Ein Diagramm, auch als Diagramm bezeichnet, ist eine grafische Darstellung von Daten, in denen „die Daten durch Symbole wie Balken in einem Balkendiagramm, Linien in einem Liniendiagramm oder Segmente in einem Kreisdiagramm dargestellt werden“. Ein Diagramm kann tabellarische numerische Daten, Funktionen oder einige Arten von qualitativer Struktur darstellen und liefert verschiedene Informationen.
Eine Grafik oder grafische Darstellung ist eine Art der Darstellung von Daten, in der Regel numerisch, unter Verwendung von grafischen Ressourcen (Linien, Vektoren, Flächen oder Symbole), um die mathematische Beziehung oder die statistische Korrelation, die sie miteinander haben, visuell zu manifestieren. Es ist auch der Name einer Menge von Punkten, die in kartesischen Koordinaten ausgedrückt werden und dazu dienen, das Verhalten eines Prozesses oder einer Menge von Elementen oder Zeichen zu analysieren, die die Interpretation eines Phänomens ermöglichen. Die graphische Darstellung erlaubt es, Werte zu ermitteln, die nicht experimentell erhalten wurden, sondern durch Interpolation (Lesen zwischen Punkten) und Extrapolation (Werte außerhalb des experimentellen Bereichs).
Der Ausdruck „Diagramm“ als grafische Darstellung von Daten hat mehrere Bedeutungen:
Ein Datendiagramm ist eine Art Diagramm oder Graph, das eine Menge numerischer oder qualitativer Daten organisiert und darstellt.
Karten, die für einen bestimmten Zweck mit zusätzlichen Informationen versehen sind, werden häufig als Diagramme bezeichnet, z. B. als Seekarte oder Luftfahrtkarte, die normalerweise auf mehrere Kartenblätter verteilt sind.
Andere domänenspezifische Konstrukte werden manchmal als Diagramme bezeichnet, z. B. das Akkorddiagramm in Notenschrift oder ein Aufnahmediagramm für Albumpopularität.
Diagramme werden häufig verwendet, um das Verständnis großer Datenmengen und der Beziehungen zwischen Teilen der Daten zu erleichtern. Diagramme können normalerweise schneller gelesen werden als die Rohdaten. Sie werden in einer Vielzahl von Bereichen verwendet und können mit Hilfe einer Diagrammanwendung von Hand oder per Computer erstellt werden. Bestimmte Arten von Diagrammen sind für die Darstellung eines bestimmten Datensatzes nützlicher als andere. Zum Beispiel werden Daten, die Prozentsätze in verschiedenen Gruppen darstellen, häufig in einem Kreisdiagramm angezeigt, können jedoch leichter verständlich sein, wenn sie in einem horizontalen Balkendiagramm dargestellt werden. Auf der anderen Seite können Daten, die Zahlen darstellen, die sich über einen bestimmten Zeitraum hinweg ändern, am besten als Liniendiagramm angezeigt werden.
Ein Diagramm kann eine Vielzahl von Formen annehmen, es gibt jedoch gemeinsame Merkmale, die dem Diagramm die Möglichkeit geben, aus Daten eine Bedeutung zu extrahieren.
Typischerweise werden die Daten in einem Diagramm grafisch dargestellt, da Menschen in der Regel in der Lage sind, aus Bildern schneller auf eine Bedeutung als aus einem Text zu schließen. Text wird im Allgemeinen nur verwendet, um die Daten zu kommentieren.
Eine der wichtigsten Anwendungen von Text in einem Diagramm ist der Titel. Der Titel eines Diagramms erscheint normalerweise oberhalb der Hauptgrafik und beschreibt kurz, worauf sich die Daten im Diagramm beziehen.
Abmessungen in den Daten werden oft auf Achsen angezeigt. Wenn eine horizontale und eine vertikale Achse verwendet werden, werden sie üblicherweise als x-Achse bzw. y-Achse bezeichnet. Jede Achse wird eine Skala haben, die durch periodische Abstufungen gekennzeichnet ist und üblicherweise von numerischen oder kategorischen Angaben begleitet wird. Jede Achse wird typischerweise auch außerhalb oder neben ihr eine Beschriftung aufweisen, die die dargestellte Dimension kurz beschreibt. Wenn die Skala numerisch ist, wird der Beschriftung oft die Einheit dieser Skala in Klammern angefügt. Zum Beispiel ist „zurückgelegte Strecke (m)“ eine typische x-Achsenbeschriftung und würde bedeuten, dass die zurückgelegte Strecke in Einheiten von Metern mit der horizontalen Position der Daten innerhalb des Diagramms zusammenhängt.
Innerhalb des Diagramms kann ein Linienraster erscheinen, um die visuelle Ausrichtung der Daten zu unterstützen. Das Gitter kann durch visuelles Hervorheben der Linien in regelmäßigen oder signifikanten Abstufungen verbessert werden. Die hervorgehobenen Linien werden dann als Hauptgitterlinien bezeichnet, und der Rest sind Nebengitterlinien.
Die Daten eines Diagramms können in allen möglichen Formaten erscheinen und können individuelle Textbeschriftungen enthalten, die das Datum beschreiben, das mit der angegebenen Position im Diagramm verknüpft ist. Die Daten können als Punkte oder Formen, verbunden oder nicht verbunden, und in einer beliebigen Kombination von Farben und Mustern erscheinen. Inferenzen oder Punkte von Interesse können direkt dem Diagramm überlagert werden, um die Informationsextraktion weiter zu unterstützen.
Wenn die Daten in einem Diagramm mehrere Variablen enthalten, kann das Diagramm eine Legende (auch als Schlüssel bezeichnet) enthalten. Eine Legende enthält eine Liste der Variablen, die im Diagramm erscheinen, und ein Beispiel für ihr Aussehen. Diese Information ermöglicht, dass die Daten von jeder Variablen in dem Diagramm identifiziert werden.
Arten von Diagrammen:
Gemeinsame Diagramme:
Vier der häufigsten Diagramme sind:
Histogramm:
Ein Histogramm besteht aus tafelförmigen Häufigkeiten, die als benachbarte Rechtecke dargestellt sind und über diskrete Intervalle (Bins) aufgerichtet sind, mit einer Fläche gleich der Häufigkeit der Beobachtungen in dem Intervall; zuerst eingeführt von Karl Pearson.
Balkendiagramm:
Ein Balkendiagramm ist ein Diagramm mit rechteckigen Balken mit Längen proportional zu den Werten, die sie darstellen. Die Balken können vertikal oder horizontal gezeichnet werden. Die ersten bekannten Balkendiagramme werden normalerweise Nicole Oresme, Joseph Priestley und William Playfair zugeschrieben.
Kuchendiagramm:
Ein Kreisdiagramm zeigt Prozentwerte als Teil einer Torte; zuerst eingeführt von William Playfair.
Liniendiagramm:
Ein Liniendiagramm ist ein zweidimensionales Streudiagramm von geordneten Beobachtungen, bei dem die Beobachtungen nach ihrer Reihenfolge verbunden sind. Die ersten bekannten Liniendiagramme werden normalerweise Francis Hauksbee, Nicolaus Samuel Cruquius, Johann Heinrich Lambert und William Playfair gutgeschrieben.
Andere allgemeine Diagramme sind:
Zeitstrahldiagramm, Organigramm, Baumdiagramm, Flussdiagramm, Flächendiagramm, Kartogramm, Stammbaumdiagramm
Beispiele für weniger häufige Diagramme sind:
Blasendiagramm:
Ein Blasendiagramm ist ein zweidimensionales Streudiagramm, in dem eine dritte Variable durch die Größe der Punkte repräsentiert wird.
Polardiagramm:
Ein Polardiagramm, manchmal auch Coxcomb-Diagramm genannt, ist eine verbesserte Form eines von Florence Nightingale entwickelten Kreisdiagramms.
Wasserfalldiagramm:
Ein Wasserfalldiagramm, das auch als „Laufdiagramm“ bezeichnet wird, ist ein spezieller Typ eines Diagramms mit schwebenden Spalten.
Radar-Diagramm:
Ein Radardiagramm oder „Spinnendiagramm“ oder „doi“ ist ein zweidimensionales Diagramm von drei oder mehr quantitativen Variablen, die auf Achsen dargestellt sind, die von demselben Punkt ausgehen.
Baumkarte:
Eine Baumstruktur, bei der die Bereiche der Rechtecke den Werten entsprechen. Andere Dimensionen können mit Farbe oder Farbton dargestellt werden.
Streamgraph:
Ein Streamgraph, ein gestapelter, krummliniger Flächendiagramm, das um eine zentrale Achse verschoben ist
GapChart:
Ein GapChart, ein Zeitreihendiagramm, das sich entwickelnde Lücken und Gleichheiten zwischen Serien zeigt. Andere Dimensionen können mit Farbe oder Farbton dargestellt werden.
Einige Arten von Diagrammen werden in bestimmten Bereichen verwendet:
Open-High-Low-Close-Diagramm:
Börsenkurse werden oft mit einem Open-High-Low-Close-Chart mit einem traditionellen Balkendiagramm des Volumens am unteren Rand dargestellt.
Candlestick-Diagramm:
Candlestick-Charts sind eine andere Art von Balkendiagrammen, die verwendet werden, um Kursbewegungen eines Kapitals im Zeitverlauf zu beschreiben.
Kagi-Diagramm:
Ein Kagi-Diagramm ist ein zeitunabhängiges Diagramm zur Bestandsverfolgung, das versucht, das Rauschen zu minimieren.
Sparkline:
Wenn weniger Details erforderlich sind und die Diagrammgröße vorrangig ist, kann alternativ eine Sparkline verwendet werden.
Zinssätze, Temperaturen usw. am Ende der Periode werden mit einem Liniendiagramm dargestellt.
Projektplaner verwenden ein Gantt-Diagramm, um das Timing von Aufgaben im Laufe der Zeit anzuzeigen.
Einige der bekannteren benannten Diagramme sind:
Gantt-Diagramm:
Ein Allel-Diagramm ist ein Diagramm, das aus dem Studium der Genetik stammt und die Interaktion zweier Datenpunkte in einem Gitter zeigt.
Ein Gantt-Diagramm hilft bei der Planung komplexer Projekte.
Nolan-Diagramm:
Die Nolan- und die Pournelle-Tabelle klassifizieren politische Philosophien nach zwei Achsen der Variation.
PERT-Diagramm:
Im Projektmanagement wird häufig ein PERT-Diagramm verwendet.
Smith-Diagramm:
Das Smith-Diagramm dient in der Radioelektronik.
Es gibt Dutzende anderer Arten von Diagrammen. Hier sind einige von ihnen: Kontrollkarte, Greninger-Chart, Heatmap, Natal-Chart, Nomogramm, Pareto-Chart, Lauf-Chart, Strip-Chart, Struktur-Chart, Vokal-Chart
Gemeinsame Plots: Box Plot, Dot Plot (Statistik), Wahrscheinlichkeitsdiagramm, Scatterplot, Biplot
Kartensoftware:
Während Diagramme von Hand gezeichnet werden können, wird häufig Computersoftware verwendet, um basierend auf eingegebenen Daten automatisch ein Diagramm zu erstellen. Beispiele für häufig verwendete Softwaretools finden Sie unter Liste der Diagrammsoftware.