الدرس الثاني: جمع البيانات والتحقق من صحتها (١)
انظر إلى الصفحة، نحن نبدأ باباً جديداً يربط العلوم الرقمية بالواقع. حين تجمع أرقاماً وحقائق عن ظاهرة معينة، مثل درجات الحرارة أو سرعة الرياح عبر أجهزة الاستشعار، فأنت تقوم بعملية جمع البيانات. هذه العملية ليست عشوائية، بل تتطلب تخطيطاً دقيقاً وعملاً دؤوباً لتصل إلى معلومات مفيدة. تذكر أن مصادر البيانات تنقسم إلى نوعين أساسيين: مصادر رئيسية ومصادر ثانوية. المصادر الرئيسية هي التي تجمع البيانات لأول مرة من الميدان مباشرة، مثل استخدام مستشعرات إنترنت الأشياء التي تقيس الطقس أو تتبع اللياقة في المدن الذكية، لتقوم بتحليلها لاحقاً ودعم اتخاذ القرار في مجالات الصحة والنقل.
يقوم الدرس على مرحلتين أساسيتين: الأولى هي جمع البيانات من مصادر رئيسية مثل المستشعرات والاستبيانات، أو مصادر ثانوية تعتمد على بيانات سابقة لحساب قيم جديدة. والثانية هي التحقق من صحة البيانات المدخلة في برامج الجداول مثل مايكروسوفت إكسل لضمان دقتها وجودتها قبل حفظها. يتم التحقق عبر أدوات مثل التحقق من البحث لتقييم القوائم المحددة مسبقاً، والتحقق من الطول لتقييد عدد الحروف أو الرموز، والتحقق من النطاق لضمان وقوع الأرقام بين حدين أدنى وأقصى.
مثال سريع: إذا أردت إدخال أسماء الشهور في عمود مخصص، يمكنك استخدام أداة التحقق من البحث (Lookup check) لفرض اختيار الشهر من قائمة منسدلة معدة مسبقاً (يناير، فبراير، مارس...)، ومنع المستخدم من كتابة أي قيمة خاطئة خارج هذه القائمة، مع ظهور رسالة تنبيه عند الخطأ.
الفكرة الأساسية
تعتمد دراسة أي ظاهرة على جمع بيانات دقيقة عبر مصادر متنوعة، ثم إخضاع هذه البيانات لعمليات فحص واختبار دقيقة قبل حفظها ومعالجتها لضمان خلوها من الأخطاء.
الشرح
تنقسم عملية التعامل مع البيانات إلى جزأين: الجمع والتحقق.
أولاً: جمع البيانات تتم اما عبر مصادر رئيسية حيث تُجمع البيانات لأول مرة مباشرة من الميدان عبر أدوات مثل المستشعرات، أو عبر الاستبيانات وإنترنت الأشياء (IoT). أو عبر مصادر ثانوية تستخدم بيانات المصدر الرئيسي لإنتاج بيانات جديدة، مثل حساب درجة حرارة الرياح الباردة (wind-chill temperature) من خلال ضرب سرعة الرياح في 0.7 ثم طرحها من درجة حرارة الهواء.
ثانياً: التحقق من صحة إخال البيانات وهو نشاط يتم تنفيذه لضمان توافق البيانات المدخلة مع قواعد المقبولة للبيانات ومنع الأخطاء. ومن أنواعه:
- التحقق من البحث (Lookup check): استخدام قائمة محدودة من القيم المحددة مسبقاً.
- التحقق من التواجد (Presence check): جعل عملية الإدخال إلزامية وعدم ترك الخلية فارغة.
- التحقق من الطول (Length check): التأكد من إدخال عدد محدد من الرموز والحروف ضمن نطاق طول معين.
- التحقق من النطاق (Range check): التأكد من أن الأرقام تقع بين حد أدنى وحد أقصى.
- التحقق من الصيغة (Format check): التأكد من مجيء البيانات بصيغة محددة مسبقاً كبرقم عشري.
- التحقق من النوع (Type check): ضمان إدخال القيمة الصحيحة في حقل محدد.
يمكن تطبيق هذه الفحوصات في برنامج مايكروسوفت إكسل عبر تحديد الخلايا ثم الانتقال إلى علامة التبويب بيانات (Data) ومن مجموعة أدوات البيانات (Data Tools) النقر على التحقق من صحة البيانات (Data Validation).
مثال محلول خطوة بخطوة
لتطبيق التحقق من الطول على عمود المدبحث بحيث يسمح فقط بأسماء مدن تتراوح حروفها بين 3 إلى 6 أحرف في الخلايا من إلى :
- حدد الخلايا من إلى .
- اختر تبويب بيانات (Data) ثم اضغط على التحقق من صحة البيانات (Data Validation).
- من نافذة تحقق من صحة البيانات، اختر تبويب إعدادات (Settings).
- من مربع السماح (Allow)، اختر طول النص (Text length).
- من مربع بيانات (Source)، اختر بين (between).
- في مربع الحد الأدنى (Minimum) اكتب الرقم 3، وفي مربع الحد الأقصى (Maximum) اكتب الرقم 6.
- ألغ تحديد خيار تجاهل الفراغ (Ignore blank).
- انتقل إلى تبويب رسالة إدخال (Input Message) لتعيين عنوان مثل تعليمات إدخال المدن ورسالة إدخال مثل يجب ألا يتجاوز اسم المدن عدداً محددأ من الحروف.
- انتقل إلى تبويب تنبيه إلى الخطأ (Error Alert)، اختر من النمط (Style) قيمة إقاف (Stop)، واكتب في العنوان القيمة التي أدخلتها غير صالحة وفي رسالة خطأ يمكن إدخال أسماء المدن المكونة من 3 إلى 6 حروف فقط، ثم اضغط موافق.
أخطاء شائعة
- نسيان إضافة الفاصلة المنقوطة (;) عند إدخال مصادر القوائم في التحقق من البحث، مما يؤدي إلى عدم ظهور الخيارات بالشكل الصحيح.
- ترك خيار تجاهل الفراغ مفعلاً في التحقق من الطول أو التواجد، مما يسمح بمرور الخلايا الفارغة دون تطبيق القاعدة عليها.
- اختيار نمط تنبيه خطأ خاطئ (مثل التحذير بدلاً من الإيقاف) مما يسمح للمستخدم بتخطي الخطأ وحفظ بيانات غير صالحة.
سؤالان للتدريب مع الإجابة
السؤال الأول: ما هو نوع التحقق المناسب الذي تضمن به عدم ترك حقل رقم الهوية الوطنية فارغاً أثناء إدخال البيانات؟ الإجابة: التحقق من التواجد (Presence check).
السؤال الثاني: أردت إدخال درجات حرارة تتراوح بين درجتين مئويتين تحت الصفر و50 درجة مئوية، ما هو التحقق الذي يجب تطبيقه في إكسل وما هي قيمه؟ الإجابة: التحقق من النطاق (Range check)، وحدد الحد الأدنى بقيمة -2 والحد الأقصى بقيمة 50.