.
Validación: Debe ejecutarse el algoritmo para los dominios definidos,
es decir, cambiando valores para cada dato de entrada, y verificando
que se puede alcanzar el objetivo buscado.
Prueba de escritorio
Sirve para revisar que el algoritmo soluciona tu problema y lo hace de
manera eficiente y efectiva.
Prueba de escritorio: Corroboro con datos ficticios si resuelve mi
problema paso por paso ejemplo:
Preparacion de un pay
• Cantidad de huevos (unidades): 3.
• Cantidad de harina (gramos): 250.
• Cantidad de mantequilla (gramos): 150.
• Fruta que se desea en la cubierta: frutilla.
• Cantidad de frutilla (gramos): 300.
• Tiempo en el horno (minutos): 10.
• Comensales: 5.
• Mezclando 3 huevos, 250 gramos de harina y 150 gramos de mantequilla...
• Horneando la base por 10 minutos...
• Preparando 300 gramos de frutilla...
• Cortando el pay de frutilla en 5 pedazos...
• ¡Listo!
La finalidad de la solución de problemas es poder codificar en un lenguaje de programación
los algoritmos, que previamente se desarrollaron y se esquematizaron en un diagrama
de flujo. Como anteriormente se mencionó, existen varios lenguajes de programación
que son útiles para esta codificación. Uno de ellos es el Basic-256, el cual es un editor de
código sencillo y amigable por lo básico de sus herramientas. Por lo que utilizaremos este
programa para la solución de problemas.
Práctica guiada Basic-256
Nota: Es importante aclarar que los programas de BASIC-256 consisten en una serie de
instrucciones, separadas en líneas distintas, que se ejecutan en el orden en que aparecen.
Para acceder al programa Basic 256, da doble clic en el icono
A continuación aparecerá la ventana de trabajo en la cual identificamos tres áreas importantes,
que son las siguientes:
En donde:
1. Es la barra de herramientas del programa.
2. Es nuestra área de trabajo (o área de codificación), en la cual tecleamos las instrucciones
(código) que se van a ejecutar.
3. Es el área en donde aparecerán los resultados de la ejecución del programa.
A continuación haremos un ejercicio.
Problema: Obtener el promedio de dos calificaciones y mostrar el resultado.
Como podemos observar, lo que aparece en el área de texto (resultados), es muy ambiguo,
no sabemos a simple vista que está sucediendo, vamos a enriquecer nuestro código
agregando unas cuantas líneas, quedando de la siguiente forma:
Print "Calificación 1:?"
Input cal1
Print "Calificación 2:?"
Input cal2
promedio=(cal1+cal2)/2
Print "Promedio:"
Print promedio
Realiza a tu código las modificaciones indicadas, ejecútalo y compara los resultados.
Cuando hay algún error en el código, el Basic nos manda un mensaje en el área de
resultados, por ejemplo, vamos a modificar la línea 5 eliminando el numero 1, es decir,
quedaría: promedio=(cal+cal2)/2. Efectúa la modificación en la línea mencionada, ejecuta
el programa y observa el resultado.
Vamos a poner más interesante la situación, ahora el ejercicio dice:
Problema: Obtener el promedio de dos calificaciones y mostrar un mensaje que indique
si el alumno esta aprobado o reprobado, tomando como condición que la calificación
mínima aprobatoria es de 6.
Nuestro código quedaría de la siguiente forma:
Print "Calificación 1:?"
Input cal1
Print "Calificación 2:?"
Input cal2
promedio=(cal1+cal2)/2
Print "Promedio:"
Print promedio
if promedio>=6 then
print "El alumno esta aprobado"
else
print "El alumno esta reprobado"
endif
En este caso, promedio>=6, es la condición para evaluar que un alumno esta aprobado,
en caso contrario, estará reprobado.
Realiza las modificaciones indicadas, ejecuta el programa y observa los resultados
(prueba ambos casos, promedio aprobatorio y promedio reprobatorio).
Planeación y elaboración de hojas de cálculo
Microsoft Excel es una aplicación para manejar hojas de cálculo. Este programa es desarrollado
y distribuido por Microsoft, y es utilizado normalmente en tareas financieras
y contables.
Hoja de Cálculo
Una hoja de cálculo es un programa de computación en el que se puede almacenar
datos para ordenarlos y realizar cálculos con ellos. La hoja de cálculo se organiza en
renglones y columnas. La intersección de un renglón y una columna se llama celda.
En las celdas se puede escribir datos de cualquier tipo, por ejemplo: nombres, fechas
o datos numéricos.
Elementos de la pantalla de Excel
Al entrar en Excel aparecerá la siguiente ventana:
En la que se distinguen las siguientes partes.
1. Barra de Inicio Rápido
2. Barra de Título de la ventana de Excel, incluye el nombre del libro abierto.
3. Botones de control de las ventanas de Windows (minimizar, maximizar y cerrar).
4. Fichas de opción. Es la forma de presentar las barras de herramientas.
5. Conjunto de Herramientas agrupadas dentro de las fichas. En el caso de la figura
se ven todas las herramientas “Formato” incorporadas dentro de la ficha
“Inicio”.
6. Columnas de la hoja.
7. Filas de la hoja.
8. Celda activa.
9. Cuadro de nombres .
10. Asistente para funciones.
11. Hojas del libro, mediante estos controles podemos desplazarnos rápidamente por las
hojas del libro e insertar nuevas hojas al libro.
12. Barra de desplazamiento horizontal que permite trasladar el contenido de forma lateral.
13. Zoom sobre la hoja. Estos controles son nuevos y permiten ampliar o reducir el porcentaje
de “zoom” de forma rápida y precisa.
14. Controles para cambiar la vista de la hoja.
15. Barra de estado. Muestra los mensajes que corresponden a lo que se está realizando.
En este caso aparece listo, lo cuál indica que el programa está preparado para que
el usuario elija un comando o escriba datos en una celda. Además informa sobre la
condición de las teclas de bloqueo de mayúsculas, bloqueo de números, etcétera.
Características y ventajas de las hojas de cálculo
El uso de hojas de cálculo puede facilitar el manejo de grandes cantidades de datos. Por ejemplo,
se pueden realizar cálculos para una gran cantidad de datos, sin necesidad de hacerlos
uno por uno. Así, se ahorra tiempo. Una hoja de cálculo como Excel, puede servir para:
• Efectuar cálculos.
• Representar valores gráficamente.
• Generar informes.
• Organizar datos.
• Analizar datos.
• Crear escenarios hipotéticos de datos.
• Agregar fórmulas y funciones a los datos de la hoja de cálculo.
• Crear gráficos basados en la hoja de cálculo.
• Crear libros de trabajo que combinen información de múltiples hojas de cálculo.
• Clasificar datos en orden ascendente o descendente.
• Crear resúmenes de datos y listas breves haciendo uso de tablas.
• Utilizar valores de variables para investigar y probar diferentes resultados.
Con Excel puedes introducir información de manera rápida y precisa. Corrigiendo errores sin necesidad de capturar otra vez, la habilidad de cambiar los datos y ver rápidamente los resultados actualizados te proporciona el poder de tomar decisiones para trabajos escolares, estadísticos, de negocios etcétera.
Excel proporciona eficaces características para hacer que la información sea visualmente atractiva y más fácil de entender. Puede dar formato a un texto y números con distintas fuentes, colores y estilos para destacarlos. Crear gráficos basados en la información de la hoja de cálculo.
Todas las celdas para su ingreso de información se capturan por coordenadas esto es, si deseo introducir un número o valor so deberé hacer en una sola celda por ejemplo, A1, si deseo introducir otro valor será en la B1 o A2, según se desee a la izquierda o a la derecha.
Planea, introduce, edita y ordena datos
Elementos del área de trabajo de hoja cálculo
• Celda. Es la unidad básica de una hoja de cálculo se forma de la intersección de una fila con una columna.• Fila. Son secciones horizontales y se nombran por medio de números arábigos 1, 2,3... Una hoja tiene 1048576 filas.• Columna. Son las secciones verticales de una hoja de cálculo y se nombran pormedio de las letras del alfabeto: A, B, C.... (A – Z, AA – AZ, BA – BZ, IA- XFD).Planeación de la hoja de cálculoPara que una hoja de cálculo sea eficiente, antes de elaborar en la computadora, es importanterealizar lo necesario para hacer una planeación previa en papel, especificando los siguientes puntos:
Ejemplo: Determinar el promedio semestral
Ordena, edita e introduce datos
Estado de una celda
Los estados de una celda se muestran del lado izquierdo de la barra de estado, los cuales pueden ser:
Cuando las celdas se encuentran en estado de introducir o modificar no se podrán asignar
atributos a las celdas, para pasar a modo de listo tendremos que dar clic en el icono de
introducir de la barra de formulas, para poder asignar cualquier atributo a la celda.
Ordenar datos
Podemos ordenar los datos de nuestra hoja electrónica de cálculo para verlos y comprender
mejor la información que se presenta, para ordenar los datos debemos realizar el
siguiente procedimiento:
1. Seleccionar los datos a ordenar
Formatos
Los formatos son los tipos de datos que puedes capturar en Excel, estos te ayudan a formar
tus datos de acuerdo a como los necesites y se encuentran ubicados en la opción
Inicio> Numero.
Los formatos pueden ser:
• General, son valores numéricos pero no están separados por miles ni decimales.
• Número, son para obtener operaciones con ellos y pueden tener o no decimales.
• Moneda, son para ejecutar precios y pueden ir con decimales o sin ellos pero con el
signo de moneda del país que tu desees.
• Contabilidad, son valores numéricos tipo moneda sólo que el signo de pesos sale cargado
a la izquierda y pueden ir o no con decimales; sirven para hacer cálculos contables
con signos positivos o negativos.
• Fecha, son para formatos de fecha y hay de varios tipos: según desees
con fecha corta, larga con día especificado, etcétera.
• Hora, son formatos para hora con minutos o segundos, cortas o largas.
• Porcentaje, son para valores de signo porcentual.
• Fracción, son para quebrados.
• Científica, cuando son números con dígitos muy largos y necesites
que salga ejemplo con E+002.
• Texto, son para letras o palabras que se capturen en las celdas pudiendo
ser también números pero con los cuáles no se van a hacer
operaciones.
• Especial, son para fórmulas o datos especiales de un escrito esto es,
ejemplo con símbolos de & # etcétera.
• Personalizada, Se puede definir como uno quiera.
Gráficas
Gráficos e imágenes
Un gráfico es la representación visual de los datos de una hoja de cálculo que facilita su
interpretación. Sin duda, un gráfico dice más que una serie de datos clasificados por filas
y columnas.
Para insertarse un gráfico en Excel se puede hacer lo siguiente :
• Gráfico incrustado en una hoja normal como cualquier otro objeto.
• Hoja de gráfico añadida a una hoja exclusiva para el gráfico (en las hojas de gráfico no
existen celdas ni ningún otro tipo de objeto).
De igual manera, se puede crear un gráfico de forma manual o con la ayuda del Asistente.
Crear gráficos por el usuario
Antes de insertar un gráfico deberá estar disponible en la barra de herramientas Gráfico.
Para acceder a la misma, debemos ejecutar menú Insertar > Gráfico
Esta barra contiene varios comandos, entre ellos, el tipo de gráfico que permite seleccionar
alguno de los tipos disponibles.
Para insertar un gráfico por éste método, será necesario tener datos registrados en las celdas. Para hacer el gráfico se deben seguir estos pasos:
• Seleccionar las celdas que contienen los datos a graficar.
• Dar clic en Insertar>Gráfico> Pulsar el icono Tipo de gráfico de la barra de Gráfico.
• Seleccionar el tipo de gráfico.
Se puede modificar el gráfico, y esto se hace dando doble clic al gráfico mismo el cuál
te permite pasar a otra pestaña de Excel que es la de Diseño de Gráfico.
En esta opción se puede cambiar el tipo de gráfico o los colores del mismo, también
mover el grafico de lugar de origen a otra hoja. .
En la parte superior existe otra cejilla que dice Presentación. En esta opción se le puede
poner título al gráfico, o los rótulos de las categorías que son los textos que tienen los datos.
Para asignar un nombre a los rótulos se pueden utilizar las celdas de la hoja de cálculo mediante
el botón, o bien escribiendo directamente los valores en el recuadro y separando cada
uno de ellos por punto y coma (;). Esta opción puede variar dependiendo del tipo de gráfico.
Pestaña Títulos
El Título del gráfico, es el nombre que aparecerá en la parte superior de éste. También se
puede poner en las categorías de los ejes, ya sean verticales u horizontales.
• En el recuadro Eje de categorías (X), se asigna el título al eje de abscisas (eje horizontal).
• En el recuadro Eje de valores (Y), se asigna el título al eje de ordenada (eje vertical).
Pestaña Rótulos de datos. Se pueden asignar varios marcadores a los datos del gráfico,
ubicándolo en la parte superior de cada barra representada.
Insertar imágenes en un gráfico
Desde Archivo
• Se coloca el cursor en la celda donde se insertará la imagen. Se
jecuta Insertar > Imagen > Desde archivo…
• Se elige la imagen y Aceptar.
Prediseñadas
• Se coloca el cursor en la celda donde se insertará la imagen. se
ejecuta Insertar > Imagen > Imágenes prediseñadas…
• Elige la imagen y Aceptar.
Otras imágenes. Se pueden insertar otros tipos de imágenes o
dibujos, tales como Autoformas, WordArt y Organigramas.
Se coloca el cursor en la celda donde se insertará la imagen. Se
ejecuta Insertar > Imagen > Autoformas o WordArt u Organigramas. se
elige la imagen y Aceptar.
Fórmulas y funciones
Las fórmulas son expresiones alfanuméricas que a través de operandos y operadores permiten
realizar cálculos numéricos como: sumar, restar, dividir, multiplicar, promediar, etc.
para obtener un resultado. Se componen de valores, operadores y direcciones de celda.
Los valores son los números que intervienen; los operadores son los signos de (+, -, *, / ) y
las direcciones de celda, conocidas como referencias de celda, indican la ubicación de los
valores que van a ser parte de la fórmula.
Cuando vas a ingresar una fórmula debes de seguir los siguientes
pasos:
• Posiciona el puntero en la celda donde deseas ingresar la fórmula
y que, a su vez, mostrará el resultado
• Teclea el signo igual (=) para que Excel identifique que se trata
de una fórmula, de lo contrario lo toma como texto
• Escribe los valores y la operación que se va a realizar, por ejemplo:
= 5 * 10 . Si los valores están escritos en la hoja de cálculo,
selecciona dando un clic con el puntero el primer valor, escribe
el operador y selecciona el segundo valor; aparecerá la
dirección de las celdas donde están los valores, por ejemplo:
= A1 * B1
• Presiona enter para que obtengas el resultado
El objetivo de direcciones de utilizar direcciones de celda es que cuando se tenga que cambiar uno ó varios valores, no sea necesario volver a introducir la fórmula. En este caso estamos hablando
de valores variables.
Constantes: hacen referencia a valores fijos que se encuentran
dentro de una fórmula.
Variables: hacen referencia a valores que cambian dentro de la
fórmula.
En Excel las operaciones se ejecutan según el siguiente orden:
• Rango se define como un conjunto de celdas, pueden localizarse en la misma columna
ó fila; o bien puede ser un bloque rectangular de varias filas y columnas.
Cuando el rango de celdas se constituye de celdas que se encuentran en un orden
consecutivo; se le llama rango de celdas adyacentes.
Cuando el rango de celdas se constituye de celdas que se encuentran en un orden
discontinuo, es decir, que las celdas se encuentran sorteadas, no están consecutivas; se le
llama rango de celdas no adyacentes.
Funciones de Fecha y Hora
AHORA ()
Devuelve el número de serie de la fecha y hora actuales.
Sintaxis: Ahora ()
Microsoft Excel almacena las fechas como números de serie secuenciales para poder realizar
cálculos con ellos. Excel almacena la fecha 1 de enero de 1900 como el número de
serie 1 si el libro utiliza el sistema de fechas 1900.
DIASEM
Devuelve el día de la semana correspondiente al argumento número_de_serie. El día se
devuelve como un número entero entre 1 (domingo) y 7 (sábado).
Sintaxis: DIASEM (número_de_serie, tipo)
Argumentos: número_de_serie: Es un número secuencial que representa la fecha del día
que intenta buscar. Las fechas pueden introducirse como cadenas de texto entre comillas
(por ejemplo, “30-01-1998”.
Protege la hoja de cálculo
Al manejar información debemos tener siempre en cuenta las medidas de seguridad, éstas
son aquellas que evitan que nuestros archivos sean dañados o modificados por personas
ajenas, nos permiten resguardar y proteger la información buscando con esto mantener
la confidencialidad e integridad de la misma, por lo que la información sólo puede ser
modificada por personas autorizadas.
Excel cuenta con una función para proteger las hojas de cálculo para evitar que algún
usuario modifique o manipule los objetos y la información, según las celdas que selecciones,
puedes darle el valor de bloqueada (la cual no se puede editar) o el valor de oculta
(la cual no se puede ver).
Además para proteger nuestra información, podemos aplicar contraseñas de apertura
(solamente personal autorizado puede entrar y modificar la información) y contraseñas
de escritura (se puede abrir el archivo pero no se puede modificar).
Para aplicar una contraseña realizamos estos son los pasos:
Manipulación y empleo de software educativo
Software Educativo
El Software Educativo se puede considerar como el conjunto de recursos informáticos
diseñados con la intención de ser utilizados en el contexto del proceso de enseñanza
aprendizaje.
Se caracteriza por ser altamente interactivo, a partir del empleo de recursos multimedia,
como videos, sonidos, fotografías, diccionarios especializados, explicaciones de
experimentados profesores, ejercicios y juegos instructivos.
El software educativo puede tratar diferentes materias (matemáticas, idiomas, geografía,
ibujo etcétera.), de formas muy diversas (a partir de cuestionarios, facilitando una
información estructurada , mediante la simulación de fenómenos, ejercicios visuales prácticos,
ejercicios interactivos, etcétera. por mencionar algunos) y ofrecer un entorno de
trabajo sensible a las circunstancias de los alumnos y rico en posibilidades de interacción;
todos comparten las siguientes características:
• Permite la interactividad con los estudiantes, retroalimentándolos y evaluando lo
aprendido.
• Facilita las representaciones animadas.
• Incide en el desarrollo de las habilidades a través de la ejercitación.
• Permite simular procesos complejos.
• Reduce el tiempo para impartir gran cantidad de conocimientos facilitando un trabajo
diferenciado, introduciendo al estudiante en el trabajo con los medios computarizados.
Facilita el trabajo independiente y a la vez un tratamiento individual de las diferencias.
• Son interactivos. Contestan inmediatamente las acciones y permiten un diálogo y un
intercambio de información entre el computador y los estudiantes.
• Individualizan el trabajo . Se adaptan al ritmo de trabajo de cada persona.
• El entorno de comunicación o interfaz. La interfaz es el entorno a través del cuál los
programas establecen el diálogo con sus usuarios, y es la que posibilita la interactividad
característica de estos materiales.
Algunos ejemplos de software educativo son:
Graphmatica
Entre el software educativo relacionado a las matemáticas, se encuentra Graphmatica.
Con este programa se pueden representar gráficamente cálculos y ecuaciones numéricas.
Funciona unidamente para el sistema Windows.
Se pueden representar funciones cartesianas, funciones de relaciones y ecuaciones
entre otras.
La imagen del programa es ésta (imagen obtenida de Internet):
Las características que indica el autor son:
• Gráfico de funciones cartesianas, relaciones, y las desigualdades, además de las ecuaciones
diferenciales polares, paramétricas, y ordinarias.
• Hasta 999 gráficos en la pantalla a la vez.
• Nuevos datos y características de ajuste de curvas.
• Numéricamente resuelve y representa gráficamente las líneas tangentes y las integrales.
• Encuentra los puntos críticos, las soluciones a las ecuaciones, y las intersecciones entre
las funciones cartesianas.
• Imprime los gráficos o copia al portapapeles como mapa de bits o metarchivo mejorado
en blanco, negro y en color.
• On-line los archivos de ayuda y de demostración para ponerse al día en un instante.
• Es una gran herramienta para los estudiantes y maestros de, desde la escuela secundaria
en álgebra hasta cálculo en la universidad.
Programas Didácticos
Programas de Consulta
De consulta: Como por ejemplo los atlas geográficos y los atlas biológicos.
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