データの収集と結合
- オープンデータ、ビッグデータ、CSV・XML・JSON などの形式を説明できる。
- 問題解決の流れを PDCA と結び付け、データの性質に合う扱い方を選べる。
- 結合キーを使って、2つの表を1つにまとめられる。
| 学習の作業 | 時間の目安 |
|---|---|
| 読む(ICT、データの規模・公開・形式、PDCA) | 25分 |
| 読む(データの結合と結合キー) | 15分 |
| 例を追う(収集の計画) | 10分 |
| 自力演習(段階別の練習) | 30分 |
| 振り返り | 5分 |
1. ICTを活用した問題解決
防災や地域の課題を解決するには、多くのデータを集め、有益な情報を取り出して解決策を作り、実行することが必要です。近年は、情報機器やネットワークの発達により、オープンデータ(広く公開されたデータ)が増え、統計学や情報技術を使ってデータを分析できるようになりました。種類・量・発生速度が大きいデータ群はビッグデータと呼ばれ、扱う目的に合わせた蓄積・処理が必要です。
問題解決は、計画(Plan)を立て、実行(Do)し、結果を評価(Check)して、改善(Act)する流れを繰り返します。データを使って効果を確かめ、次の計画に戻すのがポイントです。
2. データの収集
公開データは、表計算ソフトの XLSX 形式、値を「,」で区切った CSV 形式、タグで情報の種類を示す XML 形式などで提供されます。プログラムやWebサービス間の受け渡しでは、キーと値を組にして表す JSON もよく使われます。分析に必要なデータは、Web 上の表を表計算ソフトに貼り付けて集めることもあります。
{"地域":"東町","雨量_mm":12,"警報":false}
波かっこの中に「キー: 値」を並べます。文字列は二重引用符で囲み、数値や true / false は値の種類に応じて書きます。CSVのような表形式ではなく、項目名と値を組にした構造です。
3. データの結合
複数のデータを組み合わせると、新しい情報が得られます。データを結合するには、結合キーという共通の項目(例: 時刻)が必要です。
4. データの性質に合う扱い
集計方法は、数値の意味と調べたいことに合わせて選びます。1時間ごとの降水量から1日の降水量を求めるなら合計します。一方、郵便番号は地域を示す識別子なので、平均や最大を計算しても地域の大小は表せません。また、摂氏温度の10℃と20℃は、20℃が「2倍の温度」を意味しません。単位や尺度の性質を確認してから集計します。
例: 収集の計画
地域の川の防災について、①川の水位(10分ごと)、②上流の雨量、③午前0時からの累計雨量を、同じ時刻で揃えて集める。時刻を結合キーにすると、水位と雨量を1つの表にまとめられる。
段階別の練習
易(基本の確認)
- オープンデータとは何か、一言で答えなさい。
答えと解き方
広く公開され、誰でも利用できるデータ。 - CSV 形式では、値をどの記号で区切るか。
答えと解き方
「,」(カンマ)。
標準(手順を組み合わせる)
- 結合キーとして適切な項目を、時刻を含む表の例で答えなさい。
答えと解き方
時刻(両方の表に共通して入る項目)。 - 同じ時刻の水位と雨量を1行にまとめる操作を何と呼ぶか。
答えと解き方
結合(複数の表を共通の項目で結び付ける)。 - 1時間ごとの降水量から1日分の降水量を求めるには、どのように集計するか。
答えと解き方
時間ごとの降水量を合計する。知りたい量が「1日の合計」だから。
共通テスト形式(読み取りと判断)
- ある表には時刻と水位、別の表には時刻と雨量が入っている。両者を1つの表にするために必要なものは何か。
答えと解き方
結合キー(共通の時刻)。 - XML の役割を、タグの言葉で説明しなさい。
答えと解き方
データの種類を示すタグで、情報を区切って記録する形式。 - JSON の
{"地域":"東町","雨量_mm":12}で、キーと値の組を1つ挙げなさい。答えと解き方
「地域」がキー、「東町」が値(または「雨量_mm」がキー、「12」が数値の値)。JSONは項目名と値を組にして記録する。 - PDCA の4段階を順に並べ、結果の確認に当たる段階を示しなさい。
答えと解き方
Plan(計画)→ Do(実行)→ Check(評価・確認)→ Act(改善)。結果を確認するのは Check。
振り返り
- オープンデータを、集める目的と結び付けて説明できましたか。
- 結合キーがないと結合できない理由を説明できましたか。